高效液相色譜法測(cè)定飲料中咖啡因的含量【文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　應(yīng)用化學(xué)</b></p><p>　　高效液相色譜法測(cè)定飲料中咖啡因的含量 </p><p>　　咖啡因（Caffeine ）是從茶葉、咖啡果中提煉出來(lái)的一種生物堿。茶、咖啡、可樂這三大非酒精飲品和許多功能飲料都有咖啡因成分。適量攝入咖啡因

2、對(duì)人體是有益的，如可以緩解工作壓力，起到提神醒腦作用等。但是，大劑量或長(zhǎng)期使用也會(huì)對(duì)人體造成損害，特別是它也有成癮性，一旦停用會(huì)出現(xiàn)精神萎頓、渾身困乏疲軟等各種戒斷癥狀，雖然其成癮性較弱，戒斷癥狀也不十分嚴(yán)重。因此也被列入受國(guó)家管制的精神藥品范圍。所以每人每天咖啡因的攝入量不宜過高。攝入咖啡因量可分為以下等級(jí):成人每天攝入80 ～250 mg 咖啡因( 1.1 ～3.5 mg/kg·d- 1 ) 為低攝入量, 300 ～ 40

3、0 mg ( 4 ～6 mg/kg·d- 1 )為中攝入量，超過500 mg(7mg/kg·d- 1 )為高攝入量。濫用咖啡因通常也有吸食和注射兩種形式，其興奮刺激作用及毒副反應(yīng)、癥狀、藥物依賴性與苯丙胺相近。</p><p>　　咖啡因是受國(guó)家管制的精神藥品。作為中樞興奮藥中的清醒藥,低、中攝入量時(shí)能夠振奮精神、提高注意力、增強(qiáng)自信心、提高工作效率、減少疲乏感、增強(qiáng)識(shí)別能力、提高瞬時(shí)口頭記憶

4、力。而高攝入量的咖啡因可引起焦慮、煩躁、失眠、易怒及精細(xì)運(yùn)動(dòng)功能受損。作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮藥，小劑量能興奮大腦皮質(zhì)，改善思維活動(dòng),提高對(duì)外界的感應(yīng)性。大劑量則可興奮延髓的呼吸中樞和血管運(yùn)動(dòng)中樞,增加呼吸頻率和深度。已有研究表明大量攝入咖啡因容易上癮 ,導(dǎo)致慢性中毒,引起眾多嚴(yán)重后果,如影響睡眠, 引起局部缺血性心臟病，出現(xiàn)心律不齊、心悸及心動(dòng)過速，降低女性受孕率，提高孕婦自然流產(chǎn)率和致畸率，引發(fā)陣發(fā)性驚厥和骨骼震顫，損害肝臟、胃、腎等器

5、官,誘發(fā)呼吸道炎癥、婦女乳腺瘤疾病等。</p><p>　　咖啡因在全球范圍內(nèi)作為一種神經(jīng)興奮劑被廣泛使用，并且是唯一一種可以添加在食物中的藥物。雖然公認(rèn)適量飲用不會(huì)有任何不良作用，但是咖啡因還是會(huì)增加患上一些疾病的風(fēng)險(xiǎn)。懷孕的婦女不能喝咖啡，不能使用咖啡因，也不能使有任何包含甲基黃嘌呤的物質(zhì)，因?yàn)檫@樣會(huì)增加其流產(chǎn)和產(chǎn)下低體重嬰兒的風(fēng)險(xiǎn)。咖啡因會(huì)引起心跳加快和輕微的血壓升高，這種影響會(huì)同樣發(fā)生在母親和嬰兒身上。動(dòng)

6、物實(shí)驗(yàn)顯示，咖啡因會(huì)導(dǎo)致出生缺陷。咖啡因促進(jìn)高血壓，骨質(zhì)疏松，并在一定程度上提高患腸癌的風(fēng)險(xiǎn)，并且會(huì)導(dǎo)致失眠，焦慮，心悸以及縮短月經(jīng)周期。雖然咖啡因并不像其他強(qiáng)力的成因毒品一樣作用于大腦的區(qū)域，它仍被認(rèn)為輕微成癮，并且導(dǎo)致一些機(jī)體依賴性。一旦咖啡因上癮，每天早上沒有喝到固定的咖啡就會(huì)性情乖戾和頭痛?？Х纫蛏习a的癥狀包含了通常的頭痛，易怒，失眠，虛弱，壓抑，表現(xiàn)不佳，注意力不集中以及“反應(yīng)靈敏紊亂”。</p><p&g

7、t;　　目前提取天然咖啡因的主要方法有：水提法、醇提法、升華法及其它有機(jī)溶劑提取法。</p><p>　　醇提法是一種比較經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)提取方法，該法的特點(diǎn)是使用一次量的溶劑在索氏提取器中連續(xù)抽提，通過重復(fù)循環(huán)流動(dòng)，固體物質(zhì)不斷與新鮮溶劑接觸，大大提高萃取效率。某些在有機(jī)溶劑中溶解度較低的物質(zhì)也能通過延長(zhǎng)萃取時(shí)間，得到較好的萃取，而且咖啡因由升華提純，所得產(chǎn)品純度較高。但缺點(diǎn)一是萃取時(shí)間長(zhǎng)，二是若升華操作不當(dāng)，經(jīng)常使

8、實(shí)驗(yàn)失敗。實(shí)驗(yàn)中的改進(jìn)有: (1)用一支比索氏提取器內(nèi)徑細(xì)的試管封口端頂在圓形濾紙的中間，然后用試管將濾紙推入到索氏提取器內(nèi),這樣濾紙?jiān)谒魇咸崛∑鲀?nèi)就自然成圓柱狀，如果濾紙筒在索氏提取器內(nèi)的高度太高，則可在濾紙推入前將濾紙邊緣剪去一截，濾紙筒上端不封口，回流時(shí)，乙醇直接滴入茶葉,可提高萃取效果。(2)保證一定的回流時(shí)間，一般2．5～3h即可滿足。(3)蒸餾回收乙醇時(shí)不可將提取液蒸得太干，否則容易結(jié)焦碳化。(4)焙炒要充分，蒸餾殘液加氧化

9、鈣或氯化鈣吸水后，應(yīng)在酒精燈隔石棉網(wǎng)焙炒片刻，務(wù)使水分全部除去，焙炒過程必須不停攪拌、翻動(dòng)，防止結(jié)焦。(5)升華操作是關(guān)鍵，咖啡因約在178℃升華較快，千萬(wàn)不可加熱溫度太高，否則會(huì)使產(chǎn)物碳化，影響產(chǎn)物收率。</p><p>　　水提法中選用堿性強(qiáng)度較弱的CaCO3 為好，茶汁顏色較淡、稀薄透明，而且CaCO3 和茶葉中的單寧或沒食子酸反應(yīng)生成不溶性的鈣鹽，使咖啡因作為可溶性的生物堿留在水溶液中, 易于分離和提純；

10、提取時(shí)間以20min為宜。這種方法與醇提法相似，只是提取劑由水取代了乙醇，后期的提純與醇提法一致。但提取時(shí)間在20～30min的變化不大，太短則茶葉中的咖啡因提取不完全，太長(zhǎng)則咖啡因易在100℃就失去結(jié)晶水而開始升華，提取收率也不高。由于水提法為一步提取工藝，缺乏像醇提法中的連續(xù)回流效果，因此，咖啡因的收率要較醇提法低，但作為實(shí)驗(yàn)方法是能夠取得成功的。</p><p>　　升華：是純化固體有機(jī)物的方法之一。某些物

11、質(zhì)在固態(tài)時(shí)有相當(dāng)高的蒸氣壓，當(dāng)加熱時(shí)不經(jīng)進(jìn)液態(tài)而直接氣化，蒸氣遇次則凝結(jié)成固體，這個(gè)過程叫做升華。升華得到的產(chǎn)品有較高的純度，這種方法特別適用于純化易潮解或與溶劑起分解的物質(zhì)。</p><p>　　升華法只能用于純化在不太高的溫度下，有足夠的蒸氣壓（在熔點(diǎn)以下高于266.6Pa）的固態(tài)物質(zhì)，因此，有一定的局限性。</p><p>　　有機(jī)溶劑萃取法的特點(diǎn)是有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，相對(duì)時(shí)間較短。但

12、也存在一些缺點(diǎn)，主要原因是由于咖啡因經(jīng)過了多次相轉(zhuǎn)移，勢(shì)必會(huì)造成咖啡因的損失，影響產(chǎn)物收率。 </p><p>　　各種提取法各有優(yōu)劣，但利用有機(jī)溶劑萃取法, 與水提法、醇提法相比較，提取較為安全，且相對(duì)時(shí)間較短。</p><p>　　目前測(cè)定咖啡因的方法很多，如薄層色譜法、紫外分光光度法和高效液相色譜法。前兩種方法樣品預(yù)處理過程比較復(fù)雜；HPLC法靈敏、快速、準(zhǔn)確，樣品預(yù)處理較簡(jiǎn)單，可廣

13、泛用于咖啡因含量的測(cè)定，對(duì)于確保人類健康有著重要的意義。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 賀利民，吳莉宇，蘇貽娟等. 測(cè)定咖啡因的幾種方法比較[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社,2004，20（2）：44-50.</p><p>　　[2] 劉少賢, 王小峰, 龍琪. 高效液相色譜測(cè)定飲料中的咖啡因[J].中國(guó)

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