咖啡因的檢測方法和原理

① 測定可樂中咖啡因的含量方法

啡因是一種具有葯理活性的物質，在通常的飲料如咖啡、茶和可樂飲料，以及頭痛葯、止疼葯中都發現有咖啡因的存在[1]。適量食用咖啡因有祛除疲勞、興奮神經等作用，臨床上用於神經衰弱、傷風、偏頭痛等疾病的治療[2]，但大量或長期攝取咖啡因有損人體的健康，如咖啡因自身的毒性，引發心臟病，對人體骨骼狀況及鈣平衡產生不利影響等；特別是婦女和兒童更加需要在醫生指導的咖啡因攝取含量范圍內食用。當前，各種可樂飲料已經成為人們飲食當中攝取咖啡因次數和頻率較高的一個重要來源。因此，發展簡便、快速、可靠、分析成本低的分析方法來對可樂飲料中咖啡因含量進行測定非常重要。通常採用色譜、色譜/質譜聯用、毛細管電泳、分光光度和流動注射等分析方法檢測可樂飲料中的咖啡因[3～８]。但是這些方法往往存在有機溶劑消耗多，分析時間長，分析成本相對較高等缺點。紫外光譜分析法因其價格低廉在早期應用比較廣泛，但是早期的紫外光譜分析方法往往產生比較明顯的正誤差[９]。後來研究者們發展了一階，二階導數紫外光譜等背景校正方法應用到咖啡因的分析當中。離心萃取目前多用於咖啡因工業生產中[10，１１]，通過離心實現兩相的混合和分離，分相迅速，傳質平衡速度快。本實驗採用紫外光譜分析方法通過簡單的背景校正和微型化的樣品前處理，建立了一種快速、准確、價格低廉、溶劑消耗少的測定可樂飲料中咖啡因含量的分析方法，並將大相比離心萃取應用於儀器分析樣品制備過程，取得了滿意的結果

② 復方乙醯水楊酸中咖啡因的含量測定原理

實驗原理

復方乙醯水楊酸片中含有乙醯水楊酸(簡稱A)、非那西丁(簡稱P)和咖啡因(簡稱C)三種主成份。各成份之間性質差異大。乙醯水楊酸為芳酸類葯物，具酸性，Ka=3.27×10-4，可用酸量法測定;非那西丁為芳醯胺類葯物，具醯胺基，呈中性，但具潛在芳伯氨基，可將其在酸性條件下水解後用重氮化法測定;咖啡因為黃嘌呤類生物鹼，鹼性極弱，Ka=0.7×10-14，不能採用一般生物鹼的含量測定方法，但可將其與碘發生定量沉澱以後，剩餘的碘用硫代硫酸鈉滴定從而求得咖啡因的含量。因此分別用酸鹼中和滴定法、亞硝酸鈉法、剩餘碘量法測定復方乙醯水楊酸片中乙醯水楊酸、非那西丁和咖啡因的含量。

③ 咖啡因濃度檢測儀的原理是什麼

既然是熒光那麼必然是通過了反應的。大概的原理是咖啡因經過晶元後與晶元上物質反映,使得晶元上的某種物質負載在咖啡因分子上用於產生熒光性,然後光進去就發光了可以檢測。這么貴的東西肯定是耐用的(一次性的就用試紙檢測了…但檢測咖啡沒意義…),那麼應該是可以用水或者是其他的液體沖洗掉晶元上的咖啡因或者是直接加熱兩者分解。恩,參考一般的試紙檢測手段,應該是類似的,不排(ren)除(wei)有其他的高科技。
求採納

④ 咖啡因代謝的代謝檢測

檢測一個人是不是適合喝咖啡呢？主要有兩種方式：
1、臨床反應：一旦喝咖啡喝到出現心跳加快，睡不著及血壓上升等症狀時，表示身體對咖啡因的攝取已經到了臨界，就要適可而止。
2、DNA檢測：咖啡因代謝DNA檢測以最科學的量化數據，提供您基因體質的分析結果，您是屬於『快速代謝型』或是『緩慢代謝型』？提醒您及早進行檢測，以調整自己達到最適當的攝取習慣。
2.1、DNA樣本的採集
2.1.1、口腔粘膜採集：受測者在醫護人員幫助下用清水漱口，用無菌拭子適度用力的在口腔左右腮上下刮拭20次以上，將樣本保存放入採集袋中。此過程無痛無損傷，是非常方便快捷的取樣方式。
2.1.2、FTA血樣採集：醫護人員替病患消毒後採集相應部位的血液，此方法現在不是很常用了。
2.2、檢測方法：
利用熒光PCR儀器，根據DNA列陣的微測序法、動態等位基因特異的雜交、寡聚核苷酸特異的連接、DNA晶元以及TaqMan系統 等。但不管哪一種方法，首先必須進行靶序列的擴增，然後才能進行其它檢測。
咖啡文化的內涵，遠遠不僅限於它的提神功能。有的人把咖啡看做時尚和品味；有的人只是單純喜歡咖啡的味道；也有的人抱怨說：是工作壓力迫使他們一杯接一杯地喝著咖啡。但不管是哪種原因讓你選擇喝咖啡，為了自己的健康都要適當適度適時的喝。

⑤ 除高效液相色譜法外，還有哪些可測量咖啡因含量

想要測定化合物的含量，先要對其進行分離純化，在對其進行特異識別並定量檢測，想要達到分離並准確的定量測定，首先考慮的就是色譜分析。對於可溶性非揮發性物質，首選液相色譜，此外就可以考慮氣相色譜。
下面提供一個氣相-質譜聯用的方法，僅供參考，其操作難度、檢驗成本、准確度、精密度均不如液相色譜法，所以還是建議優先考慮液相色譜。

微量化學-GC/MS法測定茶葉中咖啡因的含量
作者
王玉飛 (浙江省寧波市疾病預防控制中心,浙江寧波,315010)
摘要
目的:用微量化學法探討茶葉中咖啡因的提取方法,建立了用GC/MS法測定茶葉中咖啡因的定性定量分析方法.方法:茶葉 0.1 g 用水提取後定容到 100 ml,取 1 ml 用乙腈超聲提取,加中性氧化鋁和無水硫酸鎂除去雜質,以峰值最高的碎片離子作為監測離子進行定量分析.結果:咖啡因的特徵離子分別為67、109、 194;定量離子為194;在實際樣品稀釋後含量的測定范圍內(0.5～20 mg/L)線性相關系數r為0.999 ,加標1.0、5.0、10.0 mg/kg 平均回收率為 96.5%～103.2%,變異系數為 0.6%～2.3%.結論:本方法操作簡便、試劑用量少、重現性好、專屬性強、准確可靠.
出版源
《中國衛生檢驗雜志》, 2005, 15:818-819

⑥ 如何驗證咖啡因的純度

咖啡因又叫咖啡鹼, 是一種生物鹼 , 存在於茶葉、咖啡、可可等植物中。例如茶葉中含有 1%～5%的咖啡因, 同時還含有單寧酸、色素、纖維素等物質。
咖啡因是弱鹼性化合物, 可溶於氯仿、丙醇、乙醇和熱水中, 難溶於乙醚和苯(冷)。純品熔點235～236℃, 含結晶水的咖啡因為無色針狀晶體, 在100 ℃時失去結晶水, 並開始升華，120 ℃時顯著升華，178℃時迅速升華。利用這一性質可純化咖啡因。咖啡因的結構式為 :
咖啡因（1，3，7-三甲基-2，6-二氧嘌呤）
咖啡因(1,3,7- 三甲基 -2,6- 二氧瞟嶺 ) 咖啡因是一種溫和的興奮劑, 具有刺激心臟、興奮中樞神經和利尿等作用。
提取咖啡因的方法有鹼液提取法和索氏提取器提取法。本實驗以乙醇為溶, 用索氏提取器提取 , 再經濃縮、中和、升華, 得到含結晶水的咖啡因。
工業上咖啡因主要是通過人工合成製得。它具有刺激心臟、興奮大腦神經和利尿等作用。故可以作為中樞神經興奮葯，它也是復方阿司匹林（A.P.C）等葯物的組分之一。
索氏(Soxhlet)提取器
索氏(Soxhlet)提取器由燒瓶、提取筒、迴流冷凝管3部分組成, 裝置如圖所示。索氏提取器是利用溶劑的迴流及虹吸原理（思考題1）,使固體物質每次都被純的熱溶劑所萃取, 減少了溶劑用量, 縮短了提取時間, 因而效率較高。萃取前, 應先將固體物質研細, 以增加溶劑浸溶面積（思考題2）。然後將研細的固體物質裝人濾紙筒內（思考題3，4）, 再置於抽提筒, 燒瓶內盛溶, 並與抽提筒相連, 抽提筒索式提取器上端接冷凝管。溶劑受熱沸騰, 其蒸氣沿抽提筒側管上升至冷凝管, 冷凝為液體, 滴入濾紙筒中, 並浸泡筒中樣品。當液面超過虹吸管最高處時, 即虹吸流回燒瓶, 從而萃取出溶於溶劑的部分物質。如此多次重復,把要
提取的物質富集於燒瓶內。提取液經濃縮除去溶劑後, 即得產物, 必
要時可用其他方法進一步純化。

⑦ 求滴定法測復方乙醯水楊酸片中咖啡因含量的原理、方法、計算公式

原理復方乙醯水楊酸片中含有乙醯水楊酸(簡稱A)、非那西丁(簡稱P)和咖啡因(簡稱C)三種主成份。各成份之間性質差異大。咖啡因為黃嘌呤類生物鹼，鹼性極弱，Ka=0.7×10-14，可將其與碘發生定量沉澱以後，剩餘的碘用硫代硫酸鈉滴定從而求得咖啡因的含量方法取本品20片，精密稱定，研細備用。葯典規定每片檢品中含咖啡因應為31.5～38.5mg。精密稱取上述細粉適量(約相當於咖啡因5Omg)，加稀硫酸5mL，振搖數分鍾使咖啡因溶解，濾過，濾液置50mL容量瓶中，濾器與濾渣用水洗滌三次，每次5mL，合並濾液與洗液，精密加0.05mol/L碘液25mL，用水稀釋至刻度，搖勻，在約25℃避光放置15分鍾，搖勻，濾過，棄去初濾液，精密量取續濾液25mL置碘量瓶中，用0.1mol/L硫代硫酸鈉液滴定，至近終點時，加澱粉指示液，繼續滴定至藍色消失，並將滴定結果用空白試驗校正，即得(每1mL的0.1mol/L硫代硫酸鈉液相當於2.653mg的C8H10N4O2·H2O)。計算公式</SPAN>

⑧ 復方乙醯水楊酸片中咖啡因的含量測定的實驗目的

目的：
1．了解復方阿司匹林中的幾種有效成分。
2．掌握剩餘碘量法測定復方阿司匹林中的咖啡因含量。

復方乙醯水楊酸片中含有乙醯水楊酸(簡稱A)、非那西丁(簡稱P)和咖啡因(簡稱C)三種主成份。各成份之間性質差異大。乙醯水楊酸為芳酸類葯物，具酸性，Ka=3.27×10-4，可用酸量法測定;非那西丁為芳醯胺類葯物，具醯胺基，呈中性，但具潛在芳伯氨基，可將其在酸性條件下水解後用重氮化法測定;咖啡因為黃嘌呤類生物鹼，鹼性極弱，Ka=0.7×10-14，不能採用一般生物鹼的含量測定方法，但可將其與碘發生定量沉澱以後，剩餘的碘用硫代硫酸鈉滴定從而求得咖啡因的含量。因此分別用酸鹼中和滴定法、亞硝酸鈉法、剩餘碘量法測定復方乙醯水楊酸片中乙醯水楊酸、非那西丁和咖啡因的含量。

⑨ 從茶葉中提取咖啡因的實驗報告

一、實驗目的

1. 通過從茶葉中提取咖啡因學習固-液萃取的原理及方法。

2. 掌握索氏提取器的原理及其作用。

3. 掌握升華原理及操作。

二、實驗原理

茶葉中含有多種黃嘌呤衍生物的生物鹼，起主要成分為含量約佔1%~5%的咖啡因（Caffeine,又名咖啡鹼），並含有少量茶鹼和可可豆鹼，以及11%~12%的丹寧酸（又稱鞣酸），還有約0.6%的色素、纖維素和蛋白質等。

咖啡因的化學名為1，3，7-三甲基-2，6-二氧嘌呤，其結構為：

純咖啡因為白色針狀結晶體，無臭，味苦，置於空氣中有風化性。易溶於水、乙醇、氯仿、丙酮、微溶於石油醚，難溶於苯和乙醚，它是弱減性物質，水溶液對石蕊試紙呈中性反應。咖啡因在 C時失去結晶水並開始升華， C升華顯著， 時很快升華。無水咖啡因的熔點為 。

咖啡因具有刺激心臟，興奮大腦神經和利尿等作用，因此可單獨作為有關葯物的配方。咖啡因可由人工合成法或提取法獲得。本實驗採用索式提取法從茶葉中提取咖啡因。利用咖啡因易溶於乙醇，易升華等特點，以95%乙醇作溶劑，通過索氏提取器（或迴流）進行連續提取，然後濃縮、焙炒而得粗製咖啡因，再通過升華提取得到純的咖啡因。

三、實驗裝置

1. 索氏提取器：見圖2-17。

2. 迴流提取裝置：在無索氏提取器的情況下，可採用迴流冷凝裝置（圖3-13）。但一般迴流冷凝裝置所用溶劑量較大，且提取效果較索氏提取器差。

3. 升華裝置：具有較高蒸氣壓的固體物質，在加熱到熔點以下，不經過熔融而直接變成蒸氣，蒸氣遇冷再凝結成固體的過程稱為升華。用升華法可製得純度較高的產品，但此法損失較大。

在蒸發皿中加入已充分乾燥的待升華物質，蒸發皿上蓋一張帶有密集小孔的濾紙，再倒扣一個口徑比蒸發皿略小的玻璃漏斗。為避免蒸氣逸出，在漏斗頸部塞一小團棉花。圖4-31即為常壓升華裝置。

四、試劑與器材

試劑：茶葉、95%乙醇、生石灰。

器材：60mL索氏提取器一套、蒸發皿、玻璃漏斗、蒸餾頭、接受管、50mL錐形瓶、直形冷凝管。

五、實驗步驟

稱取5g茶葉末，將茶葉裝入濾紙套筒中，把套筒小心地插入索氏提取器中，取50mL95%乙醇加入60mL平底燒瓶中，加入幾粒沸石，按圖2-17安裝好裝置。水浴加熱，連續提取2~2.5h後，提取液顏色較淡，待溶液剛剛虹吸流回燒瓶時，立即停止加熱。
安裝好蒸餾裝置（見圖3-2），水浴上進行蒸餾，蒸出大部分乙醇並回收乙醇。殘液（約5~10mL）倒入蒸發皿中，加入2g研細的生石灰粉，在玻棒不斷攪拌下蒸汽浴上將溶劑蒸干。再在石棉網上用小火小心地將固體焙炒至干。

取一隻合適的玻璃漏斗，罩在隔以刺有許多小孔的濾紙的蒸發皿上（圖4-31）。用小火小心加熱升華，若漏鬥上有水汽應用濾紙擦乾。當濾紙上出現白色針狀物時，可暫停加熱，稍冷後仔細收集濾紙正反面的咖啡因晶體。殘渣經拌和後可用略大的火再次升華。合並產品後稱量，測熔點。產量約20~30mg。

六、注意事項

1. 加入生石灰起中和作用，以除去單寧酸等酸性的物質。生石灰一定要研細。

2. 乙醇將要蒸干時，固體易濺出皿外，應注意防止著火。

3. 升華前，一定要將水分完全除去，否則在升華時漏斗內會出現水珠。遇此情況，則用濾紙迅速擦乾水珠並繼續焙燒片刻而後升華。

4. 升華過程中必須嚴格控制加熱溫度。

七、實驗結果與討論

純咖啡因為白色針狀晶體，實驗結果可用電子天平稱量。本實驗如沒有索氏提取器，也可用迴流方法來提取咖啡因。

八、思考題

1. 索氏提取器的原理是什麼？與直接用溶劑迴流提取比較有何優點？

2. 升華前加入生石灰起什麼作用？

3. 升華操作的原理是什麼？

4. 為什麼在升華操作中，加熱溫度一定要控制在被升華物熔點以下？

5. 為什麼升華前要將水分除盡？

6. 除了升華還可以用何方法提取咖啡因？

B 咖啡因的紅外吸收光譜測定

一、實驗目的

1. 了解傅立葉變換紅外光譜儀的工作原理，學習AVATAR360FT-IR的使用方法。

2. 掌握常用的固態物質紅外製樣方法—溴化鉀壓片法。

3. 學習利用紅外吸收光譜對有機化合物結構進行定性鑒定的方法。

二、實驗原理

1. 紅外吸收光譜是有機化合物結構鑒定的重要方法之一，它主要能提供有機物中所含有官能團等信息。有關紅外吸收光譜的基本原理參閱4.2.3節。

2. 測定紅外光譜時，不同類型的樣品須採用不同的制樣方法。固態樣品一般可採用壓片法和糊狀法制樣。壓片法是將樣品與溴化鉀粉末混合研磨細和勻後，壓製成厚度約為1mm的透明薄片；糊狀法是將樣片研磨成足夠細的粉末，然後用液體石蠟或四氯化碳調成糊狀，然後將糊狀物薄薄地均勻塗布在溴化鉀晶片上。由於石蠟或四氯化碳本身在紅外光譜中有吸收，所以在解析譜圖時要將它們產生的吸收峰扣除。圖4-32是液體石蠟和四氯化碳的紅外吸收光譜圖。

3. 測繪樣品的紅外光譜圖僅僅是化合物結構堅定工作的第一步，更重要的是對紅外光譜圖進行解析。紅外光譜圖中有很多吸收峰，含有豐富的結構信息，但其中有許多我們還不能准確地解釋。對於初學者來說，主要應掌握4000~1500 官能團特徵頻率區的吸收峰和1500 以下一些重要吸收峰的回歸，並學會紅外標准譜圖的查閱或標准譜庫的計算機檢索方法。

三、儀器和試劑

1. AVATAR360FT-IR紅外光譜儀或其他型號的紅外譜儀器。

2. 紅外乾燥燈、不銹鋼鑷子和樣品刮刀、瑪瑙研缽、試樣紙片、壓模、壓片機、磁性樣品架、無水乙醇浸泡的脫脂棉等。

3. 樣品和試劑：實驗十七A中提取的咖啡因、溴化鉀粉末。

四、實驗方法

1. 開啟儀器，啟動計算機並進入OMNIC窗口（見第4.2.3節相關內容）。

2. 壓片法制樣：取1~2mg乾燥試樣放入瑪瑙研缽中，加入100mg左右的溴化鉀粉末，磨細研勻。按照圖4-33順序放好壓模的底座、底摸片、試樣紙片和壓模體，然後，將研磨好的含試樣的溴化鉀粉末小心放入試樣紙片中央的孔中，將壓桿插入壓模體，在插到底後，輕輕轉動使假如的溴化鉀粉末鋪勻。把整個壓模放到壓片機的工作台墊板上（見圖4-34），旋轉壓力絲桿手輪壓緊壓模，順時針旋轉放油閥到底，然後，緩慢上下壓動壓把，觀察壓力表。當壓力達到 （約100~120 ）時，停止加壓，維持2~3min，反時針旋轉放油閥，壓力解除，壓力表指針回到「0」，旋松壓力絲桿手輪，取出壓模，即可得到固定在試樣紙片孔中的透明晶片。將試樣紙片小心放在磁性樣品架的正中間，壓力磁性片。制好的試樣供下一步收集樣品圖時用。

3. 繪制試樣咖啡因的紅外光譜圖並進行標准譜庫檢索（詳見第4.2.3節）。整個過程包括（1）設定收集參數；（2）收集背景；（3）收集樣品圖；（4）對所得試樣譜圖進行基線校正，標峰等處理；（5）標准譜庫檢索；（6）列印譜圖。

4. 收集樣品圖完成後，即可從樣品室中取出樣品架。並用浸有無水乙醇的脫脂棉將用過的研缽、鑷子、刮刀、壓模等清洗干凈，置於紅外乾燥燈下烘乾，以備制下一個試樣。

五、譜圖解析

1. 對照試樣的結構，對紅外譜圖中的吸收峰進行歸屬。4000~1500 區域的每一個峰都應討論，小於1500 的吸收峰選擇主要的進行歸屬。歸屬時可參考圖4-20和附錄3。

2. 記錄計算機譜庫檢索的結果，並對檢索結果進行評價和討論。

六、注意事項

1. 制樣時，試樣量必須合適。試樣量過多，製得的試樣晶片太「厚」，透光率差，導致收集到的譜圖中強峰超出檢測范圍；試樣量太少，製得的晶片太「薄」，收集到的譜圖信噪比差。

2. 紅外光譜實驗應在乾燥的環境中進行，因為紅外光譜儀中的一些透光部件是由溴化鉀等易溶於水的物質製成，在潮濕的環境中極易損壞。另外，水本身能吸收紅外光產生強的吸收峰，干擾試樣的譜圖。

七、思考與討論

1. 化合物的紅外光譜是怎樣產生的？它能提供哪些重要的結構信息？

2. 為什麼甲基的伸縮振動出現在高頻區？

3. 單靠紅外光譜解析能否到未知物的准確結構，為什麼？

4. 含水的樣品是否能直接測定其紅外光譜，為什麼？