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咖啡因

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物質(zhì)來(lái)源

咖啡因是一種植物生物堿,在許多植物中都能夠被發(fā)現(xiàn)。作為自然殺蟲(chóng)劑,它能使吞食含咖啡因植物的昆蟲(chóng)麻痹。人類(lèi)最常使用的含咖啡因的植物包括咖啡、茶及一些可可。其他不經(jīng)常使用的包括一般被用來(lái)制茶或能量飲料的巴拉圭冬青和瓜拿納樹(shù)。兩個(gè)咖啡因的別名:馬黛因和瓜拿納因子就是從這兩種植物演化而來(lái)。

世界上最主要的咖啡因來(lái)源是咖啡豆(咖啡樹(shù)的種子),同時(shí)咖啡豆也是咖啡的原料??Х戎械目Х纫蚝繕O大程度上依賴(lài)于咖啡豆的品種和咖啡的制作方法,甚至同一棵樹(shù)上的咖啡豆中的咖啡因含量都有很大的區(qū)別。一般來(lái)說(shuō)一杯咖啡中咖啡因的含量從阿拉伯濃縮咖啡中的40毫克到濃咖啡中的100毫克。深焙咖啡一般比淺焙咖啡的咖啡因含量少,因?yàn)楹姹耗軠p少咖啡豆里的咖啡因含量。阿拉伯咖啡的咖啡因含量通常比中果咖啡低。 咖啡也含有痕量的茶堿,但不含可可堿。

茶是另外一個(gè)咖啡因的重要來(lái)源,每杯茶的咖啡因含量一般只有每杯咖啡的一半,決定于制茶的強(qiáng)度。特定品種的茶,例如紅茶和烏龍茶,比其他茶的咖啡因含量高。茶含有少量的可可堿以及比咖啡略高的茶堿。茶的制作對(duì)于茶有很大影響,但是茶的顏色幾乎不能指示咖啡因的含量。

由可可粉制的巧克力也含有少量的咖啡因。巧克力是一種很弱的興奮劑,主要?dú)w因于其中含有的可可堿和茶堿。一條典型的28克牛奶巧克力與脫咖啡因咖啡的咖啡因含量差不多。

咖啡因也是軟飲料中的常見(jiàn)成分,例如可樂(lè),最初就是由可樂(lè)果制得。一瓶軟飲料中一般含有10毫克至50毫克的咖啡因。能量飲料,例如紅牛,每瓶含有50毫克咖啡因。這些飲料中的咖啡因來(lái)源于它們所用的原始成分或由脫咖啡因咖啡所得的添加劑,也有是通過(guò)化學(xué)合成的。瓜拿納,很多能量飲料的基本成分,含有大量的咖啡因及少量的可可堿。自然存在的緩釋賦形劑中含有少量茶堿。

基本信息

中文名稱(chēng):咖啡因

英文名稱(chēng):Caffeine

化學(xué)名稱(chēng):1,3,7-三甲基黃嘌呤

化學(xué)式:C8H10N4O2

分子量:194.19

CAS號(hào):58-08-2

EINECS號(hào):200-362-1

理化性質(zhì)

密度:1.23g/cm3

熔點(diǎn):234-236.5℃

外觀: 白色結(jié)晶性粉末

溶解性:溶于氯仿、水、乙醇,易溶于稀酸,微溶于乙醚

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

摩爾折射率:50.38

摩爾體積(cm3/mol):133.399

等張比容(90.2K):364.549

表面張力(dyne/cm):55.771

極化率(10-24cm3):19.97

計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)

計(jì)疏水參數(shù)計(jì)算參考值(XlogP):-0.1

氫鍵供體數(shù)量:0

氫鍵受體數(shù)量:3

可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0

互變異構(gòu)體數(shù)量:

拓?fù)浞肿訕O性表面積(TPSA):58.4

重原子數(shù)量:14

表面電荷:0

復(fù)雜度:293

同位素原子數(shù)量:0

確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

共價(jià)鍵單元數(shù)量:11

藥理學(xué)

有刺激中樞神經(jīng)的功能,具有成癮性。

管制

中華人民共和國(guó)把咖啡因列為“精神藥品”管制,屬于一種毒品。根據(jù)《中華人民共和國(guó)刑法》第347條,走私、販賣(mài)、運(yùn)輸、制造毒品,無(wú)論數(shù)量多少,都應(yīng)當(dāng)追究刑事責(zé)任,予以刑事處罰。按刑法第347條及最高人民法院的解釋?zhuān)婕啊皵?shù)量大”(200公斤以上)者最高刑罰為死刑,涉及“數(shù)量較大”(50公斤以上但不滿(mǎn)200公斤)者處7年以上有期徒刑。刑法第348條把非法持有“數(shù)量大”或“數(shù)量較大”的毒品列為可判處監(jiān)禁的罪行。

中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)行政院消保會(huì)于2006年8月1日則推行咖啡因分級(jí)制度,主要針對(duì)臺(tái)灣主要十一家連鎖咖啡店的現(xiàn)煮咖啡,包括濃縮咖啡或其他類(lèi)型,推動(dòng)按照紅色、黃色、綠色顏色差異標(biāo)示來(lái)提醒消費(fèi)者每杯咖啡的咖啡因含量。其中紅色為200-300毫克或以上、黃色為100-200毫克、綠色為100毫克以下。這項(xiàng)措施不具強(qiáng)制性,但業(yè)者多半配合,只是標(biāo)示方式未必清楚,有些標(biāo)在菜單上,有些則印制成傳單讓消費(fèi)者索取。

藥典信息

來(lái)源

本品為1,3,7-三甲基-3,7-二氫-1H-嘌呤-2,6-二酮一水合物或其無(wú)水物,按干燥品計(jì)算,含C5H10N4O2不得少于98.5%。

性狀

本品為白色或帶極微黃綠色、有絲光的針狀結(jié)晶或結(jié)晶性粉末,無(wú)臭,有風(fēng)化性。

本品在熱水或三氯甲烷中易溶,在水、乙醇或丙酮中略溶,在乙醚中極微溶解。

熔點(diǎn)

本品的熔點(diǎn)(通則0612第一法)為235-238°C。

鑒別

1、取本品約10mg,加鹽酸1mL與氯酸鉀0.1g,置水浴上蒸干,殘?jiān)霭睔饧达@紫色,再加氫氧化鈉試液數(shù)滴,紫色即消失。

2、取本品的飽和水溶液5mL,加碘試液5滴,不生成沉淀,再加稀鹽酸3滴,即生成紅棕色的沉淀,并能在稍過(guò)量的氫氧化鈉試液中溶解。

3、本品的紅外光吸收?qǐng)D譜應(yīng)與對(duì)照的圖譜(光譜集1289圖)一致。

檢查

溶液的澄清度

取本品1.0g,加水50mL,加熱煮沸,放冷,溶液應(yīng)澄清。

有關(guān)物質(zhì)

照薄層色譜法(通則0502)試驗(yàn)。

溶劑:三氯甲烷-甲醇(3:2)。

供試品溶液:取本品適量,加溶劑溶解制成每1mL中約含20mg的溶液。

對(duì)照溶液:精密量取供試品溶液適量,用溶劑定量稀釋制成每1mL中約含0.10mg的溶液。

色譜條件:采用硅膠GF254薄層板,以正丁醇-丙酮-三氯甲烷-濃氨溶液(40:30:30:10)為展開(kāi)劑。

測(cè)定法:吸取上述兩種溶液各10μL,分別點(diǎn)于同一薄層板上,展開(kāi),取出,晾干,在紫外光燈(254nm)下檢視。

限度:供試品溶液如顯雜質(zhì)斑點(diǎn),與對(duì)照溶液的主斑點(diǎn)比較,不得更深。

干燥失重

取本品,在105°C干燥2小時(shí),減失重量不得過(guò)8.5%,如為無(wú)水咖啡因,在105°C干燥1小時(shí),減失重量不得過(guò)0.5%(通則0831)。

熾灼殘?jiān)?/strong>

不得過(guò)0.1%(通則0841)。

重金屬

取本品0.50g,加水20mL,加熱溶解后,放冷,加醋酸鹽緩沖液(pH3.5)2mL與水適量使成25mL(必要時(shí)濾過(guò)),依法檢查(通則0821第一法),含重金屬不得過(guò)百萬(wàn)分之十。

含量測(cè)定

取本品約0.15g,精密稱(chēng)定,加醋酐-冰醋酸(5:1)的混合液25mL,微溫使溶解,放冷,加結(jié)晶紫指示液1滴,用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定至溶液顯黃色,并將滴定的結(jié)果用空白試驗(yàn)校正。每1mL高氯酸滴定液(0.1mol/L)相當(dāng)于19.42mg的C8H10N4O2。

類(lèi)比

中樞興奮藥。

貯藏

密封保存。3

安全信息

安全術(shù)語(yǔ)

S16:Keep away from sources of ignition - No smoking.

遠(yuǎn)離火源,禁止吸煙。

S36/37:Wear suitable protective clothing and gloves.

穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)服和手套。

S45:In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).

發(fā)生事故時(shí)或感覺(jué)不適時(shí),立即求醫(yī)(可能時(shí)出示標(biāo)簽)。

風(fēng)險(xiǎn)術(shù)語(yǔ)

R22:Harmful if swallowed.

吞食是有害的。

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