咖啡因的光度分析

文摘

咖啡因的性质表明,这是一个痛苦的白色结晶生物碱。这是一种常见的成分在各种饮料(软和能量饮料),也是各种药物结合使用。为了保持最佳水平的咖啡因,各种光谱光度测量的方法已经开发出来。咖啡因的监控是非常重要的方面,因为它的消费高剂量可导致各种生理疾病。包含各种光谱光度测量的方法用于分析的咖啡因等各种环境样品的制药、柔软和能量饮料,茶,咖啡。一系列的光谱光度测量的方法包括最优化技术和衍生化的光谱被用来分析咖啡因。

1。介绍

正如我们所知,咖啡因(图1)是最多才多艺的化合物,几乎每个人都暴露在这种化合物通过各种饮料和药品。咖啡因是广泛使用在许多饮料调味剂和故意添加到使人们沉溺于这些饮料。咖啡因是一种天然生物碱,它可以在至少63植物物种存在于它们的叶子,种子和水果(1]。咖啡因的量根据不同物种和植物的起源2]。咖啡因属于家庭自然产生强大的黄嘌呤和可能是最古老的兴奋剂。因此,这个属性展品的能力提供警觉性,推迟睡眠,增加警觉性的研究(3]。

这是一个大家所熟知的事实,咖啡作为一种兴奋剂中枢神经系统和心脏,并增加了大脑的活动通过腺苷拮抗剂行动。如今,最常用的各种药品。咖啡因是用于治疗轻微呼吸道抑郁症引起的毒品和循环衰竭的治疗4]。是使用阿司匹林在一些治疗头痛和准备与麦角胺antimigraine准备为了产生一种警觉性(5]。

咖啡因的决心在各种天然产物从经济角度也是非常重要的方面。脱咖啡因的天然产物提供了有价值的副产品,如咖啡因,可用于制备各种药物。

的事实是在紫外可见光度法测定地区便宜,遵循一个简单的程序,并提供一个高准确性和重现性从一个小数量的样品。分光光度法是广泛应用于所有的学校、学院、大学和研究机构。几乎所有的研究人员都能够处理这个乐器。可用各种精密仪器,如高效液相色谱法(6- - - - - -8GC()和9- - - - - -11),经常用于分析的咖啡因。但是每个研究者不能访问这些精密仪器。这个评论的内容将促进研究人员的知识对咖啡因在规模小行业,学院和大学。

2。不同的验证方法量化的咖啡因

光度测量是最受欢迎的领域的分析工具分析各种化合物在简单和复杂的混合物。另一方面,各种软件的修改分光光度计导致多组分分析。衍生化尤其是解决了这一技术的主要缺点解决复杂矩阵的谱成单独的成分。本文的识别和评估咖啡因的分光光度法。提出了各种方法在表的列表1。中提供的数据表1提供一个想法尤其是线性和光谱范围的扫描和分析咖啡因通过不同的方法。更清楚的是,研究人员正致力于提供新想法修改分光光度法分析的咖啡因。一些研究人员的重点是利用最优化技术,而另一些则衍生化的光谱更感兴趣。简单的咖啡因在蒸馏水呈现在图2。

2.1。光度法测定咖啡因的药品

两个最优化标定技术,如逆最小二乘(ILS)和主成分分析(PCA)或(因素)用于metamizol的光度法测定对乙酰氨基酚和咖啡因制药(12]。在这项研究中枫软件用于计算。所有的测量进行了光谱范围从225到285纳米的间隔纳米13岁零级光谱的波长。

2.1.1。方法

(1)逆最小二乘(6]。比尔-朗伯定律的表达式: 这个方程可以表示为一个线性方程系统如下: 代表的吸光度波长,代表了校准系数th组件th波长,的浓度是组件。

(2)主成分分析(12]。这个模型是由下列方程表示: 在哪里代表包含新坐标的矩阵,代表原始训练集吸光度矩阵,包含基向量。考虑 在哪里代表获得的校准系数线性方程系统。

主成分分析是评估在两个步骤:第一步包括特征向量的确定或因素对吸光度数据和第二步使用高钙浓度回归数据矩阵。CAF的平均回收率和相对标准偏差,满足,和ACE被发现超过99%和2%,分别。

同时测定盐酸苯丙醇胺(I)、咖啡因(II),安定(III)的平板电脑是由一个可靠的和特定的紫外分光光度法测定13]。这个方法被验证并与液相色谱测定方法。发达的方法快速、成本效益,容易执行。LOD和定量限获得这三个组件分别为0.049和0.16毫克/毫升(我),1.86×10⁻⁴和8.4×10⁻⁴毫克/毫升(II)和3.08×10⁻³和10×10⁻³毫克/毫升(III)。所有组件的复苏,I, II, III, > 98.04%。

Dinc et al。14)三种方法用于测定盐酸氯苯沙明(CP)和咖啡因(CAF)制定混合物。从第一个方法分析信号测量这两种药物在波长对应的最大值和最小值的一阶导数光谱比值光谱。和其他两个方法(最优化技术),相对应的吸光度数据集中数据获得的测量范围在225 - 285海里。9月完全可以接受的值分别为0.28和0.59 (CP)和0.48和0.40 (CAF),分别为CLS和图书馆集成方法。类似的结果SEC和发现可以接受的值0.31和0.65 (CP)和0.53和0.44 (CAF),分别为CLS和图书馆集成方法。的平均回收率和相对标准偏差是101.4,1.40和101.8,1.79% (CP)和99.1,1.68,和99.2,1.56% (CAF),分别为CLS和图书馆集成技术。

经典的最小二乘(CLS)的表达式表示如下。

CLS的方程(8可以写成 CLS高钙的方法实际上是应用古典比尔-朗伯定律的表达式。

这个方程可以写在一个线性方程系统如下: 在哪里的吸光度波长,校准系数th组件th波长,的浓度是组件。

由塞纳和Poppi N-PLS方法被采用15ASA的同时测定,中华人民共和国,CAF制药配方。在这个过程校准设置了九个解决方案在不同浓度四个不同的pH值,2.0,3.0,4.0和5.0。最好的模型得到的请在pH值为5.0。更好的结果是通过多方请模型应用于三方的数组PH值的数据集。RMSEP获得来自11.5 - -35%低于同请在pH值为5.0。从平板电脑这些分析物的回收率在94.7 - -104.5%的范围。

的量化能力多元校正方法(PLS-1和PCR)进行比较(零)吸收光谱和一阶导数光谱测定苯妥英、巴比妥、咖啡因(16]。发现这两种方法在统计学上申请他们的决心在合成和制定混合物。但重要的结果通过使用一阶谱。这些决定的相对标准误差不到3%在大多数情况下。

Ashour et al。17)提出了两种光谱光度测量的方法同时测定对乙酰氨基酚和咖啡因的制药和合成的混合物。这些方法都是基于应用程序的连续波变换(CWT)和推导变换比值光谱。作者已经测试了几种小波家庭但Coif1 Sym2被发现在最佳条件下是最好的。

Dinc et al。18]介绍了导数比spectra-zero穿越分光光度法测定扑热息痛,propyphenazone,咖啡因在三元混合物。这种方法是基于一阶导数的同时使用比光谱导数的和测量比分析信号的零对应波长的过境点。在这部作品作者首次propyphenazone部门用于对乙酰氨基酚和咖啡因的决心通过测量一阶导数比率为242.8 nm(零交叉咖啡因),251.2和273.8 nm扑热息痛(零交叉)。的决心和propyphenazone内容相同的三元混合物对乙酰氨基酚和咖啡因作为一个部门和一阶导数测量244.8和276.9 nm(零交叉咖啡因),250.6和274.0 nm propyphenazone(零交叉),分别。从获得的数据结果表明,开发的方法用于合成三元混合物的分析包含PAR和平板电脑,巴斯,CAF。已经观察到职业作为一个部门的时候,平均回收率和相对标准偏差是100.2和0.64%的票面价值和CAF的0.93%和99.6。当票面作为部门的平均回收率和相对标准偏差是99.2和1.54%,职业和CAF的1.05%和99.5。

Vichare et al。19)已经开发出两个紫外光谱光度测量的方法评估咖啡因浓度的药物含有咖啡因和扑热息痛。在这项研究中第一个方法涉及的联立方程法和吸收咖啡因被记录在273海里(),而另一种方法涉及到的形成Q-absorbance方程isosbestic点在259.5海里。从两种方法线性浓度范围是2 - 2.3μ咖啡因的g / mL。这项工作的可信度的基础上验证% RSD为发现小于2,相关系数接近1。

Somya et al。20.)估计在注射含有苯甲酸钠咖啡因isoabsorption方法(isosbestic方法)。吸收系数的估计方法应用咖啡因和苯甲酸钠的浓度。在这项研究中观察isosbestic点在242海里。Bharate et al。21]估计咖啡因和阿司匹林在纯和平板剂型。本研究的发现是基于两种方法;第一个是联立方程法和第二个是吸收比率方法。所有的研究都是在0.1 N氢氧化钠溶液。联立方程法的最大吸光度被记录在297和272 nm乙酰水杨酸和咖啡因,分别,而测量参与吸收比率方法测定isoabsorption点在289海里。在这两种情况下的线性浓度范围0-25咖啡因μ克/毫升。在另一项研究s s Bharate和s . b . Bharate22]用0.1 N盐酸代替0.1 N氢氧化钠咖啡因通过上面两个提到的估计方法。

比较研究已经由Khoshayand et al。23)通过使用不同的最优化方法,如偏最小二乘回归(PLS),遗传算法加上请(GA-PLS)和本金component-artificial神经网络(PC-ANN)测定对乙酰氨基酚、布洛芬,在制药和咖啡因。从他们的整体研究,得出结论的基础上,分析性能比对方GA-PLS显示优越的方法。优势的原因是由于波长选择PLC校准使用遗传算法没有损失的预测能力。

使用一个简单的动态标准H-point分光光度法同时测定对乙酰氨基酚和咖啡因的(24]。这种方法是基于铜(II)的反应与对乙酰氨基酚和咖啡因的neocuproine (Nc)和SDS在缓冲溶液。以下提出了复杂反应如下: H-point标准添加法实际上是修改的标准添加法和许可直接修正比例和常数误差产生的样本矩阵。在这项研究中各种实验条件进行了优化。而且这种方法应用于分析各种合成材料的对乙酰氨基酚和咖啡因。

辛格和Sahu25)已经开发出一种方法测定咖啡因的氧化咖啡因与钠metaperiodate乙酸的存在。这是紧随其后的是耦合与3-methyl-2-benzothiazoline腙盐酸盐(MBTH),结果在一个蓝颜色的产品在630纳米。该方法应用于测定咖啡因的纯生物碱和制药配方。

导数分光光度法是测定咖啡因的食品和药品含有抗组胺药(26]。在这项研究中一个乙醇混合物含有咖啡因溶液及其马来酸氯苯那敏,受到UV-scanning显示带重叠的最大值在273 nm咖啡因和262海里在零级(马来酸氯苯那敏),而一些二元混合物的一阶导数扫描显示了咖啡因的槽在288 nm和零这个波长的吸光度为扑尔敏。相同的情况下观察咖啡因产生一种氯苯那敏槽时约273海里和咖啡因读取零吸光度。

2.2。光度法测定咖啡因的饮料

是非常重要的方面来估计各种饮料中咖啡因的含量。第二和三阶导数分光光度法用于测定咖啡因的可乐,咖啡,茶(27]。该方法应用没有任何分离和背景校正技术或试剂。Pelozo et al。28]估计咖啡因和各种多酚的种子Paullinia cupanavar。sorbilis。的量化进行了萃取溶液和颗粒形式的种子。的线性范围咖啡因被发现做些μ克/毫升。

各种光谱光度测量的方法采用了咖啡因的估计在各种品牌的茶,咖啡,等等29日]。Wanyika等人已经确定的内容咖啡因茶和速溶咖啡品牌在肯尼亚市场(1]。Khanchi et al。30.]建立的人工神经网络预测伊朗茶中的咖啡因和可可碱浓度四个样品。咖啡因的含量在不同品牌的咖啡估计是基于量化的标准添加法(31日]。咖啡因的量是影响温度的水用于酿造,和时间的酝酿,并独立用于酿酒的水的体积。确保et al。32)打开一个新窗口的估计咖啡豆中的咖啡因含量。这种方法是基于测量摩尔decadic吸收系数和过渡偶极矩的纯咖啡因水和二氯甲烷。在水和二氯甲烷的摩尔decadic吸收系数是1115和1010²摩尔⁻¹分别获得272和274.7纳米。咖啡因的过渡偶极矩在水和二氯甲烷为10.40×10⁻²⁰和10.80×10⁻³⁰,分别。

纯咖啡因的表征和咖啡因含量测定的出现在十二个茶叶品牌的基础上进行了咖啡因的光学跃迁性质不同的解决方案如二氯甲烷、水、氯仿、乙酸乙酯(33]。研究报告的结果,咖啡因有光学跃迁在二氯甲烷与其他溶剂。Maidon et al。34)也使用不同的溶剂如水、乙酸乙酯、氯仿和甲醇的光度法测定茶叶中咖啡因。根据他们的研究,发现氯仿为咖啡因的决心是最好的。一个简单的分光光度法测定通过Amos-Tautua et al。35CCl]中₄是用作萃取溶剂测定咖啡因的各种软和能量饮料。

3所示。结论

分光光度法测定咖啡因的作为分析工具各种各样的样品非常简单,是每个人都可以得到。各种最优化方法已经应用于咖啡因的含量测定。这些不同的最优化方法增加了分光光度法的范围。许多复杂的谱相关错误最小化了衍生化的光谱。干扰的原因是因为记录光谱的分析物的吸收和矩阵。简单的样品可以纠正这种省略背景测量与空白。另一方面为复杂样品光谱的选择性可以增加了衍生化。衍生化作用消除了光谱干扰并提供一个更好的选择。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

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