咖啡因熔点标准 58-08-2：来自 ScienceDirect 的见解

从清晨补充能量到满足各种科学和工业用途，咖啡因是渗透到现代生活几乎每个方面的化合物之一。要了解它的多功能性，了解其基本特性（例如熔点）至关重要。标准标识符为 58-08-2 的咖啡因的熔点不仅仅是一个值；它在制药、食品科学和化学行业中至关重要。仅此属性就决定了咖啡因和许多其他化合物在不同情况下的行为方式，从而影响它们在其他情况下的稳定性、可溶解性和可用性。

为什么熔点对于接触咖啡因来说很重要？

深入了解咖啡因的分子结构

咖啡因通常存在于各种来源中，从 C8H10N4O2 开始，是一种有机化合物。与任何其他分子一样，它由碳、氢、氮和氧按特定顺序排列而成。它是甲基黄嘌呤生物碱家族的一部分，含有嘌呤碱基，从遗传学的最初开始就以 DNA 和 RNA 结构而闻名。与其他化合物一样，它是一种以咖啡为基础的实体。组成这些化合物的分子模式决定了咖啡因的其他特性，包括水溶性和刺激作用等其他特性。

了解这些生物分子结构使研究人员能够找出在生物体内使用咖啡因所产生的影响，从而适应其在饮料、药品以及不同类型的民用商品和服务产品中的广泛使用。

如何精确测量咖啡因的熔点？

测量咖啡因的熔点时，应在受限环境中使用适当的工具进行。为了保证有效的结果，请确保从大量的咖啡因开始。使用经过校准的 熔点 专门用于加热和测量特定物质的仪器。

确保在试验中调节咖啡因的用量，以确保准确性。咖啡因水平在所有试验中应保持相同的浓度。完成后，将少量咖啡因样品放入毛细管中并将其插入设备。密切观察样品，同时提高温度。务必记下样品从固体转变为液体的点，并将其记录为熔点。为了获得可靠的结果，应重复上述步骤数次，以获得合理的平均值，同时在整个试验过程中保持咖啡因的浓度。这进一步有助于消除由于设备故障和杂质而导致的差异。

咖啡因熔点如何影响其溶解度

咖啡因的熔点与咖啡因溶解的化学性质有关。室温下的咖啡因以固体形式存在，而不是液体。咖啡因在水中的溶解度相当低。由于 温度升高并接近熔点 在235摄氏度左右，咖啡因的分子结构变得更加活跃，因此更容易溶解在水等溶剂中。

各行各业都利用咖啡因的这种关系来增强饮料的提取和配制等工艺，而药品和其他产品则通过了解柴能量饮料与咖啡因之间的关联来最大限度地提高效率。

安全指南：在实验室中使用咖啡因

化学反应的警示风险和准备的安全程序

1. 穿戴所需的防护装备（PPE） – 戴上手套、护目镜、实验服和其他安全服装，以减少皮肤与危险化学品的接触。
2. 在通风良好的空间里工作 – 在通风橱或洁净实验室中进行熏蒸，以防止吸入有毒蒸气。
3. 了解材料安全数据表 (MSDS) – 花时间了解您所使用的每种化学品的特性及其带来的危险。
4. 处理化学品时要小心谨慎 – 必须仔细进行定量和定性分析，以避免所有发生污染和不必要的化学物质相互作用的可能性。
5. 遵守存储指南 – 根据化学品的特性（例如标签）以及某些化学品对温度和光照的要求，将所有化学品存放在正确的容器中。
6. 准备好所有紧急情况所需的物品 – 准备好随时可用的泄漏处理包、灭火器和洗眼器。确保所有用户都知道应急程序。

保持热稳定性的推荐步骤

1. 确保持续监测温度 – 使用经过校准的温度计和温度传感器确保温度保持在设定的范围内。
2. 正确储存材料– 根据物质的热量需求，将其保存在温度受控的环境中，如冷藏装置或隔热容器。
3. 尽量减少温度的急剧变化 – 缓慢改变温度会减弱潜在的热冲击，而热冲击可能会使要加工的材料不稳定。
4. 提供保护外壳 – 隔热箱或保温套有助于保护易碎物品免受温度变化的影响。
5. 定期检查设备 – 检查加热或冷却设备是否正常工作，以尽量减少因温度变化而感到意外的可能性。
6. 遵守- 与材料相关的确定说明 – 遵守某些预先确定的指导方针，例如信息安全数据表中关于某些材料的最佳储存和处理温度的指导方针。

咖啡因与其他化合物有何相似之处：比较

分子的相似之处和差异

咖啡因、茶碱和无水咖啡因属于结构相同的甲基黄嘌呤类化合物，该类化合物以嘌呤为基础。然而，黄嘌呤骨架上的甲基取代会产生不同的化合物。咖啡因有三个甲基，其亲脂性比茶碱有两个甲基要高。结构特征的差异决定了它们各自的兴奋剂活性、生物利用度以及溶解度。无水咖啡因是咖啡因的纯净脱水状态，其分子属性与咖啡因相同，但浓度和使用形式不同。这最终会影响它们的药代动力学以及它们在不同领域的应用方式。

咖啡因与其他兴奋剂的药理学比较

当话题转到其他兴奋剂的药理学时，我总是被碳水化合物选择性药理学所吸引，并认为它在用途和作用方面很奇怪。腺苷受体是咖啡因代谢作用的主要目标，因为它专注于阻断它们。由于这种抑制机制，用户不会感到困倦，相反，会获得更多的能量，这是咖啡因成为最常用兴奋剂之一的重要原因。与安非他明等更强的兴奋剂相比，咖啡因脱颖而出。它的效果也更弱、更短暂，重要的是，适度使用时不太可能产生依赖性。

其他兴奋剂（如可卡因和安非他明）通常促进多巴胺、去甲肾上腺素或血清素的释放或抑制其重吸收。这些机制可导致兴奋感和能量增强，但它们往往更容易上瘾且危害更大。出于这些原因，咖啡因更受青睐，因为它刺激性更强，风险更小，并且常见于咖啡和茶中。

虽然咖啡因确实与其他更强的兴奋剂属于同一类别，但其药理特性允许适量摄入以唤醒认知和身体，而不会产生与更强的兴奋剂相关的负面影响。

同行评审的论文对咖啡因熔点有何看法？

美国药理学杂志的结论

《美国药理学杂志》提到了药物开发和药理学研究领域的重要创新。最近的创新包括：

1. 糖尿病研究： 糖尿病分类及其相关并发症管理的新范式。
2. 抗病毒研究：针对埃博拉病毒受体蛋白的某些植物化学物质的计算机分析。
3. 癌症研究： 通过钙内流途径确定乳腺癌的治疗潜力。
4. COVID-19 见解： 糖皮质激素在治疗重症 COVID-19 患者中的作用。

通过 ScienceDirect 查看咖啡因研究

1. 神经保护： 咖啡因的神经保护作用可能会延缓阿尔茨海默病和帕金森病的发作。
2. 认知和身体表现： 低剂量至中等剂量的咖啡因可提高警觉性和注意力，并提高身体耐力。它还有助于减轻因睡眠不足而导致的认知和身体衰退2。
3. 全身代谢变化: 咖啡因已被证实能诱发全身代谢、炎症和氧化应激的变化。此外，咖啡因还被证实能通过延缓疲劳和提高底物利用率来提高运动表现。

咖啡因如何影响中枢神经系统？

不同量咖啡因摄入的生理影响

咖啡因对每个人的中枢神经系统的影响方式不同，具体取决于摄入量。对于低剂量至中等剂量（50-200 毫克），咖啡因可以通过阻断腺苷受体来促进睡眠，从而提高警觉性、注意力并消除疲劳。对于较高剂量（约 300-400 毫克），咖啡因会导致警觉性进一步提高、心率加快，并可能导致烦躁不安。如果摄入量过大（超过 500 毫克），咖啡可能会产生反作用，导致焦虑、烦躁和睡眠不足。此外，个人对咖啡因的耐受性和敏感性也会极大地改变这些影响。

咖啡因摄入的短期和长期影响。

咖啡因对中枢神经系统和整体健康有长期和短期影响。短期内，咖啡因可提高警觉性和认知能力，同时减少反应时间。一个典型的例子是，咖啡因往往有助于完成需要长时间集中注意力的任务，例如记忆巩固和精神耐力。此外，短期内摄入过多咖啡因会产生不良影响，例如神经紧张、头痛、心率加快和胃痛。

对于长期摄入咖啡因，耐受性可能会随着时间的推移而产生，这可能需要越来越多的咖啡因才能达到相同的刺激效果。此外，长期过量摄入可能导致咖啡因依赖，其特征是头痛、疲劳或烦躁等戒断症状。另一方面，适量和持续摄入咖啡因与某些积极的健康结果有关，包括降低患阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病的风险，这可能是由于咖啡因的抗氧化特性和影响大脑中的信号通路。

值得一提的是，咖啡因的长期安全性取决于个人特定的遗传因素和先前存在的健康问题。新数据显示，每天摄入 400 毫克（约四杯 8 盎司的煮咖啡）对大多数成年人来说是安全的，尤其是适量摄入时。然而，孕妇、儿童和心脏病患者等敏感人群建议谨慎，因为存在血压升高或胎儿发育紊乱的风险。

常见问题

问：已知纯咖啡因（58-08-2）的哪一部分会融化？

答：纯咖啡因 (58-08-2) 的熔点约为 235-238 摄氏度。范围在 462 至 4607 华氏度之间。这个温度范围对于沸腾和熔化非常重要，因为它与咖啡因的分子单元或成分有关。这意味着咖啡因分子内分子间力的强键非常强，以至于它无法熔化或沸腾，需要较低的温度才能实现。

问：比较并对比咖啡因和可可碱等类似物质的熔点。

答：与其他物质相比，咖啡因的熔点确实高于可可碱，可可碱是另一种来自巧克力的黄嘌呤生物碱。可可碱的熔点约为 181 摄氏度或华氏度，低于咖啡因。咖啡因的熔点在 235 至 238 之间，这始终高于可可碱。

问：咖啡因在科学研究工作或实践中有哪些常见用途？

答：咖啡因最常用于体内和其他细胞和分子尺度的科学研究。咖啡因在早产儿医疗解决方案中的影响也得到了广泛的研究，尤其是用于治疗早产儿呼吸暂停的咖啡因疗法。其他常见用途包括确定物质中咖啡因含量，这是一种常见的分析程序。

问：咖啡因在人体内如何代谢？

答：咖啡因的主要代谢场所是肝脏。研究表明，咖啡因会代谢成多种代谢物，包括副黄嘌呤、可可碱和茶碱。由于遗传因素和其他可能影响咖啡因的因素，咖啡因的代谢速度因人而异。

问：咖啡因中毒的潜在风险有哪些？

答：过量使用含咖啡因的产品可能会导致咖啡因中毒。它可能包括轻微的烦躁不安、紧张加剧、兴奋、失眠、脸色潮红、利尿，甚至胃肠道紊乱等症状，而在一些更严重的情况下，可能会出现严重的健康问题。这就是为什么必须谨慎监管添加咖啡因的产品，以免鼓励轻信的人冒着健康风险的原因。

问：客户如何在 ScienceDirect 上查看咖啡因相关产品？

答：不同的客户在 ScienceDirect 上查看了一些有关咖啡因的论文和文章，除了分析方法和咖啡因在不同基质中的影响。尽管如此，如果某个页面不存在（404 错误）；可能是该​​页面暂时无法使用或已不可逆转地转移到其他网址。

问：在哪里可以找到咖啡因等药物物质的详细资料？

答：只要遵守行业限制，知识产权数据库、ScienceDirect 和美国药典 (USP) 都包含咖啡因等药物的概况。后者还对咖啡因作为药物的数据进行了标准化，但与所有科学出版物一样，版权受到保护。

参考资料

1. 主题： Eutexia 可提高非甾体抗炎药的溶解速度和抗炎活性：添加咖啡因作为熔点调节剂
   • 作者： Rasha A. Alshaikh、E. Essa、GE El Maghraby
   • 日报： 国际药剂学杂志
   • 发布日期： 2019-04-09
   • 主要发现：
     • 研究表明，咖啡因作为一种共晶形成剂，能够调节非甾体抗炎药（NSAID）的熔点，同时提高其溶解速度和抗炎活性。
     • 结果表明，咖啡因的添加提高了药物的生物利用度，并显著降低了药物的熔点。
   • 方法：
     • 制备不同的药物-咖啡因共晶混合物，然后通过差示扫描量热法 (DSC) 测定熔点进行表征，并通过溶解度研究评估溶解速率(Alshaikh 等人，2019 年，第 395–405 页).
2. 主题： 咖啡因-对乙酰氨基酚-吡拉西坦三重缩合体系的相平衡。共晶组合物的一些药理工艺参数的研究
   • 作者： ML Tkachenko、LE Zhnyakina、AN Seryakova、A. Lyamin、S. Sharipova、MA Loseva、Yu。 V·莫申斯基
   • 日报： 药物化学杂志
   • 发布日期： 2022-02-01
   • 主要发现：
     • 本研究评估了咖啡因与对乙酰氨基酚和吡拉西坦的共晶混合物中观察到的热熔点下降，表明更容易溶解以及可能增强治疗活性。
     • 研究表明，共晶混合物的熔点明显低于各个特定成分的熔点。
   • 方法：
     • 作者使用差示扫描量热法 (DSC) 进行了溶解度研究和熔点测定，以评估共晶系统内药物相互作用的细分(Tkachenko 等人，2022a，第 1250–1253 页，2022b，第 1250–1253 页).
3. 主题： 超声波辅助溶液共结晶法制备右布洛芬-咖啡因共晶以提高右布洛芬的机械性能
   • 作者： Fikri Alatas、TH Sutarna、Raisa Fakhrona Salman、Sundani Nurono Soewandhi [跳转到内容]
   • 日报： 印度尼西亚制药科学与技术杂志
   • 发布日期： 2022-02-02
   • 主要发现：
     • 该研究检查了布洛芬和咖啡因之间的共晶体形成，这导致了熔化温度的变化和机械性能的增强。
     • 共晶的形成已被证明可以改善右布洛芬的流动性和可压片性，使其更 适用于制药行业.
   • 方法：
     • 研究人员通过超声波辅助共结晶制备了共晶，并使用X射线衍射和热分析对其进行了表征，以获得其熔点的特性(Alatas 等人，2022 年).
4. 主题： 咖啡因的提取和表征：一些当地消费的茶叶（茶树）中含有的一种生化化合物
   • 作者： 未指定
   • 发布日期： 2020
   • 主要发现：
     • 本研究重点是从不同种类的茶叶中提取和表征咖啡因，咖啡因的熔点为 237°C。
     • 该研究概述了茶叶选择和生产的不同过程中咖啡因浓度的差异。
   • 方法：
     • 提取步骤包括浸泡、蒸发、倾析、过滤和重结晶。最后一步是通过熔点测定和红外光谱法进行纯度分析(咖啡因的提取和表征：一些当地消费的茶叶（茶树）中含有的一种生化化合物，2020 年).
5. 咖啡因
6. 细胞生物学）