카페인(Caffeine) USP, EP, JP 분석법 공유 및 크로마토그램 정보

카페인

 

 

Caffeine

동의어:

1,3,7-Trimethylxanthine, Caffeine

실험식(Hill 표기법):

C8H10N4O2

CAS 번호:

58-08-2

Molecular Weight:

194.19

EC 번호:

200-362-1

 

 

카페인은 연구실이나 제약 품질관리 환경에서 꽤 자주 등장하는 물질이고, 그 이유는 단순히 커피 속에 들어 있는 친숙한 화합물이어서가 아니라 분석적인 특성이 우수하고 다양한 매트릭스에서 안정적으로 검출이 가능하기 때문이다. 그래서 여러 기관과 제조사는 카페인을 공인된 기준물질 형태로 제공하며, 이런 물질을 사용하는 목적은 분석의 정확성과 비교 가능성을 유지하기 위함이다. 현장에서 사용하는 Secondary Standard는 대부분 USP나 EP와 같은 국제 규격의 Primary Standard를 기반으로 다중 추적성 체계를 갖추고 있어 시험자가 기준농도, 보정곡선, 시스템 적합성 확인 과정에서 신뢰할 수 있는 값을 제공한다. 연구실 내부에서 자체적으로 Working Standard를 제조하는 방식도 존재하지만, 보관 안정성, 순도 확인, 재검정, 문서화 등 다양한 관리 포인트를 고려했을 때 상업적으로 인증된 Secondary Standard를 사용하는 편이 비용과 시간 측면에서 유리한 경우가 많다.

카페인은 메틸 잔틴 계열 화합물로 위산 분비, 이뇨작용, 중추신경 자극처럼 생리작용과 관련한 기능도 가지고 있다. 이런 특성은 제약 제품, 식품, 기능성 원료 등 다양한 산업군에서 분석 대상으로 포함되는 이유가 되었다. 특히 혈장이나 약물제형뿐 아니라 식품, 음료, 허브 제품 등에서도 검출 범위가 넓기 때문에 HPLC, TLC, GC 등 다양한 크로마토그래피 분석법에서 카페인은 검량선 검증용, 시스템 적합성 시험용, 분석법 밸리데이션 검증용 물질로 자주 사용된다.

실제 품질관리 관점에서 이런 인증된 기준물질은 사용자가 시험 방법 개발 단계부터 정량 분석, 방출시험, 정성 확인 등 여러 상황에서 동일한 기준점으로 활용할 수 있도록 설계되어 있다. 즉 동일 실험자가 아닌 경우에도 재현성이 유지되고, 수년 후 동일 시험을 반복해도 비교가 가능하다는 의미다. 이런 점은 GMP 체계에서 필요한 Audit Trail, OOS 대응, 분석법 적합성 유지, 장기 데이터 비교에서 중요한 역할을 한다. 결국 Secondary Standard 형태의 카페인은 단순한 검량선용 시약 이상의 의미를 가지며, 실험 데이터를 객관적으로 유지하는 기준점이 된다.

 

카페인은 연구실이나 제약 품질관리 환경에서 꽤 자주 등장하는 물질이고, 그 이유는 단순히 커피 속에 들어 있는 친숙한 화합물이어서가 아니라 분석적인 특성이 우수하고 다양한 매트릭스에서 안정적으로 검출이 가능하기 때문이다. 그래서 여러 기관과 제조사는 카페인을 공인된 기준물질 형태로 제공하며, 이런 물질을 사용하는 목적은 분석의 정확성과 비교 가능성을 유지하기 위함이다. 현장에서 사용하는 Secondary Standard는 대부분 USP나 EP와 같은 국제 규격의 Primary Standard를 기반으로 다중 추적성 체계를 갖추고 있어 시험자가 기준농도, 보정곡선, 시스템 적합성 확인 과정에서 신뢰할 수 있는 값을 제공한다. 연구실 내부에서 자체적으로 Working Standard를 제조하는 방식도 존재하지만, 보관 안정성, 순도 확인, 재검정, 문서화 등 다양한 관리 포인트를 고려했을 때 상업적으로 인증된 Secondary Standard를 사용하는 편이 비용과 시간 측면에서 유리한 경우가 많다.

카페인은 메틸 잔틴 계열 화합물로 위산 분비, 이뇨작용, 중추신경 자극처럼 생리작용과 관련한 기능도 가지고 있다. 이런 특성은 제약 제품, 식품, 기능성 원료 등 다양한 산업군에서 분석 대상으로 포함되는 이유가 되었다. 특히 혈장이나 약물제형뿐 아니라 식품, 음료, 허브 제품 등에서도 검출 범위가 넓기 때문에 HPLC, TLC, GC 등 다양한 크로마토그래피 분석법에서 카페인은 검량선 검증용, 시스템 적합성 시험용, 분석법 밸리데이션 검증용 물질로 자주 사용된다.

실제 품질관리 관점에서 이런 인증된 기준물질은 사용자가 시험 방법 개발 단계부터 정량 분석, 방출시험, 정성 확인 등 여러 상황에서 동일한 기준점으로 활용할 수 있도록 설계되어 있다. 즉 동일 실험자가 아닌 경우에도 재현성이 유지되고, 수년 후 동일 시험을 반복해도 비교가 가능하다는 의미다. 이런 점은 GMP 체계에서 필요한 Audit Trail, OOS 대응, 분석법 적합성 유지, 장기 데이터 비교에서 중요한 역할을 한다. 결국 Secondary Standard 형태의 카페인은 단순한 검량선용 시약 이상의 의미를 가지며, 실험 데이터를 객관적으로 유지하는 기준점이 된다.

 

 

Method: HPLC (ref.: Caffeine, Current Compendial Monographs)
Column: Ascentis Express C18, 15cm x 4.6mm, 5μm particle size
Mobile Phase: 0.82 g/L sodium acetate in Water (pH=4.5), Acetonitrile, Tetrahydrofuran (95.5, 2.5, 2.0)
Isocratic, for 10 minutes
Flow Rate: 1.0 mL/min
Column Temperature: 30 °C
Injection Volume 10 μL
Detector: DAD, Wavelengths: 275 nm

 

 

Method: HPLC (ref.: Caffeine, Current Compendial Monographs)
Column: Ascentis Express C18, 150 mm x 4.6 mm x 5 μm
Mobile Phase: 0.82 g/L Sodium Acetate (pH to 4.5 w/glacial acetic acid), THF, Acetonitrile
Mobile Phase Ratio: 95.5:2:2.5
Flow Rate: 0.8 mL/min
Column Temperature: 30 °C
Injection: 10 μL
Detector: 275 nm

 

 

METHOD: HPLC (ref.: Caffeine, Current Compendial Monographs)
Column: Ascentis Express C18, 150 mm x 4.6 mm x 5 μm
Mobile Phase: 0.82 g/L Sodium Acetate (pH to 4.5 w/glacial acetic acid), THF, Acetonitrile
Mobile Phase Ratio: 95.5:2:2.5
Flow Rate: 0.8 mL/min
Column Temperature: 30 °C
Injection: 10 μL
Detector: 275 nm
Impurities Detected:

 

 

INFRARED SPECTROPHOTOMETRY (Comparative identification analysis demonstrates direct traceability to
Pharmacopeial standards)

 

 

MASS SPECTRUM

Method: HR-QTOF; 4.0 kV ESI+; temperature: 325 °C

 

 

MELTING POINT
Specification: 234-239 °C (EP)
Mettler Toledo FP900 Thermosystem with FP81 Measuring Cell
Mean of three measurements = 236.9 °C
1H NMR (Data provided by an external laboratory; not in scope of accreditation)

 

 

 

JP Caffeine.pdf

0.26MB

USP Caffeine.pdf

0.17MB

EP Caffeine.pdf

0.18MB