Ανίχνευση και ποσοτικός προσδιορισμός της καφεΐνης και των μεταβολιτών της στο σίελο με φασματοσκοπικές τεχνικές

• Κύριος συγγραφέας: Λυγεράκη, Αναστασία
• Άλλοι συγγραφείς: Lygeraki, Anastasia
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Καφεΐνη; Σίελος; Caffeine; Saliva

Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε ανίχνευση και ποσοτικός προσδιορισμός της καφεΐνης και των μεταβολιτών της (παραξανθίνη, θεοβρωμίνη, θεοφυλλίνη) χρησιμοποιώντας ως αναλυτικά εργαλεία τη φασματοσκοπία Raman και τη φασματοσκοπία υπερύθρου. Και οι δύο τεχνικές διακρίνονται από ταχύτητα και ευκολία στην ανάλυση, χωρίς να απαιτούν ιδιαίτερη προετοιμασία των δειγμάτων, αποτελώντας ταυτόχρονα μη – καταστροφικές τεχνικές για το δείγμα. Αρχικά έγινε έλεγχος της εφαρμογής των συγκεκριμένων τεχνικών στο υπό εξέταση σύστημα. Αναλυτικότερα, πραγματοποιήθηκε μελέτη φασμάτων Raman και IR των πρότυπων ουσιών (καφεΐνη, παραξανθίνη, θεοβρωμίνη, θεοφυλλίνη) αλλά και σιέλου από άτομα που καταναλώνουν και από άτομα που απέχουν από προϊόντα που περιέχουν ξανθίνες (καφές, τσάι, σοκολάτα κ.ά.) με σκοπό την εύρεση χαρακτηριστικών κορυφών. Από τη σύγκριση των φασμάτων φάνηκε τελικά πως οι κορυφές των αναλυτών δεν είναι ευδιάκριτες σε όλες τις περιοχές (ιδίως στα φάσματα Raman), με πολλές από αυτές να αποδίδονται σε περισσότερες από μία ξανθίνες. Για το λόγο αυτό πραγματοποιήθηκε προσθήκη ξανθινών σε σίελο από εθελοντές που καταναλώνουν καφέ με σκοπό την καταγραφή των κορυφών που αυξάνονται με την προσθήκη. Σε δεύτερο στάδιο, μελετήθηκαν δείγματα από τον ίδιο δότη τα οποία είχαν ληφθεί σε διαφορετικά χρονικά διαστήματα από τη στιγμή που ο δότης κατανάλωσε καφέ, με σκοπό η απόδοση των κορυφών να γίνει με γνώμονα το μεταβολισμό της καφεΐνης. Τελικά, με αυτές τις προσεγγίσεις πραγματοποιήθηκε η απόδοση των κορυφών στα φάσματα. Για την ποσοτική ανάλυση με φασματοσκοπία Raman, αρχικά παρασκευάστηκαν μίγματα προσομοίωσης κάθε ξανθίνης με σίελο εθελοντή που απείχε από προϊόντα που τις περιέχουν. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκαν γνωστές προσθήκες κάθε ξανθίνης στα μίγματα αυτά και κατασκευάστηκαν καμπύλες βαθμονόμησης για τις κορυφές στις οποίες εμφανίζονται οι ξανθίνες. Από τις υπό μελέτη κορυφές μερικές εμφάνισαν γραμμική αύξηση με την αύξηση της συγκέντρωσης της ξανθίνης, κάνοντας δύσκολη την ποσοτικοποίηση των ξανθινών στις κορυφές που εμφανίζονται περισσότερες από μία καθώς οι υπό μελέτη λόγοι δε δουλεύουν για όλες τις ξανθίνες. Ακολούθως πραγματοποιήθηκαν γνωστές προσθήκες σε σίελο εθελοντών που καταναλώνουν ξανθίνες και κατασκευάστηκαν καμπύλες βαθμονόμησης για τις υπό μελέτη κορυφές. Τελικά, συγκρίθηκαν οι κλίσεις των εξισώσεων αυτών με τις κλίσεις των εξισώσεων από τις καμπύλες που χαράχτηκαν για τις προσθήκες στα μίγματα προσομοίωσης. Η απόκλιση μεταξύ των κλίσεων για τις εξισώσεις που αναφέρονται στο ίδιο σύστημα (ίδια κορυφή, ίδια ξανθίνη) ήταν σχετικά χαμηλή. Η ποσοτική μελέτη με τη χρήση της φασματοσκοπίας υπερύθρου περιελάμβανε όπως και προηγουμένως, την παρασκευή μιγμάτων προσομοίωσης των ξανθινών με σίελο εθελοντή που απείχε από προϊόντα ξανθινών. Στα μίγματα αυτά πραγματοποιήθηκαν γνωστές προσθήκες, χαράχτηκαν καμπύλες βαθμονόμησης, και τελικά από τις εξισώσεις πραγματοποιήθηκε υπολογισμός της συγκέντρωσης της ξανθίνης που βρίσκεται στο μίγμα προσομοίωσης. Τα αποτελέσματα αυτά ήταν σε συμφωνία με τη ποσότητα της ξανθίνης που προστέθηκε πραγματικά στο μίγμα. Επόμενο βήμα ήταν η παρασκευή μιγμάτων προσομοίωσης όλων των υπό μελέτη ξανθινών με σίελο ελεύθερο από ξανθίνες. Έπειτα, πραγματοποιήθηκαν κοινές προσθήκες αυτών των ξανθινών στα μίγματα προσομοίωσης και ακολουθήθηκε η ίδια μεθοδολογία με προηγουμένως. Τελικά, στην παρούσα μελέτη ολοκληρώθηκε επιτυχώς το πρώτο ζητούμενο, δηλαδή η ανίχνευση των ξανθινών σε σίελο χρησιμοποιώντας ως αναλυτικά εργαλεία τις φασματοσκοπίες Raman και υπερύθρου. Η παρουσία κάθε ξανθίνης στον οργανισμό εξαρτάται τόσο από τη διατροφή του ατόμου (αν περιέχει ή όχι προϊόντα ξανθινών) όσο και από τον μεταβολισμό αυτών των ουσιών. Έτσι καθίσταται δύσκολη η ταυτοποίηση της ύπαρξης συγκεκριμένων ξανθινών στο σίελο στη χρονική στιγμή που πραγματοποιείται η λήψη του δείγματος από το δότη.