Kofeina jako wskaźnik antropogenicznego ... - Pro Futuro

AGNIESZKA JAGODA * , BARBARA DĄBROWSKA ** , WITOLD ŻUKOWSKI *
Kofeina jako wskaźnik antropogenicznego zanieczyszczenia środowiska
– metody oznaczania
Słowa kluczowe
kofeina – antropogeniczne zanieczyszczenie wody – metody analityczne
Streszczenie
Kofeina (1,3,7-trimetyloksantyna) występuje w kawie i herbacie, a także jest dodawana do napoi
energetyzujących, leków, a nawet do kosmetyków. Pomimo dobrego metabolizowania przez organizm ludzki
trafia do środowiska w coraz większych ilościach. Występowanie kofeiny w wodach powierzchniowych
i gruntowych daje możliwość wykorzystania tej substancji jako wskaźnika miejsc niekontrolowanego zrzutu
ścieków. Praca ma na celu przedstawienie metod analitycznych stosowanych do oznaczania zawartości
kofeiny w próbkach środowiskowych.
1. Wstęp
1,3,7-trimetyloksantyna (wg IUPAC: 1,3,7-trimetylo-1H-puryno-2,6(3H,7H)-dion), w zależności
od źródła pochodzenia, zwana jest: kofeiną, teiną, guaraniną lub mateiną [25]. Jest to substancja
o działaniu psychoaktywnym. Dzięki swym pobudzającym właściwościom zmniejsza uczucie
znużenia, zmęczenia i senności. W postaci naturalnej występuje w kawie i w herbacie, jest stosowna
przez ludzi na całym świecie. Dodaje się ją do popularnych napoi typu: Coca-Cola, Pepsi i napoi
energetyzujących (energy drink). Jest składnikiem leków, a obecnie coraz częściej jest
wykorzystywana jako dodatek do kosmetyków [25].
Oszacowanie ilości spożywanej kofeiny jest trudne. Według badań przeprowadzonych w latach
2002-2006 na zlecenie Holenderskiego Urzędu Statystycznego (Centraal Bureau voor de
Statistiek) największą ilość kawy wypijają Skandynawowie, przeciętnie 4,3 filiżanki dziennie.
Polacy spożywają jej stosunkowo mało - około jedną filiżankę dziennie [12, 13]. Zgodnie
z danymi GUS statystyczny Polak w 2008 roku spożył miesięcznie 0,19 kg kawy i 0,07 kg herbaty
[15]. 1,3,7-trimetyloksantyna jest uznawana za środek dopingowy, jej stężenie w moczu nie może
* Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej, Politechnika Krakowska
e-mail: ajagoda@chemia.pk.edu.pl
** Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Krakowska
255

Jagoda A., Dąbrowska B., Żukowski W.: Kofeina jako wskaźnik antropogenicznego zanieczyszczenia …
przekraczać 12 mg/ml [11]. Kofeina w lekach jest nie tylko wykorzystywana jako środek
pobudzający, ale także jako środek wzmacniający działanie innych substancji leczniczych.
Potęguje działanie paracetamolu i dlatego jest składnikiem niektórych leków przeciwbólowych
i przeciwgrypowych (Tabela 1).
Kawa
Tabela 1. Zawartość kofeiny w kawie, herbacie, napojach i lekach ([16], ulotki informacyjne)
Table 1. Concentration of caffeine in coffee, tea, beverages, energy drinks and medicines
([16], product notes)
Mielona
Rozpuszczalna
Herbata
Czarna ekspresowa
Napoje
Energy drinks
Leki
Produkt Wielkość porcji
Zawartość kofeiny
w porcji mg
Jacobs Krönung 2 łyż. w 160 ml 57,7
Tchibo Family 2 łyż. w 160 ml 99,2
Jacobs Krönung 2 łyż. w 160 ml 109,4
Tchibo Family 2 łyż. w 160 ml 136,6
Lipton 200 ml 48,4
Tetley 200 ml 40,0
Saga 200 ml 24,3
Mountain Dew 100 ml 15
Coca-Cola 100 ml 12
Pepsi 100 ml 12
Red Bull 100 ml 32
Tiger 100 ml 32
APAP Extra 1 tabletka 65
Coldrex MaxGrip 1 tabletka 25
Panadol Extra 1 tabletka 65
Saridon 1 tabletka 50
Aspirin Active 1 tabletka 50
CARDIAMID-COFFEIN 1 ml 100
Etopiryna 1 tabletka 50
Kofeina jest składnikiem wielu produktów spożywczych i farmaceutycznych [16]. Spożycie jej
na całym świecie jest tak duże, że można uznać, iż jest to jeden z najpowszechniej stosowanych farmaceutyków.
Substancja ta szybko się wchłania z przewodu pokarmowego i osiąga maksymalne
stężenie w osoczu już po 30-75 minutach od spożycia. Szybko przenika do tkanek i narządów. Metabolizowana
jest w wątrobie, na drodze demetylacji, w 80% do paraksantyny (1,7-dimetyloksantyna),
w 16% do teobrominy (3,7-dimetyloksantyna) i teofiliny (1,3-dimetyloksantyna). Jej okres półtrwania
wynosi 4-5 godzin, a metabolity są wydalane z moczem. Od 0 do 3% kofeiny jest usuwane
z organizmu w postaci niezmienionej [21], chociaż istnieją dane literaturowe mówiące o 5-20% [10].
Pomimo faktu, że kofeina jest dobrze metabolizowana przez organizm ludzki, jej obecność
w wodach powierzchniowych jest znaczna, szczególnie w bliskiej obecności siedzib ludzkich. Do
podstawowych źródeł zanieczyszczeń należy: mycie naczyń wykorzystywanych w procesie
przygotowania napojów (kubki, części ekspresów do kawy), wyrzucanie fusów z kawy i herbaty,
wyrzucanie niezużytych leków do ścieków i na wysypiska. Wszystko to powoduje, że kofeina jest
dostarczana do wód w sposób ciągły i może być traktowana jako wskaźnik zanieczyszczenia wód
odpadami antropogenicznymi. Jej detekcja w próbach środowiskowych może służyć jako wskaźnik
miejsc niekontrolowanego zrzutu ścieków.
Powszechnie prowadzone są badania, których celem jest stworzenie skutecznych sposobów
oznaczania zawartości 1,3,7-trimetyloksantyny w próbkach wodnych. Jest to konieczne by możliwe
było opracowanie efektywnego monitoringu wód i wykrycie miejsc dopływów do środowiska
nieoczyszczonych ścieków.
256

V Krakowska Konferencja Młodych Uczonych, Kraków 2010
2. Charakterystyka metod analitycznych
Opracowanie skutecznych metod oznaczania zanieczyszczeń środowiska wodnego substancjami
farmaceutycznymi napotyka wiele przeszkód. Do najważniejszych utrudnień należy zaliczyć
niskie stężenia oznaczanych substancji oraz bardzo złożony, zmienny skład próbek. Problemem
jest duża oscylacja zarówno stężenia analizowanej substancji, jak i składu matrycy. Wiele zależy
od rodzaju cieku wodnego, od miejsca poboru próbki. Różnice w składzie mogą wystąpić nie tylko
między próbami pochodzącymi z rzek i ze ścieków, ale również z tej samej rzeki. Na skład
chemiczny badanej próbki wpływa także: teren przez jaki przepływa rzeka, rodzaj aglomeracji
(miejska, wiejska), typ i wielkość dopływów, itp.
Substancje lekowe zawierające np. kofeinę występują w próbkach środowiskowych w bardzo
małych stężeniach, co powoduje konieczność opracowania metod o bardzo niskich wartościach
granic detekcji (LOD, Limit of Detection) i oznaczalności (LOQ, Limit of Quantification).
Obecnie, dzięki rozwojowi nowoczesnej aparatury, staje się to możliwe do zrealizowania.
Powstają czułe i selektywne metody, wykorzystujące techniki łączone. Mają one jednak wady - są
zazwyczaj bardzo czaso- i pracochłonne oraz bardzo kosztowne.
W metodykach analiz zawartości kofeiny w próbkach wodnych wyróżnić można dwa główne
etapy. Pierwszy etap jest realizowany podczas procesu ekstrakcji, składa się na niego: izolacja,
wzbogacanie i oczyszczanie próbki. Z uwagi na fakt, że analizom poddawane są próbki
środowiskowe, pierwszy etap jest najczęściej poprzedzony filtracją na sączku szklanym. Pozwala
to usunąć cząstki, mogące przeszkadzać podczas procesu ekstrakcji. Drugi etap to rozdzielanie
analitów i analiza jakościowo-ilościowa. Realizuje się go przez chromatografię gazową lub
cieczową, sprzężoną ze spektrometrią mas [14].
Ekstrakcja odbywa się najczęściej poprzez ekstrakcję do fazy stałej (SPE, Solid-Phase
Extraction), aczkolwiek wykorzystuje się też ekstrakcję ciecz-ciecz (LLE, Liquid-Liquid
Extraction). Obie techniki należą do czasochłonnych, ale stosowanie SPE wymaga dużo
mniejszego zużycia rozpuszczalników. Podczas ekstrakcji do fazy stałej kofeiny z prób wodnych,
wykorzystywane są najczęściej kolumienki Oasis HLB (wypełnienie polimerowe
diwinylobenzeno-N-winylopirolidynowe) [2,4,5,8,9,19,20,22-24,27-29], chociaż stosowane są
także: C18 (żel krzemionkowy modyfikowany łańcuchami oktadecylowymi) [3,28] i HR-P
(kopolimer polistyren-diwinylobenzen) [17]. Jako eluenty są używane: aceton [3], dichlorometan
[22-24], metanol [19,20,22-24] i octan etylu [9,17] lub mieszaniny rozpuszczalników [5,19,22-
24,28,29]. Podczas LLE kofeiny jako ekstrahenty stosowano: chlorek metylenu [1], dichlorometan
[6,26], i n-pentan [6]. Ekstrahenty nie powinny być zanieczyszczone wodą, dlatego w celu
usunięcia wilgoci, będącej przeszkodą w analizach chromatograficznych stosuje się: suszenie
kolumienek pod próżnią, całkowite odparowanie rozpuszczalnika po ekstrakcji (w atmosferze gazu
obojętnego) i ponowne rozpuszczenie ekstraktu lub suszenie bezwodnym siarczanem sodu.
Chromatografia służy do rozdzielenia mieszaniny związków, w metodzie gazowej (GC, Gas
Chromatography) jako eluent zastosowano hel, a w wysoko ciśnieniowej chromatografii cieczowej
(HPLC, High Pressure Liquid Chromatography) wykorzystywano układy ze zmiennym (w trakcie
analizy) składem. W analizie zwartości kofeiny i paraksantyny na wlocie i wylocie z oczyszczalni
w Tajwanie, stosowno układ: roztwór wodny i metanolowy kwasu mrówkowego [19], a
w analizach cieków wodnych w Stanach Zjednoczonych Ameryki Północnej układ: acetonitryl
i bufor mrówczanowy (mrówczan amonu/kwas mrówkowy, 10 mM, pH 3,7) [2].
Następny etap to jonizacja analitów. W przypadku GC najpopularniejszą metodą jej
realizowania jest jonizacja strumieniem elektronów, a w chromatografii cieczowej jest to jonizacja
metodą elektrorozpylania (ESI, Electro Spray Ionization) oraz jonizacja chemiczna pod ciśnieniem
atmosferycznym (APCI, Atmospheric Pressure Chemical Ionization). Spektrometria mas
(MS, Mass Spektrometry) pozwala na identyfikację kofeiny w próbkach. Odbywa się poprzez
257

Jagoda A., Dąbrowska B., Żukowski W.: Kofeina jako wskaźnik antropogenicznego zanieczyszczenia …
oznaczenie stosunku masy do ładunku (m/z) powstających jonów. Wykorzystuje się do tego celu
analizatory mas: kwadrupolowe, pułapki jonowe (IT, Ion Trap), analizatory czasu przelotu (TOF,
Time-Of-Flight) [14].
3. Wyniki oznaczeń zawartości kofeiny w próbkach środowiskowych
W tabelach 2-4 przedstawiono dane literaturowe dotyczące zawartości kofeiny w różnego typu
próbkach środowiskowych, wraz z zaznaczeniem miejsca ich poboru i metod wykorzystanych do
przeprowadzania analiz. Zawartość kofeiny i paraksantyny została określona na wlotach i wylotach
z oczyszczalni ścieków, jak i wodach powierzchniowych i gruntowych.
Kraj
USA
Hiszpania
Szwecja
Tajwan
Grecja
Francja
Tabela 2. Zawartość kofeiny i paraksantyny na wlotach i wylotach z oczyszczalni ścieków
Table 2. Concentration of caffeine and paraxanthine in influents and effluents of sewage treatment plants
Oczyszczalnia ścieków
Termin
pobrania
próbek
Deer Island STP V
Almeria (miejska,
oczyszcza ścieki
szpitalne)
1998
VII 2003-IV 2004
Källby X
WWTP1
Dihua
WWTP3
Neihu
Ioannina (miejska)
Ioannina (przyszpitalna)
Elbeuf
2002
III 2006-III 2007
III- XI
2002
Miejsce pobrania
próbek
258
Analizowana
substancja
Metoda
Granica
detekcji
µg/l
Zawartość
analizowanej
substancji
µg/l
dopływ
20,0
kofeina
odpływ 6,7
dopływ
odpływ
paraksantyna
LLE
GC-
MS
SPE GC-MS
0,014
kofeina 0,001
paraksantyna 0,014
kofeina 0,001
48-111
79**
52-192
118**
0,60-50
18**
1,4-44
12**
dopływ
3,69
kofeina
odpływ 0,22
SPE
GC
MS
dopływ
2,59
odpływ 0,03
dopływ 3,02
odpływ
dopływ
kofeina
0,0005
0,46
1,92
odpływ 0,08
dopływ 1,26
odpływ 0,005
dopływ
17,1–113,2
74,9 **
odpływ
dopływ
kofeina
0,0145
0,0435*
1,9–13,9
7,9**
12,3–42,0
25,8**
odpływ
3,1–10,6
6,5**
odpływ
SPE HPLC-ESI-MS-
MS
SPE GC-MS
SPE
GC-MS
0,0350-0,2697
Rouen odpływ kofeina
0,0023* 0,0128-3,5274
Tancarville odpływ 0,0023-0,9468
Źródło
[26]
[9]
[3]
[18,19]
[17]
[28]

Kraj
USA
USA
USA
USA
USA
Kanada
V Krakowska Konferencja Młodych Uczonych, Kraków 2010
Tabela 3. Zawartość kofeiny i paraksantyny w wodach Ameryki Północnej
Table 3. Concentration of caffeine and paraxanthine in the waters of Northern America
Miejsce pobrania próbek
Przystań Boston
Termin
pobrania
próbek
V
1998
Analizowana
substancja
259
Metoda
RL #
µg/l
Zawartość
analizowanej
substancji
µg/l
Rzeka Karola 0,340-0,370
kofeina
Przystań Boston
0,160-1,600
IV
1999
LLE GC-MS
0,140-0,960
Rzeka Karola 0,130-0,160
47 prób wody gruntowej
z 18 Stanów USA 2000
Okolice wysypiska Himco
Dump, Elkhart, Indiana 2000,
Próbki wody po
zrealizowaniu procesu
uzdatniania.
2002
XI-XII 2001
25 próbek wód gruntowych i 49
powierzchniowych z 25 Stanów
USA i Puerto Rico. 2001
Zachodnie wybrzeże wyspy
Vancouver, Kolumbia
Brytyjska
woda morska
rzeka (nad wylotem
z oczyszczalni)
rzeka (pod wylotem
z oczyszczalni)
jezioro (duża
aktywność ludzka)
jezioro (średnia
aktywność ludzka)
jezioro (mała
aktywność ludzka)
paraksantyna
SPE
HPLC
0,018 0,057*
kofeina 0,014 0,13*
paraksantyna
SPE
HPLC-
ESI-MS
0,018

Jagoda A., Dąbrowska B., Żukowski W.: Kofeina jako wskaźnik antropogenicznego zanieczyszczenia …
Kraj
Rumunia
10 krajów
Szwecja
Niemcy
Francja
Nazwa rzeki
Somesul
Dunaj
H je
Lippe
Sekwana
Tabela 4. Zawartość kofeiny w wybranych rzekach europejskich
Table 4. Concentration of caffeine in selected European rivers
Miejsce pobrania próbek
przed
modernizacją
oczyszczalni
ścieków
po
modernizacji
oczyszczalni
ścieków
Cluj-Napoca
Termin
pobrania
próbek Metoda
260
Granica
oznaczalności
µg/l
Zawartość
analizowanej
substancji
µg/l
2,772**
Gherla IV 2003
0,03 9,700**
Dej
SPE GC-MS
0,428**
Cluj-Napoca
0,228**
Gherla IX 2006 0,01 0,333**
Dej 0,333**
52 próbki
z rzeki Dunaj,
na całej jej długości VIII-IX
50 próbek z dopływów rzeki
Dunaj
2007
SPE HPLC-
ESI-MS-MS
7 miejsc pobrania próbek X 2002 SPE GC-MS
19 miejsc pobrania próbek
VIII 1999
0,001 #
1,467*
0,137**
6,798*
0,406**

V Krakowska Konferencja Młodych Uczonych, Kraków 2010
4. Podsumowanie
Kofeina była wykrywana w próbkach pobranych na dopływach i odpływach z oczyszczalni
ścieków we wszystkich wymienionych oczyszczalniach (tabela 2), a najwyższe jej stężenie odnotowano
na wlocie do oczyszczani ścieków w Hiszpanii [9]. Dzięki danym przedstawiającym zwartość
1,3,7-trimetyloksantyny przed i po procesie oczyszczania ścieków (wyjątek stanowi Francja
z powodu braku danych) widać, że ładunek zanieczyszczeń dostarczany w poszczególnych przypadkach
znacznie się różni. Wszystkie oczyszczalnie łączy natomiast brak pełnego usunięcia kofeiny
[3,9,17-19,26,28].
Zarówno wody Ameryki Północnej (tabela 3) i rzeki Europejskie (tabela 4) zawierają kofeinę
w stężeniach porównywalnych z tymi wykrywanymi na wylotach z oczyszczalni. Jest to powiązane
z faktem, iż wody po procesie oczyszczenia są odprowadzane do rzek, jezior i mórz. Niestety 1,3,7trimetyloksantyna
jest wykrywana również w wodach gruntowych [2,5,8], co pozwala sądzić, że nie
ma już wód, które nie zostały antropogenicznie zanieczyszczone. Ważny jest jednak monitoring
i ciągła modernizacji oczyszczalni. Przypadek rzeki Somesul w Rumuni pokazuje jak dużą redukcję
stężenia daje modernizacja jednej tylko oczyszczalni [22,23,24]. Analiza danych dotyczących rzeki
Dunaj wskazuje na znaczenie dbania o czystość każdego dopływu rzeki, stężenie kofeiny w Dunaju
jest mniejsze niż w jego dopływach [20].
Opracowanie skutecznej metody analitycznej, w przypadku analiz środowiskowych jest trudnym
zadaniem, stąd w literaturze można znaleźć wiele opracowań podejmujących tę problematykę.
W metodach wykorzystywanych do oznaczania kofeiny w ściekach, stosowanych w laboratoriach,
można zauważyć powtarzające się trendy. Na etapie przygotowania próbki do analizy stosowana jest
ekstrakcja badanej substancji do fazy stałej. Co do kolumienek SPE, to z uwagi na ciągły rozwój
w tej dziedzinie i odkrycia coraz to bardziej selektywnych wypełnień, sprawa nie jest rozstrzygnięta,
chociaż najczęściej jest stosowana Oasis HLB. W metodach chromatograficznych decyzja
o stosowaniu chromatografii gazowej czy cieczowej zależy od dostępności aparatury, ale z przeprowadzonego
przeglądu literaturowego wynika, że jedną z najczęściej stosowanych metod jest
wysokosprawna chromatografia cieczowa. Połączenie metod chromatograficznych ze spektrometrią
mas, umożliwia potwierdzenie identyfikacji kofeiny w próbach. Do opracowania szczegółów metod
analitycznych, polecanych do oznaczania kofeiny, zarówno w ściekach jak i w wodzie, konieczne są
dalsze badania nad tym zagadnieniem, umożliwiające opracowanie odpowiednich norm
postępowania. Istniejące Normy Polskie nie dotyczą tego typu oznaczeń.
Literatura
[1] Barber L.B., Brown G.K., Zaugg S.D.: Potential endocrine disrupting organic chemicals in treated
municipal wastewater and river water. American Chemical Society, s. 97-123, 2000.
[2] Barnes K.K., Kolpin D.W., Furlong E.T., Zaugg S.D., Meyer M.T., Barber L.B.: A national
reconnaissance of pharmaceuticals and other organic wastewater contaminants in the United States –
I. Groundwater, Science of the Total Environment, Vol. 402, s. 192-200, 2008.
[3] Bendz D., Paxéus N.A., Ginn T.R., Loge F.J.: Occurrence and fate of pharmaceutically active
compounds in the environment, a case study: Höje River in Sweden, Journal of Hazardous Materials,
Vol. 122, s. 195-204, 2005.
[4] Buszka P.M., Yeskis D.J., Kolpin D.W., Furlong E.T., Zaugg S.D., Meyer M.T.: Waste-Indicator and
Pharmaceutical Compounds in Landfill-Leachate-Affected Ground Water near Elkhart, Indiana, 2000–
2002. Bull Environ Contam Toxicol, Vol. 82, s. 653-659, 2009.
[5] Cahill J.D., Furlong E.T., Burkhardt M.R., Kolpin D.W., Anderson L.G.: Determination of
pharmaceutical compounds in surface and ground-water samples by solid-phase extraction and high
performance liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry. J Chromatogr A 1041,
s. 171-180, 2004.
261

Jagoda A., Dąbrowska B., Żukowski W.: Kofeina jako wskaźnik antropogenicznego zanieczyszczenia …
[6] Dsikowitzky L., Schwarzbauer J., Littke R.: Distribution of polycyclic musks in water and particulate
matter of the Lippe River (Germany). Organic Geochemistry, Vol. 33, s.1747-1758, 2002.
[7] Dsikowitzky L., Schwarzbauer J., Littke R.: The anthropogenic contribution to the organic load of the
Lippe River (Germany). Part II: quantification of specific organic contaminants. Chemosphere, Vol.
57, s. 1289-1300, 2004.
[8] Focazio M.J., Kolpin D.W., Barnes K.K., Furlong E.T., Meyer M.T., Zaugg S.D., Barber L.B.,
Thurman M.E.: A national reconnaissance for pharmaceuticals and other organic wastewater
contaminants in the United States - II) Untreated drinking water sources, Science of the Total
Environment 402, s. 201-216, 2008.
[9] Gómez M.J., Mart nez Bueno M.J., Lacorte S., Fernández-Alba A.R., Agüera A.: Pilot survey
monitoring pharmaceuticals and related compounds in a sewage treatment plant located on the
Mediterranean coast. Chemosphere, Vol.66, s. 993-1002, 2007.
[10] http://leki-informacje.pl/jamnik/img/galeriaplikow/3/etopiryna_spc.pdf, (aktualizacja: 13.06.2010).
[11] http://medycynasportowa.pl/download/doping_code_e.pdf, (aktualizacja: 13.06.2010).
[12] http://www.cbs.nl/en-GB/menu/themas/inkomen-bestedingen/publicaties/artikelen/archief/2007/2007-
2344-wm.htm, (dostęp: 13.06.2010).
[13] http://www.filizankasmakow.pl/index.php?option=com_content&view=article&id=98%3Aspoyciekawy-przez-polakow-&catid=42%3Amarketing&Itemid=81,
(dostęp: 13.06.2010).
[14] http://www.pg.gda.pl/chem/Dydaktyka/Analityczna/MISC/hyph-tech.pdf, dostęp: 13.06.2010.
[15] http://www.stat.gov.pl/cps/rde/xbcr/gus/PUBL_wz_budzety_gospodarstw_domowych_w_2008.pdf,
dostęp: 13.06.2010.
[16] Jarosz M., Wierzejska R., Mojska H., Świderska K., Siuba M.: Zawartość kofeiny w produktach
spożywczych., Bromat. Chem. Toksykol. – XLII. 3, s. 776-781, 2009.
[17] Kosmaa C.I., Lambropouloub D.A., Albanisa T.A.: Occurrence and removal of PPCPs in municipal
and hospital wastewaters in Greece. Journal of Hazardous Materials, Vol.179, s. 804-817, 2010.
[18] Lin A.Y.-C., Yu T.-H., Lateef S.K.: Removal of pharmaceuticals in secondary wastewater treatment
processes in Taiwan. Journal of Hazardous Materials, Vol. 167, s. 1163-1169, 2009.
[19] Lin A.Y.-C., Yu T.-H., Lin C.F.: Pharmaceutical contamination in residential, industrial, and agricultural
waste streams: Risk to aqueous environments in Taiwan. Chemosphere, Vol.74, s. 131-141, 2008.
[20] Loos R., Locoro G., Contini S.: Occurrence of polar organic contaminants in the dissolved water
phase of the Danube River and its major tributaries using SPE-LC-MS2 analysis. Water Research, Vol.
44, s. 2325-2335, 2010.
[21] Mandel H.G.: Update on caffeine consumption, disposition and action, Food and Chemical
Toxicology, Vol. 40, s. 1231-1234, 2002.
[22] Moldovan Z., Chira R., Alder A.C.: Environmental exposure of pharmaceuticals and musk fragrances
in the Somes River before and after upgrading the municipal wastewater treatment plant Cluj-Napoca,
Romania. Environ Sci Pollut Res, Vol. 16 (Suppl 1), s. 46-54, 2009.
[23] Moldovan Z., Schmutzer G., Tusa F., Calin R., Alder A.C.: An overview of pharmaceuticals and
personal care products contamination along the river Somes watershed, Romania. J Environ Monit,
Vol. 9, s. 986-993, 2007.
[24] Moldovan Z.: Occurrences of pharmaceutical and personal care products as micropollutants in rivers
from Romania. Chemosphere, Vol. 64, s. 1808-1817, 2006.
[25] Molski M.: Chemia piękna. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009.
[26] Siegener R., Chen R.F.: Caffeine in Boston Harbor seawater. Marine Pollution Bulletin, Vol. 44, s.
383-387, 2002.
[27] Stackelber P.E., Furlongb E.T., Meyerc M.T., Zaugg S.D., Hendersond A.K., Reissmand D.B.:
Persistence of pharmaceutical compounds and other organic wastewater contaminants in a conventional
drinking-watertreatment plant. Science of the Total Environment, Vol. 329, s. 99-113, 2004.
[28] Togola A., Budzinski H.: Analytical development for analysis of pharmaceuticals in water samples by
SPE and GC–MS. Anal Bioanal Chem, Vol. 388, s. 627-635, 2007.
[29] Verenitch S.S., Mazumder A.: Development of a methodology utilizing gas chromatography ion-trap
tandem mass spectrometry for the determination of low levels of caffeine in surface marine and
freshwater samples. Anal Bioanal Chem, Vol. 391, s. 2635-2646, 2008.
262

V Krakowska Konferencja Młodych Uczonych, Kraków 2010
AGNIESZKA JAGODA, BARBARA DĄBROWSKA, WITOLD ŻUKOWSKI
Caffeine as environmental anthropogenic contamination
– determination’s methods
Keywords
caffeine – anthropogenic water pollution – analytical methods
Abstract
Caffeine - 1,3,7-trimethylxanthine - is one of the ingredients in coffee, tea, energy drinks, drugs and even
in cosmetics. Although it is well metabolized by the human body, its environmental concentration increases.
Presence of caffeine in ground and surface waters gives the possibility to use it as the indicator of places
where the illegal sewage discharge takes place. An aim of the current paper is to present a limited number of
analytical methods for the determination of caffeine in the environmental samples.
263