Sara Banerjee, Maria Klechniowska

Ekstakcja kofeiny z liści herbaty

Kofeina (1,3,7-trimetyloksantyna) jest naturalnym alkaloidem o słabym działaniu psychoaktywnym występującym w ziarnach kawy oraz liściach herbaty. Z wyglądu są to białe kryształy heksagonalne. Uwodniona kofeina otrzymywana z niesuszonych ekstraktów organicznych ma postać cienkich igiełek (monohydrat) lub oleistej, półprzezroczystej masy. Jako alkaloid tworzy dobrze rozpuszczalne w wodzie sole. W stanie wolnym ma odczyn lekko zasadowy. Zarówno kofeina jak i jej chlorowodorek dobrze rozpuszczają się w wodzie. Wolna kofeina nadzwyczaj dobrze rozpuszcza się w chlorku metylenu, chloroformie i innych niepolarnych rozpuszczalnikach. Ulega odwodnieniu w temperaturze 80°C, topi się w temperaturze 238°C, sublimuje w temperaturze 178°C (pod zmniejszonym ciśnieniem 155-160°C). Sublimacja jest jedną z metod oczyszczania kofeiny. Wolną kofeinę, otrzymaną w wyniku rozkładu soli tlenkiem magnezu na gorąco, poddaje się krystalizacji lub chromatografii cienkowarstwowej w celu dalszego oczyszczenia.

Wykonanie:

1.Ekstrakcja : 60g suchych liści herbaty roztarłyśmy na proszek w moździerzu, ekstrahowałyśmy metanolem w aparacie Soxhleta, a wyciąg metanolowy następnie zagęściłysmy na wyparce pozbywając się rozpuszczalnika.

2. Otzrymywanie surowego preparatu kofeiny: wyciąg metanolowy wlałyśmy do porcelanowej parownicy dodajac 25g MgO i 100ml wody. MgO dodajemy w celu deprotonowania kofeiny, ponieważ w herbacie wsytępuje ona w postaci kwasu taninowego. Następnie kilkakrotnie odparowałysmy ekstrakt dolewając kolejnych porcji wody, sączyłyśmy przez gazę za każdym razem zbierając przesącz. Po połączeniu zebranych przesączy dodałyśmy 10% kwasu siarkowego w celu odwodnienia i zatężyłyśmy ekstrakt z powrotem na parownicy.

Roztwór poddałysmy czterokrotnej ekstrakcji chloroformem. Kofeina jest zwiazkiem organiczym więc dobrze rozpuszcza się w rozpuszczalniku niepolarnym – chloroformie. Po dodaniu chloroformu mieszanina rozdzieliła sie i w dolnej frakcji znajdowała sie kofeina rozpuszczona w chloroformie. Następnie wyciągi przepłukałysmy 10% NaOH i wodą.

3. Krystalizacja: Suchą pozostałość rozpuściłyśmy w niewielkiej ilości wody i pozostawiłyśmy do wykrystalizowania. Odsączyłysmy na lejku Schotta i wysuszyłyśmy. Po zważeniu masa otrzymanej kofeiny wynosiła 1,3g.

Obliczenie procentowej zawartosci kofeiny:

60g - 100%

1,3g - x%

x = (1,3x100)/60

x ≈ 2,2%

4. Pomiar widma abosorpcyjnego: Jeden z kryształów kofeiny rozuszczony w metanolu i rozcieńczony, tak, że wartość absorpcji przy 280 nm wynosiła 0,3-04. Następnie wykonałyśmy pomiary w zakresie 220-350 nm wobec metanolu jako próby odniesienia.

Pojawił się pik przy długości fali 274 nm, absorbancja dla niego wynosi 0,655.