Теоретичне обґрунтування. Кофеїн – алкалоїд, який міститься в рослинах

Кофеїн – алкалоїд, який міститься в рослинах. Кофеїн, що міститься в чаї або екстрагований з нього, іноді називають теїн, у мате (парагвайський чай) – матеїн. Кофеїн екстрагують із відходів чаю, кавових бобів, він входить до складу різних напоїв. У промисловості кофеїн синтезують із сечової кислоти та ксантину. Хімічна назва кофеїну – 1,3,7-триметилксантин. Взаємодіючи з водою, утворює кофеїдин C₇H₁₂N₄O. За будовою й фармакологічними властивостями кофеїн близький до теоброміну й теофілліну; всі три алкалоїди відносяться до групи метилксантинів.

Фізіологічні особливості дії кофеїну на ЦНС були вивчені І. П. Павловим і його співробітниками, які доказали, що кофеїн підсилює й регулює процеси порушення в корі головного мозку; у відповідних дозах він підсилює позитивні умовні рефлекси й підвищує рухову активність.

Стимулююча дія приводить до підвищення розумової й фізичної працездатності, зменшенню втоми й сонливості. Більші дози можуть, однак, привести до виснаження нервових клітин. Дія кофеїну (як й інших психостимулюючих засобів) у значній мірі залежить від типу вищої нервової діяльності; дозування кофеїну повинне регулюватись з урахуванням індивідуальних особливостей нервової діяльності. Кофеїн послабляє дію снодійних і наркотичних засобів, підвищує рефлекторну збудливість спинного мозку, збуджує дихальний і судинорушійний центри. Серцева діяльність під впливом кофеїну підсилюється, скорочення міокарда стають більше інтенсивними й частішають. При коллаптоїдних і шокових станах артеріальний тиск під впливом кофеїну підвищується, при нормальному артеріальному тиску істотних змін не спостерігається, тому що одночасно з порушенням судинорушійного центра й серця під впливом кофеїну розширюються кровоносні судини кісткових м'язів й інших областей тіла (судини головного мозку, серця, нирок). Діурез під впливом кофеїну трохи підсилюється, головним чином у зв'язку зі зменшенням реабсорбції електролітів у ниркових канальцах.

Мета роботи: Ознайомитися та освоїти методи виділення та якісного визначення кофеїну.

Завдання роботи:

1. Виділити кофеїн з різних видів кави та чаю;

2. Визначити наявність кофеїну у розчині за допомогою якісних реакцій.

Реактиви та обладнання: скельце, порцелянова чашка, MgО (оксид магнію), електроплита, колби, кава, азбестова сітка, листи чаю різного сорту, ступка з пестиком, порцелянова випарна чашка, скляна лійка, полум'я пальника, скельце із кристаликами кофеїну, що виділилися на ньому, концентрована нітратна кислота, ваги, фільтрувальний папір, стаканчики, вода, штатив, мірна колба.

Хід роботи. Для проведення експериментів необхідно мати декілька видів кави, наприклад: 1. Жокей традиційний (у зернах); 2. Жокей класичний (у зернах); 3. Max Well House (мелений); 4. Platіnum Elіte (сублімаційний); 5. Nescafe Montego (гранульований) і кілька видів чаю (чорний та зелений).

Сублімація кофеїну з MgО. Кофеїн сублімується за 180⁰С, і в розчинах перебуває у вигляді моногідрату, стійкого до 100⁰С. Запах кофеїну не відчувається, на смак – гіркуватий.

У колби поміщають перемелену каву й оксид магнію в пропорціях 1:1 (по масі); на електроплиту поміщаємо азбестову сітку й ставлять на неї колбу прикриту годинниковим склом. Скло перед цим необхідно зважити на аналітичних вагах. Підігрівання проводилося впродовж 9-10 хвилин. У процесі сублімації кристали кофеїну збираються на годинниковому скельці у вигляді голок. Заповнюємо табл. 5.

Таблиця 5.