Мониторинг новых бинарных систем экстракции кофеина из природного сырья
Аннотация
Обобщены результаты мониторинга новых бинарных систем экстракции (методом диспергирования) кофеина из природного сырья на примере листьев чая Camellia sinesis L. и бобов Coffea arabica L. Чай (Camellia sinesis L.) в Российской Федерации выращивают на территории Краснодарского края, поэтому модификация методик мацерации кофеина из данного сырья, безусловно, увеличит потенциальные возможности российского производства данного алкалоида. В свою очередь подобные методики как экологически более безопасные со временем смогут заменить существующие методы конденсации цианосодержащих реагентов и амидов с мочевиной (метод Траубе). В качестве органической фазы новых экономически более выгодных систем использовались бинарные сочетания «этилацетат/алифатический спирт» в различных соотношениях. Методикой сравнения выбрана классическая методика экстракции хлороформом. В данном исследовании в качестве второго компонента органической фазы системы экстракции проанализированы алифатические ациклические предельные спирты в разных структурных формах. В результате доказано, что новые системы экстракции позволяют более полно извлекать кофеин из природных компонентов. Модификация процесса экстракции позволит получать чистый и экологически безопасный кофеин из природного сырья, а также обеспечит экономически подходящий процесс производства кофеина для отечественного производителя.
Литература
Chernomor, E. A., Zatsepina, A. A. & Nenakhov, I. G. (2021). The life story of Paracelsus - a Swiss alchemist, physician, philosopher and founder of iatrochemistry. Molodezhnyy innovatsionnyy vestnik, 10(S2), 211‒213. (in Russ.)
Zlotin, S. G., Egorova, K. S., Ananikov, V. P., Akulov, A. A., Varaksin, M. V., Chupakhin, O. N. …& Zolotukhina A.V. (2023). The green chemistry paradigm in modern organic synthesis. Russian Chemical Reviews, 92(12), RCR5104. (in Russ.)
Karmishin, A. M., Eleev, Yu. A., Glukhan, E. N., Abashkin, I. A., Kondratiev, V. B., Kuchinsky, E. V. … & Kutkin A.V. (2023). On the kinetics of extraction from plant materials and the optimal extraction time. Chemistry and Technology of Organic Substances, 3(27), 36‒53. (in Russ.)
Platonov, B. G., Valentinov, G. T., Sukhikh, V. V., Dunaev, V. A. & Volochaeva, M. V. (2021). Chemical composition of n-hexane extract of thyme herb (Thymus serpylluml., Lamiaceae family). Journal of new medical technologies, 15(5), 54‒63. https://doi.org/10.24412/2075-4094-2021-5-3-2. (in Russ.)
Mishina, N. M. & Zykova, I. V. (2024). On the conditions of extraction of humic acids from sapropels with a high proportion of organic matter. Vestnik molodykh uchenykh Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo universiteta tekhnologii i dizayna, (3), 3‒8. (in Russ.)
Khabieva, N. A., Lyust E. N.& Timerzyanov, M. I. (2024) Development of methods for isolating carbamazepine from biological objects. Vestnik Smolenskoy gosudarstvennoy meditsinskoy akademii, 23(1), 214‒222. https://doi.org/10.37903/vsgma.2024.1.28. (in Russ.)
Korenman, I. M. (1977) Extraction in the analysis of organic substances. Moscow: Chemistry. 200 p.
Bondareva, E. A., Reshetnikov ,D. V., Burova, L. G., Patrushev, S. S., Zakharova, L. N., Evstropov, A. N. …& Shul′ts E. E. (2023). Study of antibacterial properties of new caffeine derivatives against opportunistic bacteria in vitro. Journal of Siberian Medical Sciences, 7(1), 45‒52. https://doi.org/10.31549/2542-1174-2023-7-1-45-52.
Kadhim, A., Betti, N., H. A. Al-Bahrani, Al-Ghezi, M. K. S., Gaaz, T., Kadhum, A. H. …& Alamiery, A. (2021). A mini review on corrosion, inhibitors and mechanism types of mild steel inhibition in an acidic environment. International Journal of Corrosion and Scale Inhibition, 10(3), 861‒884. https://doi.org/10.17675/2305-6894-2021-10-3-2.
Gardiner, C, Weakley, J, Burke, LM, Roach, GD, Sargent, C, Maniar, N. …& Halson, S.L. (2023). The effect of caffeine on subsequent sleep: A systematic review and meta-analysis, Sleep Med Rev.;69:101764. https://doi.org/10.1016/j.smrv.2023.101764.
Kochman, J., Jakubczyk, K., Antoniewicz, J., Mruk, H. & Janda, K. (2020) Health Benefits and Chemical Composition of Matcha Green Tea: A Review. Molecules, 26(1), 85. https://doi.org/10.3390/molecules26010085.
Tinkov, O. V., Grigoriev, V. Yu. & Grigorieva, L. D. (2020). QSPR analysis of the bioconcentration ability of individual avermectins. Khimicheskaya Bezopasnost’ = Chemical Safety Science, 4(2), 8‒23. https://doi.org/10.25514/CHS.2020.2.18001 (in Russ.)
Nilova, L. P., Malyutenkova, S. M., Tverskoy, V. R. & Mukhutdinov, R. R. (2024). Coffee: Caffeine Content and Antioxidant Activity at Different Extraction Stages. Vestnik KrasGAU, 10(211), 192‒199. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2024-10-192-199. (in Russ.)
Caracostea, L. M., Sîrbu, R. & Buşuricu, F. (2021). Determination of Caffeine Content in Arabica and Robusta Green Coffee of Indian Origin. European Journal of Natural Sciences and Medicine, 4(1), 67‒77. https://doi.org/10.26417/425qba31z.
Teeuwen, H.W., Elbers E.L. & J.M. van Rossum (1991). Rapid and sensitive gas-chromatographic determination of caffeine in blood plasma, saliva, and xanthine beverages. Mol. Biol. Rep, 15(1), 1‒7.
Pivovar, M. L. & Zhebentyaev, A. I. (2008). Determination of quantitative characteristics of xanthine derivatives extraction with various organic solvents. Vestnik farmatsii, 4(42), 64‒71. (in Russ.)
Minakov, D. V., Savrasov, E. S., Bazarnova, N. G., Tikhonov, S. L. & Egorova, E. Yu. (2024) Extraction of biologically active compounds of Cordyceps militaris under ultrasound exposure. Khimiya rastitel′nogo syr′ya, (2), 355‒364. https://doi.org/10.14258/jcprm.20240214209. (in Russ.)
Goronovsky, I. T., Nazarenko, Yu. P. & Nekryach, E. F. (1987). Brief Handbook of Chemistry. Kyiv.: NAUKOVA DUMKA, 480 p.
Pharmacopoeia. Edition XV. 2. Pharmaceutical substances / 2.1. Pharmaceutical substances of synthetic origin / Caffeine. https://pharmacopoeia.regmed.ru/pharmacopoeia/izdanie-15/2/2-1/kofein/?sphrase_id=331469 (date of access 12.04.2025).
Korenman, Ya. I. (2010) Extraction of organic compounds: general patterns of application in analysis. J. Analyt. Chemistry, 57(10), 1064–1071.
Bekhterev, V. N. (2020). Extraction freezing of caffeine from aqueous solutions under the action of a centrifugal force field. J. Analyt. Chemistry, 75(9), 771–776.
Kharkova, O. A. & Grzhibovsky, A. M. (2014). Comparison of two unrelated samples using the STATA statistical software package: nonparametric criteria. Human Ecology, (4), 60–64.
Pivovar, M. L. & Zhebentyaev, A. I. (2010). Study of the extraction of methyl xanthine derivatives by binary mixtures organic solvents. Vestnik farmatsii, 1(47), 25‒33. (in Russ.).
Copyright (c) 2025 А.С. Мельников, С.А. Мерещякова
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
