На главную страницу сайта Опыты по химии Химический Юмор. Научный Юмор Опыты по физике    



Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики

Эксперименты по Химии - Практическая Химия - Книги по Химии - Физика – Астрономия – Биология – Научный Юмор
Прежде чем отправить свое сообщение - ознакомьтесь с ПРАВИЛАМИ ФОРУМА.
Прежде чем создать новую тему - воспользуйтесь ПОИСКОМ, возможно, аналогичная тема уже есть

All times are UTC [ DST ]




Post new topic Reply to topic  [ 12 posts ] 
Author Message
 Post subject: Эпигаллокатехин галлат
PostPosted: 10 Mar 2020 17:02 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 10 Mar 2020 16:38
Posts: 8
Здравствуйте
Пытаюсь получить экстракт зеленого чая в домашних условиях используя этанол (в основном нужен галлат эпигаллокатехина и другие состовляюще для лечебного использования), без кафеина.
Существуют ли простые способы удаления кафеина из экстракта?

Заранее спасибо


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Приготовление фармацевтических препаратов
PostPosted: 10 Mar 2020 22:50 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12792
Location: г. Волгоград
curious wrote:
Существуют ли простые способы удаления кафеина из экстракта?

Перегонка с водяным паром. Кофеин точно улетит, а вот не гидролизуется ли при этом EGCG сказать не могу.
И еще подборка методов экстрации и декофеинизации чая:
Attachment:
13197_2014_Article_1487.pdf [326.36 KiB]
Downloaded 369 times

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Приготовление фармацевтических препаратов
PostPosted: 11 Mar 2020 01:18 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 10 Mar 2020 16:38
Posts: 8
Upsidesium wrote:
curious wrote:
Существуют ли простые способы удаления кафеина из экстракта?

Перегонка с водяным паром. Кофеин точно улетит, а вот не гидролизуется ли при этом EGCG сказать не могу.
И еще подборка методов экстрации и декофеинизации чая:
Attachment:
13197_2014_Article_1487.pdf



Спасибо большое за ответ.

А кафеин уйдет вместе с паром или останется в остатке? Температура плавления у кафеина выше 200 градусов.

Поискал, кое что еще нашел:
https://www.researchgate.net/publication/261550337_Caffeine_in_Green_Tea_Its_Removal_and_Isolation
Здесь пишут, что для декафеинизации чая листья должны настояться в кипящей воде в течении 3-4 минут для молодых и 10 минут для старых листьев.
Если правильно понял - после указанного времени листья изымаются и используются уже для последующего извлечения egcg.
При этом доля кафеина растворенного в кипящей воде будет 83 и 80 процентов, а в листьях останутся до 95 и 85 полифенолов чая.
Для домашки самое оно. Вот только не знаю сколько в остатке egcg будет и соотношение к кафеину в остатке. Требуемая терапевтическая доза egcg - 2 грамма в день. А кафеин в остатке будет вреден для больного.

Согласно другой статье пишет что на egcg температура воды не окажет существенного влияния, но к сожалению полного доступа к статье у меня нет.
https://link.springer.com/article/10.1007/s12257-008-0034-3


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Приготовление фармацевтических препаратов
PostPosted: 11 Mar 2020 10:29 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 22 Feb 2010 05:45
Posts: 1101
Location: Волжский (Волгоградская область)
curious wrote:
Согласно другой статье пишет что на egcg температура воды не окажет существенного влияния, но к сожалению полного доступа к статье у меня нет.

Это Вы просто искать не хотели. ;)
Attachment:
lee2008.pdf [230.61 KiB]
Downloaded 335 times

curious wrote:
А кафеин уйдет вместе с паром или останется в остатке? Температура плавления у кафеина выше 200 градусов.

Вам же сказали - улетит. На температуру плавления не смотрите. В сухом виде кофеин возгоняется при температуре 180 С и только при очень быстром нагреве до 240 С плавится. С водяным паром тоже гонится, с острым паром (120 С) несколько быстрее.
curious wrote:
Здесь пишут, что для декафеинизации чая листья должны настояться в кипящей воде в течении 3-4 минут для молодых и 10 минут для старых листьев.

Это для того, чтобы вытянуть кофеин к поверхности зерен или крупных листьев, чтобы потом его экстрагировать.
Attachment:
US4409253.pdf [1.51 MiB]
Downloaded 346 times

Attachment:
ramalakshmi1999.pdf [116.02 KiB]
Downloaded 348 times

Если сырье сильно измельченное, то этот этап можно опустить. Если повторить процедуру несколько раз, то можно добиться >99% извлечения.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Приготовление фармацевтических препаратов
PostPosted: 11 Mar 2020 18:12 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 10 Mar 2020 16:38
Posts: 8
Премного благодарен за ответы и статьи.

Извиняюсь за надоедливые вопросы - последний раз смотрел в учебник химии в 10ом классе. А это было очень много лет тому назад.

В статье "Extraction Behavior of Caffeine and EGCG from Green and Black Tea" (Lee2008.pdf) описывается процесс извлечения с вариацией температуры до 90 градусов (то есть ниже 100).
В то же время статьи https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18361498/ и https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16881696 говорят о возможной эпимеризации (гидролизации??) в/из egcg для температур выше 98 градусов.

Деградация egcg при высоких (выше 90) температурах также видна из статьи https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4573099/ рис 1.а Для egcg порядка 15-18 процентов теряется но для 45 минут получается таже концентрация, что и для экстракции при температуре 75 градусов, что в принципе хорошо, если к этому времени кофеин будет удален из экстракта до приемлемого для человека уровня.

То же самое говорится и в статье "Efficient extraction strategies of tea (Camellia sinensis) biomolecules" (13197_2014_Article_1487.pdf):
вольный перевод - показано, что длительная (2 часа) экстракция при высоких температурах (100 С) приводит к деградации биоактивных молекул чая (Perva-Uzunalic et al. 2006) из-за частичной эпимеризации EGCG и ECG в GCG и CG. Поэтому процесс экстрации должен произведен при самых низких температурах какие возможны.

Если я правильно понял - экстракция острым или другим паром при температурах выше 100 для домашних условий не совсем пригодна. Конечно можно помучаться и сделать герметичный котел, автоматику для контроля давления и все такое, но будет ли овчинка стоить выделки?

Несколько ламерских вопросов:
- Не отличается ли процесс декофеинизации кофе от чая, если требуется также сохранение катехинов в экстракте в необходимом количестве?
- Подойдет ли этот набор для перегонки с водяным паром - http://orgchemlab.com/distillation/steam-distillation.html? И если да, то до какой температуры требуется нагревать балон с перегоняемой смесью и какова будет приблизительная продолжительность перегонки?
- При перегонке с водяным паром катехины не "улетят" вместе с паром?

Патент 4,409,253 (US4409253.pdf) предусматривает использование растворителей (chloroform, methylene chloride, dichloroethylene, trichloroethylene, difluoromonochloromethane, ethyl acetate, benzyl alcohol (alone or usually in combination benzyl alcohol thinner such as cyclopentane, cyclohexane or xylene, benzene and toluene) для отделения кофеина от катехинов. Насколько эта экзотика для домашних условий приемлема? И к тому же некоторые из них токсичны.
растворители указаны для кофе, а как они поведут себя с катехинами?

С Уважением


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Приготовление фармацевтических препаратов
PostPosted: 11 Mar 2020 18:53 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 10 Mar 2020 16:38
Posts: 8
А как насчет использования хлороформа? В статье https://www.researchgate.net/publication/232873408_Isolation_of_Green_Tea_Catechins_and_Their_Utilization_in_the_Food_Industry
упоминается, что катехины в хлороформе не растворяются, в отличии от кофеина.
Предположительно:
- измельчение зеленого чая до размеров меньше миллиметра
- определение оптимального соотношения удельной массы хлороформа к кофеину для недопушения насышения
- настой чая в хлороформе (можно поэкспериментировать с температурой и перемешиванием.
- удаление хлороформа с кафеином фильтрацией сухого остатка катехинов (не знаю останется ли теанин или растворится вместе с кофеином)

Единственный вопрос - литр этого добра 10 бакинских. как его очистить от кафеина после и использоватьс снова? Вакуумным выпариванием можно?
И как можно оценить выход без использования спектрометра (извиняюсь за ламерский вопрос, но вдруг есть решение, типа https://www.theremino.com/wp-content/uploads/files/Theremino_Spectrometer_Construction_ENG.pdf но нужен аналитический стандарт для калибровки)?


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Приготовление фармацевтических препаратов
PostPosted: 11 Mar 2020 19:18 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 22 Feb 2010 05:45
Posts: 1101
Location: Волжский (Волгоградская область)
curious wrote:
А как насчет использования хлороформа?

Можно. Максимум извлечения наблюдается при рН = 4,0 - 5,5. На 1 кг сырья 3 л подкисленного хлороформа, кипятят 1 ч.
curious wrote:
Вакуумным выпариванием можно?

Обычно так и делают. Потери есть, но на несколько процедур хватит.
curious wrote:
И как можно оценить выход без использования спектрометра

Йодометрия или ацидиметрия в неводной среде. Первый вариант дешевле.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Приготовление фармацевтических препаратов
PostPosted: 11 Mar 2020 22:52 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12792
Location: г. Волгоград
curious wrote:
Конечно можно помучаться и сделать герметичный котел, автоматику для контроля давления и все такое, но будет ли овчинка стоить выделки?

Сомнительно.
curious wrote:
- Не отличается ли процесс декофеинизации кофе от чая, если требуется также сохранение катехинов в экстракте в необходимом количестве?

Принципиальные отличия отсутствуют.
curious wrote:
- Подойдет ли этот набор для перегонки с водяным паром - http://orgchemlab.com/distillation/stea ... ation.html? И если да, то до какой температуры требуется нагревать балон с перегоняемой смесью и какова будет приблизительная продолжительность перегонки?

Конечно.
curious wrote:
- При перегонке с водяным паром катехины не "улетят" вместе с паром?

Не встречал информацию, что они перегоняются с паром. Вот гидролизоваться это легко.
curious wrote:
Насколько эта экзотика для домашних условий приемлема? И к тому же некоторые из них токсичны.
растворители указаны для кофе, а как они поведут себя с катехинами?

Если опыта мало лучше не связываться.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Приготовление фармацевтических препаратов
PostPosted: 12 Mar 2020 00:55 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 10 Mar 2020 16:38
Posts: 8
Спасибо большое за советы.
Upsidesium wrote:
Если опыта мало лучше не связываться.

К сожалению выбора почти что нет. EGCG продается не как лекарство, а как пищевая добавка, содержание которой нормативами не закреплена.
Таблетки весом в 400мг, если половина из них egcg то 10 таблеток за раз, а если кафеин не удален до приемлемых значений, то может выйти проблема.
Вроде бы нашел как его конвенционально выделяют:
Attachment:
epigallocatechingallate_508.pdf [284.23 KiB]
Downloaded 337 times

Сначала, извлекается всё или в горячей воде (80-100 С) или же в 40-75% растворе этанола в течении 40-60 минут.
Полученный экстракт промывается хлороформом (насколько я понял для удаления кофеина, и далее хлороформ с кофеином скорее всего отделяется от общей смеси в разделительной воронке. Таком способом использование хлороформа минимизируется.)
Далее экстракт переводится из водного в другие растворители (этилацетат и т.д.) (Вот зачем они это делают и как я не понял. Для отделения от теанина и др.?)
Растворитель затем выпаривается с получением катехинов в сухом остатке.
В конце egcg выделяется в хроматографической колонке. (Мне не обьязательно отделять все катехины, поэтому этот этап можно пропустить)
Сигма пишет тоже самое про свой egcg:
Attachment:
сигма.pdf [54.84 KiB]
Downloaded 315 times

Наверно, остаточный после разделения, хлороформ из-за летучести испарится в промежуточных этапах.
Держать катехины в водном растворе (после промывки хлороформом) скорее всего не получится, так как Сигма (в документе наверху) пишет, что водный раствор при комнатной температуре деградирует в пределах 18% в течении 2 часов.
Другой вопрос - зачем экстракция этанолом дала такой малый выход egcg в этой статье, a также зачем они вымывали кoфеин из экстракта этилацетатом:
Attachment:
10.21448-ijsm.240702-209144.pdf [430.12 KiB]
Downloaded 313 times

Ethanol extraction (WE-E)
В этой статье утверждается, что самый большой выход egcg в случае экстракции водой - 80 градусов 40 минут в воде, промывка хлороформом для удаления кофеина, и затем атилацетат.
Вот сейчас остается только вопрос с этил ацетатом - зачем же его использовали там?

С Уважением.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Приготовление фармацевтических препаратов
PostPosted: 12 Mar 2020 21:10 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12792
Location: г. Волгоград
curious wrote:
Далее экстракт переводится из водного в другие растворители (этилацетат и т.д.) (Вот зачем они это делают и как я не понял. Для отделения от теанина и др.?)

Вообще-то там черным по белому написано: сначала извлекается сумма веществ водой, затем кофеин отделяется хлороформом, а потом катехины извлекаются этилацетатом.
curious wrote:
Другой вопрос - зачем экстракция этанолом дала такой малый выход egcg в этой статье.

Каждый растворитель имеет степень извлечения, которая зависит от типа сырья, его измельченности, физико-химических свойств извлекаемого вещества.
curious wrote:
Вот сейчас остается только вопрос с этил ацетатом - зачем же его использовали там?

Чтобы уменьшить число стадий экстракции и сэкономить на растворителях. Все экстрагируется водой потом этилацетатом, разделяется. Кофеин обратно реэкстрагируется из этилацетата подкисленной лимоной кислотой водой 3 раза.
И Вы уж как-нибудь определитесь, нужен Вам кофеин или нет. А то сначала Вы просите эффективную методику разделения, а теперь, когда сами же ее нашли спрашиваете: Зачем его отделяют?

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Приготовление фармацевтических препаратов
PostPosted: 13 Mar 2020 03:30 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 10 Mar 2020 16:38
Posts: 8
Upsidesium wrote:
Вообще-то там черным по белому написано: сначала извлекается сумма веществ водой, затем кофеин отделяется хлороформом, а потом катехины извлекаются этилацетатом.

Если я правильно понял, после извлечения кофеина, кроме катехинов в воде содержатся и другие состовляющие зеленого чая, которые не растворяются в этилацетате, и этилацетат используется для отделения от них?

Upsidesium wrote:
Каждый растворитель имеет степень извлечения, которая зависит от типа сырья, его измельченности, физико-химических свойств извлекаемого вещества.


Да, с этими показателями я столкнулся неделю назад. Данные по каждому растворителю на каждое химсоединение приходится искать в различных статьях.

Но мне стало интересно почему они получили такой низкий результат по катехинам в 10.21448-ijsm.240702-209144.pdf для 75% раствора этанола, когда как в другой статье "An improved solvent extraction method for the analysis of catechins and caffeine in green tea" рис 2. выход катехинов чуть меньше чем у метанола (метанол лучший растворитель для экстракта зеленого чая в этой статье не считая метода экстракции водой с принужденным охлаждением с подкислением водного экстракта перед охлаждением. об этом далее).

Вот что в 10.21448-ijsm.240702-209144.pdf пишется:

Ethanol extraction (WE-E). 10 g of green tea sample was brewed in 75% ethanol at 30°C for 10 min in a thermostated water bath (tea:solvent ratio was 1:60, w/v). (если правильно понял, здесь и катехины и кофеин и др.)
The infusion was filtered and caffeine was extracted by ethyl acetate. (если правильно понял - используют этилацетат в котором останется кафеин)
The filtrate was concentrated by a rotary evaporator under reduced pressure and finally dried by using vacuum concentration at 55 ± 2 °C (Hu et al., 2009) to obtain catechines. Прим - то есть, то что осталось после этилацетата они приняли за катехины.
Но, статья https://www.jstage.jst.go.jp/article/analsci/16/2/16_2_139/_pdf "Enhanced separation and elution of catechins in HPLC ..." утверждает, что смешение 5 кубсм водного раствора содержащего катехины и фосфорную кислоту с 1 кубсм этилацетата выявила 50% содержание egcg в этилацетате. То есть egcg не так уж и плохо растворяется в ЭА.
То есть, эта ошибка авторов 10.21448-ijsm.240702-209144.pdf в эксперименте что они использовали ЭА для кафеина подразумевая, ЭА не растворяет катехины, или что-то другое?

Правильно ли я понял, что декофеинизации зеленого чая этилацетатом не избирательна к кофеину и egcg и растворяет катехины также, что является и отличием декофеинизации чая от кофе при использовании ЭА?

Upsidesium wrote:
curious wrote:
Вот сейчас остается только вопрос с этил ацетатом - зачем же его использовали там?

Чтобы уменьшить число стадий экстракции и сэкономить на растворителях. Все экстрагируется водой потом этилацетатом, разделяется.

Здесь моя ошибка - я ссылаюсь на epigallocatechingallate_508.pdf а не на 10.21448-ijsm.240702-209144.pdf.
В epigallocatechingallate_508.pdf все экстрагируется водой, затем кофеин экстрагируется хлороформом, затем водный экстракт перемешают в ЭА.
То есть, если мне нужно только удаление кофеина, то можно ли выпарить все что осталось из водного раствора после обработки его хлороформом?
Хотя этот способ может иметь подвох - выпарка без вакуума приведет к потере egcg из-за высокой температуры кипения воды.
То есть, перевод из водного в ЭА нужен только для того чтобы сохранить катехины в процессе выпарки?
А можно ли выпаривать воду в вакууме без существенного увеличения температуры выпарки для сохранения катехинов от разложения, и не улетят ли они в процессе выпарки?

Upsidesium wrote:
И Вы уж как-нибудь определитесь, нужен Вам кофеин или нет. А то сначала Вы просите эффективную методику разделения, а теперь, когда сами же ее нашли спрашиваете: Зачем его отделяют?


Нет, кофеин мне не нужен. Это я ошибся в сылке на статью.

В целом мне нужно этот кофеин убрать, а все остальное оставить с наименьшим использованием растворителей.
Только не определился с хлороформом еще, ибо никогда с ним не работал.
Экстракт будет использоваться для лечения онкобольного, а если хлороформ останется и даст осложнения, то будет плохо.
Можно ли хлороформ полностью убрать не знаю.
Есть статья в которая предлагает прокачивать воздух через водный раствор для удаления остатков хлороформа растворенного в воде.
Не знаю насколько эффективно это будет.

Upsidesium wrote:
Кофеин обратно реэкстрагируется из этилацетата подкисленной лимоной кислотой водой 3 раза.


В соответсвии с этой статьей?
https://www.sciencedirect.com/science/a ... 8510000167
"Isolation of antioxidant catechins from green tea and its decaffeination"

при реэкстрагировании лимонной кислотой кофеин останется в водной части, а катехины в этилацетате?

В статье "An improved solvent extraction method for the analysis of catechins and caffeine in green tea" (к сожалению ссылка через гугль, юрл к сайту не смог получить) есть интересные данные:
Если экстракт делать в кипящей воде и затем быстро остудить на льду с подкислением ниже Ph 4 0.2% фосфорной кислотой после остужения, то выход катехинов будет больше всего.

В другой статье https://www.sciencedirect.com/science/a ... 4610009957 (The effect of ascorbic acid, citric acid and low pH on the extraction of green tea: How to get most out of it) пишется, что:
Исследовано воздействие добавок щелочей, антиоксидантов, и Ph фактора для симулирования экстракта в смеси с аскорбиновой и лимонной кислотами. Добавки увеличили выход флавоноидов до 20%.
Также говорится, что Ph фактор является решающим для увеличения концентрации флавоноидов в экстракте.

Возможна ли следующая последовательность отделения кофеина от экстракта в соответсвтии со статьями наверху?
- листья чая выдерживаются в воде 30 минут при 90 градусах
- сосуд с чайным отваром погружается в воду со льдом на 10 минут
- перед вытаскиванием сосуда из льда добавляем лимонную кислоту и доводим Ph до уровня ниже 4
- смешиваем с этилацетатом и отделяем от водной фазы. (2 раза?)
- разделяем раствором лимонной кислоты в концентрации 10 g на литр в обьеме равной экстракту (3 раза).
- выпариваем этилацетат и получаем катехины в сухом остатке.

С Уважением


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Приготовление фармацевтических препаратов
PostPosted: 13 Mar 2020 08:05 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 22 Feb 2010 05:45
Posts: 1101
Location: Волжский (Волгоградская область)
curious wrote:
То есть egcg не так уж и плохо растворяется в ЭА.

Конечно, 60 г/л. В воде, что-то около 28 г/л.
curious wrote:
То есть, эта ошибка авторов 10.21448-ijsm.240702-209144.pdf в эксперименте что они использовали ЭА для кафеина подразумевая, ЭА не растворяет катехины, или что-то другое?

Нет, нет. Это либо сознательное введение участников форума в заблуждение (троллинг, флейм), либо автор сообщения совершенно не разбирается в теме. И в статье написано и Вам уже ответили, что извлекается сумма веществ, а потом уже кофеин отделяется подкисленной водой в виде соли. Катехины в ней растворяются, но хуже. Потери есть, но зато в органической фазе остается очищенный продукт.


Top
 Profile E-mail  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 12 posts ] 

All times are UTC [ DST ]


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 18 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  

[Сообщить об ошибке, испорченном вложении, битой ссылке]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group