Лабораторна робота № 13 Виділення теоброміну і кофеїну з плодів какао та листя чаю. Якісні реакції на алкалоїди

Алкалоїди, азотовмісні органічні сполуки переважно рослинного походження, які володіють властивостями основ. Алкалоїди – фізіологічно активні сполуки.

Відкриття алкалоїдів у рослинах мало велике значення, тому що ще на початку 19 ст. вважали, що рослинні речовини, на відміну від речовин тваринного походження, не містять азоту. Першими були відкриті алкалоїди опію (1803) у вигляді суміші кристалічних речовин, з яких у 1806 р. виділили індивідуальний алкалоїд – морфін. У 19 ст. були відкриті також стрихнін, хінін, кофеїн, атропін, ефедрин та ін. До 60-х рр. 20 ст. стало відомо вже більше 1000 алкалоїдів як природних, так і отриманих синтетичним шляхом.

У флорі земної кулі алкалоїди поширені нерівномірно: в одних родинах (макові, пасльонові, жовтецеві, бобові тощо) вони містяться у багатьох видах рослин, в інших алкалоїди поки не виявлені. В одній і тій же рослині зазвичай зустрічається кілька алкалоїдів, близьких за будовою, число яких може доходити до 15 – 20 (опійний мак, кора хінного дерева) і змінюватися в залежності від умов росту рослини. Вміст алкалоїдів коливається від часток відсотка до декількох відсотків. Концентрація алкалоїдів у рослині визначається характером ґрунту і його агротехнічною обробкою, висотою місцевості над рівнем моря, водним режимом, тривалістю дня, інтенсивністю сонячної радіації та ін. факторами.

Алкалоїди беруть участь у хімічних реакціях обміну рослинного організму. Так, в дозріваючому насінні тютюну спостерігається поступове зникнення нікотину паралельно з накопиченням білка.

Ряд алкалоїдів, наприклад кофеїн, теобромін, ефедрин, ареколін, отримують синтетично. У деяких випадках виділені природні алкалоїди перетворюють на більш ефективні лікарські засоби. У промисловості синтезуються близькі за будовою до алкалоїдів ефективні синтетичні лікарські засоби, наприклад новокаїн (замість кокаїну), акрихін (замість хініну) та ін.

Алкалоїди – цінні лікарські препарати; більшість з них є найсильнішими отрутами. Деякі алкалоїди володіють вибірковою дією на різні відділи нервової системи, судини, м'язи і т.д. Наприклад, стрихнін і кофеїн збуджують центральну нервову систему, морфін і скополамін діють на неї заспокійливо; пілокарпін підсилює виділення залоз (протилежну дію має атропін); хінін вбиває малярійних плазмодіїв; апоморфін викликає блювоту; теобромін має сечогінну дію; адреналін підвищує кров'яний тиск і т.д. Алкалоїди діють або на причину захворювання (наприклад, хінін при малярії), або тільки усувають окремі симптоми хвороби (наприклад, морфін, опій як снодійні і болезаспокійливі, кофеїн як збудливий). У медицині використовують алкалоїди в чистому вигляді (кодеїн), їх солі (хлористоводневий хінін) і похідні (апоморфін).

1. Виділення теоброміну з какао

Теобромін (3,7-диметил-2,6-діоксіпурин) відноситься до пуринових основ. У природі пурин не зустрічається, але його скелет лежить в основі ксантинових похідних, широко поширених в тваринних і рослинних організмах.

Алкалоїди пуринового групи (теобромін, кофеїн і ін.) володіють схожими фізіологічними властивостями. Вони збуджують центральну нервову систему і посилюють діяльність серця.

Теобромін виділений А.А. Воскресенським в 1842 р. з какао (Theobroma Саса). Міститься також в чаї і деяких інших рослинах.

Мета роботи – якісне і кількісне виділення теоброміну з лушпиння какао.

Реактиви та матеріали: лушпиння какао 100 г (порошок какао), негашене вапно 11 г, вапняне молоко, NaOH (марка х.ч.), HCl (конц.), індикатор конго, СО₂, NH₄OH (конц.), 10%-ний AgNO₃, 10%-ний NaOH, марлевий фільтр, електроплитка, водяна баня, фарфорові стакани, колби, стакани, скляні палички, прилад для випарювання у вакуумі, апарат Сокслета.