RU2490629C1 - Method of extracting caffeine from aqueous solution - Google Patents
Method of extracting caffeine from aqueous solution Download PDFInfo
- Publication number
- RU2490629C1 RU2490629C1 RU2011149301/15A RU2011149301A RU2490629C1 RU 2490629 C1 RU2490629 C1 RU 2490629C1 RU 2011149301/15 A RU2011149301/15 A RU 2011149301/15A RU 2011149301 A RU2011149301 A RU 2011149301A RU 2490629 C1 RU2490629 C1 RU 2490629C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- caffeine
- solution
- water
- salt
- concentration
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к аналитической химии и фармацевтике и может быть использовано для извлечения пуриновых алкалоидов из водных сред с целью их последующего определения.The invention relates to analytical chemistry and pharmaceuticals and can be used to extract purine alkaloids from aqueous media for the purpose of their subsequent determination.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является сорбция кофеина на сверхсшитом полистироле [Андреева Е.Ю., Дмитриенко С.Г., Ю.А. Золотов. Сорбция кофеина и теофиллина на сверхсшитом полистироле. Вести. Моск. Ун-та. Сер.2. Химия. 2010. Т.51. №1].The closest in technical essence and the achieved effect is the sorption of caffeine on supercrosslinked polystyrene [Andreeva E.Yu., Dmitrienko S.G., Yu.A. Zolotov. Sorption of caffeine and theophylline on hypercrosslinked polystyrene. News. Mosk. University. Ser. 2. Chemistry. 2010.V. 51. No. 1].
Техническая задача изобретения заключается в разработке экстракционной системы с целью достижения высоких коэффициентов распределения кофеина и практически полного извлечения его из водных растворов гидрофильным растворителем с применением сольвотропного реагента.The technical task of the invention is to develop an extraction system in order to achieve high distribution coefficients of caffeine and its almost complete extraction from aqueous solutions with a hydrophilic solvent using a solvotropic reagent.
Решение технической задачи изобретения достигается тем, что в предлагаемом способе для извлечения кофеина из водных растворов в качестве сольвотропного реагента применяется дибутилфталат (ДБФ), экстрагент - этиловый спирт, высаливатель - карбонат калия. Готовят раствор ДБФ в этиловом спирте с концентрацией 0,8-0,9 моль/дм3, этим раствором экстрагируют кофеин из водно-солевого раствора, который имеет pH 11,0±1,0 вследствие применения в качестве высаливателя карбоната калия. Для этого навеску кофеина фармакопейной чистоты, взятую на аналитических весах, помещают в химический стакан емкостью 50 см3, растворяют в небольшом объеме (2-3 см3) дистиллированной воды, после полного растворения навески (5 мин) раствор переносят в мерную колбу емкостью 100 см3, доводят до метки насыщенным раствором карбоната калия, экстрагируют кофеин раствором ДБФ в этиловом спирте, для этого к полученному раствору кофеина добавляют раствор ДБФ в этиловом спирте с концентрацией 0,9 моль/дм3 при соотношении объемов водно-солевого раствора кофеина и экстрагента 5:1, экстрагируют на вибросмесителе до установления межфазного равновесия (7-10 мин), после расслаивания системы (5-7 мин) водно-солевой раствор отделяют от органической фазы и анализируют методом УФ-спектрофотометрии, измеряют оптическую плотность водно-солевого раствора на УФ-спектрофотометре в кварцевой кювете с толщиной светопоглощающего слоя 1 см при длине волны 272 нм, строят график зависимости оптической плотности водно-солевого раствора от концентрации кофеина, по графику находят концентрацию кофеина в водном растворе.The solution of the technical problem of the invention is achieved by the fact that in the proposed method for the extraction of caffeine from aqueous solutions, dibutyl phthalate (DBP) is used as a solvotropic reagent, ethyl alcohol is an extractant, and potassium carbonate is a salting out agent. A solution of DBP in ethanol is prepared with a concentration of 0.8-0.9 mol / dm 3 , caffeine is extracted with this solution from a water-salt solution, which has a pH of 11.0 ± 1.0 due to the use of potassium carbonate as a salting out agent. For this, a sample of pharmacopoeial purity caffeine, taken on an analytical balance, is placed in a 50 cm 3 chemical beaker, dissolved in a small volume (2-3 cm 3 ) of distilled water, after the sample is completely dissolved, the solution is transferred to a 100-volumetric flask cm 3 , adjusted to the mark with a saturated solution of potassium carbonate, extracted caffeine with a solution of DBP in ethanol, for this a solution of DBP in ethanol with a concentration of 0.9 mol / dm 3 is added to the resulting caffeine solution with a volume ratio of water-salt solution caffeine and extractant 5: 1, extracted on a vibratory mixer until interfacial equilibrium is established (7-10 min), after delamination of the system (5-7 min), the water-salt solution is separated from the organic phase and analyzed by UV spectrophotometry, the optical density of water-water is measured saline solution on a UV spectrophotometer in a quartz cuvette with a light-absorbing layer thickness of 1 cm at a wavelength of 272 nm, a graph of the dependence of the optical density of the water-salt solution on the concentration of caffeine is plotted, the concentration of caffeine in the aqueous solution is found from the graph alignment.
Рассчитывают коэффициент распределения (D) и степень извлечения кофеина (R, %) по формулам:Calculate the distribution coefficient (D) and the degree of extraction of caffeine (R,%) by the formulas:
где c0 и cв - концентрации кофеина в органической и водной фазах, f - соотношение объемов равновесных водной и органической фаз.where c 0 and c in are the concentrations of caffeine in the organic and aqueous phases, f is the ratio of the volumes of equilibrium aqueous and organic phases.
Технический результат изобретения заключается в достижении высокого коэффициента распределения кофеина (до 400), практически полном (98,8%-ном) извлечении кофеина из водного раствора раствором ДБФ в этиловом спирте в присутствии карбоната калия.The technical result of the invention is to achieve a high distribution coefficient of caffeine (up to 400), almost complete (98.8%) extraction of caffeine from an aqueous solution with a solution of DBP in ethyl alcohol in the presence of potassium carbonate.
Осуществление способа иллюстрируется следующим примером. Готовят водно-солевой раствор кофеина, который имеет pH 11,0±1,0 вследствие применения в качестве высаливателя насыщенного раствора карбоната калия, для чего навеску кофеина фармакопейной чистоты, взятую на аналитических весах, помещают в химический стакан емкостью 50 см3, растворяют в небольшом объеме (2-3 см3) дистиллированной воды, после полного растворения навески (5 мин) раствор переносят в мерную колбу емкостью 100 см3, доводят до метки насыщенным раствором карбоната калия, экстрагируют кофеин раствором ДБФ в этиловом спирте, для этого к полученному раствору кофеина добавляют раствор ДБФ в этиловом спирте с концентрацией 0,9 моль/дм3 при соотношении объемов водно-солевого раствора кофеина и экстрагента 5:1, экстрагируют на вибросмесителе до установления межфазного равновесия (10 мин). После расслаивания системы (5-7 мин) водно-солевую фазу отделяют от органической и анализируют методом УФ-спектрофотометрии. Измеряют оптическую плотность водно-солевого раствора на УФ-спектрофотометре в кварцевой кювете с толщиной светопоглощающего слоя 1 см при длине волны 272 нм строят график зависимости оптической плотности водно-солевого раствора от концентрации кофеина, по графику находят концентрацию кофеина в водном растворе.The implementation of the method is illustrated by the following example. A water-salt solution of caffeine is prepared, which has a pH of 11.0 ± 1.0 due to the use of a saturated potassium carbonate solution as a salting agent, for which a sample of pharmacopoeial purity caffeine, taken on an analytical balance, is placed in a 50 cm 3 beaker, dissolved in a small volume (2-3 cm 3 ) of distilled water, after complete dissolution of the sample (5 min), the solution is transferred to a 100 cm 3 volumetric flask, adjusted to the mark with a saturated potassium carbonate solution, caffeine is extracted with a solution of DBP in ethanol, for this purpose A solution of DBP in ethanol with a concentration of 0.9 mol / dm 3 is added to the obtained caffeine solution at a 5: 1 ratio of the volume of the water-salt solution of caffeine and extractant; it is extracted on a vibrating mixer to establish interfacial equilibrium (10 min). After delamination of the system (5-7 min), the water-salt phase is separated from the organic phase and analyzed by UV spectrophotometry. The optical density of the water-salt solution is measured on a UV spectrophotometer in a quartz cuvette with a light-absorbing layer thickness of 1 cm at a wavelength of 272 nm, a graph of the dependence of the optical density of the water-salt solution on the concentration of caffeine is constructed, and the concentration of caffeine in the aqueous solution is found on the graph.
Коэффициент распределения (D) и степень извлечения кофеина после первой экстракции (R, %) рассчитывают по формулам:The distribution coefficient (D) and the degree of extraction of caffeine after the first extraction (R,%) are calculated by the formulas:
где c0 и cв - концентрации кофеина в органической и водной фазах; f - соотношение объемов равновесных водной и органической фаз.where c 0 and c in - the concentration of caffeine in the organic and aqueous phases; f is the ratio of the volumes of equilibrium aqueous and organic phases.
Концентрацию кофеина в водном растворе находят по градуировочному графику зависимости оптической плотности водных растворов от концентрации кофеина.The concentration of caffeine in an aqueous solution is found according to the calibration graph of the dependence of the optical density of aqueous solutions on the concentration of caffeine.
В органическую фазу переходит 98,8% кофеина от его исходного содержания в анализируемом растворе, коэффициент распределения при этом равен 400,5.98.8% of caffeine from its initial content in the analyzed solution passes into the organic phase, while the distribution coefficient is 400.5.
Как видно из примера, достигается высокий коэффициент распределения (400,5) и практически полное (98,8%-ное) извлечение кофеина раствором ДБФ в этиловом спирте, при соотношении объемов водно-солевого раствора и экстрагента 5:1 и применении в качестве высаливателя карбоната калия. Продолжительность анализа 30-35 мин.As can be seen from the example, a high distribution coefficient (400.5) and almost complete (98.8%) extraction of caffeine with a solution of DBP in ethanol are achieved, with a 5: 1 ratio of volumes of water-salt solution and extractant and used as a salting out agent potassium carbonate. The duration of the analysis is 30-35 minutes.
При использовании водно-солевых растворов кофеина, приготовленных с другим высаливателем или с предложенным высаливателем, но другой концентрации, а также применении иных экстрагентов и соотношений объемов фаз степень извлечения кофеина намного ниже достигнутой в приведенном примере.When using water-salt solutions of caffeine prepared with a different salting out agent or with the proposed salting out agent, but of a different concentration, as well as using other extractants and phase volume ratios, the degree of extraction of caffeine is much lower than that achieved in the above example.
Предлагаемый способ извлечения кофеина из водных сред позволяет достичь высокого значения коэффициента распределения (до 400,5) и достичь практически полного (98,8%-ного) извлечения кофеина из водно-солевого раствора, характеризуется экспрессностью (продолжительность анализа 30-35 мин) и может быть применен при анализе водных сред, содержащих кофеин.The proposed method for the extraction of caffeine from aqueous media allows to achieve a high distribution coefficient (up to 400.5) and to achieve almost complete (98.8%) extraction of caffeine from a water-salt solution, characterized by expressivity (analysis time 30-35 min) and can be used in the analysis of aqueous environments containing caffeine.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149301/15A RU2490629C1 (en) | 2011-12-02 | 2011-12-02 | Method of extracting caffeine from aqueous solution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011149301/15A RU2490629C1 (en) | 2011-12-02 | 2011-12-02 | Method of extracting caffeine from aqueous solution |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011149301A RU2011149301A (en) | 2013-06-10 |
RU2490629C1 true RU2490629C1 (en) | 2013-08-20 |
Family
ID=48784525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011149301/15A RU2490629C1 (en) | 2011-12-02 | 2011-12-02 | Method of extracting caffeine from aqueous solution |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2490629C1 (en) |
-
2011
- 2011-12-02 RU RU2011149301/15A patent/RU2490629C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АНДРЕЕВА Е.Ю., ДМИТРИЕНКО С.Г., ЗОЛОТОВ Ю.А. Сорбция кофеина и теофиллина на сверхсшитом полистироле. Вест. Моск. ун-та. сер.2 "Химия". 2010, т.51, №1, с.48-52. МАЙОФИС Л.С. Технология химико-фармацевтических препаратов. - Медгиз, Ленинградское отделение, 1958, с.467-468. КОРЕНМАН Я.И. и др. Извлечение кофеина и теобромина из водных сред - новые аналитические решения. IV Международный Интернет-симпозиум по сорбции и экстракции (15.04.2011-01.11.2011). Материалы под общ. ред. Авраменко В.А. - Владивосток: Дальнаука, 2011, с.259-263. КОРЕНМАН Я.И. и др. Экстракционное извлечение кофеина из плазмы крови. IV Международный Интернет-симпозиум по сорбции и экстракции. 15.04.2011-01.11.2011. Материалы под общ. ред. Авраменко В.А. - Владивосток: Дальнаука, 2011, с.254-258. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011149301A (en) | 2013-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Luciano et al. | Isolation and preconcentration of Cd (II) from environmental samples using polypropylene porous membrane in a hollow fiber renewal liquid membrane extraction procedure and determination by FAAS | |
Ben-Hander et al. | Sequential hollow-fiber liquid phase microextraction for the determination of rosiglitazone and metformin hydrochloride (anti-diabetic drugs) in biological fluids | |
Wang et al. | Improved dispersive liquid–liquid microextraction based on the solidification of floating organic droplet method with a binary mixed solvent applied for determination of nicotine and cotinine in urine | |
Liang et al. | Supramolecular solvent dispersive liquid–liquid microextraction based on solidification of floating drop and graphite furnace atomic absorption spectrometry for the determination of trace lead in food and water samples | |
Liao et al. | A simple, rapid and sensitive ultraviolet-visible spectrophotometric technique for the determination of ultra-trace copper based on injection-ultrasound-assisted dispersive liquid–liquid microextraction | |
Bombana et al. | Hollow-fibre liquid-phase microextraction and gas chromatography-mass spectrometric determination of amphetamines in whole blood | |
Ulu et al. | Highly sensitive determination and validation of gabapentin in pharmaceutical preparations by HPLC with 4-fluoro-7-nitrobenzofurazan derivatization and fluorescence detection | |
Rezaee et al. | Hollow-fiber micro-extraction combined with HPLC for the determination of sitagliptin in urine samples | |
Önal et al. | Spectrophotometric determination of certain antidepressants in pharmaceutical preparations | |
Mashhadizadeh et al. | Cloud point extraction and spectrophotometric determination of codeine in pharmaceutical and biological samples | |
CN105572064A (en) | Kit and method for measuring content of free fatty acid | |
RU2490629C1 (en) | Method of extracting caffeine from aqueous solution | |
RU2486511C2 (en) | Method of extracting theobromine from aqueous solutions | |
RU2374641C1 (en) | Method of detecting aluminium (iii) | |
CN102818782A (en) | Determination method of total 2-(2-phenethyl) chromone compound content | |
Sireesha et al. | Spectrophotometric determination of Nateglinide using 2, 4-dinitrophenyl hydrazine and potassium ferricyanide in pharmaceutical dosage form | |
Boloori et al. | Development of a simple and efficient method for preconcentration and determination of trace levels of fexofenadine in plasma and urine samples | |
Shvedene et al. | Ionic liquids with an anion of N-lauroyl sarcosinate in membranes of ion-selective electrode | |
RU2429471C1 (en) | Method for quantitative determination of glucose in aqueous solution | |
RU2407004C1 (en) | Method of detecting pyrridoxine hydrochloride in aqueous solution | |
RU2571865C1 (en) | Method of extracting histidine from aqueous solutions | |
RU2572228C1 (en) | Method for proline extraction from water solutions | |
RU2589845C2 (en) | Method for quantitative determination of methylcarbamate benzimidazole derivatives | |
RU2553373C1 (en) | Method of extracting novocain from water solution | |
RU2276784C1 (en) | Method for selective determination of tyrosine and phenylalanine in aqueous solution |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131203 |