CS267975B1

CS267975B1 - Způsob oddělováni theobrominu ze směsi s kofeinem

Info

Publication number: CS267975B1
Application number: CS883810A
Authority: CS
Inventors: Milos Rndr Csc Beran; Hana Adamirova; Jaroslav Ing Csc Vachek; Jiri Ing Csc Krepelka
Original assignee: Beran Milos; Hana Adamirova; Jaroslav Ing Csc Vachek; Krepelka Jiri
Priority date: 1988-06-02
Filing date: 1988-06-02
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS381088A1

Abstract

Řešeni se týká oddělováni theobrominu ze směsi s kofeinem na základě jejich rozdílných rozpustnosti ve vodných roztocích anorganických nabo organických kyselin. Rozdíly v rozpustnosti rezultujl z odlišné protonizace soli theobrominu a kofeinu. Směs theobrominu s kofeinem se digeruje s vodným roztokem anorganické nebo organické kyseliny vybraným ze skupiny zahrnující IN a 2N kyselinu chlorovodíkovou, ÍM kyselinu sirovou, 3M kyselinu sirovou nebo 50 % (obj.) kyselinu octovou za zvýšené teploty a nerozpuštěný theobromin se odsaje po ochlazení na 20° c.

Description

Vynález se týká oddělování theobrominu ze směsí s kofeinem na základě jejich rozdílných rozpustnosti ve vodných roztocích anorganických nebo organických kyselin, přednostně v IN a 2N kys®lině chlorovodíkové, IM a 3M kyselině sirové a v 50% (obj.) kyselině octové.

Theobromin ( 3,7-dihydro-3,7-dimethyl-lH-purin-2,6-dion, reap. 3,7-dimethylxanthin) je přirozený alkaloid, který se užívá v lékařství jako dieretlkum, relaxans hladkého svalstva, stimulans srdeční činnosti a vasodilatans. 3e rovněž důležitým meziproduktem výroby léčiv. Získává se izolací z rostliného materiálu, synteticky nebo demethylací snadněji přístupného kofeinu (tj. 3,7,9-trimethylxanthinu). Při syntetických postupech via 3-methylxanthin ( např. Chem. Ber. 86., 333 (1953)) a zvláště při demethylací kofeinu hydrazinhydrátem (Heterocycles 19, 22S1 (1982)) se získávájí směsi theobrominu s kofeinem, z nichž získávání čistého theobrominu, např, krystalizací je obtížné a je spojeno s velkými ztrátami.

Ze studia IČ spekter solí kofeinu (Cook 0. se sp.: Can.H.Chem. 45, 2895 (1967)) vyplývá, Q že kofein, který nemá žádný ionizovatelný proton je protonizován na N . Naopak z IČ spekter solí theobrominu (Cook D. se spol.: Can. H. Chem. 45, 2889 (1967)) Je patrné, že tvoří centrosymetrické dimery spojené vodíkovými můstky N¹H....0=C⁶ a.oba volné atomy dusíku v polohách 9 tohoto dimeru jsou protonizovány. Předpokládali jsme proto, že tyto rozdíly se mohou projevit v rozdílných rozpustnostech theobrominu a kofeinu v kyselinách. Tabulka rozpustností thebrominu a kofeinu potvrzuje překvapivé rozdíly. .

Z tabulky je patrné, že kofein je,v 50% kyselině octové při 20° c 69,6 x rozpustnější než theobromin a při 30° C dokonce 83x rozpustnější. Významné rozdíly v rozpustnostech byly nalezeny i u IN a 2N chlorovodíkové kyseliny a 1M kyseliny sirové. Tohoto až dosud nepopsaného chování theobrominu a kofeinu jsme využili k oddělování theobrominu ze směsí s kofeinem, a to digescí s uvedenými vodnými roztoky kyselin. Větěina méně rozpustného theobrominu zůstává nerozpuštěna, kofein s malým množstvím theobrominu se nachází v matečném louhu, z něhož je možno snadno jej izolovat. Výhodou uvedeného způsobu separace theobrominu od kofeinu je, že jej lze použít u směsí s relativně vysokým obsahem kofeinu, např. u směsí 1 : 1 i u směsí s nízkým obsahem kofeinu. Další výhodou jsou malé objemy s jakými se pracuje, které nepřesahuji 5 objemových dílů použité kyseliny. Např, při krystalizací směsi theobrominu a kofeinu (1:1) z vody je zapotřebí 60 objescvých dílů vroucí vody, při tom množství odkrystclovaného theobrominu Je nižší a množství kofeinu, který jej kontaminuje je několikanásobně vyšší (1,5 % podle stanovení HPLC).

. .Tabulka

Rozpustnosti theobrominu a kofeinu v-některých kyselinách (g/100 ml) při 20 a 30° C

	theobromin	kofein
Kyselina	20° C	30° C	20° C	30° C
octová 90 %	0,723	-	7,155	-
octová 50 %	0,540	0,600	37,535	49,0 - 51,0
IN HC1	0,158	0,199	5,295	6,691
2N HC1	0,468	0,660	12,750	15,025
HoS0₄	0,163	0,230	4,708	6,494
	2,325	3,480	23,813	27,850

Předmět vynálezu Je v dalším objasněn příklady, by těmito byl omezován.

CG 267 975 Bi

Příklad 1 g směsi obsahující theobromin a kofein (1:1) bylo mícháno 1 hodinu při 75° C ve 200 ml 2.': kyseliny chlorovodíkové. Nerozpuštěný zbytek byl po ochlazeni směsi na 20° C odsát, promyt 4 ml 2N chlorovodíkové kyseliny a rozmíchán ve 20 ml vody. Po odsátí a promytí 5 ml vody byl sušen na vzduchu a dosušen ve vakuové sušárně při 50° C. Bylo tak získáno 1,70 g theobrominu, tj . 85,0 % ve směsi přítomného theobrominu. Analýzou HPLC byla zjištěna přítomnost 0,3 % kofeinu. Opakovaným postupem lze reziduum kofeinu zcela odstranit.

Z matečného louhu byl izolován kofein obsahující malé množství theobrominu alkalizaci 4N hydroxidem sodným na pH 9. Výtěžek 2,04 g. ’

Příklad 2 ' .

g theobrominu obsahujícího 5 $4 kofeinu bylo mícháno 1 hodinu při 75° C ve 20 ml 2N chlorovodíkové kyseliny. Nerozpuštěný zbytek byl po ochlazení směsi na 20° C odsát a promyt 4 ml 2N chlorovodíková kyseliny a rozmíchán ve 20 ml vody; pH suspenze bylo upraveno 1M roztokem · uhličitanu sodného na pH 8. Theobromin byl odsát, sušen na vzduchu a dosušen ve vakuové sušárně při 50° C. Výtěžek 3,47 g tj. 91,3 % ve směsi přítomného theobrominu; HPLC nebyla zjištěna přítomnost kofeinu.'

Přiklad 3 ..

g směsi obsahující theobromin a kofein (1:1) bylo mícháno 30 minut při 60° ve 20 ml 50~ (obj.) kyseliny octové. Nerozpuštěný zbytek byl po ochlazení směsina 20° C odsát, promyt 4 ml 50% (obj.) kyseliny octové β rozmíchán ve 20 ml vody; pH suspenze bylo upraveno 1 M roztokem uhličitenu sodného na 8. Theobromin byl odeát promyt 5 ml vody, sušen na vzduchu a dosušen ve vakuové sušárně při 50° C. Bylo tak získáno 1,66 g theobrominu, tj· Θ3 % ve eměei přítomného theobrominu. Analysou HPLC byla zjištěna přítomnost 0,4 % kofeinu. Opakovaným postupem lze reziduum kofeinu zcela odstranit.

Příklad 4 g směsi obsahující theobromin a kofein (1:1) bylo zpracováno postupem podle přikladu č. 3 za užití 1M kyseliny sírové. Bylo ziskáno 1,79 g theobrominu, tj. 89,5 % ve směsi přítomného theobrominu, který podle analýzy HPLC obsahoval 0,4 % kofeinu. Opakovaným postupem lze reziduum kofeinu zcela odstranit. '

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Způsob oddělování theobrominu ze směsi s kofeinem na základě jejich rozdílných rozpustností ve vodných roztocích anorganických nebo organických kyselin, vyznačující se tím, že směs obsahující theobromin a kofein se digeruje s vodným roztokem anorgenické nebo organické kyseliny vybraným ze skupiny zahrnující 1N kyselinu chlorovodíkovou, 2N kyselinu chlorovodíkovou, 3M kyselinu sírovou, 1M kyselinu sirovou nebo 50%(obj.) kyselinu octovou při 30 až 85° C, s výhodou při 75° C a nerozpuštěný theobromin se po ochlazení směsi na 20° C při této teplotě odsaje.