Dołącz do czytelników
Brak wyników

Pomysł na lekcję

30 czerwca 2022

NR 51 (Lipiec 2022)

Izolacja kofeiny i salicylanów – składników środków farmakologicznych

0 105

Kofeina, należąca do grupy alkaloidów, choć kojarzy się z kawą i herbatą jako popularnymi napojami, jest związkiem dodawanym do różnych preparatów farmakologicznych. Mieszanina salicylanów zawarta w korze wierzby po odpowiedniej obróbce stanowi surowiec, z którego można wytworzyć kwas salicylowy, a następnie aspirynę. Doświadczenia 1–2 mogą wykonać uczniowie klas 7–8 grupowo/zbiorowo wraz z nauczycielem oraz uczniowie liceum ogólnokształcącego klasy 1–4 i uczestnicy kółka biologicznego w indywidualnie, w grupach bądź zbiorowo. Czas wykonania do dwóch godzin lekcyjnych. Doświadczenie 2. Izolacja salicynianów z kory wierzby Salicis cortex Kora wierzby zawiera dużo soli mineralnych, kwasu elagowego, garbników, katechin, flawonoidów. Dawniej w celu pozyskania salicylanów stosowano korę, liście, owoce i sok wierzby, natomiast obecnie uznanym surowcem leczniczym jest tylko kora drzewa stanowiąca główne źródło glikozydów fenolowych, czyli salicyny oraz salikortyny, salirepozydu, populiny, salidrozydu, 3-O-cynamoilosalicyny. Salicyna wykazuje silne działanie przeciwzapalne, przeciwbólowe oraz przeciwgorączkowe, antybakteryjne i ściągające, a w przewodzie pokarmowym ulega rozpadowi do alkoholu salicylowego, który to następnie jest utleniany do kwasu salicylowego. Kwas salicylowy w ustroju przekształcany jest do lepiej rozpuszczalnych soli – salicylanów, a one bardzo łatwo wchłaniają się do krwioobiegu. Napary zalecane są przy gorączce, bólach głowy, pobudzeniu nerwowym, bezsenności, nerwobólach, do okładów ułatwiają gojenie się ran, w nieżytach jelit i biegunce. W związku z działaniem przeciwzapalnym stosowane są w leczeniu schorzeń reumatycznych, gdyż hamują wytwarzanie prostaglandyn, związków wywołujących i podtrzymujących procesy zapalne w stawach i mięśniach. W trzech zlewkach o pojemności 100 ml umieścić po 10 g kory wierzby. Do pierwszej zlewki wlać 20 ml metanolu, do drugiej 10 ml wody destylowanej i 10 ml metanolu, a do trzeciej 20 ml wody destylowanej. Mieszać bagietką szklaną 10–15 minut. Mieszaniny będą miały jasnobrązowy kolor (rys. 2.1). Następnie poszczególne roztwory oddzielić od kory poprzez przesączenie (rys. 2.2). Otrzymane klarowne roztwory (powinny różnić się nieco stopniem zabarwienia, gdyż stosowano do izolacji trzy układy rozpuszczalników) pozostawić do odparowania w bezpiecznym miejscu, np. pod dygestorium (rys. 2.3). Otrzymane surowe izolaty stanowią mieszaninę związków fenolowych w tym salicynę (rys. 2.4).

Doświadczenie 1. Izolacja kofeiny ze zmielonej kawy

Kofeinę można pozyskać ze zmielonych ziaren kawy lub liści herbaty. W obu tych surowcach roślinnych występuje w różnej zawartości. W przypadku herbaty można zastosować herbatę czarną, zieloną lub też nieco mniej popularne odmiany jak żółtą, białą czy turkusową. Przy czym najwięcej kofeiny uda się wyizolować, używając herbatę czarną. Podana niżej metoda jest prosta i pozwala uzyskać surowy preparat. Natomiast czystą chemicznie kofeinę można uzyskać, przeprowadzając krystalizację surowego preparatu w laboratorium przy użyciu odpowiedniej aparatury szklanej.
 

POLECAMY


Surowiec i rozpuszczalniki: 

  • zmielona kawa 10 g (lub herbata)
  • woda 60 ml
  • chloroform 30 ml
  • metanol 3 ml

Aparatura i szkło: 

  • zlewki o pojemności 100 ml – 3 szt.
  • bagietki szklane
  • lejek
  • kolbka stożkowa poj. 100 ml – 1 szt.
  • wkraplacz/kroplomierz
     
Rys. 1. Poszczególne etapy izolacji kofeiny ze zmielonej kawy


Zmieloną kawę umieścić w zlewce o pojemności 100 ml i zalać wrzącą wodą około 60 ml (rys. 1.1). Zaparzoną kawę można zamieszać bagietką szklaną i pozostawić do ostygnięcia (rys. 1.2), a po 10–15 minutach przesączyć przez lejek szklany z sączkiem z bibuły lub watką w przepływie do kolbki stożkowej (rys. 1.3). Do przesączu dolać 30 ml chloroformu i mieszać bagietką (rys. 1.4). Za pomocą wkraplacza/kroplomierza wyodrębnić dolną warstwę chloroformową i umieścić w zlewce (rys. 1.5). Roztwór chloroformowy stanowi mieszaninę związków, a w tym też kofeinę. Po odparowaniu chloroformu ze zlewki otrzymuje się surowy preparat w postaci żółtawego ciała stałego (rys. 1.6), a poprzez jego przepłukanie trzema mililitrami metanolu można wstępnie oczyścić kofeinę od innych związków wyizolowanych z kawy chloroformem. 

Doświadczenie 2. Izolacja salicynianów z kory wierzby Salicis cortex

Kora wierzby zawiera dużo soli mineralnych, kwasu elagowego, garbników, katechin, flawonoidów. Dawniej w celu pozyskania salicylanów stosowano korę, liście, owoce i sok wierzby, natomiast obecnie uznanym surowcem leczniczym jest tylko kora drzewa stanowiąca główne źródło glikozydów fenolowych, czyli salicyny oraz salikortyny, salirepozydu, populiny, salidrozydu, 3-O-cynamoilosalicyny. Salicyna wykazuje silne działanie przeciwzapalne, przeciwbólowe oraz przeciwgorączkowe, antybakteryjne i ściągające, a w przewodzie pokarmowym ulega rozpadowi do alkoholu salicylowego, który to następnie jest utleniany do kwasu salicylowego. Kwas salicylowy w ustroju przekształcany jest do lepiej rozpuszczalnych soli – salicylanów, a one bardzo łatwo wchłaniają się do krwioobiegu. Napary zalecane są przy gorączce, bólach głowy, pobudzeniu nerwo...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań czasopisma "Biologia w Szkole"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy