Coffein (Extraktion)

[rhodium]

Aceton kann man nehmen um irgendetwas darin zu lösen aber nicht für Extraktionen gegen Wasser (ist ja damit mischbar). Was musst du in dem Arbeitsschritt mit dem Chloroform genau machen?

[Feli]

Mich würden auch alternativen zum DCM und TCM interessieren die nicht irgendwie gefährlich sind. Also auch kein Ether. Es darf ja nicht Wasserlöslich sein.

[Heuteufel]

Muss man es bedenkenlos trinken können? Vielleicht Essigester: ist relativ hochsiedend (im Vergleich zu Ether) und kein chloriertes Lösungsmitel.

[Feli]

Esssigsäureethylester ist aber wiederum in Wasser löslich. Etvl könnte man das Coffein extrakt mit einem Salz sättigen und dann denn Ester und das  Extrakt runterkühlen. Und nein man muss es nicht bedenkenlos trinken können. Nur will ich nicht mit TCM, DCM oder Ether arbeiten meiner Gesundheit zuliebe.  Toluol könnte man etvl noch nehmen aber das enthält meist auch etwas Benzol.

[Heuteufel]

Ich hab schon oft genug Zeug aus der wässrigen Phase mit Essigester extrahiert um dir sagen zu können, dass es dazu bestens geeignet ist.  Ich weiß natürlich nicht, wie günstig der Verteilungskoeffizient im Fall von Coffein liegt. Du kannst ja mal Coffeincitrat au der Apotheke holen, eine wässrige Lösung davon basisch einstellen und dann mit Essigester extrahieren. Wenn du jeweils ein DC der organischen Phasen machst kannst du schön erkennen, wie oft du extrahieren musst. 

PS: Solltest du mal in einem organischen Labor arbeiten, wirst du vermutlich noch mehr DCM inhalieren, als du dir jetzt vorstellen kannst.  Man soll schon aufpassen und die Exposition möglichst gering halten, aber wenn du an die frische Luft gehst, musst du keine Angst haben, wenn du etwas mit DCM oder Ether extrahierst.

[synthon]

EtOAc ist nur in sehr geringem Maß mit Wasser mischbar. Damit kann man super ausschütteln und das Zeug ist physiologisch unbedenklich.

Vernünftigerweise arbeitet man mit Chemikalien und Lösungsmitteln, die einen entsprechenden Dampfdruck aufweisen, im Abzug. Selbst wenn etwas nur geringfügig giftig bzw. gesundheitsschädlich ist... wenn ich den Rest meines Berufslebens, und das sind noch ein paar Jahrzehnte, weiterhin organisch-präparativ arbeite, möchte ich die Belastung in Summe so gering wie möglich halten. Hier sind eben die Grenzen der Hobby-Chemie, zumindest ohne vernünftigen Abzug.
Wenn wir schon bei Belastungen von Gesundheit und Umwelt sind: hoffentlich entsorgen die Hobbychemiker ihre Abfälle auch sauber. Viele Dinge haben nichts in der Umwelt verloren, auch keine Abfälle aus Blei-Fällungen. Sammeln und per Sondermüll entsorgen.

Einfach nur mit einem organischen Lösungsmittel ausschütteln wird keine sonderliche Reinheit erreichen. Man kann natürlich angestaubte Methoden verwenden, und mit Bleiacetat und dergleichen hantieren; ich persönlich würde einen möglichst koffeinhaltigen Rohextrakt herstellen und diesen säulen. Das System kann man ja vorher per DC entwickeln. Wenn der Rohextrakt halbwegs vernünftig gemacht ist, dürfte der meiste Mist schon draußen sein, und der Rest sollte sich per Säule trennen lassen.

[Heuteufel]

Vernünftigerweise arbeitet man mit Chemikalien und Lösungsmitteln, die einen entsprechenden Dampfdruck aufweisen, im Abzug. Selbst wenn etwas nur geringfügig giftig bzw. gesundheitsschädlich ist... wenn ich den Rest meines Berufslebens, und das sind noch ein paar Jahrzehnte, weiterhin organisch-präparativ arbeite, möchte ich die Belastung in Summe so gering wie möglich halten. Hier sind eben die Grenzen der Hobby-Chemie, zumindest ohne vernünftigen Abzug.

Das kann ich eigentlich nur zu 100 % unterschreiben. Es geht aber hier nicht um die tägliche Exposition, sondern um einen Hobbychemiker, der mal etwas Coffein extrahieren möchte. Und da muss ich sagen, selbst wenn ich sauber, unter einem gut ziehenden Abzug arbeite bekomme ich in der Summe immer noch viel mehr DCM ab, als jemand, der mal in seinen Ferien etwas Coffein mit 200 ml DCM an der frischen Luft extrahiert. Aber das ist jetzt nichts, worüber ich streiten will...

Wenn wir schon bei Belastungen von Gesundheit und Umwelt sind: hoffentlich entsorgen die Hobbychemiker ihre Abfälle auch sauber. Viele Dinge haben nichts in der Umwelt verloren, auch keine Abfälle aus Blei-Fällungen. Sammeln und per Sondermüll entsorgen.

Auf jeden Fall!

PS: Ich hab mal Übergangsmetallkomplexe mit DCM/MeOH (andere Lösungsmittelgemische brachten keinen Erfolg) gesäult an der Uni - im Hochsommer - in einem Labor ohne Klimaanlage. Ich habe trotz Abzug so einiges an DCM abbekommen. Ich weiß, das ist nicht gerade gut, aber so Sachen sind halt einfach Realität. Da will ich nicht jemandem vormachen, dass man in einem professionellen Labor nie ungewollt Lösungsmitteldämpfe einatmet.
 

[synthon]

Sicherlich lässt sich eine Exposition nie völlig vermeiden, aber sie lässt sich minimieren.

Für die Extraktion von Koffein benötigt man auch kein DCM. Habe mal durch ausschütteln mit Ethylacetat aus Energy-Drinks den Koffeingehalt bestimmt. Das ging wunderbar (quantitativ).

[Mephisto]

Habe mal durch ausschütteln mit Ethylacetat aus Energy-Drinks den Koffeingehalt bestimmt. Das ging wunderbar (quantitativ).

Danke, das ist eine wertvolle Info für alle Leser des Threads. Kannst Du Dein Vorgehen bitte genauer beschreiben? Bestimmung per HPLC aus dem Extrakt oder hast Du das Coffein aufgereinigt?

[synthon]

Du stellst die richtigen Fragen. Das ganze ist leider schon einige Jahre her (muss so 2007/2008) gewesen sein, als ich noch im Bereich Naturstoffe gearbeitet habe. Seit einiger Zeit mache ich organisch-präparative Chemie, nach Ausflügen in diverse andere Bereiche der pharmazeutischen Chemie... es war, wenn ich mich richtig erinnere:

- HPLC (definitiv)
- C-18 Säule
- Acetonitril/Wasser Laufmittel, evtl. basisch
- Methode zur Quantifizierung von Purin-Derivaten, die aber nicht von mir stammt, deswegen kenne ich keine genauen Parameter (und hab sie mir auch nicht gemerkt)
- Kalibrierung mit Coffein zwischen 2 mg/100 mL bis 10 mg/100 mL
- Da der Koffeingehalt bei den Energydrinks ja angegeben ist, konnte man die Probelösung auf die Kalibrierung vordimensionieren
- Vom Energydrink wurde ein Aliquot entnommen, mit Wasser etwas verdünnt, basisch gestellt, gegen Ethylacetat ausgeschüttelt und die EtOAc-Phase dann direkt für die HPLC abgefüllt
- Probenaufreinigung war nicht notwendig, der Koffein-Peak wurde durch nichts gestört.

Ich muss mal meine alten Aufzeichnungen rauskramen, in der Hoffnung, da noch genaueres zu finden. Ich habe in den letzten Jahren öfter die Bereiche wechseln und so viele verschiedene Dinge gesehen, so dass Detail-Erinnerungen teilweise etwas "nebulös" sind

Addendum - ich hab meine alten Aufzeichnungen gefunden. Zu den HPLC-Parametern hab ich leider nicht mehr, als oben steht.

Kalibrierung: Stammlösung 1 mg/mL Coffein in Methanol, Verdünnungen mit VE-Wasser. Kalibrierpunkte in mg/mL: 0,1 / 0,05 / 0,02 / 0,01
Verwandte Substanzen: verschiedene Purin-Derivate, was halt so rumstand. Theophyllidin, Theobromin etc. War aber auch nur qualitativ.
Bestimmungsgrenze: gute Frage, in Eistee ließen sich noch 13 µg quantifizieren.
Probenaufarbeitung: 10 mL Cola mit NaOH auf pH 12-13 eingestellt, gegen Ethylacetat ausgeschüttelt, Wasserphase verworfen, EtOAc-Phase am Roti eingeengt, in Eluent gelöst. Energydrinks mit viel Coffein wurden vorher 1:50 verdünnt.
Die Abweichungen waren gering. Einmal waren es fünf Prozent, die anderen Bestimmungen lagen so zwischen 0,5-2% +/- beim vom Hersteller angegebenen Gehalt an Koffein.

Spannend finde ich im Nachhinein, das einmaliges Auschütteln gereicht hat. Heute hätte ich das sicherlich 2-3 mal ausgeschüttelt, die EtOAc-Phasen vereinigt und einrotiert.

Wer es also probieren möchte, und eine entsprechende HPLC hat, die Rahmenbedingungen sind jetzt da. Bei der Extraktion aus der Pflanze direkt braucht es aber sicherlich noch Spritzenfiltration (0,2µm oder so) und vielleicht auch ne SPE. Ethylacetat ist dann doch reichlich unspezifisch, und es ist schon ein Unterschied, ob man 1:50 verdünnte Energydrinks einspritzt oder ob man direkt den ganzen Pflanzenschlonz auf die Säule gibt. Der jeweils zuständige Techniker wird sich freuen :p

[Florian98]

Mit der Darstellung kann man schon etwas anfangen.

Mich interessiert eher die erste Darstellungsvariante des Auszugs von Coffein aus Kaffeebohnen nach F. Runge. (Die Kaffeebohnen selber hatte er persönlich von W. Goethe erhalten.)

Vielleicht kann mir jemand zu dieser alten Darstellung von Coffein ein Tipp geben?

Gruß (Dank im voraus)

Flo

[Silias]

Für den Hobbychemiker ist das Sublimieren aus Tee gut geeignet.
Coffein sublimiert bei 178 C°
Mit Kaffeepulver funktioniert´s nicht so gut da das Ergebnis verunreinigt ist aber mit Tee sollte es gehn.
einfach den Tee in ein Becherglas geben und auf das Glas ein mit Wasser gefülltes Bescherlas tun und beides bei entsprechender Hitze in den Ofen die Coffeinkristalle resublimieren dann an dem nur 100C° heißen Becherglas.
Das C. sollte eine hohe Reinheit aufweisen.