茶叶生物碱制备

一、茶叶生物碱的制备的背景知识 生物碱是指一类含氮有机化合物,在植物界分布较广,现已知至少有 50 多个科 120 个属以上的植物中含有生物碱,已经发现分离出的生物碱近 6 000种。生物碱在植物体内含量悬殊较大，高可达1%，低可至千万分之几。而茶叶中生物碱含量可高达2-5%，主要为嘌呤碱，也含有少量的嘧啶碱类化合物。茶叶生物碱是茶叶中重要的化学成份之一，不仅是茶叶中化学成分的特征物质，也是茶叶区别于其它植物而成为饮料的主要原因。茶叶中嘌呤碱主要有咖啡碱（占茶叶干重的24%，）、可可碱（0.05%)、茶叶碱（0.002%)，还有其它一些嘌呤碱，如腺嘌呤、鸟嘌呤、黄嘌呤等，特别是嘌呤碱中的咖啡碱，易溶于水，是形成茶叶滋味的重要物质,是茶叶中的特征性成分之一，具有增强大脑皮质的兴奋程度，减少疲乏感等生理功能。第1页/共12页 茶叶中咖啡碱的含量一般在2%4%左右，但随茶树的生长条件、品种来源，尤其与新梢芽叶的部位不同，会有较明显的差异。一般大叶茶树中咖啡碱含量较高，在云雾中火阴面山生长的鲜叶中，咖啡碱含量较高。新梢不同部位的芽叶中咖啡碱含量如下表：不同部位的芽叶中咖啡碱含量 此外，鲜茶叶的老嫩之间的差异也很大,细嫩茶叶比粗老茶叶含量高，夏茶比春茶含量高。咖啡碱是茶叶重要的滋味物质，其与茶黄素以氢键缔合后形成的复合物具有鲜爽味，因此，茶叶咖啡碱含量也常被看作是影响茶叶质量的一个重要因素.咖啡碱生物功能l兴奋作用l强心作用l促进消化液的分泌l抗过敏、灭菌作用l利尿作用l抗肥胖作用l影响呼吸作用l解热镇痛，对急性中毒起抢救作用第2页/共12页二、茶叶生物碱的提取 茶叶生物碱由于生活中的广泛应用，提取方法比较多，主要有溶剂萃取法、升华法、吸附法，离子沉淀法、柱层析法、超声波提取法和超临界萃取法、萃取升华综合法等。有机溶剂萃取法，应用比较普遍，目前国内使用最广泛，产品得率较之升华法来得高。根据我们实验室条件和自身情况，考虑各种方法的可行性，我们决定采用有机溶剂萃取法。下面对有机溶剂萃取法进行详细介绍。（一）实验原理 咖啡碱能溶于水，易溶于80以上热水，能溶于乙醇、丙酮，易溶于氯仿，熔点为235238，在120以上开始升华，到180可大量升华成针状结晶。本实验从茶叶中提取咖啡因是用适当的溶剂（乙醇、氯仿、苯等），在索氏提取器中连续抽提，然后浓缩、焙炒而得粗制咖啡碱，通过加生石灰干燥、中和，最后升华提纯得到精制纯咖啡碱第3页/共12页（二）实验原料、试剂、仪器与器材1.仪器 与器材脂肪提取器、恒温水浴锅、冷凝管、温度计、蒸馏头、温度计套管、滤纸、锥形瓶、蒸发皿、玻璃漏斗、电热套、真空泵2.原料与试剂95%乙醇100ml氧化钙4g茶叶10g第4页/共12页（三）装置图咖啡碱提取装置脂肪提取器虹吸管滤纸套平底烧瓶热水浴通气管第5页/共12页玻棒蒸发皿粗品热水浴脱脂棉三角漏斗滤纸蒸发皿蒸汽浴加热装置升华装置第6页/共12页7（四）操作规程第7页/共12页1 1萃取萃取 称取10g茶叶（或茶叶末），放入索氏提取器的滤纸套筒中，在250mL平底（或圆底）烧瓶中加入100mL95%的乙醇和几粒沸石，按图装配仪器，水浴加热控制水浴温度在80左右，连续抽提2.53小时。待冷凝液刚刚虹吸下去时，立即停止加热2 2.蒸馏蒸馏将实验装置改装成蒸馏装置，回收抽提液中的大部分乙醇（约75mL）。将残液趁热倾入蒸发皿中，拌入3g研细的氧化钙，并加几粒沸石，在水蒸气浴上蒸干后，将蒸发皿移至电热套上，在较小的加热条件下焙炒片刻，务使水分全部除去，然后再移开蒸发皿并冷却之，用干燥洁净的瓶塞底部将颗粒碾成粉末，并擦去沾在蒸发皿边上的粉末，以免升华时污染产物。第8页/共12页3.中和，干燥加碱中和：趁热将残余物倾入蒸发皿中，拌入3-4g生石灰，使成糊状。蒸气浴加热，不断搅拌下蒸干。干燥（焙炒除水）：将蒸发皿放在石棉网上，压碎块状物，小火焙炒，除尽水分。4.升华再次将蒸发皿放在电热套上，并在蒸发皿上倒盖一个玻璃漏斗，漏斗的直径应小于蒸发皿，在漏斗的颈部塞上蓬松的棉花。蒸发皿和漏斗之间用圆滤纸相隔，滤纸直径应稍大于漏斗。滤纸上用针刺30多个小孔，孔径在3mm左右，小心加热升华。注意控制电热套的加热温度在40-70W范围内。如果温度太高，会使产物炭化。当滤纸上出现白色针状结晶时，适当控制加热温度，以降低升华速度，当电热套内温度达到230，应立即停止加热（或发现有棕色烟雾时，应停止加热），冷至室温左右，小心揭开漏斗和滤纸，仔细地把附在纸上及器皿周围的咖啡因晶体用小刀刮下。如果残渣仍为绿色，可再次升华，直至残渣变为棕色为止。合并所得的咖啡因，称量，测熔点第9页/共12页三、茶叶生物碱的检测1.与生物碱试剂:取咖啡因结晶的一半于小试管中,加 40 ml水,微热,使固体溶解。分装于2 支试管中,一支加入12 滴 5%鞣酸溶液,记录现象。另一支加 12 滴 10%盐酸(或 10%硫酸),再加入 12 滴碘一碘化钾试剂,记录现象。？2.氧化:在咖啡因中,加入30%H2O2 810滴,置于水浴上蒸干,记录残渣颜色。再加一滴浓氨水于残渣上,观察并记录颜色有何变化。3.紫外分光光度法：咖啡碱、可可碱、茶叶碱都有共同的紫外吸收光谱，在272nm 274nm处有最大的吸收峰，咖啡因溶液中加1ml饱和碱式醋酸铅和4ml0.01mol/L 盐酸除去叶蛋白、茶多酚等物质后,在波长274 nm 下测定咖啡碱的含量。第10页/共12页谢谢观赏！第11页/共12页感谢您的观看！第12页/共12页