从茶叶中提取咖啡因实验的改进

黄国华 林小明

摘要：“从茶叶中提取咖啡因”实验是高校有机化学的一个重要实验。在教学中对原装置及方法进行了改进，用恒压滴液漏斗代替索氏提取器做抽提，用电热套代替酒精灯加热升华，增设了多种茶叶平行提取对比，缩短了实验时间，并丰富了实验教学的内涵。

关键词：茶叶；提取咖啡因；实验改进

茶叶中含有多种生物碱，主要以咖啡因为主，含量约占1%~5%。此外还含有丹宁酸、色素、蛋白质等。咖啡因是嘌呤的衍生物，对人体具有一定程度的药理功能。

从茶叶中提取咖啡因，在高校有机化学实验里是一个重要的实验，通过这个实验，学生学习了由天然产物提取生物碱的方法。从茶叶中提取咖啡因的方法有很多种，但在基础实验教材里，较多采用的是乙醇提取一升华法和水提取一萃取一升华法。依照这些方法，在实施实验教学时，我们常遇到一些问题，如实验耗时较长，有时实验不能完成，药品毒性大等。在多年的教学实践中，我们尝试了一些装置和方法的改进，如用恒压滴液漏斗代替索氏提取器做抽提，用电热套代替酒精灯做升华，用多种茶叶平行提取等，效果良好。

一、实验装置和方法的改进

1.用恒压滴液漏斗替代索氏提取器

教材方法：称取10克茶叶末放入150ml索氏提取器的滤纸筒中，在圆底烧瓶中加入80~100ml浓度为95%乙醇，水浴加热回流提取，直到提取液颜色较浅为止（约2-3h），待冷凝液刚虹吸下去时即可停止加热。

依教材方法组织教学，我们常遇到这些问题：一是索氏提取器的虹吸管容易折断或堵塞，因此实验被迫停止或换别的方法，实验成功率低；二是提取时间过长。

我们用恒压滴液漏斗代替索氏提取器进行提取实验，方法为：称取10克茶叶，压碎，在恒压滴液漏斗活塞口上方轻塞少许疏松的棉花（防茶末漏下），然后小心装入茶叶末，在圆底烧瓶中加入约90ml浓度为95%乙醇，用电热套加热回流提取，当溶剂在提取器内达到一定高度后，调节恒压滴液漏斗活塞，使冷凝液的滴入速度与放液速度基本一致，直到流下的提取液颜色较浅时停止。所需时间约为60-80分钟。

2.电热套代替酒精灯做升华实验

教材方法：在装浓缩提取液的蒸发皿中，加入4克CaO粉末搅成浆状，在蒸汽浴上蒸干，然后移至石棉网上用酒精灯小心加热，焙炒片刻，除去水分，接着安装好升华装置，用酒精灯隔着石棉网小心加热，适当控制温度，当发现有棕色烟雾时，升华完毕。

教学中我们改进为：用蒸汽浴蒸干后，用电热套代替酒精灯加热焙炒和升华（可在电热套内置一个小三角铁丝圈垫高蒸发皿），控温更自如，加热效率较高。两次升华合并的产品达到0.10~0.16克（10克茶叶）。

3.多种茶叶平行提取咖啡因对比

用三种茶叶为原料，每种茶叶平行做三组实验，实验用茶叶为市售散装茶，10克茶叶，90ml浓度为95%乙醇为提取液。从上表看，在60-80分钟的提取时间内，不同茶叶的咖啡因提取量稍有差别，乌龙茶的产量较高，而对不同的提取时间，时长为80分钟时产量稍高。

二、结果讨论

用恒压滴液漏斗代替索氏提取器做抽提，能得到同样的实验结果，但却避免了仪器损毁或堵塞的情况，并且提取时间缩短了半个小时以上；用电热套代替酒精灯做升华实验，控温自如，加热效率高，升华实验时间也缩短、咖啡因提取产量不受影响；用多种茶叶提取咖啡因对比，在相同的实验时间和实验步骤的情况下，实验教学内涵更丰富，学生反映好、兴趣高，实验效果更好。

综上所述，从茶叶中提取咖啡因的实验，经以上改进后，实验装置更为安全保障，成功率高，实验时间缩短了半个小时以上，实验及操作效率更高，效果很好。

参考文献：

［1］曾昭琼.有机化学实验.高等教育出版社，2000.

［2］徐家宁，张锁秦，张寒琦.基础化学实验（中册）：有机化学实验［Ｍ］.高等教育出版社，2006.

［3］农容丰，许元明，韦良，等.茶叶中提取咖啡因方法的改进［Ｊ］.南宁师范高等专科学校学报，2006.

（作者单位 海口师范大学化学化工学院）