從茶葉中提取咖啡因實驗的改進

黃國華 林小明

摘要：“從茶葉中提取咖啡因”實驗是高校有機化學的一個重要實驗。在教學中對原裝置及方法進行了改進，用恒壓滴液漏斗代替索氏提取器做抽提，用電熱套代替酒精燈加熱升華，增設了多種茶葉平行提取對比，縮短了實驗時間，并豐富了實驗教學的內涵。

關鍵詞：茶葉；提取咖啡因；實驗改進

茶葉中含有多種生物堿，主要以咖啡因為主，含量約占1%~5%。此外還含有丹寧酸、色素、蛋白質等。咖啡因是嘌呤的衍生物，對人體具有一定程度的藥理功能。

從茶葉中提取咖啡因，在高校有機化學實驗里是一個重要的實驗，通過這個實驗，學生學習了由天然產物提取生物堿的方法。從茶葉中提取咖啡因的方法有很多種，但在基礎實驗教材里，較多采用的是乙醇提取一升華法和水提取一萃取一升華法。依照這些方法，在實施實驗教學時，我們常遇到一些問題，如實驗耗時較長，有時實驗不能完成，藥品毒性大等。在多年的教學實踐中，我們嘗試了一些裝置和方法的改進，如用恒壓滴液漏斗代替索氏提取器做抽提，用電熱套代替酒精燈做升華，用多種茶葉平行提取等，效果良好。

一、實驗裝置和方法的改進

1.用恒壓滴液漏斗替代索氏提取器

教材方法：稱取10克茶葉末放入150ml索氏提取器的濾紙筒中，在圓底燒瓶中加入80~100ml濃度為95%乙醇，水浴加熱回流提取，直到提取液顏色較淺為止（約2-3h），待冷凝液剛虹吸下去時即可停止加熱。

依教材方法組織教學，我們常遇到這些問題：一是索氏提取器的虹吸管容易折斷或堵塞，因此實驗被迫停止或換別的方法，實驗成功率低；二是提取時間過長。

我們用恒壓滴液漏斗代替索氏提取器進行提取實驗，方法為：稱取10克茶葉，壓碎，在恒壓滴液漏斗活塞口上方輕塞少許疏松的棉花（防茶末漏下），然后小心裝入茶葉末，在圓底燒瓶中加入約90ml濃度為95%乙醇，用電熱套加熱回流提取，當溶劑在提取器內達到一定高度后，調節恒壓滴液漏斗活塞，使冷凝液的滴入速度與放液速度基本一致，直到流下的提取液顏色較淺時停止。所需時間約為60-80分鐘。

2.電熱套代替酒精燈做升華實驗

教材方法：在裝濃縮提取液的蒸發皿中，加入4克CaO粉末攪成漿狀，在蒸汽浴上蒸干，然后移至石棉網上用酒精燈小心加熱，焙炒片刻，除去水分，接著安裝好升華裝置，用酒精燈隔著石棉網小心加熱，適當控制溫度，當發現有棕色煙霧時，升華完畢。

教學中我們改進為：用蒸汽浴蒸干后，用電熱套代替酒精燈加熱焙炒和升華（可在電熱套內置一個小三角鐵絲圈墊高蒸發皿），控溫更自如，加熱效率較高。兩次升華合并的產品達到0.10~0.16克（10克茶葉）。

3.多種茶葉平行提取咖啡因對比

用三種茶葉為原料，每種茶葉平行做三組實驗，實驗用茶葉為市售散裝茶，10克茶葉，90ml濃度為95%乙醇為提取液。從上表看，在60-80分鐘的提取時間內，不同茶葉的咖啡因提取量稍有差別，烏龍茶的產量較高，而對不同的提取時間，時長為80分鐘時產量稍高。

二、結果討論

用恒壓滴液漏斗代替索氏提取器做抽提，能得到同樣的實驗結果，但卻避免了儀器損毀或堵塞的情況，并且提取時間縮短了半個小時以上；用電熱套代替酒精燈做升華實驗，控溫自如，加熱效率高，升華實驗時間也縮短、咖啡因提取產量不受影響；用多種茶葉提取咖啡因對比，在相同的實驗時間和實驗步驟的情況下，實驗教學內涵更豐富，學生反映好、興趣高，實驗效果更好。

綜上所述，從茶葉中提取咖啡因的實驗，經以上改進后，實驗裝置更為安全保障，成功率高，實驗時間縮短了半個小時以上，實驗及操作效率更高，效果很好。

參考文獻：

［1］曾昭瓊.有機化學實驗.高等教育出版社，2000.

［2］徐家寧，張鎖秦，張寒琦.基礎化學實驗（中冊）：有機化學實驗［Ｍ］.高等教育出版社，2006.

［3］農容豐，許元明，韋良，等.茶葉中提取咖啡因方法的改進［Ｊ］.南寧師范高等專科學校學報，2006.

（作者單位 海口師范大學化學化工學院）