咖啡因概述
咖啡因是一种黄嘌呤生物碱化合物，是一种中枢神经兴奋剂，能够暂时的驱走睡意并恢复精力。有咖啡因成分的咖啡、茶、软饮料及能量饮料十分畅销，因此，咖啡因也是世界上最普遍被使用的精神药品。在北美，90%成年人每天都使用咖啡因。很多咖啡因的自然来源也含有多种其他的黄嘌呤生物碱，包括强心剂茶碱和可可碱以及其他物质例如单宁酸。
一、基本信息：
其他名称：三甲基黄嘌呤、三甲基黄嘌呤、咖啡碱、茶毒、马黛因、瓜拉纳因子、甲基可可碱分子式：C8H10N4O2
SMILES：O=C1C2=C(N=CN2C)N(C(=O)N1C)C
摩尔质量：194.19 g mol?1
外观：无嗅，白色针状或粉状固体
CAS号： [58-08-2]
密度和相态： 1.2 g/cm³, 固体
水中溶解性：微溶
其他溶剂：乙酸乙酯、氯仿、嘧啶、吡咯、四氢呋喃中可溶；酒精和丙酮中一般可溶；石油醚、醚及苯中微溶
熔点：237 °C
沸点：178 °C （升华）
酸度系数：（pKa） 10.4 （40 °C）
主要危害吸入、吞咽及皮肤吸收均可能致命。
二、来源
咖啡因是一种植物生物碱，在许多植物中都能够被发现。作为自然杀虫剂，它能使吞食含咖啡因植物的昆虫麻痹。人类最常使用的含咖啡因的植物包括咖啡、茶及一些可可。其他不经常使用的包括一般被用来制茶或能量饮料的巴拉圭冬青和瓜拿纳树。两个咖啡因的别名：马黛因和瓜拿纳因子就是从这两种植物演化而来。世界上最主要的咖啡因来源是咖啡豆（咖啡树的种子），同时咖啡豆也是咖啡的原料。咖啡中的咖啡因含量极大程度上依赖于咖啡豆的品种和咖啡的制作方法，甚至同一棵树上的咖啡豆中的咖啡因含量都有很大的区别。一般来说一杯咖啡中咖啡因的含量从阿拉伯浓缩咖啡中的40毫克到浓咖啡中的100毫克。深焙咖啡一般比浅焙咖啡的咖啡因含量少，因为烘焙能减少咖啡豆里的咖啡因含
量。阿拉伯咖啡的咖啡因含量通常比中果咖啡低。咖啡也含有痕量的茶碱，但不含可可碱。
茶是另外一个咖啡因的重要来源，每杯茶的咖啡因含量一般只有每杯咖啡的一半，决定于制茶的强度。特定品种的茶，例如红茶和乌龙茶，比其他茶的咖啡因含量高。茶含有少量的可可碱以及比咖啡略高的茶碱。茶的制作对于茶有很大影响，但是茶的颜色几乎不能指示咖啡因的含量。日本绿茶的咖啡因含量就远远低于许多红茶，例如正山小种茶，几乎不含咖啡因。
由可可粉制的巧克力也含有少量的咖啡因。巧克力是一种很弱的兴奋剂，主要归因于其中含有的可可碱和茶碱。一条典型的28克牛奶巧克力与脱咖啡因咖啡的咖啡因含量差不多。咖啡因也是软饮料中的常见成分，例如可乐，最初就是由可乐果制得。一瓶软饮料中一般含有10毫克至50毫克的咖啡因。能量饮料，例如红牛，每瓶含有80毫克咖啡因。这些饮料中的咖啡因来源于它们所用的原始成分或由脱咖啡因咖啡所得的添加剂，也有是通过化学合成的。瓜拿纳，很多能量饮料的基本成分，含有大量的咖啡因及少量的可可碱。自然存在的缓释赋形剂中含有少量茶碱。
三、药理学作用
咖啡因开始能使中枢神经系统兴奋，因此能够增加警觉度，使人警醒，有快速而清晰的思维，增加注意力和保持较好的身体状态。最后进入脊髓并保持一个较高的剂量。在体内，关于咖啡因的化学反应十分复杂，大致的几种机理如下：
代谢：咖啡因在肝脏中被分解产生三个初级代谢产物副黄嘌呤（84%），可可碱（12%），and 茶碱（4%）咖啡因在摄取后45分钟内被胃和小肠完全吸收。吸收后它会分布于身体的所有器官之中，转化过程符合化学动力学一级反应。
咖啡因在摄取后45分钟内被胃和小肠完全吸收。吸收后它会分布于身体的所有器官之中，转化过程符合化学动力学一级反应。
咖啡因的半衰期，即身体转化所摄取咖啡因的一半所用的时间，在不同个体之间差异极大，主要和年龄，肝功能，怀孕与否，同时摄入的其他药物以及肝脏中与咖啡因代谢有关的酶的数量等有关。一个健康成人的咖啡因的半衰期大约是3-4个小时，在口服避孕药物的女性体内则延长至5-10个小时, ，在已怀孕的女性体内则大概为9-11个小时。当某些个体患有严重的肝脏疾病时，咖啡因会累积，半衰期延长至96个小时[25]。婴儿或儿童的咖啡因的半衰期可能大于成年人，在一个新生婴儿的体内可能会长至30个小时。某些其它因素也会缩短咖啡因的半衰期，比如吸烟。
咖啡因的代谢在肝脏中发生，由细胞色素氧化酶P450（特别是1A2同
工酶）酶系统氧化，形成三种不同的二甲基黄嘌呤，这三种二甲基黄嘌呤对身体有不同的作用。副黄嘌呤（1,7-二甲基黄嘌呤，84%）-能够加速脂解，导致血浆中的甘油及自由脂肪酸的含量增加。可可碱（12%）-能够扩张血管，增加尿量。可可碱也是可可豆中主要的生物碱，也存在于巧克力中。茶碱（4%）-舒缓支气管平滑肌，被用作治疗哮喘。治疗所用的剂量远远大于由咖啡因代谢所产生的剂量。这些化合物进一步代谢，最终通过尿液排
泄出体外。
四、过度使用的危害
咖啡因是一个中枢神经系统兴奋剂，也是一个新陈代谢的刺激剂。咖啡因既被作为饮品，也被作为药品，其作用都是提神及解除疲劳。每个人所需要的能够产生效果的咖啡因精确剂量并不相同，主要取决于体型和咖啡因耐受度。咖啡因在不到一个小时的时间内就可以开始在身体里发挥作用，对于一个温和剂量的咖啡因摄取，在3到4个小时内作用消失。食用咖啡因并不能减少所需睡眠时间，它只能临时的减弱困的感觉。
在长期摄取的情况下，大剂量的咖啡因是一种毒品，能够导致“咖啡因中毒”。咖啡因中毒包括上瘾和一系列的身体与心理的不良反应，比如神经过敏，易怒，焦虑，震颤，肌肉抽搐（反射亢进），失眠和心悸（一般人服用咖啡因是因为它的刺激作用，许多学生在应付考试时及做夜班的人均会服用咖啡因药片。在而在严格的上瘾的定义下，只有逐渐增高用量才是上瘾，用咖啡因依赖描述更为恰当一些，但是在一个被广泛接受的定义下，所有慢性的很难摆脱的行为都叫做上瘾，所以也可以用咖啡因上瘾来描述。）另外，由于咖啡因能使胃酸增多，持续的高剂量摄入会导致消化性溃疡，糜烂性食道炎和胃食管反流病。因为无论是正常的咖啡还是脱咖啡因咖啡，都会刺激胃粘膜，增加胃酸分泌，所以咖啡因可能不是咖啡唯一的成分。四个被精神疾病诊断与统计手册（第四版）所验证的有咖啡因引起的精神紊乱包括咖啡因过度轻奋、咖啡因焦虑症、咖啡因睡眠失调及其他咖啡因相关紊乱。
摄取极大剂量的咖啡因会导致死亡。对于实验鼠，咖啡因的半数致死量为192毫克每千克体重。咖啡因半数致死量取决于体重和个人敏感程度，大概是150至200毫克每千克体重，大约是一个普通成年人在一个有限的时间内摄取140至180杯咖啡，时间取决于生物半衰期。尽管饮用普通咖啡几乎不可能致死，但有由于过度服用咖啡因药丸致死的报告。
咖啡因制备方法研究进展 韩佳宾陈静王静康封顺祥李天祥 摘要综述了咖啡制备的诸种方法(包括人工合成法、溶剂萃取法、升华法和超临界流体萃取法)。人工合成咖啡因一般以氰乙酸为原料,经过缩合、环化、还原等步骤合成。溶剂萃取法一般以热水、乙醇和氯仿为萃取剂。分为浸取、除杂、脱色、重结晶等步骤。升华流程一般有以下两种:升华提取一去杂一重结晶~一水咖啡因和浸提~去杂一升华~无水咖啡因。代表高新技术的超临界流体(二氧化碳)萃取法,经历了由理论的提出到工业的应用,由间歇法到半连续法生产的发展历程, 详细介绍了代表了各个发展历程的代表工艺实例。 关键词咖啡因人工合成溶剂萃取升华超临界萃取 咖啡因的化学名称为1,3,7一三甲基-3,7一二氢一IH一嘿吟一2,6一二酮一水物,化学式CSHI。从02·玩0,相对分子质量为212.21,溶点为235一237℃,白色结晶粉末,无臭,味苦,有风化性[l]。是茶叶、咖啡豆、可可、可拉果等植物体中的主要生物碱,具有较强的兴奋中枢系统作用[2]广泛用于医药、食品、化妆品等领域。目前获取咖啡因的途径之一是人工合成[3],由于人们对于“绿色食品”的渴求,国内外相继开发了从植物体中提取天然咖啡因的工艺[4](溶剂萃取法和升华法)和高新技术的超临界流体提取法。 1.化学合成法 咖啡因由Runge于1820年从可可豆中提得,后来又从茶叶中提取。其化学结构由Stenhouse研究确定,一899年,E.Fiseher首先合成。国内2950年从茶叶中提得,1958年采用合成法生产,主要有两种工艺路线[5]。 (l)氯乙酸经中和,氰化,酸化等处理,然后与二甲脉进行缩合环化反应,最后经环化 后的亚硝化、还原、甲酞化等后处理合成咖啡因。 (2)氰乙酸首先与二甲脉缩合、环化,再进行酸化、甲酞化、还原等后处理而合成咖啡因。 2.溶剂萃取法 溶剂萃取法主要是利用咖啡因易溶于乙醇、热水、氯仿等溶剂中的特性,将咖啡因从天然植物内提取出来。工艺一般分为浸取、除杂、脱色、重结晶等步骤[6-11]. 3.升华法 升华法是利用咖啡因在温度大于100℃时具有升华的性质,将其由含咖啡因植物体中分离出来。常见的流程有两种:(1)升华提取~去杂一重结晶一一水咖啡因,(2)浸提一去杂一升华一无水咖啡因[12一15]。 溶剂萃取法与升华法的分别并不是绝对的,溶剂萃取法工艺中的精制可以使6]世界各国也纷用升华的手段,同样,升华法工艺中也同样会采用溶剂萃取的 手段来提取或精制咖啡因。 4.超临界萃取法 自1879年Haunay和Hoyarth发现超临界流体具有极强的溶解性能以来,120年过去了。而这一发现变成实用性技术为人类服务只不过是20多年的事情。20世纪70年代,西德率先用超临界二氧化碳流体萃取法脱除咖啡制品中的咖啡因并实现了工业化。Roselius及其同事、vitzhum和Hube:等分别获得了利用超临界二氧化碳流体从绿色咖啡豆中提取咖啡因的专利,Zosel为实现这项技术的工业应用做了大量的努力[16].纷推出了各具特色的超临界流体萃取装置,其中德国、美国、
咖啡因 一、基本信息： 咖啡因(Caffeine)作为一种生物碱，是食物中的常见成分。它在机体中发挥着广泛的作用，能引起中枢神经系统兴奋，对心血管系统具有正性作用，对消化系统、内分泌系统以及骨骼肌与运动能力产生影响[1]。咖啡因是日常饮料中的主要成分如 1 g雀巢咖啡约含咖啡因35mg，1g茶约含20~35mg,1000ml可乐饮料含90~100mg'[2]。在北美，一个成年人平均每天摄入咖啡因约200~250mg,我国咖啡因的消耗量也在逐年增加[2]。有咖啡因成分的咖啡、茶、软饮料及能量饮料十分畅销，因此，咖啡因也是世界上最普遍被使用的精神药品。很多咖啡因的自然来源也含有多种其他的黄嘌呤生物碱，包括强心剂茶碱和可可碱以及其他物质例如单宁酸。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，咖啡因在3类致癌物清单中。 二、来源： 咖啡因是从茶叶、咖啡果中提炼出来的一种生物碱，适度地使用有祛除疲劳、兴奋神经的作用，临床上用于治疗神经衰弱和昏迷复苏。但是，大剂量或长期使用也会对人体造成损害，特别是它也有成瘾性，一旦停用会出现精神萎顿、浑身困乏疲软等各种戒断症状，虽然其成瘾性较弱，戒断症状也不十分严重．但由于药物的耐受性而导致用药量不断增加时，咖啡因就不仅作用于大脑皮层，还能直接兴奋延髓，引起阵发性惊厥和骨骼震颤，损害肝、胃、肾等重要内脏器官，诱发
呼吸道炎症、妇女乳腺瘤等疾病，甚至导致吸食者下一代智能低下，肢体畸形。因此也被列入受国家管制的精神药品范围。 三、发展史 早在石器时代，人类已经开始使用咖啡因。早期的人们发现咀嚼特定植物的种子、树皮或树叶有减轻疲劳和提神的功效。直到很多年以后，人们才发现使用热水泡这些植物能够增加咖啡因的效用。许多文化都有关于远古时期的人们发现这些植物的神话。大约公元前3000年的中国皇帝神农氏，在一次偶然的机会下，发现当有的树叶飘进沸水中会产生一种芳香且提神的饮品。一本古老的关于茶的著作陆羽《茶经》中也提到了神农氏的名字。经考证公元800年中东地区已开始使用焙制的咖啡，当时做为一种药或者说种治疗手段被内科医生广泛使用。1600年咖啡被介绍到欧洲得到了发展，不仅是一种药剂，还被欧洲人当作一种时尚的饮品流行开来。 1645年世界历史上第一个咖啡馆在意大利的Venice出现了，随后在欧洲的一些大城市如伦敦、巴黎等也有人分别开设了咖啡馆。从1700年开始，欧洲的殖民主义者将咖啡从阿拉伯国家引植到其在亚、非、美洲的殖民地。尤其值得一提的是1727年，葡萄牙人将咖啡介绍并引种到南美的巴西。从18世纪起咖啡才作为一种农作物在全世界迅速发展起来。
紫外光谱分析测定饮料中咖啡因的含量 摘要咖啡因，一种黄嘌呤生物碱化合物，是一种中枢神经兴奋剂，能够暂时的驱走睡意并恢复精力。因此，目前咖啡因也是世界上最普遍被使用的精神药品。现今含咖啡因成分的咖啡、茶、软饮料及能量饮料十分畅销，随着可口可乐，百事可乐等碳酸饮料在全世界的风靡，各种可乐型饮料已成为人们在日常饮食中摄取大量咖啡因的一主要来源之一。但大量咖啡因的摄取会严重影响人们的健康，因此各国对饮料中咖啡因的含量都做出了相应的限制与规定。虽咖啡因具有提神醒脑刺激中枢神经的作用，但长期引用含大量咖啡因的饮料，易上瘾，为此，各国制订了咖啡因在饮料中相应的食品卫生标准。美国，加拿大，阿根廷，日本，菲律宾规定饮料中咖啡因的含量不的超过200mg/L,南斯拉夫规定不得超过120mg/L，目前我国允许饮料中加入咖啡因并规定其含量不得150mg/kg。为加强国家食品卫生监督管理，建立简便得咖啡因的检测标准十分必要。 关键词紫外分光光谱法；饮料；咖啡因；含量测定 前言咖啡因又名生物碱，属甲基黄嘌呤化合物，化学名称为1,3,7—三甲基黄嘌呤。 白色，无臭味，一般成发亮针丝状或为粉末状的结晶。熔点为234—238℃,178℃升华，能溶于乙醚，丙酮，氯仿，水，微溶于石油醚。以往测定咖啡因含量时都采用容量法，因操作复杂不太理想。实践证明本实验采用的方法简单快速准确，可用于可乐型饮料中咖啡因的测定。 本文采用紫外光谱分析法测定饮料中咖啡因的含量，该方法简便，稳定，准确，灵敏度高，同时也可巩固所学的知识。 紫外分光光度法是可乐型饮料，咖啡和茶叶以及其制成品中咖啡因含量测定的简便方法，其快速，准确。其最低检出浓度：紫外法对可乐型饮料为3mg/L，对咖啡茶叶以及其固体制品为5mg/100g，对咖啡和茶叶的液体制品为5mg/L。 一紫外可见分光光度计的概述 （一）分光光度法原理 通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度，对该物质进行定性和定量分析的方法。 在分光光度计中，将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时，便可得到与众不同波长相对应的吸收强度。如以波长（λ）为横坐标，吸收强度（A）为纵坐标，就可绘出该物质的吸收光谱曲线。利用该曲线进行物质定性、定量的分析方法，称为分光光度法，也称为吸收光谱法。用紫外光源测定无色物质的方法，称为紫外分光光度法；用可见光光源测定有色物质的方法，称为可见光光度法。它们与比色法一样，都以Beer-Lambert定律为基
一杯咖啡的咖啡因含量 很多的上班族、学生党需要依靠咖啡来缓解压力、提神醒脑，以此来完成自己未完成的工作及学习任务，咖啡虽好，但是也不能喝多，所以很多人想要知道一杯咖啡所包含的咖啡因含量。其实这很难具体衡量，每种咖啡豆里包含的咖啡因是不同的，本文来为大家详细的介绍相关内容，来了解一下吧。 咖啡因是咖啡中的一种天然成分(除非你喝的是无因咖啡)。据Medlineplus数据显示，一杯普通的8盎司咖啡中大约含有100mg咖啡因，而一名正常成年人一天的咖啡因摄入量不应超过300mg，也就是说你一天最多喝3杯咖啡。但其实，每一种咖啡的咖啡因含量都各不相同。 关于豆种 首先，烘焙程度并不会影响咖啡因含量，真正起到决定性影响的是咖啡的豆种。常见的咖啡豆种有阿拉比卡和罗布斯塔两种，后者的咖啡因含量最高。据测试，阿拉比卡咖啡的咖啡因含量仅为罗布斯塔咖啡的一半。 关于冲泡方法 理论上，单位意式浓缩咖啡的咖啡因含量更高，但由于总量较少，因此一杯普通意式浓缩咖啡的咖啡因含量要比一杯普通的滴滤或法压咖啡低一些。 关于品牌 虽然各大厂家很少会在包装上表明咖啡因含量，但经过测试，
人们发现价格更贵的咖啡通常咖啡因含量更高，但具体还要看产品所含豆种和具体冲泡方式而定。 喝咖啡一定要适量 咖啡喝得太多可能会给身体带来一系列不良影响，例如易怒、失眠、四肢颤抖等。正常成年人每天以喝3杯咖啡为宜，这样的摄入量不会给人体带来任何负面影响。此外，你还必须注意以其他形式摄入的咖啡因。要知道，咖啡因普遍存在于植物当中，因此如苏打水、茶、巧克力等产品当中同样含有咖啡因，阿司匹林等药物中咖啡因含量也很高，因此一定要综合考量，严格控制自己每天的咖啡因摄入量。
本文由张春乐娜娜贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 提取咖啡因的方法研究 [姓名：杨洋班级：石化一班学号：2009302040109 指导老师：李文挥] 摘要：本文通过对咖啡因提取方法的比较，主要证实提取方法对实验结果的影响。关键词：咖啡因升华法加热器一前言茶叶中含咖啡因虽然较低，但因我国是产茶大国，并有悠久的历史，所以资源丰富。在茶叶的加工过程中产生大量茶末、茶灰、茶梗，加工 1t 茶叶产生下脚料 20～40kg，当茶叶生产过剩时，低档茶叶大量积压[1]。如何利用这些废茶料和低档茶提取市场紧俏的天然咖啡因，增值增收，满足市场需求，在今天具有重要意义。具有关资料报道，茶叶中咖啡因的质量分数约为 1%～4%[1]。多年来，一直有人用不同方法从茶叶中提取天然咖啡因，主要方法有溶剂萃取法和升华法两大类： 1.1．溶剂萃取法该法利用咖啡因易溶于水、乙醇、氯仿等溶剂的性质（溶解性：1 克溶于 46ml 水，5.5ml 热水（80℃），1.5ml 沸水，66ml 乙醇，22ml 热乙醇（60℃），5.5ml 氯仿[2]），将其从茶叶中分离出来。目前常用的工艺流程均经浸提、去杂、重结晶等几个主要的工艺流程，获得的咖啡因均为带一个结晶水的制品（C8H10N4O2?H2O）[3]。 1.2．升华法该法利用咖啡因在温度≥100 ℃是具有升华的性质，将之从茶叶或茶叶浸出物中分离出来。升华法其实是在溶剂萃取法中加入升华过程，与浸提法联合使用。目前常用的工艺流程主要分为两种： a.升华→去杂→重结晶→一水咖啡因； b.浸提→去杂→升华→无水咖啡因[4]。本实验利用升华法的第二种方法，即浸提→去杂→升华→无水咖啡因，采用绿茶、陈花茶（绿茶、花茶中咖啡因含量较高[5][6]）为原料，选择几种提取剂进行多次实验、比较、改进，以求找到一种成本低，步骤少，操作简单,产量高的提取方法，并对提取物进行鉴定和含量分析。二咖啡因的提取方法 2.1. 2.1.1 步骤提取将茶叶研碎成茶末，称取茶末 5g，放入 100ml 锥形瓶中，再加入提取剂 50ml，加热（用电热套时，水提取剂时不大于 100V，其他提取剂不大于 70V），煮沸。 2.1.2 2.1.3 过滤蒸发将提取液转移至蒸发皿中，加入熟石灰 2.4g[7],拌，蒸发浓缩至剩余少量液体，摇动蒸发皿，当液体均匀粘在蒸发皿内壁不流下时，小心加热或关闭加热套，用余热蒸干，温度不可过高，否则咖啡因升华。 2.1.4 升华用玻璃棒将成块固体压碎，最大颗粒直径不超过 2mm。将固体颗粒平铺于蒸发皿底部，盖上滤纸，上方再倒扣一口径略小于蒸发皿口径的漏斗。100V，升华。大约 10min 后，在漏斗内部出现大量白烟时，关闭加热套，自然冷却 15min，小心拿走漏斗，慢慢取出滤纸（不要抖动滤纸），在滤纸下面有漂亮的白色针状晶体产生，收集产品并称量。将小团棉花放在漏斗颈部，过滤，洗涤茶叶 2 次，的提取液。 2.2 方法提取剂体积(ml) 50 50 60 煮沸时间(min) 10 10 30 实验次数 9 1 2 2.2.1 水提取法加热仪器酒精灯电热套表-1 注：①用酒精灯加热蒸发浓缩至少量液体时，蒸发皿下垫一石棉网。②只有用水提法可以用酒精灯加热，一些方法都不用明火加热。 2.2.2 乙醇提取法提取剂体积比（乙醇∶水） 1∶0 1∶1 1∶1 1∶1 表-2 2.2.3 30%丙酮水溶液[8] 丙酮(ml) 15 表-3 2. 3.实验装置图-1 三实验结果 3.1.加热方式对产量的影响加热仪器酒精灯电热套表-4 3.2.提取剂对产量的影响加热仪器电热套纯乙醇(P2) 含水乙醇(1∶1) 含水乙醇(1∶1)(P3) 表-5 3.3 电热套水含水乙醇(1∶1) 含水乙醇(1∶1) 含水乙醇(1∶1) 煮沸时间对产量的影响提取剂水(60ml) 10 60 30 10 煮沸时间(min) 30 0.0058 0.0247 0.0324，0.0302 0.0343,0.0444,0.0323, 0.0313 产量(g) 0.0171,0.0154 加热仪器提取剂水(60ml) 30 30 10 煮沸时间(min) 30 0.0431 0.0324，0.0302 0.0343,0.0444,0.0323,0.0313 产量(g) 0.0171,0.0154 提取剂水(P1) 水煮沸时间(min) 10 10 产量(g) 0.0048 0.0058 水(ml) 35 煮沸时间(min) 10 实验次数 2 30 60 30 10 煮
咖啡因的应用及研究进展 摘要；咖啡因是从茶叶、咖啡果中提取出来的一种生物碱，常用，具有促进兴奋、强心、解毒、利尿、助消化等多种功效，已经在食品、医药行业得以广泛应用。咖啡因与人类健康密切相关，以及其重要的科研应用价值，一直受到普遍关注。 关键词：咖啡因、应用价值、研究进展 咖啡因：（Caffeine ）是从茶叶、咖啡果中提炼出来的一种生物碱，适度地使用有祛除疲劳、兴奋神经的作用，临床上用于治疗神经衰弱和昏迷复苏。但是，大剂量或长期使用也会对人体造成损害，特别是它也有成瘾性，一旦停用会出现精神萎顿、浑身困乏疲软等各种戒断症状，虽然其成瘾性较弱，戒断症状也不十分严重．但由于药物的耐受性而导致用药量不断增加时，咖啡因就不仅作用于大脑皮层，还能直接兴奋延髓，引起阵发性惊厥和骨骼震颤，损害肝、胃、肾等重要内脏器官，诱发呼吸道炎症、妇女乳腺瘤等疾病，甚至导致吸食者下一代智能低下，肢体畸形。因此也被列入受国家管制的精神药品范围。滥用咖啡因通常也有吸食和注射两种形式，其兴奋刺激作用及毒副反应、症状、药物依赖性与苯丙胺相近。 一、咖啡因体内代谢过程 咖啡因口服后主要在胃肠道快速而完全的吸收，约在15—60分钟达峰值浓度，峰值可持续到120分钟，胃排空延迟是导致峰值变异的主要原因(Benowitz．1990)。当咖啡因由小肠进入门脉循环时，会经过首过消除效应，主要由分布在肠壁和肝脏的细胞色素P450(CYP450)酶作用，之后再进入全身大循环。因为咖啡因首过消除效应较弱，所以咖啡因经吸收后，能完全地进入全身组织并且自由通过血．脑、胎盘、血．睾屏障(Miners等．1996)。 咖啡因系统平均清除率约为150ral／rain，半衰期为2—4．5小时(Lelo
实验一、高效液相色谱法测定饮料中咖啡因含量 一、实验目的： 1、了解高效液相色谱法测定咖啡因的基本原理； 2、掌握高效液相色谱仪的操作； 3、掌握高效液相色谱法进行定性及定量的基本方法； 4、掌握标准曲线定量法。 二、实验原理： 咖啡因又称咖啡碱，属黄嘌呤衍生物，化学名称1,3,7-三甲基黄嘌呤，可由茶叶或咖啡中提取而得的一种生物碱。它能兴奋大脑皮层，使人精神兴奋。咖啡中含咖啡因1.2%－1.8％，茶叶约含2.0%－4.7％。可乐、APC药片中均含有咖啡因。其分子式为C8H10O2N4，分子量为结构式： 用反相高效液相色谱法将饮料中的咖啡因与其他组分（如：单宁酸、咖啡酸、蔗糖等）分离后，将已配制的浓度不同的咖啡因标准溶液进入色谱系统，以紫外检测器进行检测。在整个实验过程中，流动相流速和泵的压力是恒定的，测定他们在色谱图上的保留时间和峰面积后，可直接用保留时间定性，用峰面积作为定量测定的参数，采用工作曲线法（即外标法）测定饮料中的咖啡因含量。 三、仪器和试剂 1、仪器 Agilent 1200高效液相色谱仪； 色谱柱（C18）：4.6mm×150mm、粒径5μm； 平头微量进样器：10μl 2、试剂： 1 咖啡因（A.R.）、甲醇（色谱纯）、超纯水、可口可乐（瓶 装）、雀巢咖啡 ②1000μg/mL咖啡因储备液：将咖啡因在110℃下烘干1小时，准确 称取0.1000g咖啡因，用超纯水溶解，转移至100mL容量瓶中，定容至刻度，待用。 四、实验内容：
1、色谱条件： 柱温：室温；流动相：甲醇／水＝60：40 流速：1.0mL/min 检测波长：275nm 2、咖啡因标准系列溶液配制： 分别用吸量管吸取1000μg/mL咖啡因储备液1.0、2.0、2.0、4.0、5.0mL于5只50mL容量瓶中，用超纯水定容至刻度，浓度分别为20、40、60、80、100 μg/mL 3、样品前处理： ①将25mL可口可乐置于100mL烧杯中，剧烈搅拌30min或用超声波脱气5min，以赶净二氧化碳。 2 准确称取咖啡0.2g，用水溶解定容至50mL。 3 将2份样品溶液分别进行干过滤（即用干漏斗、干滤纸过滤）， 弃去前过滤液，取续滤液，待用。 4 分别取5mL可乐、咖啡溶液用0.4 5 μm 的滤膜过滤，然后注入 2mL自动进样瓶备用。 4、绘制工作曲线： 待液相色谱仪基线平直后，分别注入咖啡因标准系列溶液10μl，重复两次，要求两次所得的咖啡因色谱峰面积基本一致，记下峰面积与保留时间。 5、样品测定：分别注入样品溶液10μl，根据保留时间确定样品中咖啡因色谱峰的位置，重复两次，记下咖啡因色谱峰峰面积。 五、结果处理： 1、确定标准样咖啡因和样品中咖啡因的保留时间及记录不同浓度下其峰面积； 2、根据咖啡因标准系列溶液的色谱图，绘制咖啡因峰面积与其浓度的关系曲线。 3、根据样品中咖啡因色谱峰的峰面积，由工作曲线计算可口可乐、 咖啡中咖啡因含量（分别用μg/mL和mg/g表示） 六、注意事项： 1、液体样品必须经过处理，不能直接进样，虽然操作简单，但会影响色谱柱的寿命。 2、不同牌号的茶叶、咖啡中咖啡因含量不大相同，称取样品可酌量增减。 3、为获得良好结果，样品和标准溶液的进样量要严格保持一致。 七、思考题： 1、用标准曲线法的优缺点是什么？ 2、解释用反相色谱柱测定咖啡因的理论基础。
新教材《实验化学》中从茶叶里提取咖啡因 实验与教学研究 淮安市楚州区钦工初级中学223231 赵芬 摘要：本论文以碱液提取、直接升华研究了《实验化学》中“从茶叶中提取咖啡因”实验，探讨了微型化实验及该实验在教学中的作用。目的在于丰富该实验的课程资源，更好的发挥该实验在教学中的作用。 关键词：新课程，中学实验教学，茶叶，咖啡因 1前言 1.1选题的依据和意义 《普通高中化学课程标准》规定了新高中化学课程的基本理念：立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，着眼于二十一世纪公民的科学素养，构建“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的高中化学课程目标体系[1]。新高中化学课程由2个必修模块和6个选修模块组成，其中“实验化学”是作为一个独立的模块有别于以往教材的处理，突出实验的重要地位。该课程模块能很好的体现新课程理念第五条：通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。 “实验化学”课程主要有三方面的内容：一是实验的基本技能，二是实验研究的思路，三是实验中的价值观。高中化学新课程倡导以科学探究为主的多样化学习方式,通过实验探究活动，掌握基本的化学实验技能和方法，进一步体验实验探究的基本过程，认识实验在化
学科学研究和化学学习中的重要作用，提高化学实验能力。 “从茶叶中提取咖啡因”在实验化学中属综合探究性实验，能够使学生掌握提取植物中某些成分和纯化物质的一般方法，并能够设计提取和分离物质的实验方案并对方案合理性进行评价。新课程标准提倡学生独立进行或合作开展化学实验研究。通过该实验能激发学生的学习兴趣，帮助学生通过使用探究形成化学概念、理解化学基础理论、掌握化学知识和技能，培养学生的科学态度和价值观，帮助学生发展思维能力和训练实验技能，从而达到全面提高学生科学素养的目的。 1.2本论文的主要研究内容 茶叶在生活中很常见，有解毒、利尿、止泻、消炎等功效[2]，其主要成分为黄酮类、茶多酚、生物碱（主要为咖啡因）、氨基酸、维生素等[3]。咖啡因是天然的食品添加剂，可用于制造兴奋性饮料；它是制药工业中的重要原料，复方阿司匹林的主要成分之一就是咖啡因。目前获取咖啡因的途径之一是人工合成。由于人工合成的咖啡因含有原料残留,长期食用会产生残毒作用,有的国家已禁止在饮料中使用合成咖啡因[4]。由于人们对绿色食品的渴求，国内外已相继开发出从植物中提取咖啡因的工艺。 据有关资料报道，茶叶（干茶）中咖啡因的含量在1.5%～3.5%[5]。多年来，人们研究出了很多从茶叶中提取有效成分咖啡因的方法，主要有：水提法、醇提法、升华法及其他有机溶剂提取法，近年来又有人研究出了吸附法和超临界二氧化碳气提法。但这些方法多适用于工业生产，无论是仪器还是方法均比较繁琐，不适于中学实验教学。经
The Effects of Caffeine – An Ergogenic Aid 咖啡因的效用-一种兴奋剂 目的 1.理解咖啡因的背景信息 2.理解咖啡因相关生理学 3.回顾摄取咖啡因的益处和副作用 介绍 咖啡因是一种比较温和的刺激物，可以在63种植物种类中提取。咖啡因可以在这些植物的叶子，茎，种子和根当中找到。也可以在咖啡豆，茶叶，巧克力，可可豆和可乐树果实中找到，并且经常作为汽水的添加剂。也可以在处方药，利尿剂和止痛剂中找到咖啡因。 咖啡因 咖啡因2004年1月1日从国际奥林比克委员会（IOC）列出的违禁药物名单中撤出。在2004年一月之前，咖啡因是IOC列出允许极限的混合物中的一种。限额为，尿液中的咖啡因浓度为12μg/ ml。因为咖啡因可以影响运动表现，所以在竞技体育届中使用与否一直都存在争议。 咖啡因容易被吸收。摄入后，血液中的含量上升，大约60分钟后达到顶峰。报告指出，在2小时到10小时达到一半。咖啡因首先在肝中降解，然后从尿液排出。 咖啡因的基本生理效应 A.Neuro-physiology神经生理学 咖啡因主要用于刺激中枢神经系统（CNS）。咖啡因可以对中枢神经（如延髓和大脑皮质）产生很高的刺激，甚至可以大量到达脊髓。咖啡因可以使大脑皮质分析过程更为清晰，同时可以防止身体疲劳。可以使人很好的集中注意力１－３小时。咖啡因被证实可以通过减慢停止神经元放电物质从而刺激中枢神经系统，从而可以快速反应提高注意力。在竞技体育中，必须具备迅速思考和作出判断的能力，咖啡因可以帮助提高这种能力。另一方面，咖啡因
可以提高肌肉收缩力量。通过传递钙、钠和钾到细胞中，细胞膜的渗透性增加，所以可以大大提高肌肉收缩。 B.Cardiovascular System心血管系统 咖啡因可以通过影响中枢神经系统和周边神经系统的神经传递而直接改变心脏和血管的收缩从而影响心血管系统的功能。对于不习惯喝咖啡的人，咖啡因会引起小幅度血压上升，而一般在3-4小时后回到以前的水平。如果是经常摄入咖啡因的人血压上升的现象也会在几天后消失，如果是严重咖啡因摄入者会经常心动过速。 C.Gastrointestinal System消化系统 有些研究指出，超过60%的受试者报告咖啡因对于肠胃有副作用，比如酸性消化不良，胃灼痛，腹痛和胀气或便秘引起的综合症。咖啡因在摄入后会刺激胃的分泌物。所以可能是咖啡因对于胃肠道最显著的影响。另外，咖啡因会刺激胆囊收缩，使胰腺荷尔蒙分泌量超过正常值。 D.Renal System肾脏系统 咖啡因会增加肾脏血流和肾小球过滤速度。所以咖啡因有利尿的作用。 E.Energy System能量系统 咖啡因可以使身体燃烧更多的脂肪和消耗较少的碳水化合物。糖原虽然是肌肉供能的来源，但是脂肪可以为身体提供更多的能量。咖啡因进入身体，会使肌肉利用尽可能多的脂肪来工作。这会直接减少身体中的糖原使用。研究发现在运动的前15分钟咖啡因可以减少糖原55%。这时，储备的糖原就会用来维持运动，而且会完全耗竭为止。 Effectiveness of Caffeine咖啡因的效用 .近年来有大量的研究都肯定了摄入咖啡因对于提高运动表现的效用 1.Knut（2006）的研究肯定了摄入咖啡因对于针对提高运动员在团体性运 动中的生理表现而设计的间歇训练的运动表现效果。受试者来自澳式橄榄球，足球和曲棍球运动员。研究发现在摄入咖啡因后，每半程间歇训练测试中的疾跑阶段的运动表现显著提高。另外，通过半程的疾跑阶段
咖啡因的提取分离及鉴定 一 实验目的 （1）学习天然物的提取技术和鉴定知识 （2）掌握从茶叶中提取咖啡因的方法的原理和操作 （3）掌握波层色谱和紫外光谱的操作方法 （4）巩固回流、蒸馏、升华等基本操作 （5）了解生物碱的应用及定性经验方法 二 基本原理 咖啡因是一种黄嘌呤生物碱化合物，是一种中枢神经兴奋剂，能够暂时 的驱走睡意并恢复精力。有咖啡因成分的咖啡、茶、软饮料及能量饮料十分 畅销，因此，咖啡因也是世界上最普遍被使用的精神药品。茶叶中含有多种 生物碱，其中咖啡因（也叫咖啡碱，caffeine ）含量为1 % ~ 5 %，单宁酸含 量为11 % ~ 12 %，色素、纤维素、蛋白质等含量为0.6 %，咖啡因是弱碱性 化合物，易溶于氯仿（12.5 %）、水（2 %）及乙醇（2 %）、热苯（5 %）等。 单宁酸易溶于水和乙醇，不溶于苯。咖啡因为嘌呤的衍生物，化学名为1,3,7- 三甲基-2,6-二氧嘌呤，其结构式如下： N N N H N N N N N O O H 3C CH 3CH 3123 45678 9嘌呤咖啡因 近年来从茶中提取药用咖啡因方法的研究进展，包括升华法、溶剂法、吸附 法和超临界CO2气提法。 三 实验所用试剂、仪器 实验试剂：氯仿 无水硫酸钠 纯净水 茶叶 无水乙醇
实验仪器：电磁炉锅烧杯蒸发皿玻璃棒分液漏斗球形冷凝器铁架台滤纸玻璃漏斗蒸馏头接收管锥形瓶 四分离方法创新之处 首先用水煎煮茶叶，然后再用氯仿将咖啡因从水中萃取出来，使用旋转蒸发仪将氯仿蒸出，可以得到咖啡因粗品，颜色为淡绿色。然后将 粗品溶于乙醇当中用蒸发皿蒸出乙醇可以得到交纯的咖啡因。 五自制或创造了那些实验条件条件 在做咖啡因的纯化时，将咖啡因粗品溶于乙醇中，在用蒸发皿将乙醇蒸出此时给蒸发皿上面盖上一层滤纸可以回收一部分升华的咖啡因 六实验流程及操作方法 实验步骤 1、称取300g市售茶叶，用纱布包起，加入到盛有3L蒸馏水的烧杯中， 加热煮沸3h把茶叶提出水面，并用玻璃棒把残留在其中水赶出来。 2、冷却至室温，转移至分液漏斗，用600mL氯仿分两次萃取，收集萃 取液于一干燥的锥形瓶中，用无水硫酸钠干燥。 3、过滤出去硫酸钠。 4、常压蒸馏：把干燥后的氯仿溶液转移到蒸馏烧瓶中，加入沸石，加 热常压蒸去氯仿，得到白色粉末咖啡因。仔细刮出附着蒸馏烧瓶中 的产品，干燥，称量。 操作了流程图 用纱布包好称取好的茶叶300g 在蒸馏水中加热煮沸3h 咖啡因水溶液
咖啡因是一种黄嘌呤生物碱化合物,对人类来说是一种兴奋剂. 咖啡因 咖啡因是一种黄嘌呤生物碱化合物,对人类来说是一种兴奋剂.存在于(guarana)中的咖啡因有时也被称为瓜拉纳因子(guaranine),而存在于中的被称为马黛因(mateine),在茶中的则被称为(theine).它存在于咖啡树、茶树、及的果实及叶片里,少量的咖啡因也存在于可可树、可乐果及.总体上来说,作为一种自然杀虫剂,在超过60种植物的果实、叶片和种子中能够发现咖啡因,它能使以这些植物为食的昆虫麻痹因而达到杀虫的效果.咖啡因是一种中枢神经兴奋剂,能够暂时的驱走睡意并恢复精力.有咖啡因成分的咖啡、茶、软饮料及能量饮料十分畅销,因此,咖啡因也是世界上最普遍被使用的精神药品.在北美,90%成年人每天都使用咖啡因.很多咖啡因的自然来源也含有多种其他的黄嘌呤生物碱,包括强心剂茶碱和可可碱以及其他物质例如单宁酸. 咖啡因简介 咖啡因 咖啡因: (Caffeine )是从茶叶、中提炼出来的一种生物碱,适度地使用有祛除疲劳、兴奋神经的作用,临床上用于治疗神经衰弱和昏迷复苏.但是,大剂量或长期使用也会对人体造成损害,特别是它也有成瘾性,一旦停用会出现精神萎顿、浑身困乏疲软等各种戒断症状,虽然其成瘾性较弱,戒断症状也不十分严重.但由于药物的耐受性而导致用药量不断增加时,咖啡因就不仅作用于大脑皮层,还能直接兴奋延髓,引起阵发性惊厥和骨骼震颤,损害肝、胃、肾等重要内脏器官,诱发呼吸道炎症、等疾病,甚至导致吸食者下一代智能低下,肢体畸形.因此也被列入受国家管制的精神药品范围.滥用咖啡因通常也有吸食和注射两种形式,其兴奋刺激作用及毒副反应、症状、药物依赖性与苯丙胺相近.中国巳破获多起境内外贩毒分子互相勾结把咖啡因走私出境到"金三角"地区的案件.目前中国咖啡因的合法生产大于合法需求,流人非法渠道的情况较为严重. 咖啡因来源 烘焙咖啡豆,世界咖啡因的最初来源 咖啡因是一种植物生物碱,在许多植物中都能够被发现.作为自然杀虫剂,它能使吞食含咖啡因植物的昆虫麻痹.人类最常使用的含咖啡因的植物包括咖啡、茶及一些可可.其他不经常使用的包括一般被用来制茶或能量饮料的巴拉圭冬青和瓜拿纳树.两个咖啡因的别名:马黛因和瓜拿纳因子就是从这两种植物演化而来. 世界上最主要的咖啡因来源是咖啡豆(咖啡树的种子),同时咖啡豆也是咖啡的原料.咖啡中的咖啡因含量极大程度上依赖于咖啡豆的品种和咖啡的制作方法,甚至同一棵树上的咖啡豆中的咖啡因含量都有很大的区别.一般来说一杯咖啡中咖啡因的含量从中的40毫克到浓咖啡中的100毫克.深焙咖啡一般比浅焙咖啡的咖啡因含量少,因为烘焙能减少咖啡豆里的咖啡因含量.阿拉伯咖啡的咖啡因含量通常比中果咖啡低. 咖啡也含有痕量的茶碱,但不含可可碱. 茶是另外一个咖啡因的重要来源,每杯茶的咖啡因含量一般只有每杯咖啡的一半,决定于制茶的强度.特定品种的茶,例如红茶和乌龙茶,比其他茶的咖啡因含量高.茶含有少量的可可碱以及比咖啡略高的茶碱.茶的制作对于茶有很大影响,但是茶的颜色几乎不能指示咖啡因的含量.日本绿茶的咖啡因含量就远远低于许多红茶,例如正山小种茶,几乎不含咖啡因. 由可可粉制的巧克力也含有少量的咖啡因.巧克力是一种很弱的兴奋剂,主要归因于其中含有的可可碱和茶碱.一条典型的28克牛奶巧克力与脱咖啡因咖啡的咖啡因含量差不多. 咖啡因也是软饮料中的常见成分,例如可乐,最初就是由可乐果制得.一瓶软饮料中一般含有10毫克至50毫克的咖啡因.能量饮料,例如红牛,每瓶含有80毫克咖啡因.这些饮料中的咖啡因来源于它们所用的原始成分或由脱咖啡因咖啡所得的添加剂,也有是通过化学合成的.瓜拿
. 咖啡因对大脑的真正影响（福布斯楚陌君的日来源 来源：福布斯你必须降低咖啡因摘要：想知道如何提高情商？今天就告诉你一条最简单且最直接的建议。的摄入量。好吧，我知道你要问，为什么有人会戒咖啡？对我而言，这是出于各种最近我不喝咖啡了。如果在我刚戒咖并且总体而言我可以说很高兴自己戒了。尽管如此，健康方面的综合考虑，如果我的头我会告诉你这是我认为自己做过的最愚蠢的事情之一——啡没几天时你来问我，疼能消停一阵子好让我可以完整地作答的话。 所以我做了些研究。这一彻底的生活方式调整使我对咖啡因以及它对大脑的影响产生了好奇，我发现最令人惊讶的是咖啡因没有像我们大多数人所认为的那样真正提高大脑的兴奋度我们最喜欢的咖啡因对大脑的作用方式并不是那么直接。——首先，让我们来看一下咖啡因不会做什么。超大杯的美式咖啡不动作迅速或者滔滔不绝。咖啡因本身不会使你的工作变得超级有效率、点间神采奕奕的唯一11分钟内完成或者在早上8点到是你能够将6小时的工作压缩到45 原因。咖啡因完美地模仿了一种叫做腺苷的在你的大脑中，咖啡因实际上玩的是一种模仿的把戏。你的神经系统就腺苷产生得越多，化学物质。无时无刻，神经元都会在被触发时产生腺苷，越不活跃。来监测腺苷水平。受体——A1神经系统通过各种受体——尤其是存在于大脑和遍布体内的直至你的神经系统让你用睡眠随着这种化学物质通过受体，感知到的腺苷水平会逐渐上升，来偿还欠账。于咖啡因的不凡之处在于模仿了腺苷的形状和大小，可以在不激活受体的情况下进入受体。。腺苷受体的拮抗剂）（用临床术语来说，咖啡因是A1是这些受体就被咖啡因有效地阻滞了还在不仅是因为咖啡因通过阻滞这些受体而打乱了神经系统对腺苷水平的监测，这很重要，当腺神经递质多巴胺和谷氨酸盐，于当这一切发生时出现了两种大脑自己产生的兴奋剂——这就是三倍脱脂摩卡咖啡下肚后不久你它们就会更加放任地进行刺激，苷水平不再上升时，所感受到的效果。当大脑中像多巴胺和谷氨酸盐这样真正的派对不是咖啡因产生了兴奋效果。换言之，相反，动物为所欲为时，它关上了大门让它们免受干扰。若要从兴奋性神经递质取得同样每位喝咖啡的人都知道，这种效果会随时间的推移而减弱。这就是众所周知的动态过程神经系统需要不断地获得越来越多的咖啡因。水平的刺激效果，。耐受性”讨厌的——“那是一夜咖啡和茶成为每天早上的饮食惯例，似乎是因为咖啡因帮助我们击退残留的睡意，——咖啡因——”“睡眠还不够清偿高额的腺苷账单而留下的。这就是我们最爱的合法兴奋剂精通之事。1 / 3 . 然而事与愿违，咖啡因并不那么擅长让我们无论缺多少觉都能够继续工作。短时间内，咖啡因似乎抵挡得住睡眠缺乏的影响，但效果不会持久。最终获胜的是神经系统（要长记性，赢的总是庄家）。 当然，这些效果因许多因素而异，包括人的体格、体重和年龄。对一些人来说一杯咖啡就能帮助提神醒脑；对其他人来说可能需要三杯。正如所提到的，咖啡因的耐受性是一个主要变量，无论你偏好从何种渠道摄取咖啡因。 所以，如果你决定戒掉这一习惯，将要花费多久呢？这取决于你通常摄取咖啡因的量，但对平均每天喝两三杯咖啡的人来说，估计会有长达10天的戒断症状，如头痛、乏力以及感觉想要当别人的面大吼大叫。 咖啡因：情商杀手 想知道如何提高情商？今天就告诉你一条最简单且最直接的建议。对许多人来说，该建议对他们的情商产生的影响可能比什么都大。准备好洗耳恭听了吗？你必须降低咖啡因的摄入量，但任何一位饮用咖啡因饮料的人都可以证明，这说起来容易做起来难。 提神效果存疑 大多数人开始饮用咖啡因饮料是因为咖啡因能使他们感到更加清醒并改善他们的情绪。许多研究表明咖啡因实际上在短期内提高了认知任务的表现（记忆力、注意力持续时间，等等）。不幸的
从茶叶中提取咖啡因的工艺优化研究 【摘要】咖啡因是茶叶中重要的生物活性物质之一。通过正交实验法原理，从提取剂浓度、提取时间、沉淀剂种类、料液比四个方面对咖啡因索式提取法进行了影响因素的探究，优化出最佳提取工艺路线。正交实验结果表明：乙醇浓度为95%、提取时间2h、料液比1：10、沉淀剂为自制的质量比1：1NaAc+CaO 为最佳工艺条件该方法提取的咖啡因经过熔点、液相色谱检测，纯度达到了分析纯水平。 【关键词】咖啡因；正交实验；索式提取；工艺优化 引言 咖啡因是茶叶中含量最多的生物碱，其含量约为茶叶干重的1%～5%，其化学名称为1，3，7-三甲基-2，6-二氧嘌呤。咖啡因具有兴奋中枢神经，消除疲劳、强心利尿、解毒平喘、抗氧化抗衰老、降血糖血脂血压等药理生理活性，故可在医药化工领域有广阔的应用前景。我国茶叶资源丰富，据统计在2012年我国茶叶产量居世界第二位[1]，但利用率却极低，中低档茶叶存在着大量滞销的现象，在广大农村茶区，粗老茶甚至弃之不采。据报道中低档茶中咖啡因等有效成分含量并不比高档茶低，甚至高出高档茶。随着咖啡碱应用领域的不断拓展，国内外市场需求日益扩大。因此，从中低档茶叶中提取回收天然咖啡因对于改变中低档茶滞销局面、节约资源和创造巨大经济效益具有重要意义。因此茶叶中咖啡因提取工艺的研究也成为当今的研究热点，但大多集中在茶叶提取液中咖啡因含量的检测及提取装置的改进方面[2-4]，对于纯品的制备研究不多。 目前从茶叶中提取咖啡因的主要方法有：溶剂浸提法、索氏提取法、超声波萃取法、微波萃取法及超临界萃取法等。其中微波萃取法及超临界萃取法仪器设备昂贵，不便广泛应用；溶剂浸提法好时长，效率较低；本实验采用索氏提取法对茶叶中咖啡因进行提取，通过正交实验优化提取工艺，以期为从茶叶中高效提取咖啡因工艺提供可行性途径。 1.材料与方法 1.1 实验仪器与试剂 索氏提取器；电子分析天平；电加热套；数显熔点仪；高效液相色谱仪。 无水乙醇（分析纯）；无水醋酸钠；生石灰；自制复合中和沉淀剂NaAc+CaO 按质量比1：1混合；甲醇（优级纯）。 粗老绿茶（产自河南信阳） 1.2 咖啡因提取方法
实验二 高效液相色谱法测定饮料中的咖啡因 一、目的要求 1、学习高效液相色谱仪的操作。 2、了解高效液相色谱法测定咖啡因的基本原理。 3、掌握高效液相色谱法进行定性及定量分析的基本方法。 二、基本原理 咖啡因又称咖啡碱，是由茶叶或咖啡中提取而得的一种生物碱，它属黄嘌呤衍生物，化学名称为1,3,7-三甲基黄嘌呤。咖啡因能兴奋大脑皮层，使人精神兴奋。咖啡中含咖啡因约为1.2~1.8%，茶叶中约含2.0~4.7%。可乐饮料、APC 药片等中均含咖啡因。其分子式为C 8H 10O 2N 4，结构式为： N N CH 3 H 3C O O N N CH 3 定量测定咖啡因的传统分析方法是采用萃取分光光度法。用反相高效液相色谱法将饮料中的咖啡因与其它组分（如：单宁酸、咖啡酸、蔗糖等）分离后，将已配制的浓度不同的咖啡因标准溶液进入色谱系统。如流动相流速和泵的压力在整个实验过程中是恒定的，测定它们在色谱图上的保留时间t R 和峰面积A 后，可直接用t R 定性，用峰面积A 作为定量测定的参数，采用工作曲线法（即外标法）测定饮料中的咖啡因含量。 三、仪器和试剂 1、Agilent 1100高效液相色谱仪。 2、色谱柱：Kromasil C18，5μ 150×4.6mm 。 3、流动相：30%甲醇（色谱纯）+70%高纯水；流动相进入色谱系统前，用超声波发生器脱气10min 。 4、 咖啡因标准贮备溶液：将咖啡因在110℃下烘干1h 。准确称取0.1000g 咖啡因，用二次蒸馏水溶解，定量转移至100mL 容量瓶中，并稀释至刻度。标样浓度1000μg·mL -1。 5、测饮料试液：可乐，茶叶，速溶咖啡。
咖啡因 咖啡因 咖啡因是一种黄嘌呤生物碱化合物，是一种中枢神经兴奋剂，能够暂时的驱走睡意并恢复精力。有咖啡因成分的咖啡、茶、软饮料及能量饮料十分畅销，因此，咖啡因也是世界上最普遍被使用的精神药品。在北美，90%成年人每天都使用咖啡因。很多咖啡因的自然来源也含有多种其他的黄嘌呤生物碱，包括强心剂茶碱和可可碱以及其他物质例如单宁酸。 基本信息 咖啡因 其他名称：三甲基黄嘌呤、三甲基黄嘌呤、咖啡碱、茶毒、马黛因、瓜拉纳因子、甲基可可碱分子式：C8H10N4O2 SMILES：O=C1C2=C(N=CN2C)N(C(=O)N1C)C 摩尔质量：194.19 g mol?6?11 外观：无嗅，白色针状或粉状固体 CAS号： [58-08-2] 密度和相态： 1.2 g/cm³, 固体 水中溶解性：微溶 其他溶剂：乙酸乙酯、氯仿、嘧啶、吡咯、四氢呋喃中可溶；酒精和丙酮中一般可溶；石油醚、醚及苯中微溶 熔点： 237 °C 沸点： 178 °C （升华） 酸度系数：（pKa）10.4 （40 °C） 主要危害吸入、吞咽及皮肤吸收均可能致命[1]。 闪点： N/A
RTECS号：EV6475000 [1] 简介 咖啡因：（Caffeine ）是从茶叶、咖啡果中提炼出来的一种生物碱，适度地使用有祛除疲劳、兴奋神经的作用，临床上用于治疗神经衰弱和昏迷复苏。但是，大剂量或长期使用也会对人体造成损害，特别是它也有成瘾性，一旦停用会出现精神萎顿、浑身困乏疲软等各种戒断症状，虽然其成瘾性较弱，戒断症状也不十分严重．但由于药物的耐受性而导致用药量不断增加时，咖啡因就不仅作用于大脑皮层，还能直接兴奋延髓，引起阵发性惊厥和骨骼震颤，损害肝、胃、肾等重要内脏器官，诱发呼吸道炎症、妇女乳腺瘤等疾病，甚至导致吸食者下一代智能低下，肢体畸形。因此也被列入受国家管制的精神药品范围。滥用咖啡因通常也有吸食和注射两种形式，其兴奋刺激作用及毒副反应、症状、药物依赖性与苯丙胺相近。中国巳破获多起境内外贩毒分子互相勾结把咖啡因走私出境到“金三角”地区的案件。目前中国咖啡因的合法生产大于合法需求，流人非法渠道的情况较为严重。 历史 早在石器时代，人类已经开始使用咖啡因。早期的人们发现咀嚼特定植物的种子、树皮或树叶有减轻疲劳和提神的功效。直到很多年以后，人们才发现使用热水泡这些植物能够增加咖啡因的效用。许多文化都有关于远古时期的人们发现这些植物的神话。 咖啡因 根据一个古老的蒙古神话，大约公元前3000年的中国皇帝神农氏，在一次偶然的机会下，发现当有的树叶飘进沸水中会产生一种芳香且提神的饮品。一本古老的关于茶的著作陆羽《茶经》中也提到了神农氏的名字。 咖啡早期的历史十分朦胧，不过一个流传广泛的神话能让我们回溯到阿拉伯咖啡的发源地埃塞俄比亚。根据这个神话，一个名叫卡迪的牧羊人发现，当山羊食用了咖啡灌木上的浆果时会变得兴奋异常并且在夜里失眠，山羊也会不断地再次食用该浆果，体验相同的活力。最早的有关咖啡的书面记载可能是9世纪波斯医师al- Razi所著的Bunchum。1587年，Malaye Jaziri汇编了一本追溯咖啡历史及合法性争议的书，名叫《Umdat al safwa fi hill al-qahwa》。在这本书中，Jaziri记录了一个亚丁的伊斯兰教长Jamal-al-Din al-Dhabhani 是首先于1454年饮用咖啡的人，15世纪后，也门的苏菲派穆斯林开始有规律的饮用咖啡来保持祈祷时的清醒。16世纪快要结束的时候，在埃及的欧洲居民们记录了咖啡的使用，大概这个时候，咖啡开始在近东广泛使用。咖啡最为一种饮料在17世纪流传到欧洲，最初被称为阿拉伯酒。这段时间，咖啡屋开始增多，最初的咖啡屋是在君士坦丁堡和威尼斯。在英