綠茶中咖啡堿的提取及其影響興奮性研究

王 琳 陽 科

長沙醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 湖南 長沙 410219

綠茶是中國主要茶類之一,是指采摘茶樹新葉或芽,未經(jīng)發(fā)酵、經(jīng)殺青、烘干等典型工藝制作而成的產(chǎn)品。現(xiàn)代科學(xué)大量研究證實(shí),茶葉確實(shí)含有與人體健康密切相關(guān)的生化成份,對人們?nèi)粘Ｉ钣兄T多益處。綠茶不僅具有提神清心、解毒醒酒等藥理作用,還對現(xiàn)代疾病,如心腦血管病、癌癥等疾病,有一定的藥理功效。

咖啡堿,化學(xué)名稱1,3,7－三甲基黃嘌呤,化學(xué)式C8H10N4O2,相對分子量為194.2,屬于黃嘌呤生物堿化合物,無味,白色針狀或粉狀固體,微溶于水,可溶于乙酸乙酯、酒精等,其熔點(diǎn)為237℃,沸點(diǎn) (升華)為178℃?？Х葔A純品熔點(diǎn)235－236℃,含結(jié)晶水的咖啡堿為無色針狀晶體,在100℃時(shí)失去結(jié)晶水,并開始升華,120℃時(shí)顯著升華,178℃時(shí)迅速升華。臨床上常用于用于治療神經(jīng)衰弱和昏迷復(fù)蘇。但是大量使用或者長期服用,會引發(fā)陣發(fā)性驚厥和骨骼震顫,嚴(yán)重時(shí)會損害肝、胃、腎等重要內(nèi)臟器官,以及誘發(fā)呼吸道炎癥等疾病,甚至還有可能導(dǎo)致下一代的肢體畸形、智能低下。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原料與儀器 綠茶、95%乙醇、10%鹽酸、碘－碘化鉀試劑、30%過氧化氫、5%鞣酸、濃氨水、生石灰、小鼠索氏提取器、鐵架臺、升降臺、萬用夾、橡皮管、圓底燒瓶、蒸餾頭、溫度計(jì)、直型冷凝管、接液管、三角燒瓶、膠頭滴管、抽濾裝置、蒸發(fā)皿、玻璃漏斗、燒杯、電熱套、球形冷凝管、灌胃器、橡膠手套

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1.2.1 提取綠茶中的咖啡堿 稱取適量的干茶葉,裝入濾紙筒內(nèi),輕輕壓實(shí),在濾紙筒上口塞入一團(tuán)脫脂棉,置于索氏提取器的抽提筒中,在圓底燒瓶內(nèi)加入60ml－80ml 95%乙醇。加熱乙醇至其沸騰,連續(xù)抽提1小時(shí),待冷凝液剛剛虹吸下去時(shí),立即停止加熱。然后將裝置改裝成蒸餾裝置,可加熱回收大部分乙醇。然后將殘留液傾入蒸發(fā)皿中,蒸發(fā)近干。按比例加入4g生石灰粉,攪拌均勻,用電熱套加熱(100－120V),蒸發(fā)至干,除去全部水分。冷卻后,擦去沾在邊上的粉末,以免升華時(shí)會污染產(chǎn)物。

將刺有許多小孔的圓形濾紙片蓋在蒸發(fā)皿上,并取一只大小合適的玻璃漏斗罩于其上,漏斗頸部疏松的塞一團(tuán)棉花,用電熱套小心加熱蒸發(fā)皿,慢慢升高溫度,使咖啡堿升華。咖啡堿通過濾紙孔,會遇到漏斗內(nèi)壁凝為固體,附著于漏斗內(nèi)壁和濾紙上。當(dāng)紙上出現(xiàn)白色針狀晶體時(shí),暫停加熱。再冷至100℃左右后,揭開漏斗和濾紙,仔細(xì)用小刀把附著于濾紙及漏斗壁上的咖啡堿刮入表面皿中。將蒸發(fā)皿內(nèi)的殘?jiān)右詳嚢?重新放好濾紙和漏斗,用較高的溫度再加熱升華一次。

檢測咖啡堿：在表面皿剩余的咖啡堿中加入30%過氧化氫8－10滴,置于水浴上蒸干,記錄殘?jiān)伾Ｔ偌右坏螡獍彼跉堅(jiān)?觀察并記錄顏色有何變化。若顏色變成玫瑰色則提取成功。

1.2.2 用綠茶提取物灌胃小鼠 將準(zhǔn)備好的茶葉取出,按下表成比例加入到100ml的開水(100℃)中,并攪拌均勻浸泡,靜置冷卻備用。

編號 1 2 3 4 5茶葉量(g) 5 7 9 11 13濃度(g/ml) 0.05 0.07 0.09 0.11 0.13

取出小鼠,用右手輕提鼠尾,將其放置在鼠籠蓋上,小鼠遇到可抓住的物體會向前爬行。此時(shí)可將鼠尾向后輕拉,并迅速用左手拇指、示指抓住其項(xiàng)背皮膚和兩只耳朵,然后將小鼠軀干翻轉(zhuǎn)置于左手大魚際處,最后用無名指及小指夾住其尾巴即可。

右手持灌胃器,從小鼠口角處插入口腔,以注射針管壓其上顎徐徐插入食管,?？吭谏杂械挚固?即可注入藥液,每次注射量為0.5ml。

3 正交實(shí)驗(yàn)

綠茶中咖啡堿的提取

2 討論與結(jié)果

2.1 提取溫度的影響 在咖啡堿的提取過程中,在升華的過程中需要嚴(yán)格控制加熱溫度,若溫度太高,會使被烘物碳化,把一些副產(chǎn)物帶出來,使產(chǎn)品不純；若溫度太低,則升華速度慢。因此,需用溫度計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度。

2.2 小鼠個(gè)體差異 在實(shí)驗(yàn)的過程中,選取小鼠是隨機(jī)進(jìn)行選取,因此個(gè)體與個(gè)體之間仍是存在差別。并且,將各組小鼠分別放到不同籠子后,個(gè)別小鼠的活動性或許會影響到整個(gè)籠子中小鼠的活動性,或?qū)⒂绊懻M的結(jié)果。

2.3 咖啡堿在綠茶中含量的測定結(jié)果 通過對綠茶中咖啡堿的提取得出此次綠茶中咖啡堿的含量為3.74%。

2.4 小鼠攝入綠茶提取物之后行為變化結(jié)果 由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)圖表可知,在灌胃小鼠后小鼠的活動頻率逐步上升,可知綠茶有提高興奮性的效果。

3 結(jié)論

在本次實(shí)驗(yàn)中,采用了萃取,蒸餾,常壓升華等方法來提取咖啡堿,并測定了咖啡堿的含量。本次實(shí)驗(yàn)中綠茶中咖啡堿的含量為,與所查閱的文獻(xiàn)對比,綠茶中的咖啡堿含量較紅茶,烏龍茶低,較普洱茶,麥茶低。且在小鼠實(shí)驗(yàn)中,隨著綠茶濃度的增高,小鼠活動時(shí)間加長,并呈現(xiàn)上升趨勢,由此觀之綠茶具有提高興奮性的作用,可起到提神醒腦的效果。通過整個(gè)實(shí)驗(yàn)可知,綠茶中咖啡堿的含量不算很高,只要保持適當(dāng)?shù)牧?既不會影響飲用效果也能起到提高興奮性的效果,相對于其他茶類更加適合人們?nèi)粘ｏ嬘?或作為咖啡的替代物。