茶叶中提取咖啡因和薄层色谱

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1、茶叶中提取咖啡因和薄层色谱浙江万里学院化学实验中心2008.12一、实验目的1、了解从茶叶中提取咖啡因和儿茶素的基本原理和方法。2、掌握索氏提取器液-固萃取重结晶，常压蒸馏，浓缩，减压过滤，升华等基本操作。3、学习并掌握薄层色谱法和操作技术，进行定性分析的原理。茶叶中含有咖啡因，咖啡因又称咖啡碱，是黄嘌呤衍生物，是一种中枢兴奋药，在茶叶干物中约占1～5%，与茶碱和可可碱共存于茶叶中，另外还含有11~12%的丹宁酸（鞣酸），0.6%的色素、纤维素、蛋白质等。咖啡因能溶于甲醇、乙醇、乙醚、氯仿和水中。用乙醇在脂肪

2、提取器中连续萃取茶叶，然后蒸去溶剂，即得粗咖啡因。粗咖啡因中还含有其它一些生物碱和杂质（如单宁酸）等，可利用升华法进一步提纯。二、实验原理1、茶叶中的有效活性成分及其性质：儿茶素：~20﹪，具有酸性，溶于醇，醚，水，不溶于氯仿。咖啡因：3~5﹪，具有碱性，溶于醇，醚，水，易溶于氯仿。鞣酸：11~12﹪，溶于醇，水。色素，纤维素，蛋白质。2、咖啡因的性质：无水咖啡因为白色针状晶体，熔点为234.5℃，味苦，在100℃时即失去结晶水，并开始升华，随温度升高升华加快。120℃时升华显著，178℃时升华很快。咖啡因3

3、、结构式：L-(-)表没食子儿茶素没食子酸酯L-(-)没食子儿茶素没食子酸酯L-(-)表没食子儿茶素D,L-表没食子儿茶素仪器：索氏提取器，烧杯(250mL)，量筒(100mL)，研钵，分液漏斗(125mL)，圆底烧瓶(250mL)，直形水冷凝管，蒸馏头，接受管，电热套，恒温水浴箱，锥形瓶(100mL)，蒸发皿，点滴板，硅胶G薄层层析板，层析槽，电吹风，喷瓶，漏斗，玻棒,酒精灯，石棉网，铁夹铁圈，铅笔和小尺子(自备)。试剂：干茶叶，碳酸钠，氯仿，95％乙醇，酸性碘-碘化钾溶液，乙酸乙酯。材料：毛细管，沸石，滤

4、纸，脱脂棉。三、实验仪器与试剂提取器的滤纸筒中：10g茶叶圆底烧瓶中：120mL95％乙醇和沸石3～3粒提取2~3h至提取液颜色很浅乙醇点样计算Rf值常压蒸馏补加沸石烧瓶内残留物恒温水浴蒸干加CaO焙炒至干纯品粗产品称重，计算提取率蒸发皿粗产品提取咖啡因的实验流程溶液¼留用回收溶解薄层色谱图¾升华溶解溶液显色展开四、实验步骤1、索氏提取器提取咖啡因称取10g茶叶末，装入索氏提取器内的滤纸筒中,滤纸筒上放一小团脱脂棉。250mL圆底烧瓶内加入120mL95％乙醇和沸石，电热套加热，连续提取2～3h(至提取液颜色

5、很淡时即可)，待提取器内溶液刚刚虹吸下去时，立即停止加热。改装成蒸馏装置，回收大部分乙醇(约100mL)。残液倾入蒸发皿中，拌入3g研细的CaO，在蒸气浴上蒸干，再用灯焰隔石棉网焙炒片刻，除去全部水分，保存待升华。棉花团滤纸筒高度要高于虹吸管低于蒸气上升管2、升华提纯四分法取出1/4粗产品，其余置蒸发皿中，将口径合适的玻璃漏斗（颈部塞一小团棉花）罩在隔以刺有许多小孔滤纸的蒸发皿上，用酒精灯小心加热升华。当滤纸上出现许多白色毛状结晶时，停止加热，让其自然冷却至100℃左右。小心取下漏斗，揭开滤纸，用刮刀将纸上和

6、器皿周围的咖啡因刮下。残渣经拌和后用较大的火再加热片刻，使升华完全。合并两次收集的咖啡因，称重，计算产率。滤纸直径大于蒸发皿滤纸上的孔刺向上3、薄层色谱用氯仿溶解质量相近的咖啡因粗产品和纯化产物，用毛细管点样于已活化的硅胶G薄层层析板上的样品点上，点样次数依样品溶液浓度而定，一般为2～5次，第一次点样干后才能第二次点样，点样后的斑点扩散直径≤2mm。预先将氯仿:甲醇=9︰1的混合溶液约15mL放入层析缸中并盖上盖，将点好试样的薄层板放入层析槽展开，当展开剂上升到薄层板的前沿（离顶端1～2cm时）取出薄层板，立

7、即用铅笔轻轻划出前沿位置后，用电吹风将薄层板吹干除去展开剂，喷上显色剂显示斑点位置，计算各组分的Rf值。薄层色谱示意图五、实验关键1、充分提取茶叶中咖啡因（滤纸筒大小，高低应合适，茶叶充分研细不能漏出），索氏提取回流时，控制回流速度1~2滴/秒，回流虹吸五次以上。2、粗产品用称量纸密闭保存。3、样品转移至蒸发皿，加2粒沸石，加3gCaO，用灯焰隔石棉网尽量炒干，除去全部水分，否则升华时会有烟雾。4、咖啡因升华要充分，升华温度不可太高，升华到残渣呈棕色时为止。5、样品点样量应适宜，直径控制在2mm内，避免斑点混

8、合或无色斑出现，样品斑点不能浸入展开剂中。1、提取和常压蒸馏时要加入沸石，防止暴沸；先通入冷却水，再加热。2、滤纸筒直径略小于抽提筒，其高度要高于虹吸管，但低于蒸气上升管。3、升华装置上盖的滤纸直径应大于蒸发皿，所用的玻璃漏斗直径要与蒸发皿直径相当。4、滤纸上的小孔要大些，分布均匀在玻璃漏斗盖住的范围内,使用时孔刺向上；玻璃漏斗颈口处要塞一小团脱酯棉。5、常压蒸馏时，蒸馏速度不能过快；蒸馏烧瓶内残留