從茶中提取藥用咖啡因方法的研究進展
發布時間：2024-10-15 點擊：60
摘 要 闡述了近年來從茶中提取藥用咖啡因方法的研究進展，包括升華法、溶劑法、吸附法和超臨界co2氣提法。
關鍵詞 茶 咖啡因 提取方法
咖啡因亦稱咖啡堿，屬生物堿類物質，化學名為1，3，3-三甲基-2，6-氧嘌呤，分子式為：c8h10o2n4，溶點235℃～238℃時大量升華?？Х纫蛭犊?、無臭，易溶于乙醚、氯仿、二氯甲烷，能溶于乙醇、丙酮、醋酸乙酯，難溶于乙醚和苯，是重要的醫藥原料。茶葉中約含2％～4％的咖啡因，是醫用咖啡因的重要來源，因此，從茶葉中提取咖啡因技術的研究一直倍受重視，咖啡因提取方法的研究已取得顯著進展。
1 升華法
近年來中外學者對升華法制取天然咖啡因的方法做了大量研究和改進，并申請了專利〔1～7〕。葉春園等把茶葉末投入備有攪拌器的升華罐中，用u形加熱管中的電熱絲把機油加熱到(130±10)℃，用油泵把熱油打入升華罐的夾層中，攪拌，用真空泵抽氣，保持升華罐內的真空度為50.66 kpa,處理2 h，揮發物經導管進入冷凝罐冷水冷卻，保持30℃～60℃，從冷凝罐的底部取出固體冷凝物(粗咖啡因)，加少量水溶解，漂去焦油，經結晶純化后可得純咖啡堿，10 kg茶葉下腳料可制得180 g咖啡因，得率1.8％。陳友仁等設計了新的咖啡因提取裝置，升華罐與冷凝罐直接連接，升華罐底部用遠紅外加熱爐加熱，冷卻分離罐由分離罐體、收集網、環形集水槽、水冷卻夾套進出水管、煙道和攪拌驅軸組成。該裝置不僅可以完成從茶中提取咖啡因的加熱升華，而且能直接將升華物冷卻，分離出咖啡因結晶，提取時間短，產量高，純度好。該裝置提高了咖啡因的提取率，避免了污染。ramaswamy采用靜電沉淀法回收粗咖啡因，經濃縮、結晶純化得純咖啡因。毛小源對結晶箱進行了改進。
2 溶劑法
中外學者對溶劑法提取咖啡因進行了大量研究，并提出改進方法。bochorishvili在茶液中先加醋酸鉛和na2hpo4，對茶葉汁進行去雜質純化，純化后的茶汁中再加入1％量、濃度為2％的kmno4及濃度為30％的naoh進一步純化，這樣可提高咖啡因的提取率〔8〕。mitchell在茶浸提液中加入na2co3除茶多酚等雜質，然后用二氯甲烷萃取咖啡堿〔9〕。倉公敖等研究了從茶葉中提取咖啡堿的方法，并申請了專利，提取率為1.01％～1.68％〔10〕。石天齊也申請了咖啡因制備方法的專利，方法是：茶葉與水混合(為1∶6)煎煮20～60 min后，用濾布過濾，濾液中加入10％～30％的金屬鹽溶液，如：agcl2、hgcl2、pb(ch3coo)2、zn(ch3coo)2等，10～20 min后送入壓濾機中壓濾，濾液中再加入5％～30％的堿性溶液，可以是koh、naoh、ca(oh)2等，進一步除雜，除雜后的液體，經用結晶法或氯仿萃取法最后都可獲純咖啡因〔11〕。
成錦遙等申請了咖啡堿生產專利〔12〕，方法是：將茶葉放入浸提塔中加水蒸煮2 h，通過沉淀池沉淀過濾、離心分離出提取液，進入清液池，蒸發濃縮至40％～60％，并按3∶1～6∶1的比例加入氯仿或二氯甲烷，混合均勻后送入萃取塔中萃取，萃取液在0～4℃下靜置30～60 min,然后蒸餾、回收溶劑，罐中粗咖啡因取出后置≤100℃下恒溫60～70 min,最后放入升華罐中升華，即得純咖啡因。tetsuo用水-氯仿混合物直接浸泡綠茶末，有機相中的咖啡因直接用結晶法獲取咖啡因，2 g茶的產量為40.7 mg〔13〕。
李沿飛等采用6 mol鹽酸調節茶汁至ph值為2，煮沸3 h，離心過濾，濃縮至1/2體積，再加入10％naoh，調節ph至12，用氯仿分2次提取，合并有機相，用1 mol/l鹽酸洗滌，棄去水相，蒸干有機相(回收氯仿)，固形物置100℃～105℃烘箱中烘干即得粗咖啡堿。粗咖啡堿用10倍水溶液，過濾、蒸發、重結晶、烘干。烘干后的咖啡因中通入1/5重量的氧化鎂、咖啡因，氧化鎂混合物置真空箱中升華，溫度控制在160℃～200℃之間，收集升華物即可得純度為99％的天然咖啡因〔14〕。葛宜掌等〔15〕將茶末放入浸提罐中，加入4～6倍茶葉重量的含水酒精(乙醇-水=4∶6)，加熱浸提30～45 min,過濾，濾渣再用2～4倍含水酒精浸提30 min,合并濾液，濃縮濾液至原體積的1/5～1/7，冷卻，待植物膠、葉綠素、多酚、植物蛋白及其他脂溶性雜質沉淀完全，上清液中再加入茶葉重量25％～30％的生、熟石灰混合物(生石灰-熟石灰=2∶3)作為剩余雜質的掩蔽體，攪拌均勻后干燥脫水成粉狀。將粉狀物投入升華罐內，在常壓或減壓下升華，即可得天然咖啡因，該法可提取出茶葉中75％～85％的咖啡因，其純度可達99.9％〔4〕。
3 吸附法<
關鍵詞 茶 咖啡因 提取方法
咖啡因亦稱咖啡堿，屬生物堿類物質，化學名為1，3，3-三甲基-2，6-氧嘌呤，分子式為：c8h10o2n4，溶點235℃～238℃時大量升華?？Х纫蛭犊?、無臭，易溶于乙醚、氯仿、二氯甲烷，能溶于乙醇、丙酮、醋酸乙酯，難溶于乙醚和苯，是重要的醫藥原料。茶葉中約含2％～4％的咖啡因，是醫用咖啡因的重要來源，因此，從茶葉中提取咖啡因技術的研究一直倍受重視，咖啡因提取方法的研究已取得顯著進展。
1 升華法
近年來中外學者對升華法制取天然咖啡因的方法做了大量研究和改進，并申請了專利〔1～7〕。葉春園等把茶葉末投入備有攪拌器的升華罐中，用u形加熱管中的電熱絲把機油加熱到(130±10)℃，用油泵把熱油打入升華罐的夾層中，攪拌，用真空泵抽氣，保持升華罐內的真空度為50.66 kpa,處理2 h，揮發物經導管進入冷凝罐冷水冷卻，保持30℃～60℃，從冷凝罐的底部取出固體冷凝物(粗咖啡因)，加少量水溶解，漂去焦油，經結晶純化后可得純咖啡堿，10 kg茶葉下腳料可制得180 g咖啡因，得率1.8％。陳友仁等設計了新的咖啡因提取裝置，升華罐與冷凝罐直接連接，升華罐底部用遠紅外加熱爐加熱，冷卻分離罐由分離罐體、收集網、環形集水槽、水冷卻夾套進出水管、煙道和攪拌驅軸組成。該裝置不僅可以完成從茶中提取咖啡因的加熱升華，而且能直接將升華物冷卻，分離出咖啡因結晶，提取時間短，產量高，純度好。該裝置提高了咖啡因的提取率，避免了污染。ramaswamy采用靜電沉淀法回收粗咖啡因，經濃縮、結晶純化得純咖啡因。毛小源對結晶箱進行了改進。
2 溶劑法
中外學者對溶劑法提取咖啡因進行了大量研究，并提出改進方法。bochorishvili在茶液中先加醋酸鉛和na2hpo4，對茶葉汁進行去雜質純化，純化后的茶汁中再加入1％量、濃度為2％的kmno4及濃度為30％的naoh進一步純化，這樣可提高咖啡因的提取率〔8〕。mitchell在茶浸提液中加入na2co3除茶多酚等雜質，然后用二氯甲烷萃取咖啡堿〔9〕。倉公敖等研究了從茶葉中提取咖啡堿的方法，并申請了專利，提取率為1.01％～1.68％〔10〕。石天齊也申請了咖啡因制備方法的專利，方法是：茶葉與水混合(為1∶6)煎煮20～60 min后，用濾布過濾，濾液中加入10％～30％的金屬鹽溶液，如：agcl2、hgcl2、pb(ch3coo)2、zn(ch3coo)2等，10～20 min后送入壓濾機中壓濾，濾液中再加入5％～30％的堿性溶液，可以是koh、naoh、ca(oh)2等，進一步除雜，除雜后的液體，經用結晶法或氯仿萃取法最后都可獲純咖啡因〔11〕。
成錦遙等申請了咖啡堿生產專利〔12〕，方法是：將茶葉放入浸提塔中加水蒸煮2 h，通過沉淀池沉淀過濾、離心分離出提取液，進入清液池，蒸發濃縮至40％～60％，并按3∶1～6∶1的比例加入氯仿或二氯甲烷，混合均勻后送入萃取塔中萃取，萃取液在0～4℃下靜置30～60 min,然后蒸餾、回收溶劑，罐中粗咖啡因取出后置≤100℃下恒溫60～70 min,最后放入升華罐中升華，即得純咖啡因。tetsuo用水-氯仿混合物直接浸泡綠茶末，有機相中的咖啡因直接用結晶法獲取咖啡因，2 g茶的產量為40.7 mg〔13〕。
李沿飛等采用6 mol鹽酸調節茶汁至ph值為2，煮沸3 h，離心過濾，濃縮至1/2體積，再加入10％naoh，調節ph至12，用氯仿分2次提取，合并有機相，用1 mol/l鹽酸洗滌，棄去水相，蒸干有機相(回收氯仿)，固形物置100℃～105℃烘箱中烘干即得粗咖啡堿。粗咖啡堿用10倍水溶液，過濾、蒸發、重結晶、烘干。烘干后的咖啡因中通入1/5重量的氧化鎂、咖啡因，氧化鎂混合物置真空箱中升華，溫度控制在160℃～200℃之間，收集升華物即可得純度為99％的天然咖啡因〔14〕。葛宜掌等〔15〕將茶末放入浸提罐中，加入4～6倍茶葉重量的含水酒精(乙醇-水=4∶6)，加熱浸提30～45 min,過濾，濾渣再用2～4倍含水酒精浸提30 min,合并濾液，濃縮濾液至原體積的1/5～1/7，冷卻，待植物膠、葉綠素、多酚、植物蛋白及其他脂溶性雜質沉淀完全，上清液中再加入茶葉重量25％～30％的生、熟石灰混合物(生石灰-熟石灰=2∶3)作為剩余雜質的掩蔽體，攪拌均勻后干燥脫水成粉狀。將粉狀物投入升華罐內，在常壓或減壓下升華，即可得天然咖啡因，該法可提取出茶葉中75％～85％的咖啡因，其純度可達99.9％〔4〕。
3 吸附法<