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实验六—七：从茶叶中提取咖啡因 本文稿主要内容 小品文：咖啡因 实验主要内容 索氏提取器工作原理 提取咖啡因实验注意事项 升华原理 升华实验注意事项 第一部分：小品文 咖啡因 咖啡和茶作为饮料的起源已古老地无从考证。据说咖啡是阿比西尼亚一个牧羊人发现地，他看到他的羊吃了某种矮小带红浆果的植物后会反常地活泼蹦跳。他决定亲自尝一下这种浆果，于是发现了咖啡。阿拉伯人不久后就种起咖啡树来了。最早关于使用咖啡的描述之一是在公元900年左右的一本阿拉伯医书中发现的。伟大的植物分类学家Linnaeus称这种植物为咖啡。 茶叶的发现的一个传说（可以料到它来自亚洲），认为茶叶是Daruma发现的。Daruma是禅宗佛教的创始人。传说中说，有一天他在惯例的反省中居然漫不经心地睡着了。为了保证不重犯这种行为失检，他毅然割去双目的眼睑。在眼睑掉落的地方，一种崭新的植物生根长出，它有使人保持清醒的威力。虽然一些专家断言茶叶的医学用途早在公元前2737年在中国的“神农百草”这本药典中已有报道，但第一篇无可争辩的参考资料确是从公元350年出现的Kuo P’o著的中文字典中见到的。非药用性的，或民间广泛使用茶叶看来传播地很慢。在公元700年之前，茶树尚未在中国广泛种植。由于茶树原本长在印度支那北部和印度北部，固必定在输入中国之前就已经在这一带被栽植。Linnaeus把茶树这种灌木命名未茶（Thea sinensis）；然而更严格地说，茶树与山茶属（camellia)更加近缘，因此植物学家重新命名未Camellia thea。 咖啡因是使茶叶和咖啡称为对人类有用处地活性成分。咖啡因是一种生物碱。生物碱是一类具有有机胺地碱性地含氮天然产物（碱性的英文为alkaline，据此称生物碱为alkaloid）。茶叶和咖啡并不是咖啡因的唯一来源。其它来源包括：可拉果，巴拉圭茶，冠纳茶籽以及含咖啡因量颇少的可可豆。纯咖啡因是在1821年由法国化学家Pierre Jean Robiquet从咖啡中分离出来的。 咖啡因属于一类叫做黄嘌呤类的天然化合物。黄嘌呤类生药或许是人类所知的最古老的兴奋剂。所有黄嘌呤类化合物或多或少对中枢神经和骨骼肌有刺激作用。这种刺激的结果是警觉提高，睡眠推延，并促进思考能力。咖啡因是这方面最强烈的黄嘌呤。它是流行的名叫No-Doz提神药片的主要成分。 虽然咖啡因对中枢神经系统作用强烈，氮并非所有黄嘌呤类豆如此有效。例如可可碱，它是存在于可可中的一种黄嘌呤，对于中枢神经系统的作用就较小。但它是一种强烈的利尿剂（引起排尿），所以有益于治疗病人的严重积水问题。与咖啡因一起存在于茶叶中的第二种黄嘌呤是茶碱，它有少许刺激中枢神经系统的功效，但它是个强烈的心肌兴奋剂，它能使冠状动脉扩张（松弛）。茶碱又称氨茶碱，常用于治疗充血性心力衰竭。它也用于减轻和缓和心绞痛。此外，它又是效力比可可碱强的利尿剂。由于它又是个血管舒张药（使血管松弛），故常常用于治疗高血压头痛和支气管哮喘。 有的人会对黄嘌呤，特别是咖啡因产生耐药性和依赖性。依赖性是实际存在的，一个喝咖啡成瘾的人（每天超过5杯）在停杯18小时后将发生嗜睡，头痛或许还会又恶心等症状。饮服咖啡过度可导致焦虑，易怒，失眠喝肌肉震颤。咖啡可能有毒。但据统计，在比较短的一段时间内饮100杯咖啡才会达到咖啡因的致死量。 咖啡因存在于在天然的咖啡、茶喝可拉果中。茶碱嗜存在于茶叶中的次要组分。可可的主要成分嗜可可碱。茶叶中所含的咖啡因量从2％～5％不等。对红茶所做的一次分析曾测得下列物质：咖啡因 2.5％，可可碱 0.17％，茶碱0.013％，线嘌呤 0.014％，还有微量鸟嘌呤和黄嘌呤。 咖啡豆中可含高达5％（重量比）的咖啡因，可可含5％可可碱。商业上的可乐嗜一种以可拉果提出物为基料的饮料。在美国很难搞到可拉果，但其浆状提取物则在商业上到处可得。这种浆可配制成可乐，里面含有咖啡因，丹宁，色素和糖。为了使这种浆状物呈深色，要加进磷酸和酱色。经过加水丙在压力下压入二氧化碳使混合物能冒泡，这样便制成最终得成品饮料。美国食物和药物管理局（FDA）近来规定可乐要含一定咖啡因，但限定其数量，至多不得超过每盎司5毫克。为使咖啡因得数量达到合格水准，大多数制造商先从可拉提取物中把咖啡因全部除去，然后重新向浆内加入准确量得咖啡因。下表列出了各种饮料中得咖啡因数量。 许多人鉴于咖啡因对中枢神经系统有作用，宁可选用脱去咖啡因得咖啡。从咖啡中脱去咖啡因得方法使将整粒状咖啡在71?C时用三氯乙烯萃取，萃取后，沥去溶剂，再将咖啡豆用蒸汽熏以除去任何残存溶剂。然后再将咖啡豆干燥和烘烤使发出香味。脱去咖啡因得咖啡中，咖啡因含量降至0.03％至1.2％的范围内。提出的咖啡因用于制造各种药品，如APC药片等。 咖啡因一向是个引起争议的化合物。某些宗教禁止使用含咖