全 文 :第 25 卷 第 2 期 农 业 与 技 术 Vol.25 No.2
·83·2005 年 4 月 Agriculture&Technology April 2005
TLC-UV 分析测定南昆山白毛茶生物碱成分
凌 育 赵
(仲恺农业技术学院 化学与化工系 广东广州 510225)
【摘 要】以市售五个普通茶叶样品为对照,采用薄层色谱分离白毛茶的多种生物嘌呤碱。以乙酸乙酯:丙酮:氨水=4:3:1(V:V)为流
动相,硅胶G为固定相,展开浸取后,用紫外分光光度法在 273nm 处测定其成分含量。结果表明:南昆山白毛茶具有特殊性,其生物碱
种类及成分结构异于普通茶叶,含有丰富的可可碱,高达 3.02~3.15%,比普通对照样高出 11.7~13.2 倍。总生物碱量为 4.68~4.89%。
【关键词】南昆山白毛茶;生物碱;薄层层析-紫外分光光度法
中图分类号:S571.1 文献标识码:B
咖啡碱、可可碱和茶碱是同时存在于茶叶中的
嘌呤类生物碱,它们都具有兴奋中枢神经、利尿强
心、降低血糖和血压的作用。在茶叶所含的几种生
物碱中,以咖啡碱的兴奋中枢神经作用最强,可可
碱的最小,几乎没有兴奋作用。所以不同生物碱成
分结构的茶叶有不同的保健及治疗效果。[1-5]
广东南昆山地处亚热带,气候温和,雨量充沛,
对南昆山茶叶的品味起着重要作用。根据人们长期
饮用这种白毛茶的功效分析,这种茶叶成分特殊,
可能含有特殊的生物碱成分结构。为了进一步明确
其特殊性,采用一种高效简便的方法来测定白毛茶
中生物碱的含量结构有着重要的意义。
目前测定生物碱的方法有电泳一扫描法、TLC
法、GC 或高效液相色谱 HPLC 法、微分脉冲阳极伏安
法等等[6-12]。这些方法存在对色谱分离柱的污染,对
试样的前处理要求较高,操作较复杂,而且都只是
测定茶叶中单一生物碱。本文拟用薄层色谱技术,
对展开溶剂作了筛选,以乙酸乙酯、丙酮及氨水三
元展开体系有效地分离茶多种生物碱。在分离后的
硅胶板上,利用茶生物碱在紫外光区有明显吸收光
谱特性,建立薄层层析光度法,同时分析测定白毛
茶中咖啡碱、可可碱和茶碱的方法,并成功地进行
了试样中多种生物碱同时测定的标准回收实验,得
到了满意的结果。
1 材料与方法
1.1 仪器
薄层涂布器;层析板 10cm×10cm;层析展开缸
15cm×13cm×4cm; ZF-I 型三用紫外分析仪 254nm
波长(上海顾村电光仪器厂); 752C 型紫外可见分
光光度计(上海第三分析仪器厂,分度值 0.001);800
型离心沉淀器(上海手术器械厂);光学读数分析天
平(湘仪天平仪器厂);微量进样器(宁波市镇玻璃
仪器厂);半自动薄层机械点样器。
1.2 试剂
标准样品:咖啡碱(CAF)(上海试剂二厂);可
可碱(THB)(上海试剂二厂);茶碱(THP)(上海试
剂二厂);以二氯甲烷∶冰乙酸=2∶1 配制成含上述
生物碱各为 0.500mg/mL 的混合标准液。试剂(均
为分析纯):硅胶 GF254、羧甲基纤维素钠(0.5%CMC
—Na)、饱和碱式醋酸铅溶液、4.5mol/L 浓硫酸、乙
酸乙酯、丙酮、氨水、稀盐酸。
1.3 材料
材料样品:南昆山白毛茶 A、B(1994 年购),对
照样:福建武夷山乌龙茶、英德毛尖茶、中国荔枝
红茶、饶平岭头白叶单丛、龙门绿茶。所有茶样均
为市售品
1.4 方法
选用硅胶 GF254 作为吸附剂,乙酸乙酯∶丙酮∶
氨水=4∶3∶1(V/V)作为展开剂。样品经过沸水浸
提,用二氯甲烷分次萃取,蒸发结晶后,以二氯甲
烷∶冰乙酸=2∶1(V/V)作为溶剂,经点样、展层、
挖取斑点、洗脱定容和离心后,于紫外分光光度计
波长 272nm 下处测定其吸光度,从标准曲线查出相
应浓度,再依公式计算得生物碱各成分的含量。
2 试验部分
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2.1 样品处理
2.1.1 茶样制备
准确称取茶叶样品 2g,加沸水 180mL,在水浴
上浸提 30min,过滤后加入 2mL 饱和碱式醋酸铅溶液
除去茶多酚、儿茶素、叶蛋白及色素,再移入 250mL
容量瓶中定容至刻度。
移取 50.00mL 上述液加入 0.2mL4.5mol/L 浓硫
酸至不产生沉淀为止以除去过剩铅盐,过滤后将所
得滤液用二氯甲烷 20mL、20mL、10mL、10mL、10mL
连续提取 5 次。置于 70℃水浴中蒸干后得生物碱的
微细结晶,然后用 0.5mL 二氯甲烷∶冰乙酸=2∶1
(V/V)混合液溶解,移入 2mL 具塞小容量管中,供
薄层点板备用。
2.1.2 标准点样液制备
称取咖啡碱、可可碱、茶碱标准样品各 20mg, 分
别以二氯甲烷∶冰乙酸 = 2∶1(V:V)混合液 4mL
作为溶剂,完全溶解后,分别吸取 2.0mL 标准液混
合加入 10mL 的容量瓶中,得到混合标准点样液。剩
下 2mL 标准液分别移到有盖的小容量管中,供薄层
点板备用。
2.1.3 标准液的配制
准确称取纯咖啡碱、可可碱、茶碱标准样品各
5mg,溶入少量蒸馏水中,移入 100ml 容量瓶中,用
蒸馏水稀至刻度,摇匀,得浓度 50ug/ml 的标准液。
2.2 定性及定量分析
2.2.1 点样处理
薄层板用硅胶GF254 湿法制板,105℃活化 1h
后使用。点样采用微量进样器准确吸取混合标准溶
液或样品溶液,利用半自动机械点样器距板下缘 1.5
cm 处点样,各点间距 1.5cm,点样时间控制在 20min
左右完成一个板 4 个点,点样斑点直径控制在 3mm
内。
2.2.2 定性鉴定
用乙酸乙酯∶丙酮∶氨水=4∶3∶1(V:V)展开
剂展开薄层板,干燥后在 254nm 紫外灯下观察茶叶生
物碱荧光斑点及 Rf值,并与标准品比较定性;亦可喷
改良碘化铋钾显色剂观察斑点颜色与 Rf 值与标准品
比较定性。三种生物碱分离效果很好,其中咖啡碱
移动最快,可可碱次之,茶碱移动最慢。茶样经点
样、展层、显色,得如图 1 所示的分离斑点,斑点
比移值 Rf 分别为 0.685、0.457、0.181、0.675、
0.452、0.190、0.672、0.438、0.188、0.672、0.449、
0.189。
图 1 标准样及茶样分离色谱图
Fig.1 standard shape sample and tea shape split chromatography
(1)标准咖啡碱 ;(2)标准可可碱;(3)标准茶
碱;(4)标准混合样液;(5)南昆山白毛茶 A;(6)
南昆山白毛茶 B;(7)福建武夷山乌龙茶;(8)英德
毛尖茶;(9)荔枝红茶;(10)白叶单丛; (11) 龙
门绿茶。
从斑点 Rf 值和展层结果可知:在所测定的七个
样品中,南昆山白毛茶生物碱中以含可可碱为主,
其余五种茶样均以含咖啡碱为主。
2.2.3 定量分析
用小刀将薄板上圈出的斑点全部刮下并收集在
离心管中,吸取 5mL 沸水洗脱,充分搅拌以使生物
碱充分洗脱,离心沉淀后,清液即为待测液。用 1cm
厚石英比色杯,以蒸馏水作为空白液,将洗出液在
紫外分光光度计波长 272nm 处测定吸光度。
3 结果与分析
3.1 标准曲线
准确吸取咖啡碱、可可碱及茶碱标准样液(50ug/mL)
1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0mL 于 10mL 的
容量瓶中,分别加入 0.01mol/L 盐酸 0.4mL 定容并
摇匀。再按 2.1 方法配制样品液和空白液,在波长
272nm 处分别测定其吸光度值,绘制各生物碱标准曲
线。(如图 2)。
3.2 样品测定
在同样条件下,准确吸取样品液,重复 3.1 操作,
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测定吸光度,绘制标准曲线。依公式计算生物碱总
含量及各成分含量。结果如表 1。
图 2 茶生物碱的标准曲线图
Fig.2 The standard curve map of tea Alkaloid
图中:1 — 可可碱的标准曲线。其回归方程 y1=0.0728x1+0.0001,r1=0.9999。
2 — 咖啡碱的标准曲线。其回归方程 y2=0.0580x2+0.0150,r2=0.9997。
3 — 茶碱的标准曲线。其回归方程 y3=0.0588x3+0.0068,r3=0.9999。
总生物碱含量(mg/L)= 2 3
1 0
c V V
V V
× ×
×
c:洗脱液中生物碱含量(μg/mL)
V0:样品取样量(L)
V1:样品点样体积(μL)
V2:样品洗脱液定容体积(mL)
V3:样品提取残渣定容体积(mL)
结果表明,普通茶叶中生物碱成分主要为咖
啡碱,而南昆山白毛茶生物嘌呤碱成分含量有异于
普通茶叶,可可碱的量高达 3.02%~3.15%,比普通
对照样高出 11.7~13.5 倍。普通茶样可可碱含量在
0.1%~0.5%之间。
表 1 茶叶样品中生物碱含量测定结果
Table .1 The results of Alkaloid content is surveied
茶叶品种 重量(g) 浓度(ug/mL) 总生物碱% 咖啡碱% 可可碱% 茶碱%
the kind of tea weight concentration all the alkaloid Caffeine heobromine
theophylline
1.南昆山白毛茶 A 2.0008 7.78 4.68 1.17 3.15 0.04
2.南昆山白毛茶 B 2.0009 9.78 4.89 1.16 3.02 0.07
3.福建乌龙茶 2.0000 6.55 3.28 2.68 0.23 0.04
4.英德毛尖茶 2.0003 5.33 2.66 1.91 0.17 0.06
5.荔枝红茶 1.0000 0.29 2.12 1.12 0.35 0.07
6.白叶单丛 1.0002 1.00 3.28 2.68 0.27 0.03
7.龙门绿茶 1.0001 2.22 2.89 1.71 0.32 0.08
3.3 精密度试验
分别用相同浓度和体积的样品,经萃取、回流、点
样、展层、洗脱、测吸光度,重复 3 次,结果如表 2。
可见,白毛茶样品 A、B 测定结果的 RSD 为 2.08%~
2.94%,重现性较好。
3.4 回收率试验
准确称取南昆山白毛茶 A、B 各约 1g,分别加入对照
品可可碱 10.0 mg;另同样准确称取上述三种茶叶各
约1g,分别加入对照品可可碱5.0 mg.按样品处理项
操作,制得待测液。按3.2 项方法测定,测得各茶样
的回收率,结果如表3。平均回收率97.13%~107.31%,
数据表明本法测定结果准确可靠。
4 讨论
4.1 结果表明,南昆山白毛茶确实具有特殊性,含
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可可碱的量高达 3.02%~3.15%,比普通对照样高出
11.7~13.5 倍,这决定了它特殊的保健及药理功能。
而普通茶样可可碱含量在 0.1%~0.5%之间,与文献
值一致。
表 2 茶叶样品精密度试验结果
Table 2 The results of the Precision experiment
茶叶品种 生物碱 测定值% 平均值% 标准偏差 相对标准偏差
the kind of tea alkaloid 1 2 3 average SD % RSD %
南昆山白毛茶 A 咖啡碱 1.18 1.12 1.21 1.17 0.03 2.84
可可碱 3.40 3.39 3.42 3.40 0.01 0.29
南昆山白毛茶 B 咖啡碱 0.16 0.17 0.16 0.16 0.01 2.08
可可碱 3.42 3.43 3.43 3.42 0.01 0.29
福建乌龙茶 咖啡碱 0.13 0.12 0.12 0.12 0.01 2.77
英德毛尖茶 咖啡碱 0.15 0.16 0.16 0.16 0.01 2.08
龙门绿茶 咖啡碱 0.68 0.71 0.74 0.71 0.02 2.82
表 3 回收率测定结果
Table 3 The results of the recovery experiment
茶叶名称 可可碱含量 加入量 测定量 (μg/ml) 平均回收率(%) 相对标准偏差
Name of tea (μg/ml) (μg/ml) 1 2 3 4 5 Averagereoovery RSD(%)
白毛茶 A 8.00 2.50 10.36 10.40 10.38 10.36 10.30 98.67 0.36
Bai mao tea A 1.25 10.29 10.35 9.38 9.35 10.26 107.31 5.17
白毛茶 B 7.60 2.50 9.98 10.02 9.89 9.93 10.01 99.56 1.07
Bai mao tea B 1.25 8.35 8.80 8.82 8.43 8.58 97.13 2.58
4.2 本实验旨在明确南昆山白毛茶中生物碱成分
及其含量的特殊性。至于不同茶样中可可碱含量不
同,这与采茶部位、季节、制作方法等条件有关,
有待于进一步探讨。
4.3 采用薄层层析—紫外分光法测定,具有样品预
处理简单,操作简便,方法准确度较好,回收率高,
稳定性好的优点,可满足分析要求。
4.4 本法所用的流动相乙酸乙酯∶丙酮∶氨水
=4∶3∶1(V/V)对茶叶中所含的各种嘌呤碱具有很
好的分离效果,排除了非目标碱的干扰,使定量结
果准确性得到了保证。
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·87·2005 年 4 月 农 业 与 技 术 Vol.25 No.2
DETERMINATION OF ALKALOIDS IN BAIMAO TEA FROM NUNKUN MOUNTAIN BY THIN LAYER CHROMATOGRAPHY AND
UV METHOD (TLC-UV)
LING Yu-zhao
(Department of Chemistry and Chemical engineeting,Zhongkai Agrotechnical
Collage, Guangzhou 510225,Guanddong,China)
Abstract: with five sorts of common tea from market as comparison, with the color atlas of thin
layer split the various biology of Baimao ea Piao Ling soda, with Yi acid Yi ester: Third ketone:
Ammonia water = 4: 3: 1( V: V ) to flow appearance, silica gel G is stationary phase, spread out
to soak take after, survey its composition content with the ultraviolet photometry of beam splitter
in the place of 273 nm. Show as a result: Nankunmountain Baimao tea have particularity, its alkaloid
kind and structural content are more different than ordinary tea , it contains plenty of the
heobromine, Content range 3.02%~3 .15%,it is 11.7~13.5 times higher than CK. Its total alkaloid
number is 4.68~4.89%.
Key words: Nankunmountain Baimao tea ; Alkaloid; TLC-UV
作者简介:凌育赵(1967—),男,广东平远人,实验师,主要从事化学实验教学及研究。
(上接第 82 页)
特异性表达。对 T1 代种子进行分析表明,转基因水
稻种子中最高铁含量达 C38(±4.5)µg/g,为对照种
子铁含量的 3 倍。
随着我国水稻基因组研究计划的完成及科学的
进步,科学家们可根据水稻的遗传信息,通过遗传
转化对水稻进行基因转移——基因添加,基因剔除
来调节稻米蛋白质、脂肪、淀粉等品质,在不久的
将来,将有更多有优良新品种在农业生产中得到广
泛推广,并被消费者接受。
参考文献
[1]Juliano BO, 谷承泽.水稻与人类营养,北京;中国农业种技出版
社,1995,9。
[2]王为民,赵倩等.水稻营养品质的改良,中国生物工程杂志 2004,
24(5)。