一、茶叶生物碱的提取方法
咖啡碱是茶叶生物碱的主要组成部分，由于在食品、医药行业的广泛应用，其提取方法研究比较多。从茶叶中提取咖啡碱的方法主要有溶剂萃取法、升华法、离子沉淀法、柱层析法、超声波提取法和超临界萃取法等。
超临界流体萃取技术（ Supercritical Fluid Extraction，SFE），是近 20年发展起来的分离方法，具有对有机物溶解度大、传质速率高、操作条件温和等优点，由于 CO2的临界值低，安全且方便，用超临界 CO2流体作为萃取溶剂更显优势。超临界CO2萃取法在茶叶深加工中的应用，始于脱除成品茶中的咖啡碱。Vitzthum和 Hubert采用超临界 CO2处理茶叶，使茶叶中咖啡碱含量由原来的 3%降低到0.07%。用超临界萃取技术分离提取茶叶中的咖啡碱，再用CH2Cl2萃取分离，得到纯度为 95.16%的咖啡碱，萃取率和得率分别为 16.85%、0.55%。超临界 CO2萃取工艺选择性强、效率高、产品质量好、得率高，但生产成本较高，难以为生产厂家所接受，尚处于实验室研究阶段，可以通过综合提取茶叶同时获得茶多酚和咖啡碱两种药用材料来降低成本。
常用吸附剂有氧化铝、硅藻土、活性碳或 XAD2大孔吸附树脂等。由于存在茶多酚污染树脂导致再生较困难等未能解决的问题，离子交换树脂分离茶叶中的咖啡碱至今在实际生产中未能发挥作用。为了使洗脱剂能浸润到树脂内部并置换出咖啡碱，常采用与水混溶的氨-乙醇或 NaOH-乙醇等洗脱剂洗脱部分水溶性杂质，还需要用有机溶剂萃取纯化，工艺繁琐重复。日本学者用 20 mL乌龙茶汁通过填充有 30 g硅藻土的吸附柱，然后用 150 mL二氯甲烷洗脱，可将柱中99.8%的咖啡因洗脱。活性碳常被用作咖啡碱的捕集剂使用，在使用 CO2气提法脱除植物中的咖啡因时，常被用作吸附 CO2中咖啡因的吸附剂。
利用咖啡碱可在 235℃～238℃大量升华的性质设计出各种升华装置来提取咖啡碱。陈友仁等设计了新的咖啡因提取装置，该装置是一种直接从茶叶中升华制备咖啡碱的方法。升华罐与冷凝罐直接连接，升华罐底部用远红外加热炉加热，冷却分离罐由分离罐体、收集网、环形集水槽、水冷却夹套进出水管、烟道和搅拌驱轴组成。该装置不仅可以完成从茶中提取咖啡因的加热升华，而且能直接将升华物冷却，分离出咖啡因结晶，提取时间短，产量高，纯度好。该装置提高了咖啡因的提取率，避免了污染。Ramaswamy采用静电沉淀法回收粗咖啡碱经浓缩、结晶纯化得纯咖啡因。毛小源对结晶箱进行了改进。利用升华法可以得到药用级的咖啡碱，但由于升华的咖啡碱定向定位富集困难，收集时损耗较大，提取率也比较低，在生产中已渐渐被淘汰。
在咖啡碱的生产中应用比较普遍，产品得率较之升华法来得高。这种方法常在茶多酚的工业生产工艺中配合使用。目前国内使用最广泛的方法是有机溶剂萃取法。其方法主要有两种：第一种是先用热水抽体茶叶，再用氯仿等有机溶剂萃取，浓缩有机相，使咖啡碱得以纯化结晶。成锦遥等将茶叶放入浸提塔中加水蒸煮 2 h，通过沉淀池沉淀过滤、离心分离出提取液，进入清液池，蒸发浓缩至 40%～60%，并按 3∶1～6∶1的比例加入氯仿或二氯甲烷，混合均匀后送入萃取塔中萃取，萃取液在 0℃～4℃下静置 30 min～60 min,然后蒸馏、回收溶剂，罐中粗咖啡因取出后置≤100℃下恒温 60 min～70 min,最后放入升华罐中升华，即得纯咖啡因。第二种是加石灰水和碱使茶叶变性，然后用氯仿等卤代碳氢化合物提取，蒸去溶剂后用热水抽提、纯化、结晶获得产品。上述这两种方法具有简便易操作、成本低廉、产量高等特点。但是由于二氯甲烷或三氯甲烷的使用与残留而影响产品质量，同时如果用 MgO或 CaO等碱水浸润茶叶，有机溶剂不易进去，需要多次重复提取，不仅有机溶剂消耗大，效率也比较低。
张燕瑜、林曼斌等利用微波辐射法提取茶叶中的咖啡碱，在 250ml锥形瓶中放入粉末状干茶样 10.0g，加入一定量、一定配比的 98%乙醇和水的混合液，置于火力级设为“高”的微波炉中，辐射至一定时间后取出抽滤，滤液用水浴蒸除乙醇，残余液倒入蒸发皿加生石灰搅拌成浆状，在蒸汽浴上蒸干成粉状，分 3次装入干燥且洁净的坩埚中用大火加热，冷却后进行提取[5]。该法操作简便、节能省时、提取率高、产品纯度高。
萃取法和升华法都存在着有待进一步提高和完善的环节，因此，煤炭科学合肥研究所吸取了二者的长处，将二者有机结合，开发了一种新工艺，该工艺重要流程为：茶叶→预处理→升华→杂质处理→升华→无水咖啡因。
张效林等选用 PA树脂和 XDA大孔吸附树脂二级吸附法生产茶多酚和咖啡碱，该法避免使用有毒溶剂，无外添加物质，工艺简单易操作、耗能低、污染少、选择性高等特点。周志等以中、低档绿茶为原料，采用微波水提结合乙酸乙酯萃取应用于茶叶咖啡碱的提取，该工艺短时、高效、无毒、产品纯度高。
二、茶叶生物碱的分析方法
1、茶叶中生物碱的测定最早采用滴定法,此法也是测定生物碱的经典方法，1949年 Fungairino L等报道了用重铬酸钾滴定测定茶叶、咖啡中的黄嘌呤碱。1956年 Fleischer G.等首次采用纸层析法,分离鉴定了茶叶中咖啡碱、可可碱、茶碱、anthine、3-甲基黄嘌呤、3, 8-二甲基黄嘌呤和腺嘌呤。随后国内外专家、学者在茶叶生物碱(主要是茶叶咖啡碱、可可碱和茶碱)的测定方法研究方面作了许多工作,归纳起来茶叶中生物碱的测定方法主要有：分光光度法、近红外光谱法、薄层色谱法、液相色谱法、毛细管电泳法和质谱法等。紫外可见分光光度法具有色散波长范围宽、本低、操作简单、样品易于制备和保存等优点，可用于茶叶生物碱的总生物碱含量测定；但由于存在灵敏度低、样品量大、分辨率不高等缺点，对各种结构相近的嘌呤生物碱分辨较为困难，因此单独应用于茶叶生物碱的检测已越来越少。
2、随着现代分析检测技术的发展，对茶叶生物碱的检测主要采用高效液相色谱HPLC、薄层色谱TLC、气像色谱 GC、毛细管电泳CE等色谱法。其中 HPLC具有分离效能高、分离速度快等优点，作为生物碱含量测定的通用方法，是茶叶生物碱等活性成分测定中应用最为广泛的方法之一，其中反向高效液相色谱法分离效果好，应用最多。TLC是一种开放系统的色谱，受外界影响因素较多，可能有较大的实验误差，使得实验的难度提高而且重现性较差，但其具有经济、快速、操作简单等优点，而且能较好地检出个别植物中微量的甲基黄嘌呤类生物碱。GC具有分离时间短、经济、分析成分多等优点，但却有精密度和重现性相对较差等缺点，且在定性分析时需要已知样品或数据的色谱峰进行对照，在定量分析时需要已知纯样品检测后输出的信号进行矫正，因此已经较少单独用于茶叶生物碱等成分的测定。CE具有分离效率高、分析速度快、试剂用量少和成本低等优点；早期CE在茶叶有效成分检测中主要采用光检测法，有报道利用电化学检测器法，可以提高灵敏度，快速、简便并可同时测定茶叶中各种成分的含量。
3、随着色谱-质谱联用等技术的迅速发展,包括液相-质谱联用、气象-质谱联用、毛细管电泳-质谱联用、薄层色谱-质谱联用等，尤其是前两者的应用愈加广泛，这类技术集色谱的分离能力和质谱的高灵敏、高专属性于一体，成为分析检测的重要工具，现开始广泛应用于茶叶生物碱的分析检测中，使分析检测的精密度和灵敏度都得到了很大程度的提高。
4、除了上述各种分析检测技术外，荧光免疫测定、近红外光谱法等也开始应用于茶叶生物碱等化合物含量测定等领域。
三、茶叶生物碱的注意事项
1、一般咖啡碱的摄取量在每千克体重4～6mg时，不会有不良反应，而且还有上述的生理作用。摄取量在每千克体重15～30mg以上，会出现恶心、呕吐、头痛、心跳加快等急性中毒的症状。不过，这些症状在6小时过后会逐渐消失。
2、剂量继续加大，可引起头痛、烦躁不安、过度兴奋、抽搐。咖啡碱的致死量大约为200mg/(kg体重)，这相当于喝茶200~300杯，或喝咖啡100~150杯。孕妇大量摄入咖啡可引起流产、早产以及新生儿的体重下降，故应慎用。
3、在动物和临床试验中都发现，过量摄入咖啡碱会促进体内矿物质，如钙、镁、钠的排泄。其结果会使骨质密度、重量下降，且变得容易骨折。因此，过量摄取咖啡碱是引发骨质疏松症的原因之一。这个负效应在更年期后的妇女，尤其是平时钙的摄人量较少的妇女身上较为明显。
4、但茶叶中的咖啡碱由于有茶多酚、茶氨酸等成分的协调作用，因此喝茶时的不良反应发生的可能性较轻、较缓和。喝茶与喝咖啡有明显的区别。
四、从茶叶中提取生物碱为什么必须除净水分
如留有少量水分，升华开始时，将产生一些烟雾，污染器皿和产品。从茶叶中提取生物碱必须除净水分，如留有少量水分，升华开始时，将产生一些烟雾，污染器皿和产品。生物碱是一种天然存在的碱性化合物，其分子结构复杂，大多是含氮杂环化合物的衍生物。