茶叶生物碱是茶树体内一类含氮杂环分子结构的有机化合物。
在茶树体中，主要是嘌呤类生物碱，其次也有少量嘧啶类生物碱。茶叶中已发现的嘌呤碱有：咖啡碱、可可碱、茶叶碱、腺嘌呤、乌便嘌呤、黄嘌呤、次黄嘌呤、拟黄嘌呤等，嘧啶碱中有：胞核嘧啶、尿嘧啶、5-甲基胞核嘧啶、胸腺嘧啶等，其结构特点均以嘌呤环为基本骨架。
茶叶生物碱中，最重要的是咖啡碱、可可碱、茶叶碱。咖啡碱一般占干物量的2-4%，可可碱约含0.05%，茶叶碱约含0.002%。
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