目的:在建立气相色谱法(GC)方法学的基础上,比较绿茶中咖啡因在正常和糖尿病认知功能障碍大鼠体内的血药浓度,并验证其对糖尿病认知功能障碍的影响。方法:采用链脲佐菌素(STZ)一次性腹腔注射(剂量50 mg·kg-1)复制糖尿病模型,模型复制成功后灌胃咖啡因和绿茶浸出液进行干预,并且每3周测定1次血糖值,诱导第12周时Morris水迷宫试验检测认知功能,选择HP-5色谱柱,二阶升温程序,流速1.0 m L·min-1,分流比10∶1,氢火焰离子化检测器(FID),检测器温度和进样口温度均为250℃,载气为氮气的色谱条件进行咖啡因在正常和糖尿病认知功能障碍大鼠体内的药代动力学研究,运用透射电镜观察神经元细胞的超微结构。结果:咖啡因的线性范围1.28~128 mg·L-1(R2=0.998),最低检测限和最低定量限分别为0.7,1.28 mg·L-1,日内和日间精密度均<8.0%,提取回收率和方法回收率均>90%。咖啡因在正常和糖尿病认知功能障碍大鼠体内的药时曲线下面积(AUC0-t)分别为(46.71±4.25),(61.2±5.44)mg·h·L-1,半衰期(t1/2)分别为(2.82±0.38),(3.71±0.13)h,药峰浓度(Cmax)分别为(13.25±2.02),(17.12±1.08)mg·L-1,清除率(CL)分别为(0.43±0.08),(0.33±0.07)L·kg-1·h-1。与模型组比较,咖啡因组和绿茶组血糖下降、认知能力和神经元细胞超微结构得到改善。结论:咖啡因在正常和糖尿病认知功能障碍大鼠体内的代谢存在差异,且具有改善糖尿病认知功能障碍的功效,这为绿茶和咖啡因临床用于防止糖尿病认知障碍提供了一定理论依据。