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主题：【第三届原创参赛】某植物中茶多酚提取、分离工艺研究

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linda_judica

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发表于：2010/11/04 20:42:42 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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某植物中茶多酚提取、分离工艺研究

摘要：目的:通过比较建立一种良好的提取三叶虫茶中茶多酚提取工艺及初步分离方法。方法：加原料10倍量的80％乙醇，微波浸提2次，减压蒸馏回收乙醇，抽滤，分别以石油醚，氯仿，乙酸乙酯萃取，减压蒸馏回收乙酸乙酯过聚酰胺层析柱，以不同梯度乙醇洗脱，洗脱液减压浓缩，再过硅胶层析柱，以不同极性洗脱液洗脱。结果：基本能得到较单一的成分。结论：以此法对虫茶中茶多酚进行的提取分离效果较好。

关键词：茶多酚；提取；分离；聚酰胺；硅胶；

Abstract Objective: Through the comparision of the two methods for extract the Tea Polyphenols in Trilobita Tea and the research for separation method obtain the best extraction craft and the preliminary separation method; Method: Adds 80% alcohol of 10 times raw material amounts, the microwave extract 2 times, the reduced pressure distillation recycling ethyl alcohol, pulls out filters, respectively extracted by the benzene, the chloroform, the ethyl acetate, after the reduced pressure distillation recycling ethyl acetate, crossed the Polyamide chromatographic analysis column, eluted by the different gradient ethyl alcohol, the fluid through reduced pressure concentration, crossed the Silica gel chromatographic analysis column, elutes by the different polarity fluid; Results: Can get more unitary component basically; Conclusion: The effect of the method for extraction,isolationz Tea Polyphenol in Trilobita tea is fairly good.

Key words: Trilobita Tea； Tea Polyphenols； Extraction； Isolation；Polyamide； Silica gel.

植物饲养米缟螟幼虫(米黑虫)，取其排泄物加工成为茶饮品，并称之为三叶虫茶。三叶虫茶在中国民间已流传数百年之久，由于它的多种药用价值和独特的舒适口感，传统生产地区的人们一直沿用至今。三叶虫茶的化学成分较复杂，主要含有茶多酚、咖啡碱、氨基酸，蛋白质，脂肪酸矿质及微量元素等。茶多酚(Tea—Polyphenols，简写TP)是一类存在于茶树中的多羟基酚类化合物的混合物，简称茶多酚，俗名茶单宁、茶鞣质。其主要组分为儿茶素类、黄酮及黄酮醇类、花色素类和酚酸及缩酚酸类多酚化合物的复合体，其中儿茶素类约占总量的80％，包括4种形式的儿茶素：没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、没食子儿茶素(EGC)、儿茶素没食子酸酯(ECG)、儿茶素(EC)，结构式如左图所示。茶多酚作为一种保健品广泛应用于食品加工中，具有抗菌消炎、抗衰老、抗辐射等27种保健功能，同时，茶多酚还是一种新型的生化激素农药，有报道指出，茶多酚植物可作为发根活化剂：仅用1ppm茶多酚处理胡萝卜种子，在25℃条件下，其发根的增长率为14．3％。三叶虫茶中的茶多酚更具有特殊功效，根据相关报道，三叶虫茶中的茶多酚具有助消化、去暑、解毒、健脾胃、顺气、解表、调节血压等作用，特别是对肠胃炎、腹泻、鼻衄、牙龈出血等有良好的治疗作用。对于茶多酚的研究发展于80年代，90年代形成高潮，其应用领域不断开拓，但对于茶多酚的提纯和应用研究仍处于一种热门阶段，有待于进一步开发研究。目前，我国大多采用传统的溶剂提取法及沉淀分离方法制备茶多酚，但是产品在颜色、纯度、溶剂残留和咖啡因残留等方面不能满足国内外用户日益提高的要求，尤其是在工艺中使用大量易燃易爆的有机溶剂，有的甚至使用有毒的氯仿等溶剂，致使安全性差，质量差，综合成本高，而这些问题是不能用现有的传统工艺解决的。针对以上普遍存在的问题和弊端，近年来，国内在茶多酚产品的生产技术研究方面，已取得了重大突破，如超临界萃取、吸附分离提取法等技术的应用。吸附分离提取法工艺技术简单，能耗低，但需要对GTP选择性强的高吸附量的吸附剂。而采用超临界二氧化碳萃取技术，再辅助一些简单工艺来生产高纯度的茶多酚，既可生产出高质量的茶多酚，又可解决传统工艺的一些弊端，具有提取率高、产品纯度好、流程简单、能耗低等优点。本实验采用超声提取法与微波提取法对三叶虫茶中的茶多酚进行提取，采用聚酰胺柱层析与硅胶柱层析联合应用对茶多酚进行分离提纯，以期找出三叶虫茶中茶多酚的最佳提取、分离工艺，为生产提供依据，且微波和超声波提取技术同超临界萃取技术的优点相似，将会有很好的发展前景。

1. 材料、试剂与仪器

1.1 材料:虫茶由湖南农业大学提供

1.2 主要试剂：95%工业优质乙醇、盐酸、石油醚，氯仿，乙酸乙酯，环己烷，硫酸等均为分析纯，蒸馏水，三氯化铁，铁氰化钾，聚酰胺（柱层析用）100～200目（浙江省台州市路桥四甲生化塑料厂），硅胶（柱层析用）100～200目（青岛海洋化工分厂），硅胶G（薄层层析用）（青岛麦克硅胶干燥剂有限公司），羧甲基纤维素钠（上海山浦化工有限公司）。

1.3 主要仪器：UV—2450型分光光度仪，SK3300H型超声波清洗仪，DK—S22型电热恒温水浴锅，SHZ—D（Ⅲ）循环水式真空泵，101A—2型干燥箱，P7021TP—6型微波炉，TP—1000型电子称，减压蒸馏装置，各种规格色谱柱，层析缸。

2. 提取、分离方法

2.1 超声波提取法称取虫茶约10.0g，加入10倍量（100m1）pH为1—2（稀盐酸调pH）的80﹪的乙醇溶液，超声提取30 min后抽滤，再用上述方法处理一遍滤渣，两次抽滤出的滤液合并，避光保存。将滤液分别用等量石油醚，氯仿萃取（以少量多次原则进行），再用乙酸乙酯萃取滤液至乙酸乙酯颜色较浅。萃取后的乙酸乙酯经减压浓缩，回收乙酸乙酯至较少体积后避光保存（样一）。

2.2 微波提取法称取虫茶约10.0 g，加入10m1蒸馏水，80 m1氯仿，放入微波炉中，以27﹪的功率加热3 min，取出溶液放入冷水中，待其稍冷后再次放入微波炉中，相同条件下加热3 min。取出溶液抽滤，滤液用分液漏斗分离出氯仿层（绿色）弃去，水层（约10 m1）加入80 m1乙酸乙酯，按上述方法进行二次提取。将分离出乙酸乙酯层减压浓缩后避光保存（样二）。

2.3 虫茶中茶多酚分离提纯采用聚酰胺柱层析与硅胶柱层析联合应用对茶多酚的提取液进行分离提纯

2.3.1 聚酰胺(100～200目)层析柱装聚酰胺(100～200目)层析柱，湿法装柱，取样品一过聚酰胺层析柱，然后分别用蒸馏水、20％、40％、60％、80％乙醇洗脱，且分别收集洗脱液至遇FeC13—Fe(KCN)6溶液不变色为止。同步进行紫外测定，将40％～80％乙醇的洗脱液合并减压浓缩，回收乙醇和水至较少体积后避光保存（样三）。

2.3.2 硅胶(100～200目)层析柱装硅胶(100～200目)层析柱，干法装柱，硅胶拌样品三，先用环己烷润湿柱子。再分别用不同梯度的环己烷、乙酸乙酯、甲酸洗脱，然后用乙酸乙酯、甲酸和乙酸乙酯、甲醇、甲酸洗脱，最后用蒸馏水冲洗柱子，收集洗脱液每管3～4m1，并加以编号，且分别收集洗脱液至遇FeC13—Fe(KCN)6溶液不变色为止且同步进行紫外测定。柱子洗脱情况如表一所示：

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3. 结果与讨论

3.1 虫茶中茶多酚的两种提取方法的比较

分别将样一和样二以乙酸乙酯为空白进行紫外测定，结果如表二，可以看出：经超声波法提取出的样一其紫外吸光度为0.885，明显高于微波法提取的样二，并且，从同步进行的薄层层析分析结果中样一的斑点颜色比样二深，我们发现经微波处理的提取方法中，茶多酚的浓度较低，这说明超声波法提取出的茶多酚有效成分的含量明显高些。因此可以得出结论：采用超声波提取茶多酚的方法较好。
表二：虫茶中茶多酚提取液的紫外吸光值

3.2 聚酰胺柱层析与硅胶柱层析联合应用分离茶多酚

3.2.1 分析：聚酰胺树脂中含有较多酰胺键，能与酚羟基形成氢键而使茶多酚被吸附在树脂上，化合物分子中酚羟基数目越多，则越易被吸附，从而使茶多酚与不含酚羟基的化合物分离，洗脱液为淡黄色，减压浓缩回收乙醇与水后，进行下步分离。硅胶柱层析中根据茶多酚中成分的极性不同而采用不同极性的洗脱液将其分离，为减低茶多酚的氧化，洗脱液应保持酸性，故加入少量甲酸以控制pH值。

3.2.2 紫外测定结果：以对应的洗脱液为空白对流出物进行紫外扫描，结果如表三：

表三：洗脱液的紫外测定结果

根据测定结果，合并4～10、12～15、18～34、35～42、43～53、73～82、83号样品，再将合并液分别浓缩，标记为合并液I、II、III、IV、V、VI、VII。

3.2.3 薄层层析将得到的合并液分别浓缩至1～2mL，然后通过TLC鉴别，采用硅胶G板，展距为6cm左右，硫酸—乙醇试剂及FeC13—Fe(KCN)6试剂为显色剂展开，合并液I、II、III、IV、V、VI、VII的比移值完全不同，因此可得出结论：以此分离方法对虫茶中的茶多酚进行分离，基本能得到较单一的成分。本实验由于时间等条件有限，未能对合并的洗脱液进行下步分离，使其进一步纯化。

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2010/11/4 21:23:30 Last edit by kaikaifeng