無咖啡因茶多酚分離純化的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無咖啡因茶多酚分離純化的方法，該方法將茶葉用體積分?jǐn)?shù)為0～80％的乙醇水溶液提取后，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3～5，上LX-8型大孔吸附樹脂柱，先用體積分?jǐn)?shù)為0～5％的乙醇水溶液洗脫除雜，再用體積分?jǐn)?shù)為50％～70％的乙醇水溶液洗脫，收集體積分?jǐn)?shù)為50％～70％的乙醇水溶液洗脫液，干燥得到無咖啡因茶多酚產(chǎn)品。該方法僅需要一次樹脂柱分離，即可得茶多酚含量大于96％，EGCG含量大于60％，咖啡因含量低至檢測(cè)不出的高純度茶多酚產(chǎn)品。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，成本低廉，生產(chǎn)效率高，綠色安全且實(shí)用性強(qiáng)，適合茶多酚食品、藥品和日用品等領(lǐng)域原料的工業(yè)化生產(chǎn)，易推廣使用。
【專利說明】無咖啡因茶多酚分離純化的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于天然產(chǎn)物的分離純化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種工業(yè)化生產(chǎn)無咖啡因茶多酚產(chǎn)品的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]茶多酚藥理活性廣泛，具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤、抗輻射、抗高血脂、防治動(dòng)脈粥樣硬化和抗病毒等藥理活性。據(jù)2013年華訊市場(chǎng)咨詢網(wǎng)報(bào)道，茶多酚已成為世界范圍內(nèi)的食品、飲料用防腐劑、抗氧化劑原料，以及醫(yī)藥保健品和功能性食品飲料用原料。
[0003]目前，茶多酚分離純化常見的方法有溶劑萃取法、離子沉淀法和柱層析法。溶劑萃取法和離子沉淀法易造成有機(jī)溶劑或重金屬殘留，茶多酚產(chǎn)品純度也不高，柱層析法是最具應(yīng)用前景的方法，然而填料的選擇是關(guān)鍵。目前已授權(quán)的專利，如CN102225122A無咖啡因茶多酚及其制備方法和CN102050843A —種從茶葉中提取生物堿、兒茶素的方法，使用的填料葡聚糖凝膠LH-20或交聯(lián)葡聚糖凝膠價(jià)格昂貴，僅適合科學(xué)研究或?qū)嶒?yàn)室小批量茶多酚的制備，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。申請(qǐng)?zhí)枮?01310290155.9,201210526795.0和200910055663.2的發(fā)明專利選用大孔吸附樹脂D101、AB-8、HP-20、X-5、ADS_F8分離純化茶多酚，大孔吸附樹脂相對(duì)于葡聚糖凝膠來說，更加高效，且價(jià)格便宜幾百倍，整個(gè)過程使用的有機(jī)溶劑主要是乙醇，易回收、無毒、安全，但它們對(duì)茶多酚的選擇性較差，得到的產(chǎn)品純度在76%?87%之間，尤其是表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)含量達(dá)不到40%，需要結(jié)合其他純化方法，而且咖啡因脫除效果不理想。
[0004]黃磊的學(xué)位論文《兒茶素單體EGCG綠色高效提取分離工藝研究》中，選用LX-16大孔吸附樹脂先用10%乙醇同時(shí)除掉咖啡因和簡(jiǎn)單兒茶素，再用40%乙醇洗脫得到酯型兒茶素，這個(gè)分離純化方法僅得到酯型兒茶素，雖然EGCG含量有所提高，可達(dá)50%以上，但是咖啡因和簡(jiǎn)單兒茶素?zé)o法分離，不能夠達(dá)到綜合利用的效果；其進(jìn)而用LX-8大孔吸附樹脂二級(jí)分離，通過10%乙醇洗脫將EGCG分離，再用20%乙醇洗脫得到ECG單體，然而，在不同吸附洗脫條件下純化效果差異很大，該方法能否用于分離合格茶多酚產(chǎn)品未知。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有柱層析法分離純化茶多酚成本較高或產(chǎn)品純度較低的缺點(diǎn)，提供一種利用LX-8型大孔吸附樹脂分離純化無咖啡因茶多酚的方法，該方法成本低廉，對(duì)茶多酚尤其是EGCG選擇性高，對(duì)咖啡因選擇性低。
[0006]解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案由下述步驟組成:
[0007]1、提取
[0008]將茶葉粉碎后過60?80目篩,用體積分?jǐn)?shù)為O?80%的乙醇水溶液提取,過濾，蒸發(fā)回收乙醇，用水稀釋至茶葉與水的質(zhì)量-體積比為0.02?0.05g:1mL,用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3?5，離心或過濾分離，得到茶湯。
[0009]2、分離純化
[0010]將茶湯上LX-8型大孔吸附樹脂柱，上樣量為柱體積的37?56倍，上樣流速為0.5?2BV/h，先用體積分?jǐn)?shù)為O?5%的乙醇水溶液洗脫除雜，其用量為柱體積的26?30倍、流速為I?4BV/h，再用體積分?jǐn)?shù)為50%?70%的乙醇水溶液洗脫，其用量為柱體積的14?20倍、流速為I?4BV/h，收集體積分?jǐn)?shù)為50%?70%的乙醇水溶液的洗脫液，減壓濃縮，噴霧干燥或冷凍干燥，得到無咖啡因茶多酚產(chǎn)品。
[0011]上述的LX-8型大孔吸附樹脂柱的徑高比為1:5?15，優(yōu)選徑高比為1:10。
[0012]上述的茶湯的上樣量?jī)?yōu)選為柱體積的51?56倍,上樣流速優(yōu)選為lBV/h。
[0013]上述的體積分?jǐn)?shù)為O?5%的乙醇水溶液的用量?jī)?yōu)選為柱體積的28倍、流速優(yōu)選為 3BV/h0
[0014]上述的體積分?jǐn)?shù)為50%?70%的乙醇水溶液的用量?jī)?yōu)選為柱體積的16倍、流速優(yōu)選為3BV/h。
[0015]本發(fā)明的LX-8型大孔吸附樹脂購自西安藍(lán)曉科技新材料股份有限公司。
[0016]本發(fā)明采用LX-8型大孔吸附樹脂柱分離純化茶多酚，其對(duì)茶多酚尤其是其主成分EGCG選擇性高，所得茶多酚純度可以達(dá)到96%以上，不含咖啡因，其中抗氧化活性最強(qiáng)的EGCG含量在60 %以上，且茶多酚的回收率可達(dá)到70 %以上，EGCG的回收率可達(dá)到80 %以上。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，成本低廉，生產(chǎn)效率高，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，產(chǎn)品無有毒試劑殘留，用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)安全可靠，適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是實(shí)施例1中茶湯的HPLC圖譜，其中I是沒食子兒茶素(GC)，2是表沒食子兒茶素(EGC)，3是表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)，4是咖啡因(CAF)，5是表兒茶素(EC)，6是表兒茶素沒食子酸酯(ECG)。
[0018]圖2是實(shí)施例1中水洗部分流出液的HPLC色譜圖。
[0019]圖3是實(shí)施例1所得無咖啡因茶多酚產(chǎn)品的HPLC色譜圖。
[0020]圖4是圖1?3的對(duì)比圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，并本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于這些實(shí)施例。
[0022]實(shí)施例1
[0023]1、提取
[0024]將綠茶粉碎后過80目篩，取300g綠茶粉末，用2.4L體積分?jǐn)?shù)為65 %的乙醇水溶液在70°C下提取兩次，每次40分鐘，過濾，濾液在55°C下減壓濃縮回收乙醇，然后用蒸餾水稀釋至茶葉與水的質(zhì)量-體積比為0.02g:1mL,用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至5，離心分離，得到茶湯(其HPLC色譜圖見圖1)。
[0025]2、分離純化
[0026]按常規(guī)方法對(duì)LX-8型大孔吸附樹脂進(jìn)行預(yù)處理(用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇水溶液浸泡過夜并反復(fù)淋洗，再用蒸餾水洗至無醇味，過濾)，將預(yù)處理后的LX-8型大孔吸附樹脂裝入1.5cm (直徑)X 60cm的層析柱中，裝入樹脂高度為15cm，以lBV/h的流速加入53倍柱體積的茶湯，上樣完成后，先用蒸餾水洗脫除雜(流出液的HPLC色譜圖見圖2)，蒸餾水的用量為柱體積的28倍、流速為3BV/h，再用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇水溶液洗脫，其用量為柱體積的16倍、流速為3BV/h，收集體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇水溶液的洗脫液，在55°C下減壓濃縮回收乙醇，冷凍干燥，得到無咖啡因茶多酚產(chǎn)品。
[0027]按照QB2154-1995《茶多酚含量的測(cè)定方法》對(duì)所得產(chǎn)品中茶多酚含量進(jìn)行測(cè)定，以HPLC法對(duì)EGCG含量進(jìn)行測(cè)定(見圖3)。經(jīng)測(cè)定，所得產(chǎn)品茶多酚含量為98.3%，EGCG含量為66.8%，未檢測(cè)出咖啡因，茶多酚的回收率為78.8%,EGCG的回收率為88.9%。
[0028]對(duì)比實(shí)施例1
[0029]1、提取
[0030]將綠茶粉碎后過80目篩，取300g綠茶粉末，用2.4L體積分?jǐn)?shù)為65 %的乙醇水溶液在70°C下提取兩次，每次40分鐘，過濾，濾液在55°C下減壓濃縮回收乙醇，濃縮液用水稀釋，得到茶湯，測(cè)得茶湯中EGCG含量為4.10mg/mL。
[0031]2、分離純化
[0032]按常規(guī)方法對(duì)LX-8型大孔吸附樹脂進(jìn)行預(yù)處理，將預(yù)處理后的LX-8型大孔吸附樹脂裝入1.5cm(直徑)X60cm的層析柱中，裝入樹脂高度為15cm，以lBV/h的流速加入4倍柱體積的茶湯，上樣完成后，先用體積分?jǐn)?shù)為10%的乙醇水溶液洗脫，其用量為柱體積的4倍、流速為2BV/h，再用體積分?jǐn)?shù)為20%的乙醇水溶液洗脫，其用量為柱體積的4倍、流速為2BV/h，分別收集體積分?jǐn)?shù)為10%和20%的乙醇水溶液的洗脫液，在55°C下減壓濃縮回收乙醇，冷凍干燥。經(jīng)測(cè)定，體積分?jǐn)?shù)為10%的乙醇水溶液的洗脫液部分所得產(chǎn)品中茶多酚含量為84.2%，EGCG含量為52.4%，咖啡因含量為12.5%;體積分?jǐn)?shù)為20%的乙醇水溶液的洗脫液部分所得產(chǎn)品中茶多酚含量為96.9%，EGCG含量為73.0%，咖啡因含量為0.4%；兩部分茶多酚的總回收率為58.7%,EGCG的總回收率為43.7%。
[0033]實(shí)施例2
[0034]本實(shí)施例的提取步驟1與實(shí)施例1相同。在分離純化步驟2中，將預(yù)處理后的LX-8型大孔吸附樹脂裝入3cm(直徑)X60cm的層析柱中，裝入樹脂高度為28.5cm,以lBV/h的流速加入52倍柱體積的茶湯，上樣完成后，先用體積分?jǐn)?shù)為5%的乙醇水溶液洗脫除雜，其用量為柱體積的26倍、流速為3BV/h，再用體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇水溶液洗脫，其用量為柱體積的17倍、流速為3BV/h，收集體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇水溶液的洗脫液，在55°C下減壓濃縮回收乙醇，冷凍干燥，得到無咖啡因茶多酚產(chǎn)品。經(jīng)測(cè)定，所得產(chǎn)品茶多酚含量為96.7%，EGCG含量為62.2%，未檢測(cè)出咖啡因，茶多酚的回收率為71.6%，EGCG的回收率為93.6%。
[0035]實(shí)施例3
[0036]本實(shí)施例的提取步驟1中，用蒸餾水稀釋至茶葉與水的質(zhì)量-體積比為
0.05g: lmL，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3，該步驟的其他步驟與實(shí)施例1相同，得到茶湯。在分離純化步驟2中，按常規(guī)方法對(duì)LX-8型大孔吸附樹脂進(jìn)行預(yù)處理，將預(yù)處理后的LX-8型大孔吸附樹脂裝入3cm(直徑)X60cm的層析柱中，裝入樹脂高度為15cm，以0.5BV/h的流速加入37倍柱體積的茶湯，上樣完成后，先用蒸餾水洗脫除雜，蒸餾水的用量為柱體積的30倍、流速為lBV/h，再用體積分?jǐn)?shù)為50%的乙醇水溶液洗脫，其用量為柱體積的20倍、流速為1BV/h，收集體積分?jǐn)?shù)為50%的乙醇水溶液的洗脫液，減壓濃縮蒸除乙醇，冷凍干燥，得到無咖啡因茶多酚產(chǎn)品。經(jīng)測(cè)定，所得產(chǎn)品茶多酚含量為96.0%，EGCG含量為64.3%，未檢測(cè)出咖啡因，茶多酚的回收率為80.4%,EGCG的回收率為81.9%。
[0037]實(shí)施例4
[0038]本實(shí)施例的提取步驟1與實(shí)施例1相同。在分離純化步驟2中，按常規(guī)方法對(duì)LX-8型大孔吸附樹脂進(jìn)行預(yù)處理，將預(yù)處理后的LX-8型大孔吸附樹脂裝入3cm(直徑)X60cm的層析柱中，裝入樹脂高度為45cm，以2BV/h的流速加入51倍柱體積的茶湯，上樣完成后，先用體積分?jǐn)?shù)為5%的乙醇水溶液洗脫除雜，其用量為柱體積的28倍、流速為4BV/h，再用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇水溶液洗脫，其用量為柱體積的14倍、流速為4BV/h，收集體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇水溶液的洗脫液，減壓濃縮蒸除乙醇，冷凍干燥，得到無咖啡因茶多酚產(chǎn)品。經(jīng)測(cè)定，所得產(chǎn)品茶多酚含量為97.2%，EGCG含量為61.2%，未檢測(cè)出咖啡因，茶多酚的回收率為70.9%, EGCG的回收率為86.8%。
【權(quán)利要求】
1.一種無咖啡因茶多酚分離純化的方法，其特征在于它由下述步驟組成: (1)提取 將茶葉粉碎后過60?80目篩，用體積分?jǐn)?shù)為O?80%的乙醇水溶液提取，過濾，蒸發(fā)回收乙醇，用水稀釋至茶葉與水的質(zhì)量-體積比為0.02?0.05g:1mL,用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3?5，離心或過濾分離，得到茶湯； (2)分離純化 將茶湯上LX-8型大孔吸附樹脂柱，上樣量為柱體積的37?56倍，上樣流速為0.5?2BV/h，先用體積分?jǐn)?shù)為O?5%的乙醇水溶液洗脫除雜，其用量為柱體積的26?30倍、流速為I?4BV/h，再用體積分?jǐn)?shù)為50%?70%的乙醇水溶液洗脫，其用量為柱體積的14?20倍、流速為I?4BV/h，收集體積分?jǐn)?shù)為50%?70%的乙醇水溶液的洗脫液，減壓濃縮，噴霧干燥或冷凍干燥，得到無咖啡因茶多酚產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無咖啡因茶多酚分離純化的方法，其特征在于:所述的LX-8型大孔吸附樹脂柱的徑高比為1:5?15。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無咖啡因茶多酚分離純化的方法，其特征在于:所述的LX-8型大孔吸附樹脂柱的徑高比為1:10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無咖啡因茶多酚分離純化的方法，其特征在于:所述的茶湯的上樣量為柱體積的51?56倍，上樣流速為lBV/h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無咖啡因茶多酚分離純化的方法，其特征在于:所述的體積分?jǐn)?shù)為O?5%的乙醇水溶液的用量為柱體積的28倍、流速為3BV/h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無咖啡因茶多酚分離純化的方法，其特征在于:所述的體積分?jǐn)?shù)為50%?70%的乙醇水溶液的用量為柱體積的16倍、流速為3BV/h。
【文檔編號(hào)】A61K36/82GK104398669SQ201410604374
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】李翠芹, 張琪, 劉希 申請(qǐng)人:陜西師范大學(xué)