CN101016344A

CN101016344A - 一种高纯度茶多糖的制备工艺

Info

Publication number: CN101016344A
Application number: CN 200710037543
Authority: CN
Inventors: 魏新林; 王元凤
Original assignee: Shanghai Normal University
Current assignee: Shanghai Normal University; University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2007-02-13
Filing date: 2007-02-13
Publication date: 2007-08-15

Abstract

本发明涉及一种纯化茶多糖方法，具体地说是一种纯化的茶多糖，其总糖含量≥80.00％，系将茶叶用酶溶液低温浸泡或提取，或者茶叶用有机溶剂或有机溶剂的水溶液浸泡或提取除去多酚类杂质后，滤渣用酶溶液提取；将上述二种酶水提取液流过一种离子交换树脂，经树脂吸附除去色素、蛋白质等杂质，收集不被树脂吸附的流出液，浓缩或/和干燥。该方法不仅简便、快速、高效、成本低、无污染、多糖纯度高，而且是一种适合工业生产的方法。

Description

一种高纯度茶多糖的制备工艺

技术领域

本发明涉及一种纯化茶多糖及提成方法，具体地说是一种纯化的茶多糖，其总糖含量达到≥80.00％，系采用大孔树脂分离提取的方法。茶多糖是茶叶中继茶多酚之后发现的又一重要的生物活性多糖。在日本和中国民间早有用粗老茶治疗糖尿病的习惯，如日本用30年或100年以上树龄茶树老叶制成的淡茶或酽茶，经临床观察，慢性糖尿病患者饮用后可使尿糖减少，症状减轻直至恢复健康。

1987年，日本学者清水岑夫研究发现茶叶治疗糖尿病的药理成分为茶多糖。从二十世纪90年代初开始，研究主要集中在粗茶多糖的药理作用方面，研究表明：茶多糖具有防辐射、抗凝血、抗血栓、降血糖、增强免疫功能、降血压、耐缺氧、增加冠状动脉血流量和降血脂等作用。

当前提取、纯化茶多糖技术，主要有以下几种：1)利用传统方法，茶叶用去离子低温浸泡或提取，或者茶叶用有机溶剂或有机溶剂的水溶液浸泡或提取除去多酚类杂质后，滤渣用去离子水提取，浓缩，醇沉，纤维素、凝胶柱层析等。2)利用有机溶剂去多酚、蛋白质消除剂去蛋白，结合超滤膜分离，从茶叶中提取多糖。3)利用去离子水、柠檬酸、乙醇等混合溶剂，对粗老茶进行分段浸提，浓缩，醇沉，混合，干燥，提取茶多糖、多酚类物质。上述方法存在步骤复杂且成本高，多糖得率低，纯度不高，活性低等问题。目前市场上提供的茶多糖产品其多糖含量低于40％，且颜色深褐。由于上述提取、纯化技术所存在的问题，因此需要进行改进。

发明内容

针对现有提取、纯化技术中所存在的工艺虽简单但产品纯度低，或者虽可得到纯度高的茶多糖，但工艺复杂，只能实验室制备，无法进行规模化生产等不足，本发明的目的在于提供一种工艺简单、能耗低、快速高效安全、有利于规模化生产的纯化茶多糖的制备工艺及由该制备工艺得到的高纯度茶多糖，其总糖含量达到≥80％。

本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的：

本发明提供的纯化茶多糖，其总糖含量达到≥80.00％。分析结果表明本发明的茶多糖由半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸等单糖组成，但主要以半乳糖为主，是一种既有酸性多糖又有中性多糖的杂多糖。

本发明纯化茶多糖的制备方法如下：

1)、将茶叶采用复合酶溶液低温浸泡或提取，或者将茶叶用有机溶剂或有机溶剂的水溶液浸泡或提取，除去多酚类杂质；

2)、除去多酚类杂质之后，滤渣用复合酶溶液提取；

3)、复合酶提取完毕后的滤渣加水继续提取；

4)、将步骤1)、步骤2)和步骤3)的提取液流过大孔离子交换树脂，经树脂吸附除去色素、蛋白质等杂质；

5)、收集不被树脂吸附的流出液，经浓缩或/和干燥后得到高纯度茶多糖。

所述的茶叶经粉碎为粉末的为好，如粉碎至60～100目。

在本发明的方法中，所述的提取步骤中所用酶为复合酶溶液浸泡或提取，通常提高固液重量比、温度、时间均对提取有利，茶叶与酶溶液的比例1∶5～10，酶加入量为茶叶干重的0.1～0.8％，提取时间1～4h，温度35～60℃，酶溶液的pH值调节为4～7。固液重量比以1∶3～8为佳。

在本发明的方法中，所述的复合酶解提取完毕后的滤渣加水继续提取，茶叶与水的重量比为1∶5～15，提取时间1～4h，温度35～60℃，pH范围4.0～7.0。

本发明中所述的有机溶剂可以是低分子的醇、酯、醚、酮、腈以及石油醚等。如甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、甲酸甲酯、乙酸乙酯、乙腈、苯、等。从经济和安全考虑，采用乙醇及其水溶液为60～95％的乙醇水溶液。有机溶剂提取或浸泡的温度是50～80℃，茶叶与有机溶剂的比例为1∶3～10。

在本发明的方法中，所述的水优选去离子水。

在本发明的方法中，所述的茶叶用有机溶剂或有机溶剂的水溶液浸泡或提取除去多酚类杂质后，过滤后滤渣用复合酶溶液提取，其中的过滤最好采用离心过滤或60～100目的尼龙布过滤的办法。

在本发明的方法中，是所述的浓缩或/和干燥是指蒸馏、真空浓缩、薄膜浓缩、离心分离、冷冻干燥、喷雾干燥。从经济和产物活性考虑，优选采用冷冻干燥或粉末喷雾干燥。

在本发明的方法中，所述的干燥前的溶液最好先进行浓缩，浓缩液与有机溶剂重沉淀，沉淀液离心分离，固相部分溶解后冻干。所述的与水共溶的有机溶剂可以是乙腈、乙醇、丙酮等。

本发明的优点：

(1)针对茶叶的有效成分均处于原生质体中，而原生质体又处于细胞壁和细胞间质包裹下的特点，选用主要成分是复合酶液来分解构成细胞壁及细胞间质的纤维素、半纤维素和果胶质，使细胞壁及细胞间质结构产生局部疏松、膨胀、崩溃等变化，从而增大了有效成分的扩散面积，减小传质阻力，提高了有效成分的提取率，对于大分子的茶多糖其效果更加显著，相当于同条件下水提取茶多糖得率的2～3倍。

(2)酶的作用专一性强，对有效成分的分子结构无影响。酶提过程可在低温下进行，低温提取的茶多糖的生物活性亦更强。

(3)采用大孔树脂法提取茶多糖，不仅可使该树脂得到再生而循环利用，还可以选择性除掉茶多糖溶液中的色素、多酚、蛋白质等杂质，使工业化生产高纯度的茶多糖成为可能。

本发明方法提取、纯化茶多糖步骤简便，快速有效，容易操作，成本低廉，无环境污染，所得茶多糖含量较高大于80％，是一种适合工业化生产的方法。纵上所述，本发明工艺步骤简便、成本低、无污染、多糖纯度高，属提取、纯化茶多糖的新方法。

附图说明：

图1是本发明的茶多糖的红外光谱图；

图2(A、B)是各种标准糖的气相色谱图；

图3是本发明的茶多糖的气相色谱分析图；

图4是标准糖醛酸的离子色谱图；

图5是本发明的茶多糖的离子色谱图。

具体实施方式

通过下述实施将有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。

实施例1

低级粗老绿茶800克，用4000mL丙酮浸提1～3h，过滤，滤渣加去离子水4～12L，加复合酶液量4g，升温35～60℃，调pH值范围4～7，提取1～4h；过滤后的滤渣加水4～8L，温度35～60℃，pH值4～6，提取1～4h，合并两次滤液，55℃减压浓缩，2～4倍体积丙酮沉淀，沉淀复溶于水，稀释至合适的浓度，以0.5～4BV/h的速度流过D296型大孔树脂，先用去离子水洗脱，洗脱液用60～95％的乙醇重沉淀，沉淀溶解后冷冻干燥，得浅绿色的多糖样品TPS 9.26g，茶多糖质量分数为82.6％，收率占茶叶干重的1.16％。

实施例2

低级粗老绿茶10公斤，用体积分数为50～80％的乙醇50L 40～80℃提取0.5～4h，提取后的茶渣加复合酶液量30g，加水50～150L，温度35～60℃，调pH值范围4～7，提取1～4h，再加去离子水50～150L，35～60℃提取1～4h，合并两次的提取液，55℃减压浓缩，1～4倍体积工业乙醇沉淀，沉淀复溶于水，稀释至合适的浓度，以0.5～4BV/h的速度流过D296型大孔树脂，先用去离子水洗脱，洗脱液浓缩冷冻干燥，得多糖样品TPS 132.35g，茶多糖质量分数为80.7％，收率占茶叶干重的1.32％。

实施例3

将实施例1的茶多糖进行红外分析，谱图如图1所示。结果表明在500～4000cm^-1区具有多糖类物质的一般特征吸收峰，表明3200～3600cm^-1出现宽峰为O-H的伸缩振动，2800～3000cm^-1的弱峰为C-H吸收峰，这是糖类的特征峰。另外，还出现1730cm^-1处甲氧酯基或O-乙酰基的-C＝O的伸缩振动，1147cm^-1的吡喃糖环的醚键(C-O-C)伸缩振动，890cm^-1处的β型端基差向异构的C-H变角振动等特征吸收峰。表明该茶多糖以β型端基差向异构的吡喃糖环为主。茶多糖组分分析：

称取茶多糖样品10mg，加入2mol/L H₂SO₄2mL，105℃水解8h，水解液用碳酸钡中和，离心，上清液减压浓缩蒸干。蒸干后的水解样品加入2mg肌醇，10mg盐酸经胺，0.5ml砒啶，90℃反应30min.不断振摇。取出冷却至室温。加入0.5ml醋酸酐，90℃反应30min后取出，气相色谱分析。分析条件：OV1801弹性石英毛细管柱(25mm×0.33mm)，FID检测器，载气N₂：2ml/min，H₂：40ml/min，空气：550ml/min，程序升温方式：180℃(5min)升温240℃(25min)/3℃/min，气化室温度280℃，检测器温度260℃，进样量10μL。如图2-图5所示，表明本发明的茶多糖是由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖和半乳糖醛酸组成，是一种既有酸性多糖又有中性多糖的杂多糖。

茶多糖的含量分析：

通过对茶叶多糖提取物的单糖组成分析，我们发现该提取物水解液中同时含有中性多糖，其中的中性多糖主要以半乳糖为主。为了准确的测定中性多糖和酸性多糖的含量，采用以下方法进行测量：首先，以半乳糖醛酸为标准，用间羟基联苯法来测定茶叶多糖提取物中糖醛酸的含量CUA(15.34％)；然后分别用半乳糖和半乳糖醛酸为标准，用苯酚一硫酸法作标准曲线。并用苯酚一硫酸法测定我们的茶多糖样品的吸光度(AT)：根据半乳糖醛酸的苯酚一硫酸法的标准曲线和用间羟基联苯法测定的茶叶多糖提取物中糖醛酸的含量CUA，可以计算出糖醛酸在苯酚一硫酸法中对应的吸光度，则中性多糖对应的吸光度为(AT-CUA)，根据半乳糖的苯酚一硫酸法的标准曲线，可以计算出茶多糖中的中性多糖含量CNS(67.16％)。则茶叶多糖中的总糖含量为(CUA+CNS)(65.26％+15.37％＝80.6％)。

Claims

1.一种高纯度茶多糖的制备工艺，包括如下步骤：

2)、除去多酚类杂质之后，滤渣用复合酶溶液提取；

3)、复合酶提取完毕后的滤渣加水继续提取；

2.如权利要求1所述的茶多糖制备方法，其特征在于，所述步骤1)和步骤2)中，酶的加入量为茶叶干重的0.1～0.8％，提取时间为1～4h，温度为35～60℃，酶溶液的pH值调节为4～7。

3.如权利要求1所述的茶多糖制备方法，其特征在于，所述3)步骤中，茶叶与水的重量比为1∶5～15，提取时间1～4h，温度35～60℃，pH范围4.0～7.0。

4.如权利要求1所述的茶多糖制备方法，其特征在于，所述大孔离子交换树脂为D345型、D314型、D296型、D293型、D202型、D301-III、D113、D152型中的一种。

5.如权利要求1所述的茶多糖制备方法，其特征在于，大孔树脂吸附的多糖溶液中固形物含量0.5～5％，上样液pH值4～7，温度10～40℃，上柱流速0.5～4BV/h。

6.如权利要求1所述的茶多糖制备方法，其特征在于，所述的浓缩或/和干燥为蒸馏、真空浓缩、薄膜浓缩、离心分离、冷冻干燥、喷雾干燥中的一种或一种以上的组合。

7.如权利要求1所述的茶多糖制备方法，其特征在于，浓缩或干燥前的溶液先进行浓缩，浓缩液与有机溶剂共沉淀，沉淀液离心分离，固相部分溶解后冻干。

8.如权利要求1所述的茶多糖制备方法，在于，所述的茶叶粉碎至60～100目。

9.根据权利要求1～8的方法所制得的纯化茶多糖，其特征在于，总糖的重量百分含量≥80.00％。

10.如权利要求9所述的纯化茶多糖，其特征在于，所述的茶多糖为一种既有酸性多糖又有中性多糖的茶多糖。