CN101643466B - 一种高纯度的表没食子儿茶素没食子酸酯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高纯度的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)及其制备方法，其中表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量为98.0％～99.9％，其制备方法主要由提取、萃取、层析分离、结晶工序组成。本发明的制备工艺重现性好，所得到的表没食子儿茶素没食子酸酯的含量高，成本低，质量稳定可控，适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明公开了一种高纯度的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)及其制备方法，以及以表没食子儿茶素没食子酸酯为主要成分的药物组合物。本发明属于医药保健领域范畴。
背景技术
茶多酚是从绿茶中提取的一种多酚类成分，它是由六种以上的单体组成，其中的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)是含量最高、活性最强的主要活性成分。因为具有特殊的多羟基化学结构，表没食子儿茶素没食子酸酯具有非常强的抗氧化活性，能够保护细胞和DNA免受损害，在抗癌和心血管疾病方面担当了重要的角色。研究表明，EGCG具有显著的抗氧化，清除体内自由基，抗肿瘤，抗突变，抗衰老，抗炎，抗病毒等一系列生物学活性，对预防和治疗恶性肿瘤，高血脂症，动脉硬化，脑血栓，糖尿病，肥胖病等均有良好作用，这些作用使EGCG具有非常广阔的应用前景和市场价值。
随着人们生活水平的提高和保健意识的加强，人们对天然抗氧剂的认识和需求也不断提高，尤其在欧美等发达国家，以茶多酚、原花青素等为代表的天然抗氧剂的市场需求越来越大，同时对这类产品的质量要求也越来越高。以茶多酚为例，目前市场上已经逐步倾向于使用其中结构明确、高纯度、高活性的单体成分表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)，对其含量要求在98％以上。
在此背景条件下，利用先进的分离纯化技术，生产出高纯度的表没食子儿茶素没食子酸酯，将会具有更加明确的社会意义和经济价值。
目前文献报道或专利公开的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)制备技术虽然很多，但绝大多数的工艺技术都属于实验室制备级别，制备量通常都在毫克至数克之间，最多也只有几十克的制备量，这些技术很难进行大批量工业化生产，也远远满足不了日益增长的市场需求。
例如在专利号为CN 1193994C的“表没食子儿茶素没食子酸酯单体纯化方法”的发明专利中，公开了一种高含量的表没食子儿茶素没食子酸酯纯化方法，其工艺过程中采用了葡聚糖凝胶LH-20进行分离纯化，虽然也制备得到了少量表没食子儿茶素没食子酸酯单体，但众所周知，葡聚糖凝胶LH-20是一种价格昂贵的分离材料，每公斤的价格为数万元人民币，一般只适合用于实验室分离少量的对照品时才会使用，这种技术显然也不能用于工业化生产 诸如此类的公开技术还有很多，如专利号为CN 1164583C的“表没食子儿茶素没食子酸酯的分离制备工艺”的专利中，采用高效液相色谱(HPLC)制备柱分离，选用的分离材料是昂贵的C18，同样属于实验室分离范畴，制备量通常也只是毫克至数克级别，无法进行工业化生产。
以上例举的技术属于缺乏实用性的情况，此外还有很多文献和专利公开的技术虽然具备一定实用性，但工艺过程复杂、生产成本高，相比较缺乏先进性。例如在专利号为CN 1733753A的“一种表没食子儿茶素没食子酸酯单体的纯化方法”的发明专利中，采用了微孔滤膜过滤及冷冻干燥等方法进行表没食子儿茶素没食子酸酯单体的制备，生产成本显然会非常高。另外还有采用铝盐、钙盐、镁盐等无机盐进行络合沉淀的方法进行表没食子儿茶素没食子酸酯单体的制备，不但在生产过程中不可避免会带来一定程度的污染，而且生产成本也相对较高。在其他一些文献或专利中，还公开了采用大孔吸附树脂层析技术进行表没食子儿茶素没食子酸酯制备的方法，属于常规技术，得到的表没食子儿茶素没食子酸酯含量大都在90％左右。
本发明提供了一种高纯度的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，本发明的技术核心是采用了超载吸附和串联式层析的方法，将表没食子儿茶素没食子酸酯与茶多酚中的其它成分在一定条件下进行超载分离后，通过串联层析柱进行二次吸附，再通过分离解吸，使表没食子儿茶素没食子酸酯的含量及得率大大提高，从而得到一种纯度高、稳定性好、成本低的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)。
本发明另一特点是具有良好的实用性，尤其适合工业化生产，经过多批生产验证，每批产量可达数十至数百公斤。
发明内容
本发明的目的在于克服传统工艺的不足，提供了一种高纯度的表没食子儿茶素没食子酸酯。
本发明的目的还在于通过提取、分离、结晶等手段提供一种高纯度的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法。
本发明技术特点是利用表没食子儿茶素没食子酸酯的化学结构的特殊性及其吸附层析行为与茶多酚中其他成分具有不同特征的性质，将其在层析柱上先经过超载吸附后充分去除其它类成分杂质，再通过串联层析方法将其吸附，并通过适当的溶剂洗脱使其与类似结构成分分离，再通过结晶的方法，得到高纯度的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)。
本发明的另一技术特点是工艺路线简洁易行，尤其适合大批量工业化生产，克服了传统 工艺产量不足的缺点，具有很好的实用性。
本发明的优势在于，按照本发明提供的生产工艺生产出来的表没食子儿茶素没食子酸酯纯度高，含量均在98.0～99.9％之间，平均含量大于99.0％，不含咖啡因。
本发明的另一优势在于，按照本发明提供的生产工艺生产表没食子儿茶素没食子酸酯时，样品得率高，损失量很小，不但保证了天然茶多酚资源的充分合理应用，同时生产成本低，具有很好的市场优势。
本发明是通过以下技术方案实现的：
取一定含量的茶多酚粗品，加适量溶剂提取，过滤，弃去不溶性残渣，滤液浓缩至一定体积后，加适量有机溶剂进行多次液-液萃取；弃去下层杂质，上层有机相合并后，回收有机溶剂，得到初步纯化后的茶多酚稠膏；稠膏加入适量溶剂溶解，得到茶多酚样品溶液。
将上述茶多酚样品溶液过装有适当材料的串联式层析柱(前柱为除杂柱，用于吸附去除杂质，后柱为分离柱，用于分离精制)；样品溶液通过前柱后，加适量溶剂洗脱，使表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)得到充分解吸，同时吸附去除其它类杂质，收集合并洗脱液；前柱的洗脱液再过后柱，使表没食子儿茶素没食子酸酯得到充分吸附，同时洗脱去除极性杂质。后柱吸附充分后，再加适量溶剂进行洗脱，使富集的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)从后柱解吸下来，得到表没食子儿茶素没食子酸酯溶液。
将上述表没食子儿茶素没食子酸酯溶液减压浓缩至稠膏后，加入适量结晶溶剂溶解，放冷，加入少量高纯度表没食子儿茶素没食子酸酯晶种，静置，结晶，过滤，滤饼加少量纯化水洗涤，干燥，即得高纯度表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)。
根据本发明的比较优选的实施方案，制备高纯度表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)的方法包括如下步骤：
(1)取一定含量的茶多酚粗品，加适量纯化水作溶剂进行温浸搅拌提取，提取液过滤，残渣弃去；
(2)提取液减压浓缩至一定体积后，加一定体积乙酸乙酯进行液-液萃取，合并乙酸乙酯层并减压回收至稠膏状，加入适量纯化水溶解，得到茶多酚样品溶液。
(3)将上述茶多酚样品溶液过分别装有聚酰胺(前柱)和大孔吸附树脂(后柱)的串联式层析柱，加纯化水充分洗脱后，解除串联，后柱加一定浓度的乙醇进行解吸附洗脱，得到表没食子儿茶素没食子酸酯溶液。
(4)将上述表没食子儿茶素没食子酸酯溶液减压浓缩至稠膏状后，加入适量结晶溶剂溶解，放冷，加入少量高纯度表没食子儿茶素没食子酸酯晶种，静置，在一定温度下结晶24小时，过滤，滤饼加少量纯化水洗涤，干燥，即得高纯度表没食子儿茶素没食子酸酯。
上述步骤(1)中，提取溶剂可改用10～50％的甲醇、乙醇或丙酮，从生产成本角度考虑，优先使用水作溶剂进行提取；提取次数为1～3次，优选2次；每次溶剂量为5～10倍量(M∶V)，优选8倍量；温度为30～70℃，优选50℃。
上述步骤(2)中，所用的萃取溶剂可以为乙酸乙酯、正丁醇和异丙醇，优选乙酸乙酯；萃取次数为1～3次，优选2次；萃取溶剂用量为初始原料茶多酚粗品的2～10倍量(M∶V)，优选6倍量。
上述步骤(3)中，层析柱前柱所用的填料可以为聚酰胺、大孔吸附树脂，优选聚酰胺；聚酰胺粒度为10～300目，优选100～200目；层析柱后柱大孔吸附树脂的型号可以为HPD-100、300、400、500、600，或D101、D1300，优选HPD-100；纯化水的洗脱用量为3～15倍前柱柱体积(V∶V)，优选7倍柱体积；乙醇的洗脱用量为2～10倍后柱柱体积(V∶V)，优选4倍柱体积；乙醇浓度为10～50％，优选30％。综合对上样量、吸附率、解吸速度、洗脱率、最终成品收率等各方面因素的考察，层析柱按常规操作方法装填，装柱量不少于柱高的2/3，最好选用直径与柱高比在1∶4～1∶6的柱；洗脱速度优选为1000～2000毫升/分钟。
上述步骤(4)中，表没食子儿茶素没食子酸酯溶液可在55～75℃下减压浓缩，优选65℃；加入的溶剂可以为纯化水、甲醇、乙醇、丙酮，优选为纯化水；结晶温度为0～30℃，优选0～20℃，进一步优选为2～10℃；结晶液中加入的表没食子儿茶素没食子酸酯晶种纯度大于99％；结晶时间为6～48小时，优选为24小时；结晶干燥温度为40～80℃，优选60℃。
根据本发明的技术方案，得到的高纯度表没食子儿茶素没食子酸酯原料可加适当的辅料制成一定形式的药物制剂，包括片剂、胶囊、粉针或大、小针剂。
本发明通过科学可行的方法从茶多酚中经提取、分离纯化、结晶等一系列步骤，特别是串联式层析这一关键步骤，制得表没食子儿茶素没食子酸酯，含量大于98％，符合国家药品监督管理局《新药审批办法》规定的中药及化药一类的原料标准，并可进一步将本品制成各种可用的制剂。
本发明提供了一种含量高、成分明确、质量可控、药效确切、副作用小的表没食子儿茶素没食子酸酯及其制备方法，该原料在抗氧化、抗病毒、抑菌、心脑血管疾病及抗肿瘤等方 面效果明显。本发明的制备工艺已经通过多批生产验证，证明其重复性、稳定性良好，原料的得率高，适合工业化生产。
具体实施方式
以下实施例中，所用的提取用水为纯化水，所用乙醇为药用级，茶多酚粗品为市售绿茶提取物，其中表没食子儿茶素没食子酸酯含量为10～60％的粗品均可适用于本发明提供的工艺；样品中表没食子儿茶素没食子酸酯含量采用高效液相色谱法(HPLC)测定。
下列实施例旨在进一步举例描述本发明，而不是以任何方式限制本发明。
实施例一：
取茶多酚粗品(EGCG含量为40.4％)10kg，加100L纯化水于45℃温浸搅拌提取2次，每次0.5小时，合并提取液，过滤，残渣弃去；
提取液于60℃减压浓缩至50L后，加50L乙酸乙酯进行液-液萃取2次，合并乙酸乙酯层并于60℃减压回收至稠膏状，加入50L纯化水溶解，得到茶多酚样品溶液。
将上述茶多酚样品溶液过分别装有100～200目聚酰胺(前柱)和HPD-100大孔吸附树脂(后柱)的串联式层析柱，加纯化水100L充分洗脱后，解除串联，后柱(HPD-100大孔吸附树脂柱)加20％的乙醇100L进行解吸附洗脱，收集洗脱液，得到表没食子儿茶素没食子酸酯溶液。
将上述表没食子儿茶素没食子酸酯溶液于55℃减压浓缩至稠膏状后，加入纯化水5L溶解，放冷至25℃，加入约100毫克含量为99.6％的高纯度表没食子儿茶素没食子酸酯作为晶种，静置，在25℃下结晶24小时，过滤，滤饼加600mL纯化水洗涤，于55℃下减压干燥，得表没食子儿茶素没食子酸酯原料3.1kg。
经高效液相色谱法(HPLC)测定，本批原料中表没食子儿茶素没食子酸酯含量为99.2％。
实施例二：
取茶多酚粗品(EGCG含量为45.1％)10kg，加50L乙醇(浓度10％)于45℃温浸搅拌提取3次，每次1小时，合并提取液，过滤，残渣弃去；
提取液于55℃减压浓缩至50L后，加50L乙酸乙酯进行液-液萃取3次，合并乙酸乙酯层并于50℃减压回收至稠膏状，加入100L纯化水溶解，得到茶多酚样品溶液。
将上述茶多酚样品溶液过分别装有30～100目聚酰胺(前柱)和D101大孔吸附树脂(后 柱)的串联式层析柱，加纯化水80L充分洗脱后，解除串联，后柱(D101大孔吸附树脂柱)加30％的乙醇70L进行解吸附洗脱，收集洗脱液，得到表没食子儿茶素没食子酸酯溶液。
将上述表没食子儿茶素没食子酸酯溶液于60℃减压浓缩至稠膏状后，加入纯化水6L溶解，放冷至25℃，加入约50毫克含量为99.6％的高纯度表没食子儿茶素没食子酸酯作为晶种，静置，在10℃下结晶30小时，过滤，滤饼加1000mL纯化水洗涤，于50℃下减压干燥，得表没食子儿茶素没食子酸酯原料3.4kg。
经高效液相色谱法(HPLC)测定，本批原料中表没食子儿茶素没食子酸酯含量为99.6％。
实施例三：
取茶多酚粗品(EGCG含量为35.4％)50kg，加300L纯化水于40℃温浸搅拌提取2次，每次1小时，合并提取液，过滤，残渣弃去；
提取液于65℃减压浓缩至300L后，加300L乙酸乙酯进行液-液萃取2次，合并乙酸乙酯层并于50℃减压回收至稠膏状，加入600L纯化水溶解，得到茶多酚样品溶液。
将上述茶多酚样品溶液过分别装有型号为HPD-100大孔吸附树脂(前柱)和D101大孔吸附树脂(后柱)的串联式层析柱，加纯化水500L充分洗脱后，解除串联，后柱(D101大孔吸附树脂柱)加25％的乙醇400L进行解吸附洗脱，收集洗脱液，得到表没食子儿茶素没食子酸酯溶液。
将上述表没食子儿茶素没食子酸酯溶液于55℃减压浓缩至稠膏状后，加入纯化水15L溶解，放冷至25℃，加入约500毫克含量为99.6％的高纯度表没食子儿茶素没食子酸酯作为晶种，静置，在4℃下结晶48小时，过滤，滤饼加2500mL纯化水洗涤，于60℃下减压干燥，得表没食子儿茶素没食子酸酯原料12.5kg。
经高效液相色谱法(HPLC)测定，本批原料中表没食子儿茶素没食子酸酯含量为99.5％。
实施例四：
取茶多酚粗品(EGCG含量为50.2％)100kg，加800L纯化水于50℃温浸搅拌提取2次，每次1小时，合并提取液，过滤，残渣弃去；
提取液于60℃减压浓缩至500L后，加500L乙酸乙酯进行液-液萃取2次，合并乙酸乙酯层并于60℃减压回收至稠膏状，加入500L纯化水溶解，得到茶多酚样品溶液。
将上述茶多酚样品溶液过分别装有100～200目聚酰胺(前柱)和HPD-100大孔吸附树脂 (后柱)的串联式层析柱，加纯化水1000L充分洗脱后，解除串联，后柱(HPD-100大孔吸附树脂柱)加25％的乙醇100L进行解吸附洗脱，收集洗脱液，得到表没食子儿茶素没食子酸酯溶液。
将上述表没食子儿茶素没食子酸酯溶液于60℃减压浓缩至稠膏状后，加入纯化水25L溶解，放冷至20℃，加入约1克含量为99.9％的高纯度表没食子儿茶素没食子酸酯作为晶种，静置，在4℃下结晶24小时，过滤，滤饼加2L纯化水洗涤，于55℃下减压干燥，得表没食子儿茶素没食子酸酯原料36.2kg。
经高效液相色谱法(HPLC)测定，本批原料中表没食子儿茶素没食子酸酯含量为99.9％。
实施例五：
取茶多酚粗品(EGCG含量为20.2％)10kg，加50L丙酮(浓度50％)于40℃温浸搅拌提取3次，每次1小时，合并提取液，过滤，残渣弃去；
提取液于50℃减压浓缩至20L后，加20L乙酸乙酯进行液-液萃取3次，合并乙酸乙酯层并于50℃减压回收至稠膏状，加入50L纯化水溶解，得到茶多酚样品溶液。
将上述茶多酚样品溶液过分别装有100～200目聚酰胺(前柱)和D1300大孔吸附树脂(后柱)的串联式层析柱，加纯化水100L充分洗脱后，解除串联，后柱(D1300大孔吸附树脂柱)加30％的乙醇80L进行解吸附洗脱，收集洗脱液，得到表没食子儿茶素没食子酸酯溶液。
将上述表没食子儿茶素没食子酸酯溶液于50℃减压浓缩至稠膏状后，加入纯化水2L溶解，放冷至25℃，加入约50毫克含量为99.9％的高纯度表没食子儿茶素没食子酸酯作为晶种，静置，在10℃下结晶24小时，过滤，滤饼加500mL纯化水洗涤，于55℃下减压干燥，得表没食子儿茶素没食子酸酯原料1.4kg。
经高效液相色谱法(HPLC)测定，本批原料中表没食子儿茶素没食子酸酯含量为99.7％。
实施例六：
表没食子儿茶素没食子酸酯注射液的制备
取实施例四中的表没食子儿茶素没食子酸酯原料2.0g，加适量注射用水溶解后，再加入活性碳0.02g，加热煮沸20分钟，滤过，加水至900mL，用0.1％的NaOH溶液调节pH至6.0，静置2h，滤过，滤液加注射用水至1000mL，灌封(10mL/支，2mg/mL)，灭菌，即得表没食子儿茶素没食子酸酯注射液。用法用量为每日1次，每次20～40mg，静脉注射或加入生理盐 水或5～10％的葡萄糖溶液中静脉滴注。
实施例七：
表没食子儿茶素没食子酸酯胶囊的制备
取实施例四中的表没食子儿茶素没食子酸酯原料50.0g，淀粉50.0g，β-环糊精100.0g，混匀，制粒，过60目筛，干燥后装成1000粒胶囊，即得表没食子儿茶素没食子酸酯胶囊。用法用量为：口服，每次1～2粒，每日3次。
实施例八：
表没食子儿茶素没食子酸酯片的制备
取实施例四中的表没食子儿茶素没食子酸酯原料50.0g，淀粉50.0g，β-环糊精98.0g，微粉硅胶1.0g，硬脂酸镁1.0g，混匀，制粒，过40目筛，干燥后压成1000片，即得表没食子儿茶素没食子酸酯片。用法用量为：口服，每次1～2片，每日3次。
Claims (20)
1.一种表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，由以下步骤组成：
步骤(1)：取一定含量的茶多酚粗品，加入一定溶媒提取，合并提取液；
步骤(2)：取提取液，浓缩至一定体积，加入一定体积的有机溶剂进行多次液-液萃取，使表没食子儿茶素没食子酸酯充分转移至有机层中，合并有机层，浓缩至稠膏状，加适量溶剂溶解，得茶多酚样品溶液；
步骤(3)：将上述茶多酚样品溶液过分别装有适当填料的前柱和后柱所组成的串联式层析柱，加适量溶剂充分洗脱；解除串联，后柱加一定浓度的乙醇溶液进行解吸附洗脱，收集洗脱液，得表没食子儿茶素没食子酸酯溶液；
步骤(4)：将上述表没食子儿茶素没食子酸酯溶液减压浓缩至稠膏后，加入适量结晶溶剂溶解，放冷，加入少量高纯度表没食子儿茶素没食子酸酯作为晶种，静置，在一定温度下结晶，过滤，滤饼加少量纯化水洗涤，干燥，即得高纯度表没食子儿茶素没食子酸酯。
2.根据权利要求1所述的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，其特征在于其步骤(1)中的提取溶媒为水、乙醇、甲醇、丙酮中的一种或其中任意几种的任意比例的混合溶媒；提取次数为1～3次；每次溶剂量质量体积比为3～15倍量；提取温度为30～70℃。
3.根据权利要求1所述的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，其特征在于其步骤(2)中样品溶液浓缩至体积为起始原料茶多酚粗品的质量体积比为1～20倍量。
4.根据权利要求1所述的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，其特征在于其步骤(2)中样品溶液浓缩至体积为起始原料茶多酚粗品的质量体积比为2～10倍量。
5.根据权利要求1所述的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，其特征在于其步骤(2)中萃取所用的有机溶剂为乙酸乙酯、正丁醇、异丙醇、氯仿、石油醚，；萃取次数为1～3次；萃取溶剂用量为起始原料茶多酚粗品的质量体积比为2～10倍量。
6.根据权利要求1所述的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，其特征在于其步骤(2)中萃取所用的有机溶剂为乙酸乙酯。
7.根据权利要求1所述的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，其特征在于其步骤(3)中所用的串联式层析柱前柱的填料为聚酰胺、大孔吸附树脂、氧化铝。
8.根据权利要求1所述的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，其特征在于其步骤(3)中所用的串联式层析柱后柱的填料为大孔吸附树脂、聚酰胺。
9.根据权利要求1所述的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，其特征在于其步骤(3)中串联式层析柱所用的洗脱溶剂可以为水、甲醇、乙醇中的一种或其中任意几种的任意 比例的混合溶媒。
10.根据权利要求1所述的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，其特征在于其步骤(3)中串联式层析柱解除串联后，后柱解吸附洗脱所用的乙醇溶液浓度为10～50％。
11.根据权利要求1所述的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，其特征在于其步骤(4)中加入的结晶溶剂为纯化水、甲醇、乙醇、丙酮。
12.根据权利要求1所述的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，其特征在于其步骤(4)中加入的结晶溶剂为纯化水。
13.根据权利要求1所述的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，其特征在于其步骤(4)中结晶的时间为6～48小时。
14.根据权利要求1所述的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，其特征在于其步骤(4)中结晶温度为0～30℃。
15.根据权利要求2所述的表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法，其特征在于其步骤(4)中结晶样品的干燥温度为40～80℃。
16.根据权利要求7所述的串联式层析柱前柱填料为聚酰胺。
17.根据权利要求8所述的串联式层析柱后柱填料为大孔吸附树脂。
18.根据权利要求16所述的层析柱前柱填料聚酰胺的粒度为10～300目。
19.根据权利要求17所述的层析柱后柱填料大孔吸附树脂型号为HPD-100、300、400、500、600，或D101、D1300。
20.根据权利要求19所述的层析柱后柱填料大孔吸附树脂型号为HPD-100。
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| CN2009100268353A CN101643466B (zh) | 2009-06-02 | 2009-06-02 | 一种高纯度的表没食子儿茶素没食子酸酯及其制备方法 |
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