发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种无有毒有机溶剂残留的从茶叶中提取分离生物碱的方法。
本发明从茶叶中提取生物碱的方法包括如下步骤:
a、原料前处理:采用水或乙醇溶液提取茶叶,然后过滤,滤液浓缩;
b、凝胶层析分离:浓缩后的滤液上样到凝胶层析柱,然后用水洗脱,收集0.8~2BV的洗脱液,洗脱液经干燥得到生物碱;其中,所述凝胶过滤层析所用的填料为葡聚糖凝胶LH-20或交联葡聚糖琼脂糖凝胶。
其中,上述a步骤中所述乙醇溶液的浓度优选为1~40wt%。
其中,上述a步骤中优选采用水提取茶叶。
其中,上述a步骤中所述的过滤优选为膜过滤,所述浓缩优选为减压旋蒸浓缩。
其中,上述b步骤用水洗脱时的流速优选为0.5~5BV/h。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种无有毒有机溶剂残留的从茶叶中提取分离儿茶素的方法。
本发明从茶叶中提取儿茶素的方法包括如下步骤:
a、原料前处理:采用水或乙醇溶液提取茶叶,然后过滤,滤液浓缩;
b、凝胶层析分离:浓缩后的滤液上样到凝胶层析柱,然后用水洗脱,收集0.8~2BV的洗脱液,洗脱液经干燥得到生物碱;其中,所述凝胶过滤层析所用的填料为葡聚糖凝胶LH-20或交联葡聚糖琼脂糖凝胶;
c、儿茶素分离:b步骤用水洗脱生物碱后,用1~2BV的乙醇溶液反冲层析柱,收集乙醇溶液,浓缩干燥得儿茶素。
其中,上述a步骤中所述乙醇溶液的浓度优选为1~40wt%。
其中,上述a步骤中优选采用水提取茶叶。
其中,上述a步骤中所述的过滤优选为膜过滤,所述浓缩优选为减压旋蒸浓缩。
其中,上述b步骤用水洗脱时的流速优选为0.5~5BV/h。
其中,上述c步骤中反冲层析柱的乙醇溶液的浓度优选为20~40wt%。
本发明方法操作简单,生产效率高,经济环保,产品无有毒试剂残留,用于食品、医药等行业安全可靠。本发明方法得到的生物碱只含咖啡碱和少量可可碱;得到的儿茶素由8类儿茶素单体组成,其中抗氧化性最强EGCG含量在60%以上,柱层析对生物碱和儿茶素的回收率都达到98%以上。本发明为茶叶中生物碱、儿茶素的提取提供了一种新的选择,具有广阔的应用前景。
具体实施方式
本发明从茶叶中提取生物碱的方法包括如下步骤:
a、原料前处理:采用水或乙醇溶液提取茶叶,然后过滤,滤液浓缩;
b、凝胶层析分离:浓缩后的滤液上样到凝胶层析柱,然后用水洗脱,收集0.8~2BV的洗脱液,洗脱液经干燥(优选真空冷冻干燥)得到生物碱;其中,所述凝胶过滤层析所用的填料为葡聚糖凝胶LH-20或交联葡聚糖琼脂糖凝胶。
其中,用水或乙醇溶液提取茶叶时,水或乙醇溶液的用量为常规用量即可,进一步的,水或乙醇溶液的用量优选为茶叶重量的6~70倍,水或乙醇溶液的用量最优选为茶叶重量的15~30倍。
其中,任意浓度的乙醇溶液包括纯乙醇溶液(即95wt%以上的乙醇溶液)都可以用于茶叶的浸提,为了降低成本,上述a步骤中所述乙醇溶液的浓度优选为1~40wt%。
其中,由于用水浸提茶叶中生物碱与用乙醇溶液浸提茶叶中生物碱相比没有明显差异,为了使产品中不残留任何有机试剂,且降低成本,优选采用水浸提茶叶。
其中,上述a步骤中所述的过滤优选为膜过滤,可以采用常规方法进行浓缩,浓缩方法优选为减压旋蒸浓缩。
其中,为了使洗脱效果更好,上述b步骤用水洗脱时的流速优选为0.5~5BV/h。
其中,上述b步骤所述凝胶过滤层析所用的填料优选为葡聚糖凝胶LH-20。
本发明从茶叶中提取儿茶素的方法包括如下步骤:
a、原料前处理:采用水或乙醇溶液提取茶叶,然后过滤,滤液浓缩;
b、凝胶层析分离:浓缩后的滤液上样到凝胶层析柱,然后用水洗脱,收集0.8~2BV的洗脱液,洗脱液经干燥(优选真空冷冻干燥)得到生物碱;其中,所述凝胶过滤层析所用的填料为葡聚糖凝胶LH-20或交联葡聚糖琼脂糖凝胶;
c、儿茶素分离:b步骤用水洗脱生物碱后,用1~2BV的乙醇溶液反冲层析柱(用水洗脱1.5~3BV后,即可用乙醇溶液反冲层析柱),收集乙醇溶液,浓缩干燥(优选真空冷冻干燥)得儿茶素。
其中,用水或乙醇溶液浸提茶叶时,水或乙醇溶液的用量为常规用量即可,进一步的,水或乙醇溶液的用量优选为茶叶重量的6~70倍,水或乙醇溶液的用量最优选为茶叶重量的15~30倍。
其中,任意浓度的乙醇溶液包括纯乙醇溶液(即95wt%以上的乙醇溶液)都可以用于茶叶的浸提,为了降低成本,上述a步骤中所述乙醇溶液的浓度优选为1~40wt%。
其中,为了使产品中不残留任何有机试剂,且降低成本,上述a步骤中优选采用水浸提茶叶。
其中,上述a步骤中所述的过滤优选为膜过滤,可以采用常规方法进行浓缩,浓缩方法优选为减压旋蒸浓缩。
其中,为了使洗脱效果更好,上述b步骤用水洗脱时的流速优选为0.5~5BV/h。
其中,上述b步骤所述凝胶过滤层析所用的填料优选为葡聚糖凝胶LH-20。
其中,上述c步骤中反冲层析柱的乙醇溶液的浓度优选为20~40wt%。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述,并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1采用本发明方法从茶叶中提取生物碱和儿茶素
3g茶叶加沸水50ml浸提30min,过0.45μm孔径的滤膜,滤液浓缩上样到填充好的葡聚糖凝胶LH-20(购至GE医疗集团)柱子,然后用纯水洗脱,洗脱时的流速为3BV/h,收集洗脱液(1~1.4BV),洗脱液浓缩、真空冷冻干燥得到产品1。水洗脱2BV后,用乙醇溶液(用量1.5BV,浓度30wt%)反冲层析柱,收集乙醇溶液,浓缩、干燥得产品2。柱层析分离茶叶中生物碱的色谱图如图1所示,其中,峰C即为需要收集的生物碱。
产品1通过飞行时间质谱仪和高效液相色谱检测,结果如图2所示,由图2和检测结果可知产品1的纯度较高,其只含有咖啡碱和可可碱,咖啡碱含量为93.9%,可可碱含量为6.1%。高效液相色谱条件:安捷伦1100液相色谱仪(配备二元泵、柱温箱、DAD检测器),色谱柱:Agilent ZORBAX SB-C18(5μm,250mm×4.6mm);进样量:10μl;流速:1mL/min;紫外检测波长:278nm;流动相:A相(0.2%甲酸水溶液),B相(乙腈);梯度洗脱条件:0~5min保持8%B相,5min~40min线性变化到21%B相,40min~50min100%B相冲洗。
经检测,产品2为儿茶素类含量为91.3%,其中EGCG含量61.7%。
经测定,本实施例柱层析对生物碱的回收率为99.3%,对儿茶素的回收率为98.0%。生物碱得率为3.1%,儿茶素得率为10.0%。
实施例2采用本发明方法从茶叶中提取生物碱和儿茶素
3g茶叶加乙醇溶液(浓度20wt%)70ml并加热至沸腾浸提30min,过0.45μm孔径的滤膜,滤液浓缩上样到填充好的琼脂糖交联葡聚糖凝胶(购至GE医疗集团)柱子,然后用纯水洗脱,洗脱时的流速为5BV/h,收集部分(0.8~1BV)洗脱液,浓缩、真空冷冻干燥得到产品1。水洗脱1.5BV后,用乙醇溶液(用量1.5BV,浓度30wt%)反冲层析柱,收集乙醇溶液,浓缩、干燥得产品2。
产品1和2分别通过飞行时间质谱仪和高效液相色谱检测(检测方法与实施例1相同),所得产品1只含有咖啡碱和可可碱,咖啡碱含量为97.2%,可可碱含量为2.8%。产品2为儿茶素类含量92.7%的物质,其中EGCG含量63.5%。
经测定,本实施例柱层析对生物碱的回收率为98.6%,对儿茶素的回收率为98.8%。生物碱得率为3.1%,儿茶素得率为10.2%。