CN102351922A

CN102351922A - 一种从油茶枯饼中提取茶皂素的方法

Info

Publication number: CN102351922A
Application number: CN2011102218002A
Authority: CN
Inventors: 朱兴一; 苏为科; 王平; 谢捷
Original assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Current assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date: 2011-08-04
Filing date: 2011-08-04
Publication date: 2012-02-15

Abstract

本发明公开了一种从油茶枯饼中提取茶皂素的方法，所述提取方法为：将油茶枯饼粉末和固相试剂一起投入球磨机中球磨，取出球磨粉末，向所得球磨粉末中加入水，搅拌，过滤，取滤液，上大孔树脂柱，用80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素。本发明方法具有原料便宜、产品得率和纯度高、工艺简单、操作方便、成本低、环境友好等优点，是一种具有较好推广应用前景的茶皂素的制备方法。

Description

一种从油茶枯饼中提取茶皂素的方法

(一)技术领域

本发明涉及一种从油茶枯饼中提取茶皂素的方法。

(二)背景技术

油茶(Camellia oleiera Aberl.)原产于我国，主要是指山茶科山茶属植物中种子油脂含量较高且具有经济栽培价值的植物总称，是中国特有的“国家级特色资源”，与油橄榄、油棕、椰子并称为世界四大木本油料植物。油茶枯饼是油茶籽经压榨出油后的固体残渣，茶皂素是其主要化学成分。茶皂素(Theasaponin)是一类结构相近的齐墩果烷型五环三萜类皂苷的混合物。近三十年的研究表明，茶皂素是一种纯天然非离子表面活性剂(日用化学工业，2006，36(3)，174)，同时又具有抗菌消炎、抗病毒、抗氧化、抗高血压、抑制酒精吸收保护肠胃以及杀虫驱虫等活性(茶叶科学，1996，16(2)，81)，可应用于医药、农药、化妆品、水产养殖等领域。因此，对茶皂素的提取进行研究具有重要意义。

传统的茶皂素提取方法很多，但其实质都是基于相似相溶的原理，采用大量有机溶剂将提取物萃取出，再经过纯化处理而得到产品。这些方法需消耗大量的有机溶剂，不仅成本较高，而且易造成产物中有机溶剂的残留。同时，由于溶剂提取需要高温且长时间回流，不仅能耗较高，而且与有效成分极性相似的杂质也一道被提取出来，最终导致产品纯度不高。

机械化学提取技术是一门新型的无有机溶剂提取技术，是将机械力化学的原理和方法引入到天然生物活性成分的提取中而形成的一门技术，是典型的绿色提取技术。机械化学提取的过程大致是，将生物组织与固相试剂混合，在机械力诱发下，有效成分或杂质与特定固相试剂发生反应，形成某种易溶于水或不溶于水的物质，再经必要的处理，有效成分或杂质得到提取或去除。最后经分离纯化，获取目标成分。与传统的提取技术相比，机械化学提取技术具有无需使用有机溶剂、产品得率和纯度高、操作方便、生产周期短，生产成本低、环境污染小等特点。机械力辅助提取技术有望彻底取代传统的提取技术，目前还未见采用该技术从油茶枯饼中提取茶皂素的报道。

(三)发明内容

本发明的目的在于解决现有油茶枯饼中茶皂素提取工艺中存在的问题，提供一种环境友好、收率高、工艺简单的机械化学提取新方法。

本发明的研究思路为：在高能机械力的作用下，油茶枯饼与固相试剂发生作用，油茶枯饼中的多糖、蛋白等杂质与固相试剂形成特定不溶性复合物，再经水溶、分离、纯化等处理，茶皂素被选择性提取出来，最终获得茶皂素。

本发明采用的技术方案是：

一种从油茶枯饼中提取茶皂素的方法，所述提取方法包括：将油茶枯饼和固相试剂都投入球磨机中球磨至均匀，取出球磨粉末，向所述球磨粉末中加入水，搅拌充分混匀，过滤，取滤液，上大孔树脂柱，用80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素；所述固相试剂为碳酸钙、碳酸镁、活性炭、硅藻土、硅胶(100～500目)中一种或两种的任意混合；所述油茶枯饼与固相试剂质量比为1∶0.04～4；所述的球磨粉末与所加入水的质量比为1∶5～80。

进一步，本发明所述80wt％乙醇水溶液用量为2～10倍柱体积，优选为2～5倍柱体积。

本发明优选的油茶枯饼与固相试剂质量比为1∶0.1～1。

本发明优选的固相试剂300目的硅胶。

本发明优选的球磨粉末与所加入水的质量比为1∶10～50。

本发明所述球磨机的转速为1000～3000rpm，更优选为2000rpm；球磨时间为1～30min，更优选为5～20min。

本发明所述球磨粉末中加入水后，搅拌时间为10～90min，更优选的搅拌时间为20～60min。

本发明优选所述大孔树脂为HPD-100、HPD-450、HPD-600、ADS-17、D-101、AB-8中的一种，特别优选的大孔树脂为ADS-17、D-101、AB-8中的一种。

本发明的优选方案为：

所提取方法按照如下步骤进行：按油茶枯饼与固相试剂质量比为1∶0.1～1，将油茶枯饼原料和固相试剂一起投入球磨机中球磨，以2000rpm的转速球磨5～20min，取出球磨粉末，向所述球磨粉末中加入质量为所述球磨粉末质量的10～50倍的水，搅拌20～60min，过滤，取滤液，上ADS-17，D-101或AB-8大孔树脂柱，用2～5倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素；所述的固相试剂为300目的硅胶。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

(1)茶皂素提取物中茶皂素的得率和纯度显著提高；

(2)提取过程以水为溶剂，无需有机溶剂，大幅度降低成本，同时降低了环境污染；

(3)本发明工艺操作简单，常温提取，设备要求低，生产周期短，可以用于大规模的工业化生产，为茶皂素的进一步开发利用奠定了基础；

(4)本发明方法所用的原料是油茶籽经压榨出油后的固体残渣，该部分残渣一般是作为废渣处理的。因此，本发明方法“变废为宝”，这对加强油茶资源的综合利用具有十分重要的意义。

综上，本发明方法具有原料便宜、产品得率和纯度高、工艺简单、操作方便、成本低、环境友好等优点，是一种具有较好推广应用前景的茶皂素的制备方法。

(四)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围不限于此：

以下实施例中所述产品中茶皂素的定量分析及得率计算方法为：

产物的定量分析：以茶皂素标准品为对照品，采用紫外分光光度法测定提取物中茶皂素的含量。

茶皂素得率(％)＝提取物中茶皂素质量/油茶枯饼质量×100％；

实施例1

将10g油茶枯饼与0.4g硅胶(300目)一起投入球磨机中，以2000rpm的转速球磨10min；取出球磨粉末，向所得球磨粉末中加入52g水，搅拌10min，过滤，取滤液，上D-101大孔树脂柱，用2倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素，HPLC检测得率为8.56％。

实施例2

将10g油茶枯饼与1.0g硅胶(300目)一起投入球磨机中，以2000rpm的转速球磨5min；取出球磨粉末，向所得球磨粉末中加入550g水，搅拌20min；过滤，取滤液，上D-101大孔树脂柱，用4倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素，HPLC检测得率为10.64％。

实施例3

将10g油茶枯饼与2g硅胶(300目)一起投入球磨机中，以1000rpm的转速球磨10min；取出球磨粉末，向所得球磨粉末中加入120g水，搅拌30min；过滤，取滤液，上AB-8大孔树脂柱，用4倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素，HPLC检测得率为16.05％。

实施例4

将10g油茶枯饼与5g碳酸钙一起投入球磨机中，以2000rpm的转速球磨15min；取出球磨粉末，向所得球磨粉末中加入450g水，搅拌50min；过滤，取滤液，上AB-8大孔树脂柱，用5倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素，HPLC检测得率为15.74％。

实施例5

将10g油茶枯饼与8g活性炭一起投入球磨机中，以2000rpm的转速球磨20min；取出球磨粉末，向所得球磨粉末中加入1440g水，搅拌20min；过滤，取滤液，上D-101大孔树脂柱，用10倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素，HPLC检测得率为17.82％。

实施例6

将10g油茶枯饼与1g硅胶(500目)一起投入球磨机中，以3000rpm的转速球磨25min；取出球磨粉末，向所得球磨粉末中加入440g水，搅拌15min；过滤，取滤液，上AB-8大孔树脂柱，用6倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素，HPLC检测得率为14.14％。

实施例7

将10g油茶枯饼与1g硅藻土一起投入球磨机中，以1500rpm的转速球磨30min；取出球磨粉末，向所得球磨粉末中加入110g水，搅拌60min；过滤，取滤液，上ADS-17大孔树脂柱，用6倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素，HPLC检测得率为18.29％。

实施例8

将10g油茶枯饼与5g硅胶(300目)一起投入球磨机中，以2000rpm的转速球磨15min；取出球磨粉末，向所得球磨粉末中加入450g水，搅拌15min；过滤，取滤液，上D-101大孔树脂柱，用5倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素，HPLC检测得率为15.57％。

实施例9

将10g油茶枯饼与10g碳酸镁一起投入球磨机中，以3000rpm的转速球磨15min；取出球磨粉末，向所得球磨粉末中加入1600g水，搅拌45min；过滤，取滤液，上HPD-100大孔树脂柱，用2倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素，HPLC检测得率为13.57％。

实施例10

将10g油茶枯饼与25g碳酸钙一起投入球磨机中，以2000rpm的转速球磨15min；取出球磨粉末，向所得球磨粉末中加入1050g水，搅拌60min；过滤，取滤液，上HPD-100大孔树脂柱，用4倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素，HPLC检测得率为20.24％。

实施例11

将10g油茶枯饼与20g硅胶(300目)一起投入球磨机中，以2000rpm的转速球磨15min；取出球磨粉末，向所得球磨粉末中加入900g水，搅拌45min；过滤，取滤液，上ADS-17大孔树脂柱，用8倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素，HPLC检测得率为18.18％。

实施例12

将10g油茶枯饼与0.5g硅胶(100目)一起投入球磨机中，以2000rpm的转速球磨5min；取出球磨粉末，向其中加入105g水，搅拌20min；过滤，取滤液，上ADS-17大孔树脂柱，用2倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素，HPLC检测得率为17.78％。

实施例13

将10g油茶枯饼与10g活性炭一起投入球磨机中，以2000rpm的转速球磨20min；取出球磨粉末，向所得球磨粉末中加入500g水，搅拌60min；过滤，取滤液，上D-101大孔树脂柱，用5倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素，HPLC检测得率为17.31％。

实施例14

将10g油茶枯饼与15g硅胶(300目)一起投入球磨机中，以1000rpm的转速球磨1min；取出球磨粉末，向所得球磨粉末中加入125g水，搅拌10min；过滤，取滤液，上ADS-17大孔树脂柱，用1倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素，HPLC检测得率为15.85％。

实施例15

将10g油茶枯饼与20g硅胶(500目)一起投入球磨机中，以3000rpm的转速球磨30min；取出球磨粉末，向所得球磨粉末中中加入2400g水，搅拌90min；过滤，取滤液，上AB-8大孔树脂柱，用10倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素，HPLC检测得率为16.91％。

Claims

1.一种从油茶枯饼中提取茶皂素的方法，所述提取方法包括：

将油茶枯饼和固相试剂都投入球磨机中球磨至均匀，取出球磨粉末，向所述球磨粉末中加入水，搅拌充分混匀，过滤，取滤液，上大孔树脂柱，用80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素；

所述固相试剂为碳酸钙、碳酸镁、活性炭、硅藻土、硅胶中一种或两种的任意混合；所述油茶枯饼与固相试剂质量比为1∶0.04～4；所述的球磨粉末与所加入水的质量比为1∶5～80。

2.如权利要求1所述的从油茶枯饼中提取茶皂素的方法，其特征在于，所述80wt％乙醇水溶液用量为2～10倍柱体积。

3.如权利要求1所述的从油茶枯饼中提取茶皂素的方法，其特征在于，所述油茶枯饼与固相试剂质量比为1∶0.1～1。

4.如权利要求1所述的从油茶枯饼中提取茶皂素的方法，其特征在于，所述固相试剂为300目的硅胶。

5.如权利要求1所述的从油茶枯饼中提取茶皂素的方法，其特征在于，所述的球磨粉末与所加入水的质量比为1∶10～50。

6.如权利要求1所述的从油茶枯饼中提取茶皂素的方法，其特征在于，所述球磨机的转速为1000～3000rpm，球磨时间为1～30min。

7.如权利要求1所述的从油茶枯饼中提取茶皂素的方法，其特征在于，所述球磨粉末中加入水后，搅拌时间为10～90min。

8.如权利要求1所述的从油茶枯饼中提取茶皂素的方法，其特征在于所述大孔树脂为HPD-100、HPD-450、HPD-600、ADS-17、D-101、AB-8中的一种。

9.如权利要求1所述的从油茶枯饼中提取茶皂素的方法，其特征在于，所述大孔树脂为ADS-17、D-101、AB-8中的一种。

10.如权利要求1所述的从油茶枯饼中提取茶皂素的方法，其特征在于，所述提取方法按照如下步骤进行：按油茶枯饼与固相试剂质量比为1∶0.1～1，将油茶枯饼和固相试剂一起投入球磨机中球磨，以2000rpm的转速球磨5～20min，取出球磨粉末，向所述球磨粉末中加入质量为所述球磨粉末质量的10～50倍的水，搅拌20～60min，过滤，取滤液，上ADS-17，D-101或AB-8大孔树脂柱，用2～5倍柱体积的80wt％乙醇水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩蒸去溶剂，干燥，得到茶皂素；所述的固相试剂为300目的硅胶。