CN1310901C - 高纯茶多酚和单体儿茶素的制备工艺及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高纯茶多酚和单体儿茶素的制备工艺及其装置。用水或溶剂从茶叶中提取茶多酚，沉降离心分离净液上树脂柱吸附，吸附洗脱液用醋酸乙酯萃取茶多酚，真空浓缩干燥得粗茶多酚；粗茶多酚水溶后上树脂柱吸附，洗脱剂梯度递增加入，按单体儿茶素解吸的时间-绝对含量标准流出曲线收峰，获7个纯度＞99%的单体儿茶素。发明装置为提取茶多酚和单体儿茶素两用全自动吸附树脂柱，设有计量泵组调节水、溶液和溶剂的自动加入；比例分流器实现对洗脱液的HPLC实时检测和收峰校正；柱内液位、树脂上下位视镜，调控液位及树脂柱高度；溢流孔和树脂排出孔，实现反洗和更换树脂自动化。本发明装置及工艺还可用于其它动、植物中天然药物成分提取和有效单体药物成分分离。

Description

高纯茶多酚和单体儿茶素的制备工艺及其装置

技术领域

本发明涉及由茶叶提取茶多酚和儿茶素的工艺及其提取设备，特别是采用吸附树脂柱制备高纯茶多酚和高纯单体儿茶素的工艺及采用的吸附树脂柱。

背景技术

茶多酚是从茶叶中提取的一类以儿茶素为主体的多酚类化合物，具有抗肿瘤，防治癌症，降低血压和血糖，抑制和灭杀病原菌及病毒等作用。从茶多酚中分离出的单体表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)，由于其优异的抗氧化、抗癌等药效性能，被国际上认为“是继紫杉醇之后从植物中提取的最为理想的抗癌新药。”因此，提取茶多酚并分离提取单体儿茶素的工艺研究和提取设备研制成为热门。从茶叶中提取茶多酚目前采用的主要是溶剂提取法(包括水和含水溶剂)，重金属盐沉淀法和树脂吸附浓集法。溶剂提取法，要用氯仿萃取滤液脱除色素和咖啡因；沉淀法则采用重金属离子沉淀滤液中茶多酚，使其与色素和咖啡因分离，这两种方法可能导致茶多酚产品中的有机溶剂或重金属残留，而且制备的茶多酚纯度不高。由粗茶多酚分离提取儿茶素的方法有超临界CO₂萃取法，该法产品纯度较高，但工艺复杂，分离组份单一，操作不便，成本高；液相制备色谱和逆流色谱法，制备的茶多酚单体分离物纯度高，回收效果较好，但投资成本高，而且生产能力是“克量级”，很难扩大规模。中国专利02113680.7提出了一种“茶中提取纯儿茶素的生产工艺”，该专利采用了D101大孔吸附树脂，但在茶提液上柱前仅采用调PH值沉淀细小颗粒后过滤，微小颗粒难除尽，会污染树脂柱，影响吸附效果；经两次上柱也只能产出纯度为90％的儿茶素混合物，却增加了成本；而且采用了有毒溶剂氯仿。中国专利00128567.x提出了“一种茶多酚中儿茶素类化合物的分离方法”，采用葡萄糖Sephadex LH-20凝胶系列柱，能得到单体酯溶性儿茶素EGCG，ECG，但单体纯度只达到90～95％，不能满足制药要求，用丙酮和乙醇二元溶剂洗脱，不便溶剂回收，加大了生产成本。中国专利01201087.1提出了“一种大孔吸附树脂柱”，02256069.6提出了一种“大孔树脂超声波天然药物吸附分离器”，它们存在的共同问题是滤网堵塞或树脂使用过久要更换新树脂时，只能用人工挖出，费时费力，而且这两种设备基本上不能用于高纯单体儿茶素的分离提取。

发明内容

本发明的目的在于克服上述己有技术的缺点，提供一种用树脂柱吸附法生产高纯茶多酚和由茶多酚分离提取高纯单体儿茶素的新工艺及其装置，该装置可提取茶多酚，又可分离单体儿茶素，分离效率高，产品纯度高，生产成本低。

实现本发明目的采用的技术方案是：

本发明采用的装置是茶多酚提取和儿茶素单体分离两用全自动吸附树脂柱，它包括：树脂柱柱筒，位于柱筒顶部与柱筒密封连接的柱盖，柱盖上设有树脂水液进料孔和压力表，柱筒内紧靠柱盖与柱筒连接部位设置的圆环形水或溶剂注入喷射管，柱筒壁上自上而下依次安装的柱内液位视镜、树脂上位视镜、树脂下位视镜，柱筒壁上部设置有中心线与液位视镜中心线在同一水平面内的装有过滤网的溢流孔，柱盖中心安装的与柱筒内设置的搅拌叶轴连接的搅拌电机，搅拌叶轴上在位于树脂上位和下位视镜之间安装有上层搅拌叶和下层搅拌叶，柱筒下部的倒圆锥排液斗上设置有过滤网，柱筒壁下部紧贴过滤网上方开有树脂排出孔，柱筒壁外位于过滤网上方设置有水夹套，在水夹套一侧的下部和另一侧的上部分别设置有水夹套进水管和出水管，水夹套的外壁上安装若干个超声换能器振子，柱筒下部的倒圆锥排液斗设有废水排出管，废水排出管阀门与倒圆锥排液斗之间对称地设置与该排出管连通的反洗管道阀和流量计，在流量计之前靠近废水排出管的控制流量计的总阀之后安装有比例分流器，控制水或溶剂注入喷射管并与溶剂混合罐连接的溶剂混合罐出口阀及其与喷射管的连接，安装在溶剂混合罐顶部的搅拌叶电机连接罐内设置的搅拌叶轴和搅拌叶，溶剂混合罐顶部还开有加料口，其总输出管与溶剂混合罐连接将水或溶剂注入混合罐的由调频电机控制的若干台计量泵组成的计量泵组，以及控制各台计量泵运转和各管道阀门开闭的工业计算机。

本发明装置采用的吸附树脂柱的内直径d与除去上盖和下部排液斗的柱体净高h之比为1～30∶1，或1∶1～30。

本发明装置的计量泵组可以用与其组成台数相同的流量计组代替。

采用本发明的茶多酚提取和儿茶素单体分离两用全自动吸附树脂柱提取高纯茶多酚和单体儿茶素的制备工艺是：

控制茶叶与纯水重量比为1∶8～15，温度90～95℃，搅拌提取10～20分钟，过滤后再用温度为90～95℃的热纯水洗茶叶渣一次，控制渣与热纯水重量比为1∶4～6；茶提取液用盐酸或醋酸调整pH值为3～4后进行沉降离心分离，除去浮油、脂类和渣，得到茶提取液净液；

净液直接上前述茶多酚提取和儿茶素单体分离两用全自动吸附树脂柱，控制吸附温度为5～20℃，柱排出流量8～16升/分钟；每批茶叶提取的总净液被吸附树脂柱完全吸附后，用纯水洗柱至排出液无明显颜色时停止洗柱；加重量浓度为80％的乙醇从树脂柱上解吸洗脱茶多酚，并收集乙醇洗脱液，控制流量4～9升/分钟，解吸洗脱10～20分钟后，再超声洗脱5～15分钟，解吸洗脱至树脂柱的上下位树脂发白且颜色一致时停止洗脱；

含茶多酚的乙醇洗脱液经真空浓缩回收乙醇后，水相按重量比为1∶1～3加醋酸乙酯在常温下萃取茶多酚两次；萃取液和水相进行沉降离心分离，得含茶多酚的醋酸乙酯萃取液降温至5～20℃保存，再经真空浓缩回收醋酸乙酯，溶液相经喷雾或冷冻干燥得淡黄色的茶多酚粗产品；

将茶多酚粗产品按茶多酚与纯水重量比为1∶30～50加纯水搅拌溶解，沉降离心分离后，将粗茶多酚水溶液上前述茶多酚提取和儿茶素单体分离两用全自动吸附树脂柱吸附，控制吸附温度为5～20℃，柱排出流量8～16升/分钟；每批茶多酚水溶液被吸附树脂柱完全吸附后，用纯水洗柱至排出液无明显颜色时停止洗柱；

纯水洗柱完成后进行单体儿茶素的提取分离，洗脱溶剂分区间段或不分区间段梯度递增加入进行解吸洗脱，洗脱液流量在4～9升/分钟区间择一值恒定，温度5～20℃，同时在单体儿茶素从吸附树脂上被解吸的时间-绝对含量标准流出曲线峰值与树脂柱比例分流器分流液经HPLC检测获得的目的峰值同步时，定时收集各单体成分峰液，最后真空浓缩回收溶剂，溶液相喷雾或冷冻干燥制成各单体儿茶素。

本发明还可以用溶剂法代替水提法从茶叶中提取粗茶多酚，按茶叶与溶剂重量比为1∶5～8加入重量浓度为80％的乙醇或甲醇，控制温度60～65℃，搅拌提取30分钟，过滤后的渣再提取一次。

本发明树脂柱内装填的吸附树脂是从C₁₈树脂，葡聚糖Sephadex LH-20凝胶树脂，D101、NKA-2大孔吸附树脂，聚酰胺吸附剂中任择其一。

本发明还可用重量浓度为80％的丙酮，或甲醇代替乙醇从树脂柱上解吸洗脱茶多酚。

本发明单体儿茶素从吸附树脂柱上解吸洗脱溶剂优选之一为丙酮，采用分区间段按每分钟递增1％的输送量梯度加入，同时在纯水中加入0.05％三氟醋酸，第一梯度区间丙酮重量浓度由15％增加至45％，第二梯度区间丙酮的重量浓度由45％增加至60％，分别收峰得儿茶素单体。

本发明单体儿茶素从吸附树脂柱上解吸洗脱溶剂另一优选为甲醇，采用不分区间段按每分钟递增1％的输送量梯度加入，同时在纯水中加入0.05％三氟醋酸，甲醇重量浓度由15％增加至55％，收峰得儿茶素单体。

本发明单体儿茶素从吸附树脂柱上解吸洗脱所采用的溶剂是从醋酸乙酯，乙腈，二甲基甲酰胺(DMF)，三氟醋酸(TFA)中任择其一。

采用本发明的两用全自动吸附树脂柱和工艺方法分离提取高纯茶多酚和高纯单体儿茶素的工艺步骤及过程是：茶叶粉碎后加纯水或溶剂搅拌提取，再用保温热水或溶剂洗渣，将提取和洗渣滤液调整pH值后沉降离心分离，净液上吸附树脂柱；吸附完成后纯水洗柱，先用溶剂(乙醇等)解吸洗脱茶多酚，再超声洗脱；洗脱液真空浓缩回收溶剂，水相加醋酸乙酯萃取茶多酚，萃取完成后沉降离心分离，萃取液真空浓缩回收醋酸乙酯，水相干燥得粗茶多酚；粗茶多酚加纯水溶解，净液(必要时经沉降离心分离)上吸附树脂柱；吸附完成后将溶剂(如丙酮)梯度递增加入解吸洗脱、按收峰曲线接峰液，得咖啡因、非酯型儿茶素单体产品CAF、EGC、DL-C、EC和酯型儿茶素单体产品EGCG、GCG、ECG、CG。

本发明在茶叶提取液净化、醋酸乙酯萃取液与水相分离，以及粗茶多酚水溶液需要净化时都采用沉降离心分离，以选用DHC-500型沉降式碟片分离机为例，待分离液由转鼓上部中心进料口经加料管流至转鼓底部，经碟片座下橼流向转鼓空间，在高速旋转转鼓的离心力场作用下，比重较大的固相颗粒(渣)沉向转鼓壁从出渣口排出，在锥形碟片导向下，提取液中的浮油、脂类或萃取液中的有机相流动至上部由轻液出口排出，茶多酚和咖啡因或萃取液中的水相流向转鼓壁后向上流动由重液出口排出，实现茶多酚净液与沉渣和浮油、脂类，醋酸乙酯萃取液与水相，粗茶多酚水溶液与微小颗粒的分离。采用卧式螺旋沉降分离机，立体高速筒式沉降机分离，效果相近。

本发明单体儿茶素分离提取的主要技术措施是采用梯度加入溶剂从树脂柱上解吸洗脱单体儿茶素；在预先制定的某单体儿茶素从某吸附树脂上解吸洗脱时间-绝对含量标准流出曲线目的峰值与HPLC紫外检测器对树脂柱比例分流器的分流液现场监测的目的峰值同步时收峰。以丙酮解吸洗脱为例的具体实施是：

工业计算机按预先设计自动调节好各计量泵输送液比例，丙酮泵按丙酮占总输送重量比例每分钟递增1％的输送量，纯水泵则按纯水占总输送重量比例每分钟递减1％的输送量；如采用混合溶剂(比如：丙酮和乙醇)解吸洗脱，则乙醇泵按乙醇占总输送重量比例每分钟递减1％的输送量，或者乙醇泵和纯水泵分别按乙醇和纯水各自占总输送重量比例每分钟递减0.5％的输送量，确保两泵或三泵每分钟输送溶剂量之和等于树脂柱洗出液流出总量，并且恒定。各计量泵输送液在溶剂混合罐搅拌混匀后均匀喷淋至树脂柱上。只要确保每分钟输送溶剂总量等于树脂柱洗出液流出总量，并且恒定，可以采用不同于1％的梯度值。

制定标准流出曲线是依据该树脂柱上所用树脂的溶剂配比，茶多酚粗产品的特性，在同等或类似条件下，经预试验找出洗脱溶剂最佳梯度配比，在恒定的流速及梯度条件下洗脱，从流量计连续接取若干份同体积洗脱液样品，在UV278nm、柱温35℃条件下用HPLC高效液相色谱分析仪检测每份液中各种儿茶素单体的含量。然后，以某单体儿茶素含量(％)为纵坐标，以流出时间(分钟)为横坐标绘制其流出曲线，即时间-绝对含量曲线，作为解吸洗脱时该单体儿茶素的收峰标准流出曲线。实际收峰时，将吸附柱上被溶剂洗脱下来经流量计流出的某单体儿茶素的时间-绝对含量标准流出曲线峰值与树脂柱比例分流器分流液经HPLC检测获得的目的峰值进行比较，调节校正，使二者同步，再接取收峰液，保证收取的各单体成分纯度均在99％以上。采用实时收峰监测也便于实现接取目的峰液自动化。校正的收峰标准曲线上两单体成分交界处统一收蜂，制成混合物，即高纯茶多酚精品。

本发明的优点是：茶提液净化采用沉降离心分离，明显优于目前常用的沉淀法，分离效率高，能同时有效去除微细粒杂质、浮油、脂类和沉渣，保护吸附树脂不被污染；醋酸乙酯萃取液与水相采用沉降离心分离，比净置分层节省时间和设备，防止醋酸乙酯乳化和被水相带走的损失，产品收率高，溶剂用量少，损耗少。茶净液不经过浓缩或干燥，直接上吸附树脂柱，节省热能，降低成本。吸附和单体儿茶素分离采用树脂柱水夹套送冷水或冰化水，洗脱溶剂梯度加入，预先制定儿茶素各单体从吸附树脂柱解吸的标准流出曲线，以及HPLC现场监测校正流出曲线等技术措施，把复杂的混合物中的单体根据其极性先后一个一个被洗脱下来，比固定溶剂流动相洗脱收峰效果好得多，没有拖尾和重复峰，既能分离出7个儿茶素产品，又能使单体儿茶素的纯度达到99％以上。本发明还可综合回收咖啡因，茶叶多糖、液体茶叶皂素、叶绿素、黄酮和茶叶干渣饲料等副产品，给工厂带来了经济效益。

本发明的装置设计了由工业计算机控制的用调频电机拖动的计量泵组，确保了单一或混合洗脱溶剂的梯度加入。柱内液流或滤网受阻，达不到恒定流量时，还可启动计量泵给柱内加压，使生产能顺利进行。柱筒从上至下不同位置装有柱内液位视镜、树脂上位视镜、树脂下位视镜，便于观察调控柱内液位、树脂柱高度、树脂柱柱色变化，还设置了比例分流器，引入HPLC检测器进行现场监测，有利于本发明工艺的顺利实施和分离单体的高纯度。柱筒装有与纯水泵相连的反洗管道阀、溢流孔及其滤网，便于搅动反洗树脂再生和疏通下滤网，延长树脂柱使用周期。柱筒下部设有树脂排出孔，更换旧树脂时泵入纯水，开动双叶搅拌器，能将树脂和水同时排出，比人工挖树脂省时、省力。本发明装置为超大型吸附树脂柱，处理能力达到“10千克量级”，使生产成本大大降低。

本发明的装置和使用该装置采用的梯度洗脱，预先制定有效单体成分的标准流出曲线及现场监测校正等技术手段完全可用于从其它动、植物中提取天然药物成分和有效单体药物成分的分离。

附图说明

图1为本发明的吸附树脂柱示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的装置和工艺作详细说明。

实施本发明工艺采用的装置是茶多酚提取和儿茶素单体分离两用全自动吸附树脂柱，它包括装填树脂的柱筒21，柱筒21顶部有截球面形的柱盖3，它与柱筒密封连接，柱盖3上设有树脂水液进料孔2和压力表30，柱筒21底部连接的倒圆锥排液斗设有废水排出管17。柱筒21内紧靠柱筒与柱盖3连接部位的下方设置一个圆环形水或溶剂喷射管4，喷射管4通过连接管道与设置于柱筒21外的溶剂混合罐25底部排出管阀门23连接，纯水、茶净液、茶多酚水溶液和洗脱溶剂都是经溶剂混合罐25由喷射管4喷淋至装填于柱筒内的吸附树脂上。柱筒壁上自上而下依次安装有柱内液位视镜5、树脂上位视镜9、树脂下位视镜14，下位视镜14靠近底部安装在柱筒21和柱筒底部倒圆锥排液斗连接部位的过滤网20上方，通过3个视镜对柱内纯水、净液、洗脱溶剂、茶多酚溶液的液位，以及柱内装填树脂的上水平位(装填高度)和最底部树脂色度的观测，便于调控柱内液位恒定，使树脂柱内压和流出液量恒定，便于调控树脂柱高度保持一致，稳定解吸洗脱流出曲线，洗脱时观察树脂柱下位柱色变化，便于分离单体儿茶素时作接峰液参考，以利于本发明工艺的顺利实施和保证分离单体的高纯度。柱筒上部侧壁开有溢流孔6，溢流孔6的水平中心线与液位视镜的水平中心线位于同一水平面内，溢流孔6上紧贴柱筒壁装有过滤网，在反洗树脂柱时，过滤网能使柱内吸附的微粒和破碎的树脂粉末从溢流孔6排出，而清洁的树脂保留在柱内，有利于树脂柱的清洗再生，延长树脂柱使用周期。柱筒21内部中心设有搅拌叶轴12，搅拌叶轴12上端伸出柱盖3后与搅拌电机1连接，其中部和下端分别安装一个上层搅拌叶11和一个下层搅拌叶13，搅拌叶11和13皆被柱内装填的树脂浸没，有利于运转时充分地搅动树脂，在反洗清洗树脂时能彻底排除掉己破碎的树脂和吸附的微粒，更换树脂时有助于树脂从柱筒壁下部紧贴过滤网20上方的树脂排出孔15中排出。柱筒21壁外位于过滤网上方设置有水夹套8，在水夹套8一侧的下部设置有进水管19，相对称的另一侧的上部设置有出水管7，水夹套8的最上端应高于柱内树脂的装填高度，这样从进水管19输入冷水或冰化水对树脂柱降温时，就能保证上下树脂温度均匀，有利于工艺过程的稳定。水夹套8的外壁上安装若干个超声换能器振子10，茶多酚洗脱时，经超声洗脱使洗脱更完全，在树脂再生洗净时，经超声洗净使树脂吸附微粒和碎树脂清洗更彻底。废水排出管17的控制阀门与柱筒21的倒圆锥排液斗之间设置有与该排出管17连通的反洗管道阀16和流量计18，在流量计前装有两个阀，前置阀紧靠废水排出管17，第二个阀紧靠流量计18，紧靠前置阀之后装有比例分流器29，提取分离各单体成分时，经比例分流器29的分流液进入HPLC检测器，现场监测流量计流出的单体成分的流出曲线，以利于与标准流出曲线进行比较和校正，使接取目的峰液更精确。在进行纯水洗柱等作业时，关流量计18前置阀，开废水排出管17，使无需回收的废水排出吸附树脂柱；反洗清洗树脂时，纯水泵送水经反洗管道阀16进入柱内清洗树脂；在进行溶剂洗脱茶多酚和单体儿茶素、活化树脂等作业时，则关废水排出管17，开流量计18两个阀，使溶剂洗脱液进入专用储罐，便于溶剂回收。本发明设置了专用高位溶剂混合罐25，溶剂混合罐25内设置搅拌叶24，安装在溶剂混合罐25顶部的搅拌叶电机28通过搅拌轴带动搅拌叶24旋转，使加入罐内的溶液或溶剂混合均匀，再通过溶剂混合罐出口阀23及管道送入水或溶剂注入喷射管4加入树脂柱液面上。溶剂混合罐顶部还开有加料口26，茶净液和茶多酚水溶液也可由此经溶剂混合罐25再加入树脂柱液面上。本发明装置设置一个计量泵组22，图1表示由4台计量泵组成，22-1进纯水，22-2进乙醇，22-3进甲醇或茶净液或茶多酚水溶液，22-4进丙酮，根据生产需要也可设置更多或更少的计量泵。每台计量泵由调频电机驱动，通过改变电机转速调节溶剂、溶液、纯水输送量，特别是能实现洗脱溶剂的梯度加入，各台计量泵输送的液体通过计量泵组的总输出管经溶剂混合罐25混合均匀后输入树脂柱内。采用的计量泵可以是柱塞式泵，隔膜式泵，列管式隔膜计量泵，机械隔膜变量泵等具有输出计量的各种形式泵。还可以用组成台数相同的流量计组代替计量泵组。各台计量泵调频电机的运转，以及废水排出管、流量计、反洗管道阀、水夹套进水和出水管、溢流孔等等管道阀门27的开闭都由工业计算机依工艺步骤和要求而预先设定的程序进行控制，从而实现本发明设备的全自动运行。

根据生产规模和需要，本发明吸附树脂柱柱筒内直径d与净高(除去上盖和下部排液斗的高度)h之比可在1～30∶1，或1∶1～30的范围内任意选择。以下实施例柱筒内直径d为59cm，净高h为160cm，d∶h为1∶2.71，装D101大孔或C₁₈树脂高h为110cm，一次装入D101大孔或C₁₈吸附树脂300L。

实施例1按前述提取工艺步骤进行，沉降离心分离采用DHC-500型沉降式碟片分离机(以下实施例相同)，称取次干绿茶叶150千克，粉碎至粒度≤1mm，按茶叶与纯水重量比为1∶8～15(最好1∶10)，温度90～95℃，加纯水搅拌提取10～20分钟分钟，按过滤后的茶叶渣∶热纯水重量比为1∶4～6(最好1∶5)，用90～95℃热纯水洗渣一次，两次的茶提取液加盐酸或醋酸调整PH值至3～4，沉降分离后净液上树脂柱吸附，纯水洗柱后用重量浓度80％的乙醇解吸洗脱茶多酚，控制吸附流量8～16升/分钟(最好8升/分钟)，吸附温度5～20℃，解吸洗脱流量4～9升/分钟(最好4升/分钟)，解吸10～20分钟后，再超声洗脱5～15分钟(最好10分钟)，洗脱液真空浓缩回收乙醇，水相以1∶1加醋酸乙酯在常温下萃取茶多酚两次，萃取液和水相沉降分离，真空浓缩回收醋酸乙酯，溶液相经喷雾或冷冻干燥得淡黄色的茶多酚粗产品，经HPLC分析，提取率为干茶叶的11.65％，粗茶多酚纯度≥75％。

称取水提茶多酚粗品25千克，按茶多酚与纯水的重量比为1∶30加纯水溶解，茶多酚水溶液上树脂柱吸附，控制吸附流量8升/分钟，吸附温度5～20℃，解吸洗脱溶剂丙酮按每分钟递增1％的梯度加入，第一洗脱梯度区间为15～45％，第二洗脱梯度区间为45～60％，同时在纯水中加入0.05％三氟醋酸(TFA)，按预先测定、并经HPLC现场监测校正的的洗脱标准流出曲线定时收取各单体儿茶素峰液：控制解吸流量4升/分钟恒定，解吸温度5～20℃，第一洗脱梯度区间，在9～12分钟间收取CAF(咖啡因)峰液，13～16分钟间收取EGC峰液，18～22分钟间收取DL-C峰液，27～29分钟间收取EC峰液；第二洗脱梯度区间，30～35分钟间收取EGCG峰液，38～41分钟间收取GCG峰液，51～55分钟间收取ECG峰液。各单体洗脱液分别真空浓缩回收丙酮，溶液相经喷雾或冷冻干燥得3种单体非酯型儿茶素EGC 0.168千克，DL-C 0.068千克，EC 0.536千克；3种单体酯型儿茶素EGCG 13.000千克，GCG 0.054千克，ECG2.433千克；茶多酚精品2.445千克。单体儿茶素收率65.036％。经HPLC高效液相色谱分析，6种单体儿茶素纯度≥99.3％，茶多酚精品纯度≥95.41％。

实施例2称取次干绿茶叶150千克粉碎至粒度≤1mm，按茶叶与80％乙醇(或甲醇)重量比为1∶5～8(最好1∶7)加入提取罐，搅拌提取25～35分钟(最好30分钟)，控制温度60～65℃，提取两次，。压滤得提取液，用盐酸(或醋酸)调pH值至3～4后沉降分离，净液真空浓缩回收乙醇，水相以1∶3加入醋酸乙酯常温下萃取茶多酚两次，萃取液和水相沉降离心分离后真空浓缩回收醋酸乙酯，溶液相经喷雾或冷冻干燥得淡黄白色的茶多酚粗产品，经HPLC分析，提取率为干茶叶的13.21％，粗茶多酚纯度≥73.5％

称取醇提粗茶多酚25千克，如实施例1按1∶40加纯水溶解，茶多酚水溶液沉降分离后净液上树脂柱吸附，用丙酮解吸洗脱、收峰，吸附流量13升/分钟，解吸流量6升/分钟恒定，其余工艺条件和收峰时段同实施例1，得7个单体儿茶素：EGC 1.0503千克，DL-C 0.0285千克，EC 0.0643千克，EGCG 12.36千克，GCG 0.5803千克；ECG1.74千克；58～61分钟收取CG 0.0448千克，共计15.8682千克，收率占粗茶多酚63.472％，还收得茶多酚精品2.1583千克，收率8.633％。经HPLC分析，各儿茶素单体纯度≥99.1％茶多酚精品纯度≥96.32％。

实施例3称取市售粗茶多酚25千克，如实施例1按1∶50加纯水溶解后沉降分离得净液，净液上碳18(C₁₈)树脂柱吸附，控制吸附流量为16升/分钟，解吸洗脱剂甲醇按每分钟递增1％的梯度加入，洗脱梯度区间为15％～55％，只进行一次洗脱，同时在纯水中加入0.05％TFA，解吸流量为9升/分钟恒定，按实施例1的收峰工艺定时收取各单体儿茶素峰液：11～13分钟间收取EGC液，13.5～14.5分钟间收取DL-C液，15～19分钟间收取EGCG液，19.5～21分钟间收取EC液，21.5～25分钟间收取CAF液，26～28分钟间收取GCG液，29～31分钟间收取ECG液。干燥后得各单体儿茶素EGC 0.155千克，DL-C 0.068千克，EGCG 12.625千克，EC 0.411千克，GCG 0.041千克，ECG 1.933千克，共计15.233千克，收率占粗茶多酚60.932％，还收得茶多酚精品2.033千克，收率8.132％。经HPLC分析，各儿茶素单体纯度≥99.06％；茶多酚精品纯度≥95.20％。

Claims (10)

1.一种茶多酚提取和儿茶素单体分离两用全自动吸附树脂柱，其特征是它包括树脂柱柱筒[21]，与柱筒顶部密封连接的柱盖[3]，柱盖上开有树脂水液进料孔[2]和压力表[30]，柱筒内紧靠柱盖与柱筒连接部位设置的水或溶剂注入喷射管[4]，柱筒壁上自上而下依次安装的柱内液位视镜[5]、树脂上位视镜[9]、树脂下位视镜[14]，柱筒壁上部设置的装有过滤网的溢流孔[6]，安装于柱盖上与柱筒内搅拌叶轴[12]连接的搅拌电机[1]，搅拌叶轴上在位于树脂上位和下位视镜之间安装的上层搅拌叶[11]和下层搅拌叶[13]，柱筒下部倒圆锥排液斗上设置的过滤网[20]，柱筒壁下部紧贴过滤网[20]上方的树脂排出孔[15]，柱筒壁外位于过滤网上方设置的水夹套[8]，在水夹套一侧的下部和另一侧的上部分别设置的水夹套进水管[19]和出水管[7]，水夹套的外壁上安装若干个超声换能器振子[10]，柱筒下部的倒圆锥排液斗设有废水排出管[17]，废水排出管阀门与倒圆锥排液斗之间设置与该排出管连通的反洗管道阀[16]和流量计[18]，控制水或溶剂注入喷射管[4]并与溶剂混合罐[25]连接的溶剂混合罐出口阀[23]及其与喷射管[4]的连接管道，安装在溶剂混合罐顶部的搅拌叶电机[28]连接罐内设置的搅拌叶轴和搅拌叶[24]，溶剂混合罐顶部还开有加料口[26]，其总输出管与溶剂混合罐[25]连接能将水或溶剂注入树脂柱的由调频电机控制的若干台计量泵组成的计量泵组[22]，靠近废水排出管的流量计前置控制阀[27]后加装比例分流器[29]，分流液进入HPLC检测器现场监测以及控制各台计量泵运转和各管道阀门[27]开闭的工业计算机。

2.根据权利要求1所述的茶多酚提取和儿茶素单体分离两用全自动吸附树脂柱，其特征是采用的吸附树脂柱的内直径d与除去上盖和下部排液斗的柱筒净高h之比为1～30∶1，或1∶1～30。

3.根据权利要求1或2所述的茶多酚提取和儿茶素单体分离两用全自动吸附树脂柱，其特征是用组成台数相同的流量计组代替计量泵组。

4.一种高纯茶多酚和单体儿茶素的制备工艺，包括将茶叶粉碎至粒度不大于1mm，其特征是：

(1)用水提法提取茶多酚，茶叶与纯水重量比为1∶8～15，温度90～95℃，搅拌提取10～20分钟，过滤后用温度为90～95℃的热纯水洗渣一次，渣与水重量比为1∶4～6，茶提取液用盐酸或醋酸调整pH值为3～4后进行沉降离心分离得净液；

(2)净液直接上权利要求1中所述的茶多酚提取和儿茶素单体分离两用全自动吸附树脂柱，吸附温度5～20℃，柱排出流量8～16升/分钟，吸附完毕用纯水洗柱，纯水洗柱后加重量浓度为80％的乙醇从树脂柱上解吸洗脱茶多酚，并收集洗脱液，洗脱流量4～9升/分钟，乙醇解吸10～20分钟后，再超声解吸洗脱5～15分钟；

(3)乙醇洗脱液真空浓缩回收乙醇后，水相按重量比为1∶1～3加醋酸乙酯常温萃取茶多酚，萃取液和水相沉降离心分离后，真空浓缩回收醋酸乙酯，溶液相经喷雾或冷冻干燥得茶多酚粗产品；

(4)按茶多酚粗产品与纯水重量比为1∶30～50加纯水搅拌溶解，水溶液上权利要求1中所述的茶多酚提取和儿茶素单体分离两用全自动吸附树脂柱吸附，吸附温度5～20℃，柱排出流量8～16升/分钟，吸附完毕用纯水洗柱；

(5)纯水洗柱后分离提取单体儿茶素，洗脱溶剂分区间段或不分区间段梯度递增加入进行解吸洗脱，控制洗脱液流量在4～9升/分钟区间择一值恒定，温度5～20℃，同时在单体儿茶素从吸附树脂上被解吸的时间—绝对含量标准流出曲线峰值与树脂柱比例分流器分流液经HPLC检测获得的目的峰值同步时，定时收集各单体成分峰液，最后真空浓缩回收溶剂，溶液相喷雾或冷冻干燥制成各单体儿茶素。

5.根据权利要求4所述的一种高纯茶多酚和单体儿茶素的制备工艺，其特征是用溶剂法代替水提法从茶叶中提取茶多酚，采用重量浓度为80％的乙醇或甲醇，控制温度60～65℃，搅拌提取25～35分钟，滤渣再提取一次。

6.根据权利要求4或5所述的一种高纯茶多酚和单体儿茶素的制备工艺，其特征是树脂柱内装填的吸附树脂是从D101、NKA-2大孔吸附树脂，C₁₈树脂，葡聚糖Sephadex LH-20凝胶树脂，聚酰胺吸附剂中任择其一。

7.根据权利要求4或5所述的一种高纯茶多酚和单体儿茶素的制备工艺，其特征是从树脂柱上解吸洗脱茶多酚用重量浓度为80％的丙酮，或甲醇代替乙醇。

8.根据权利要求4或5所述的一种高纯茶多酚和单体儿茶素的制备工艺，其特征是单体儿茶素从吸附树脂柱上解吸洗脱溶剂为内酮，采用分区间段按每分钟递增1％的输送量梯度加入，第一梯度区间丙酮重量浓度由15％增加至45％，第二梯度区间丙酮的重量浓度由45％增加至60％，分别收峰得单体儿茶素。

9.根据权利要求4或5所述的一种高纯茶多酚和单体儿茶素的制备工艺，其特征是单体儿茶素从吸附树脂柱上解吸洗脱溶剂为甲醇，采用不分区间段按每分钟递增1％的输送量梯度加入，甲醇重量浓度由15％增加至55％，收峰得单体儿茶素。

10.根据权利要求4或5所述的一种高纯茶多酚和单体儿茶素的制备工艺，其特征是单体儿茶素从吸附树脂柱上解吸洗脱所采用的溶剂是从醋酸乙酯，乙腈，二甲基甲酰胺，三氟醋酸中任择其一。