CN1709887A - 一种制备高纯度茶多酚的方法 - Google Patents

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杨磊
高彦华
祖柏实
刘晓娜
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Abstract

本发明提供一种制备高纯度茶多酚的方法，将茶多酚粗品去离子水溶解，过滤得滤液，滤液经交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)吸附，吸附后的PVPP去离子水洗除杂质，再用低浓度有机溶剂洗涤除杂质后，用洗脱液洗脱，洗脱液减压回收得浓缩液，浓缩液加入约2倍量去离子水后用萃取剂液液萃取，得萃取液，萃取液减压浓缩至干，得纯度高于98％的茶多酚产品，其中表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量高于60％。本发明使用一种具有良好的络合吸附性能和生理相容性的、在最终产品中无残留的、对人体无毒的交联聚乙烯吡咯烷酮作为吸附剂，具有工艺流程简单，溶剂用量少，产品产率高，咖啡碱含量低，易于工业化生产。

Description

一种制备高纯度茶多酚的方法
所属技术领域：
本发明涉及一种茶多酚生产工艺。特别涉及使用一种具有良好的吸附性能和生理相容性，且在产品中不残留，对人体无毒的交联聚乙烯吡咯烷酮试剂，同时，该工艺制得的产品产率高，咖啡碱含量低，易于工业化生产的高纯度茶多酚的制备工艺方法。
背景技术：
茶叶作为中华民族的传统保健饮品已有四五千年的历史。开发茶叶的新用途，开展茶叶的综合利用，特别是利用未经加工的新鲜茶叶，可以是老叶或嫩叶生产高附加值的精细化学品，是一项具有重要意义的研究课题。
茶多酚(TP)是茶叶中多酚类物质的总称。为白色结晶粉末，易溶于水，可溶于乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯，不溶于氯仿。茶叶中茶多酚的含量较高，占其质量的15％～30％。茶多酚是纯天然、多功能、高效能的优良抗氧化剂和自由基净化剂，具有降脂、减肥、抗衰老、抗病毒、抗菌、抗辐射、抗疲劳等多种医疗保健功能，可治疗心脑血管疾病、抑制动脉粥样硬化、抗肿瘤、提高身体免疫功能、延缓人体衰老、增强毛细血管韧性和渗透性、增强血管的抵抗能力、清除口腔异味，还具有止泻、利尿、促进维生素C吸收、防治坏血病等作用。广泛应用于各类食品的抗氧保鲜、医药、保键品、化妆品以及日用品等领域。
目前，对茶多酚粗品的纯化工艺已有了相当的研究，纯化方法较多，如溶剂萃取法、离子沉淀法、超临界萃取法及柱色谱分离法等等。
国内外已有的文献报道及申请的专利，目前虽已开发多种方法纯化茶多酚，但都存在各种缺点。溶剂萃取法由于提取液中不但含有茶多酚，而且还含有茶色素、咖啡碱等杂质，要得到精品尚需反复除杂精制，需要用到大量的有机溶剂，这就造成溶剂回收困难，有些溶剂对人体产生伤害等问题；离子沉淀法纯化是通过调节pH使茶多酚生成沉淀和转溶得以实现的。茶多酚在与金属离子作用得结晶性沉淀物时，由于这些沉淀的选择性较高，产品的纯度相对较好，但在其后的稀酸转溶过程中茶多酚损失较大，而且沉淀剂有的是有一定毒性的金属离子，有的偏碱性易造成茶多酚的氧化，在过程中产生大量的废酸碱性溶液，环保压力大；超临界流体萃取工艺可在较低温度下操作，避免茶多酚高温氧化，产品质量较好，但设备要求高，一次性投资大。
本发明具有工艺流程简单，生产周期短，溶剂用量少，特别是使用一种具有良好吸附性能和生理相容性，且在产品中不残留，对人体无毒的交联聚乙烯吡咯烷酮试剂。同时，该工艺制得的产品产率高，咖啡碱含量低，易于工业化生产等优点。
交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)吸附茶多酚的机理如下：
PVPP是由N-乙烯吡咯烷酮交联聚合而成的不溶性高聚物。分子中含有可形成氢键的氧原子，茶多酚分子中含有活性氢(酚羟基氢)，可以与PVPP形成氢键，由于PVPP不溶于水，茶多酚分子就通过氢键被吸附到PVPP上。另一方面，PVPP与茶多酚分子形成氢键是一个可逆过程，茶多酚分子以氢键被PVPP吸附的同时，从PVPP上解吸，构成一种动态平衡，从而应用洗脱剂可洗脱下来，进而达到分离纯化的目的。
发明内容：
本发明目的在于提供一种工艺流程简单、生产周期短、成本低、纯度高、得率高并且安全无毒的制备高纯度茶多酚工艺方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：将含茶多酚的粗品溶液，用交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)吸附，吸附后的PVPP用去离子水洗至无杂质，再用低浓度有机溶剂洗至无杂质后，用洗脱剂洗脱，将洗脱液回收溶剂得浓缩液，浓缩液经萃取剂进行液液萃取得萃取液，萃取液减压浓缩至干，得纯度高于98％的茶多酚产品，其中表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量高于60％。
所述的交联聚乙烯吡咯烷酮经去离子水浸泡，充分溶胀后使用。
所述的吸附方法可采用静态吸附、动态吸附、混悬吸附、柱层析吸附、膨胀床吸附、扩张床吸附、移动床吸附等任何吸附方法。
所述的除杂剂是5～50％乙醇溶液或5～30％丙酮溶液或5～100％甲醇溶液或含有任意甲醇、乙醇、丙酮比例的混合溶液，除杂温度5～60℃，优选常温。
所述的洗脱剂是50～100％乙醇溶液或30～100％丙酮溶液或10～100％甲醇溶液或含有任意甲醇、乙醇、丙酮比例的混合溶液，洗脱温度5～60℃，优选常温。
所述的萃取剂是含有乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯的酯类溶剂。
本发明的优点：
1、本发明使用的交联聚乙烯吡咯烷酮试剂，是一种具有良好的吸附性能和生理相容性，且在产品中不残留，对人体无毒的试剂。
2、本发明工艺流程简单，生产周期短，得率高，产品纯度高。
3、具有溶剂用量少，各种试剂均可回收利用，成本低。
具体实施方案：
下面对本发明的实施方案作进一步的描述：
将含茶多酚的粗品溶液过滤或离心除去不溶性物质得滤液，将交联聚乙烯吡咯烷酮经去离子水浸泡，充分溶胀后过滤取出凝胶状的交联聚乙烯吡咯烷酮，与上述清液混合进行吸附，吸附茶多酚的交联聚乙烯吡咯烷酮用3～15倍体积的去离子水水洗至水洗液近无色，以除去咖啡碱等杂质，用低浓度有机溶剂洗涤后，再用50～100％乙醇溶液或30～100％丙酮溶液或甲醇溶液等洗脱剂洗脱，洗脱温度5～60℃，当洗脱液中检测无茶多酚或仅含较少量的茶多酚时，停止洗脱，合并洗脱液，减压浓缩，浓缩温度为20～90℃，得浓缩液，浓缩液加入约2倍体积去离子水后用乙酸乙酯等萃取剂液液萃取，萃取1～5次，萃取液减压浓缩至干，得纯度高于98％的茶多酚精品，其中表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量高于60％。
下面，本发明将用实施例进行进一步的说明，但是它并不限于这些实施例的任一个或类似实例。
实施例1
取茶多酚粗品5kg，加入250L去离子水搅拌溶解，过滤后得滤液，取交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)7.5kg，加入适量去离子水浸泡24小时，将上述滤液与交联聚乙烯吡咯烷酮混合，常温下缓慢搅拌2小时，离心分离后，分次加入450L去离子水洗涤，离心，再分次加入20％乙醇溶液1350L洗涤，离心，然后用乙醇∶丙酮∶水(2∶5∶3)丙酮溶液1200L分次洗脱，得洗脱液，减压回收溶剂，得浓缩液约300L，加去离子水600L，再加入900L乙酸甲酯分2次萃取，合并萃取液，减压浓缩至干，得纯度为98.2％的茶多酚精品，其中表没食子儿茶素没食子酸酯EGCG的纯度为61.07％，咖啡因含量0.32％。
实施例2
取茶叶提取液2500L过滤后得滤液，取交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)15kg，加入适量去离子水浸泡15小时，凝胶状的交联聚乙烯吡咯烷酮装入恒温层析柱内，柱温35℃，柱塞泵进液，将上述滤液经交联聚乙烯吡咯烷酮柱层析充分吸附，加入1000L去离子水洗涤后，再加入20％乙醇溶液2950L洗涤，然后用80％丙酮溶液2250L洗脱，洗脱液减压蒸馏回收丙酮，得浓缩液约350L，加水过滤后，再加入850L乙酸乙酯萃取，萃取液减压浓缩至干，得纯度为99.6％的茶多酚精品，其中表没食子儿茶素没食子酸酯EGCG的纯度为67.37％，咖啡因含量0.17％。
实施例3
取茶多酚粗品20kg，加入1200L去离子水搅拌溶解，过滤后得滤液，取交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)30kg，加入适量去离子水浸泡18小时，过滤取出凝胶状的交联聚乙烯吡咯烷酮装入膨胀床内，将上述滤液于膨胀床内与交联聚乙烯吡咯烷酮进行动态吸附2小时，然后加入2000L去离子水洗涤，再加入20％丙酮溶液6000L洗涤，经85％丙酮溶液4200L洗脱，洗脱液减压回收丙酮，得浓缩液约400L，过滤后，加入800L的乙酸乙酯∶甲酸乙酯(1∶1)萃取，萃取液减压回收溶剂至干，得纯度为98.9％的茶多酚精品，其中表没食子儿茶素没食子酸酯EGCG的纯度为64.03％，咖啡因含量0.23％。

Claims (7)

1、一种制备高纯度茶多酚的工艺方法，其特征在于：茶多酚粗品溶液过滤，得滤液，滤液经交联聚乙烯吡咯烷酮吸附，吸附后经去离子水水洗至无杂质洗出，用除杂剂洗至无杂质，洗脱剂洗脱，将洗脱液浓缩，得浓缩液，将浓缩液与萃取剂进行液液萃取，得萃取液，萃取液减压浓缩至干，得纯度高于98％的茶多酚产品，其中表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量高于60％。
2、按照权利要求1所述的工艺方法，其中所述的茶多酚粗品溶液是茶叶提取的茶汤或茶多酚粗品用去离子水溶解的溶液。
3、按照权利要求1所述的工艺方法，其中所述的交联聚乙烯吡咯烷酮是经去离子水浸泡充分溶胀后使用。
4、按照权利要求1所述的工艺方法，其中所述的吸附方法可采用静态吸附、动态吸附、混悬吸附、柱层析吸附、膨胀床吸附、扩张床吸附、移动床吸附等任何吸附方法。
5、按照权利要求1所述的工艺方法，其中所述的除杂剂是5～50％乙醇溶液或5～30％丙酮溶液或5～100％甲醇溶液或含有任意甲醇、乙醇、丙酮比例的混合溶液，除杂温度5～60℃。
6、按照权利要求1所述的工艺方法，其中所述的洗脱剂是50～100％乙醇溶液或30～100％丙酮溶液或10～100％甲醇溶液或含有任意甲醇、乙醇、丙酮比例的混合溶液，洗脱温度5～60℃。
7、按照权利要求1所述的工艺方法，其中所述的萃取剂是含有乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯的酯类溶剂。
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