茶儿茶素制备工艺研究进展.doc

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1、专业文献综述 题目: 茶儿茶素制备工艺研究进展 姓名: 刘志薇 学院: 园艺学院 专业: 茶学 班级: 2013级研究生 学号: 2013104095 指导教师: 陈暄 职称: 副教授 2013年1月20日南京农业大学教务处制茶儿茶素制备工艺研究进展摘要:儿茶素是茶叶中多酚类物质的主要组成成分,约占茶叶质量分数的16%-24%,在油脂、食品、医药、轻化、化妆品、保健等诸多领域具有广阔的应用前景。本文就近年来儿茶素的制备工艺及其生产应用进行了综述,包括儿茶素的提取、分离纯化和分析检测等方面,以期为今后儿茶素的研究提供借鉴。关键词:儿茶素;提取;分离纯化;分析检测Research Advance

2、of Production Technology of Tea Catechins Abstract: Catechins are major components of tea polyphenols in tea, accounting for 16%-24% of the mass fraction, and has been widely applied in oil, food, medicine, light industry, cosmetics, healthcare and other fields. In this paper, the research advance o

3、f production technology and application of catechin were reviewed, including catechin extraction, separation,purification and analysis, so as to provide the reference for the future research of catechins.Key Words:Catechins;extraction;purification;analysis1、 前言茶可以用来解渴,更重要的是其基本组成包括茶多酚(主要包括儿茶素类、花色素类、羧

4、酸及羧酚酸类)、咖啡因、矿物质、维生素和其它机能成分,具有多种医疗保健功能。茶多酚的主体成分是茶儿茶素类(Tea catechins,TCs),是决定茶叶诸多保健及药理功效最重要的成分。毛清黎等(2007)1将儿茶素类的保健及药理功能总结为“三抗(抗癌、抗衰老、抗氧化)”、“三降(降血糖、降血脂、降血压)”及“三消(消毒、消炎、消臭)”。儿茶素是3-羟基黄烷醇衍生物,具有C6-C3-C6结构的多元酚类物质,其基本结构是-苯基苯并吡喃(图1.1),即在两个苯环(A环、B环)之间以一个三碳链相连,其中一个碳原子与A环上的氧原子连接成吡喃环(C环)。 根据C环上的羟基是否与没食子酸形成酯键,可将儿茶

5、素分为酯型儿茶素类(CG、ECG、GCG、EGCG)和非酯型儿茶素类(C、EC、GC、EGC)。儿茶素在茶鲜叶中多为顺式结构(图1.2),即B环和-OR2两个较大基团处于平面同一侧,该结构因原子间过于拥挤,内能较大而不稳定,在高温加热过程中容易异构化成反式儿茶素类。近年来,儿茶素的研究一直都是热点之一。本文对儿茶素的制备工艺进行了详细的论述,主要包括提取、分离纯化、分析检测等方面。 2、 儿茶素的提取工艺研究进展近年来,国内外提取儿茶素的方法主要有:溶剂萃取法、超声波浸提方法、超临界流体萃取法、微波浸提法、超高压提取法、金属离子沉淀法、树脂吸附法、红外辅助提取法等方法。此外,还有低温纯化酶提取

6、法、盐吸法等。2.1溶剂萃取法溶剂萃取法是提取儿茶素的传统方法,常用的提取溶剂有水、乙醇等。依据相似相溶原理和儿茶素在各溶剂中的溶解度不同进行萃取,分为水提取法和有机溶剂提取法两种。水提取法的工艺流程:茶叶-水浴加热-氯仿萃取-乙酸乙酯萃取-减压蒸馏-去离子水重结晶。有机溶剂萃取法的工艺流程:茶叶原料-溶剂提取-过滤-有机溶剂脱色、脱咖啡碱-萃取-回收溶剂干燥-茶多酚粗品。刘坤(2011)等2釆用传统溶剂提取法,考察了溶剂种类(水、乙醇)及浓度、时间、料液比、温度、pH值对儿茶素提取量的影响,通过正交优化试验,得出了研究范围内的最佳提取条件。即:pH值为4,提取温度为60,乙醇浓度为60%,料

7、液比为1:15 (g/mL),提取时间为30min。陈林(2012)等3主要研究了乙醇浓度、浸提温度和时间对乙醇提取儿茶素效果的影响,得出最佳提取条件,并证明了以上三者的影响程度依次为:浸提温度浸提时间乙醇浓度。虽然此方法操作简单、生产成本低、稳定可靠,但提取率和产品纯度均较低,易氧化,含有大量杂质(如植物多糖、茶棕色素、色素、咖啡碱、树脂等)。精品的生产须反复除杂精制,工艺繁琐复杂,一般需经3级错流萃取;需多次蒸馏,加热时间长;消耗大量有机溶剂,部分有机溶剂存在回收困难、有毒、易燃等问题,不利于安全生产。2.2超声波萃取法超声波提取包括超声技术的应用和提取物质所含成分两个过程。此技术利用超声

8、波的机械破碎和空化等作用使茶叶细胞组织更易破碎释放出胞内物,加速浸提物向溶剂扩散速率,再用传统工艺从提取液得到茶多酚进行纯化。 张素霞(2009)等4用80%乙醇作溶剂,在料液比、时间、提取次数相同的条件下,比较超声波提取法和传统提取提取茶多酚两种方法,结果表明前者产品质量和提取量均高于后者,且方便省时;并考察了超声功率对提取量的影响,优化了超声波提取条件;蒋丽(2010)等5也比较研究了不同的提取方法对茶叶有效成分提取的影响,包括超声波辅助提取、传统提取、酶法提取、热回流提取法,表明超声波提取法不仅提取量高,而且对茶叶有效成分的保持最佳。此外,宋传奎(2011)等6、彭玲(2011)等7、苏

9、扬(2011)等8都对儿茶素超声波辅助提取工艺进行了优化研究。这种方法以其提取温度低、提取率高、提取时间短的独特优势,应用于中药材和各种动、植物有效含量的提取,是替代传统工艺方法,实现高效、节能、环保式提取的现代高新技术手段。2.3超临界流体萃取法超临界流体萃取技术,简称SFE,是指用超临界流体为溶剂,从固体或液体中萃取可溶组分的操作。利用超临界流体的溶解能力与其密度密切相关,通过改变压力或温度使超临界流体的密度大幅改变。在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地依次把极性大小、沸点高低和相对分子质量大小不同的成分萃取出来,其介质通常为无毒的CO2,特别适合于医药、食品添加

10、剂等产品的提取。(工艺流程如图2.1)。图2.1超临界流体萃取法提取儿茶素的工艺流程示意图宓晓黎(1997)等9利用超临界CO2萃取茶叶中的 EGCG 等儿茶素成分研究发现,温度60 、压力41.37 Mpa静态萃取10 min、改性剂(甲醇)加入量1 ml,动态萃取量15 ml 时,EGCG可完全被萃取,儿茶素萃取率达到4 %。 Chiehming J.Chang(2000)等10用超临界流体萃取法,通过探索及比较提取溶剂的组合,包括CO2、CO2和水、CO2和一定浓度乙醇的比例、水和索氏溶剂、索氏溶剂和95%乙醇,通过HPLC分析各成分的含量,优化4种酯型儿茶素的提取方法。结果表明CO2和

11、95%乙醇作溶剂时4种儿茶素的提取量最大。王晓梅(2001)等11、于基成(2007)等12对超临界CO2流体萃取法在茶多酚提取上进行研究,优化了提取条件。目前已有研究结果13,14显示,超临界流体萃取法得到的产品纯度高,达95%以上,但由于多酚在临界CO2中的溶解度较小,导致一次提取率低。2.4微波辅助浸提法 微波辅助浸提法的基本原理是分子在微波场中发生高频运动,扩散速率增大,在微波的福射作用下,浸提物可快速浸取出来。微波辅助浸提提取效率高,减少了儿茶素在提取时的氧化,提取物品质也大大提高15。李敏(2011)等16采用微波辅助提取法,用水作溶剂,系统研究了料液比、时间、温度、微波强度、提取

12、次数对儿茶素组成及得率的影响。得到最佳的提取条件为:微波强度为539W,提取时间为2min,料液比为1:25,温度为90,提取2次,得到6种儿茶素的量明显高于工业水提的方法;Z.B. Li(2010)等17在400W微波功率时提取1min,提取儿茶素完全,而用超声波提取需60min;汪兴平(2002)等18、荆琪(2003)等19用紫外和红外光谱分析以及HPLC分析,研究得出微波短时处理茶叶对儿茶素化学结构无影响,与沸水提取30min相比,儿茶素组分幅度小,保持儿茶素的稳定。D.M. De Faveri(2009)等20研究了微波提取法中提取功率和微波照射时间对茶多酚提取量和抗氧化活性的影响。

13、得出在保证抗氧化活性不变的情况下,提取率比传统水提法高。并且在溶剂量和温度等一定的情况下,可通过简化的传质模型预测试验结果数据。2.5超高压萃取法 超高压萃取法(UPE)是利用超高压原理:在升压状态下溶剂快速进入细胞内,使细胞内充满溶剂;在保压状态下有效成分充分溶解在溶剂中;卸压时溶解了有效成分的溶液由细胞内释放出来。设备工作原理如图2.2所示:超高压处理使用的传压介质可以是水、油或其它液体。因此,原则上溶剂可以作为传压介质,可以不使用挠性包装而直接把原料和溶剂的悬浊液泵入超高压容器,经过超高压处理后再将其泵出。图2.2超高压提取工作原理图Fig. 2.1 Working principle

14、of UPE注:1活塞2超高压容器3传压介质4挠性包装5原料和溶剂Note:1piston 2vessel 3transferring medium 4flexibility package 5materials and solvent张格(2006)等21在常温条件下,研究了溶剂浓度、压力、保压时间、浸泡时间对茶叶中多酚含量的影响因素,并与回流提取的方法进行比较。通过正交优化,确定的最佳提取条件为:60%乙醇作溶剂,压力200MPa,浸泡时间30min,保压3min,比回流提取法高25.3%;谭俊峰(2009)等22得到的最佳提取参数(压力位500MPa,保压时间为l0min,溶剂为50%乙

15、醇)与张格等的有所不同,但得出在较高的提取压力和较长的提取时间条件下,多酚物质的提取量较高,其压力和保压时间与Xi Jun(2010)等23的研究结果相同。2.6离子沉淀法离子沉淀法的原理是利用茶多酚在中性或碱性的条件下可以和某些金属离子络合形成沉淀物的性质,使其从浸提液中分离出来。一般工艺路线为:茶叶原料-热水提取-过滤-沉淀-酸转溶-萃取-浓缩-真空干燥-茶多酚粗品。常用的离子沉淀剂有A13+、Ca2+、Fe3+、Mg2+、Zn2+、Ba2+等,在相同的情况下沉淀顺序是A13+ Zn2+ Fe3+ Mg2+ Ba2+ Ca2+ 24。一般认为偏碱性的沉淀剂易诱发茶多酚的氧化,因此Zn2+、

16、A13+沉淀剂较适宜弱酸性环境。余兆祥(2001)等25证明,Zn2+、A13+复合型比单一沉淀剂效果要好。韦星船(2007)等26认为Zn2+、A13+复合剂中二者为3:1时沉淀效果最好,并对联合沉淀剂的用量及沉淀时PH的选择进行了研究。刘焕云(2004)等27釆用Ca2+作为沉淀剂,确定最佳工艺条件:pH为7.5,离子沉淀剂与茶叶质量比约为1:2,钙盐的最佳转溶条件:2mol/L的硫酸溶液,料液比1:2,20转溶15min。胡玲玲(2011)等28通过比较提取温度、提取时间、沉淀离子以及pH这四个方面,研究了从茶叶废料中提取茶多酚的工艺,并得到最优的提取条件:温度为100,提取时间为0.5

17、h,沉淀离子为A13+,pH为6.5。 沉淀法的优点是:有机溶剂的使用量少,工艺比较简单,产品的纯度较高。缺点是:过滤和稀酸转溶过程中茶多酚的损失较大。此外,该方法使用重金属作沉淀剂,产品成本高,毒性强,废渣、废液处理量大,达不到食品和医药工业标准,限制了产品的应用。2.7树脂吸附法儿茶素分子结构具有多个酚羟基,易与O、N原子疏松结合形成氢键。因此,若树脂上修饰有含O、N原子的功能基,能为树脂与儿茶素分子间以氢键结合创造条件,就有利于该树脂对儿茶素的吸附。根据树脂类型不同可以分为吸附柱分离法、离子交换柱分离法和凝胶柱分离法。一般用硅胶、氧化铝、活性炭、聚酰胺、大孔吸附树脂、离子交换吸附树脂等固

18、态物质作吸附剂,洗脱一般采用水、有机溶剂及其混合物。制备工艺如图2.3。图2.3 树脂法制备儿茶素粗品的工艺路线该法工艺操作简便,并且树脂可再生反复使用,成本低,节省大量能耗、辅料,提取效率高,提取过程无污染,符合环保要求,条件温和,不会破坏儿茶素活性,具有良好的发展前景,关键是找到一种对儿茶素吸附能力强、解吸容易的树脂。我国在树脂筛选方面进行了一系列的研究。李慧星(2006)等29研究8种不同理化性质的树脂对儿茶素的吸附、解吸性能,筛选出X-5树脂来纯化儿茶素,正交实验得到最佳工艺条件:流速12mL/min、柱高35cm、浸提物浓度10mg/mL,儿茶素得率为90.18%。朱斌(2008)等

19、30在用柱层析法对茶多酚中EGCG分离提纯中发现,该方法洗脱得到的EGCG纯度可以达93%以上,回收率达86.83%以上。张建勇(2011)等31比较了BYX、HPD200A、HZ103、HZ841、NKA-9、PA、ADS17、XDA5、XDA7、NPS1、NPS2、HP20 等12种树脂对茶多酚、咖啡碱、儿茶素的静态吸附和解吸附效果,筛选出较好的绿色制备树脂BYX,并对茶多酚进行动态洗脱研究。结果表明,以2 BV/h流速、80%乙醇、3BV洗脱体积的BYX树脂洗脱工艺参数,茶多酚纯度和得率分别可达到98.36%和19.56%,咖啡碱含量为0.96%,儿茶素含量为80.82%,EGCG含量为

20、46.52%。董占波(2012)等32比较了19种吸附剂对儿茶素的吸附情况。结果显示,PVPP和PA-6对儿茶素类吸附量大、选择性高,其中PVPP对儿茶素类的吸附作用强度与儿茶素羟基数量关系密切,吸附过程符合拟二级动力学模型(r20.99),且自发放热。在此之前,徐向群等33、萧伟祥等34、王梅等35、钱骅等36也都做过树脂筛选及条件优化等研究,为后人研究提供了借鉴。多种吸附剂联合使用也具有较好的纯化效果,将茶叶浸提液先后经聚酰胺柱、C-18柱吸附分离,可得到高纯度无咖啡碱的EGCG产品37,38。也有采用CATUFM超滤膜初步纯化提取液,再经PA树脂吸附、85%乙醇洗脱,得到含量大于90%多

21、的茶多酚,且咖啡碱含量低于4%,开创了超滤和PA树脂吸附二级纯化新技术,且形成一种同时生产茶叶中两种有效成分新工艺39。目前,寻找新的绿色树脂将成为新的研究课题。梁慧玲40等的研究了木质素纤维素的初步脱咖啡碱效果,为新型绿色吸附填料的开发奠定了基础。龚怒等41人用木质素纤维树脂对茶多酚进行分离,以研制制备低咖啡碱高EGCG的茶多酚产品生产工艺,取得一定的成效。2.8红外辅助萃取法 红外辅助萃取(IRAE)方法是利用红外灯照射的能量,对溶剂加热,待分析物质被萃取到溶剂中,从而将待分析物与样品基质分离。大多数情况下,这种方法相对于微波提取等传统提取方法提取率高,而且价廉易得、放射安全。Yi Cai

22、 (2011)等42用红外灯能量为275W、照射时间30min、50%甲醇做溶剂、料液比为1:150 (g/mL),来提取儿茶素、表儿茶素等,目标物质提取量大于45mg/g,明显高于微波(MAE)、超声(UE)、通常的加热方法,而且提取重复性良好。这一研究结果表明,从天然产物中提取活性物质,红外辅助提取方法有巨大的发展潜力。此外,低温纯化酶提取法、盐吸法提取儿茶素也有相关报道,但相对来说比较少,应用也不是很广泛。3、 儿茶素单体的分离纯化研究进展随着儿茶素尤其是其中EGCG、ECG的功效得到人们的关注,其单体的分离制备的研究显得更为突出。因此探寻一种简单易行、成本低廉的儿茶素单体规模制备方法,

23、是业界追求的目标。到目前为止,对于儿茶素单体制备的报道主要包括利用凝胶柱层析、硅胶柱层析和高速逆流色谱法等技术分离提取儿茶素活性单体。3.1凝胶柱层析此方法分离机理类似于分子筛,填料主要为Sephadex LH-20等。样品中大分子化合物不能进入凝胶颗粒内部,只能在颗粒间移动,阻力小,移动快,走在前面,小分子化合物能自由扩散到凝胶内部,透过层析柱时阻力大,走在后面,由此经过一段时间洗脱,混合物各组分按分子大小而分离。通过柱层析分离后的儿茶素通常结合结晶或半制备型液相柱进行纯化,后者在目前应用较为普遍。H.Horita(1991)等43利用Sephadex LH-20和Toyopearl HW-

24、40S制备儿茶素混合物,纯化后儿茶素含量分别达到90.8%和97%。王洪新(2001)等44将茶提取物(茶多酚)先经Sephadex LH-20柱层析分离,脱除咖啡因和色素,并将其中7种儿茶素分成2个流分。再用半制备型HPLC分离纯化,得到7种儿茶素的单体化合物,纯度均大于99%,总得率为66.7%,总回收率为82.1%.张星海(2002)等45、黄静( 2004)等46、黄阿根(2007)等47也都以茶多酚为原料,采用Sephadex LH-20柱层析纯化,最终得到纯度96%以上的儿茶素单体。周蓓(2008)等48则以Toyopear HW-40S柱层析分离纯化茶多酚,得EGC、ECG、EG

25、CG、EC、EGCG3Me和ECG3Me。李兆基等49研究表明,使儿茶素粗品通过1.5m的葡聚糖Sephadex HL-20填充柱,用10-30%的丙酮、乙醇二元混合溶剂洗脱,流速5-30ml/h,分离得到EGCG、ECG,纯度均为90%以上,取得较好效果。姜绍通等50采用二次柱层析方法,首先以葡聚糖凝胶Sephadex LH-20为柱填料,无水乙醇为洗脱剂;再以葡聚糖凝胶SephadexLH-20柱,以40%乙醇水溶液为洗脱剂,制备得到纯度98%的EGGC和EGC单体,大大简化了儿茶素单体分离纯化设备,方法简便,成本低廉,溶剂无毒,单体提取率及产品纯度均较高。3.2硅胶柱层析硅胶层析的原理是

26、利用不同物质的极性大小来分离的。硅胶表面带有经基,能与极性物质形成氢键,极性越强的物质与硅胶吸附得越牢固,极性越弱吸附也越弱。再用不同极性的溶剂对硅胶进行洗脱的时候,溶剂极性越强,越容易洗脱与硅胶吸附的物质,极性弱的溶剂洗脱能力越差。Ryszard(2003)等51利用硅胶层析分离粗儿茶素,得到了 6个儿茶素组分,组分中含有EC,组分中含有EC和EGC,组分IV中含有EGC,组分V含EGC、ECG和EGCG,组分VI含有EGCG,然后将这5个部分分别进行半制备型液相色谱进行纯化。Chan Tak-Hang和Lam Wai-Har522007年获得一项新颖的分离制备EGCG的专利,其分离过程也是

27、通过硅胶柱来完成的。首先将绿茶中的儿茶素进行过乙酰化,再经乙酸乙酯提取,浓缩干燥后上硅胶柱分离,用正己烷:乙酸乙酯(1:2,v/v)洗脱,分别得到EGCG、ECG、EGC和EC的过乙酸酯组分。杨磊(2007)等53采用一种连续中压硅胶柱层析分离高纯度EGCG、ECG。连续中压柱层析分离工艺条件为:160-280nm硅胶为填充料,1200mm80mm的自制不锈钢中压层析柱,洗脱液为乙酸乙酯-石油醚-甲酸(体积比6:4:1),洗脱流速30mL/min,负载量为35g/kg(以硅胶计),可以得到纯度大于98%的EGCG产品(平均回收率为85.5 % )和98%的ECG产品(平均回收率均为80.3%

28、)。朱斌等54以商品茶多酚(TP70%)为原料,先用聚酰胺柱层析预分离表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG),再用硅胶柱层析制备高纯度的EGCG,可以制备出纯度达到98%以上的EGCG。3.3高速逆流色谱法(HSCCC)高速逆流色谱(High-speed countercurrent chromatography, HSCCC)是 20 世纪 80年代发展起来的一种连续高效的液一液分配色谱分离技术,它不用任何固态的支撑物或载体。它利用了流体动力学中有一种特殊的动力学平衡,两相溶剂体系在高速旋转的螺旋管内建立起一种特殊的单向性流体动力学平衡,当其中一相作为固定相,另一相作为流动相,在连续洗脱的过程

29、中,固定相移向螺旋管的入端,使得固定相得以保留55。与普通逆流色谱相比,其有两个主要的优点:(l)高速逆流色谱的流动相液滴更为细小,分散处于高速振荡之中,所以有利于样品在两相中实现频繁而高效的分配、交换(2)由于固定相和流动相分居螺旋管两端,所以只要选择合适的洗脱剂和洗脱方式就很容易实现固定相的稳定保留和低流失率,从而对样品的加入和系统的波动有更大的承受力。但生产成本高,一次性设备投入高,制备量小,难以实现工业化、规模化生产。杜琪珍等56,57将5%-10%的几茶素溶液经高速逆流色谱分离纯化得到的EGCG纯度达97.2%、GCG97.7%、ECG98.5%和EGC97.8%。张莹(2003)等

30、58对制备型逆流色谱分离纯化绿茶提取物中多种儿茶素单体的技术进行了研究,采用两组溶剂系统,一组是石油醚-乙酸乙酯-水(0.2:1:2);另一组是正丁醇-乙酸乙酯-水(0.2:1:2)系统。使用前一组溶剂系统,EC、EGCG、GGC和EGC得到了很好的分离;使用后一组溶剂系统,EGC、C得到了分离,纯度达到92%。曹雪丽等59以茶多酚为原料用高速逆流色谱进行两步分离。第一步:用乙酸乙酯-甲醇-水混合溶剂将EGCG分离出来,在分离时候逐渐增加甲醇的量,乙酸乙酯-甲醇-水的体积比由25:1:25变化到10:1:10;第二步:将柱子里面的液体全部推出,浓缩后再用高速逆流色谱分离,此时的溶剂系统为正己烷

31、-乙酸乙酯-水(1:4:5,v/v/v),最后依次得到GCG和ECG。通过该法1g茶多酚最后可分离得到EGCG275mg、GCG140mg和ECG130mg,纯度均在98%以上。张扬(2009)等60研究了高速逆流色谱技术提纯茶叶EGCG的可行性工艺,工艺参数为35、转速800r/min和流动相(乙醚-乙酸乙酯-水,体积比4 : 10 : 25)流速2.5mL/min,得到的EGCG样品的HPLC纯度达95%。3.4其他方法3.4.1高效液相色谱法制备型HPLC可以用于分离纯化儿茶素的单体组分。其工艺流程一般为:茶叶-提取-过滤去杂质-HPLC制备-浓缩干燥-儿茶素单体。钟世安(2003)等6

32、1采用反相高效液相色谱技术,利用粗儿茶素粉末,分离制备EGCG、GCG、ECG三种酯型儿茶素馏分。探讨了流动相、流速、进样体积、进样量对分离度的影响以及对合适的切割收集区间的选择。EGCG回收率83,GCG回收率88,ECG回收率98,适合工业化推广。王霞(2005)等62对预处理后的茶多酚进行高效液相色谱层析,并对色谱条件进行了对比实验。在综合实际效率的基础上,选择乙醇、水的体积比15:85,洗脱流速25mlmin,进样体积为15ml为最优层析条件。计算得出产品EGCG的纯度为99,回收率85。目前,在制备儿茶素时,HPLC通常与柱层析等其他方法结合使用44,51,以获得更高纯度的儿茶素。3

33、.4.2聚酰胺色谱法 王传金等63采用聚酰胺色谱法分离制备EGCG。绿茶颗粒经乙醇浸提浓缩-活性炭脱色-乙酸乙酯萃取-萃取液旋转蒸发得茶多酚粗品。对粗品再经聚酰胺层析。并对其中的浸提、脱色和色谱分离条件进行了详细的研究。选用95乙醇为溶剂萃取,在正交实验的基础上得出最优浸提参数为:绿茶粒度小于0.960 mm,固液比1:12,回流提取3次,每次1.0h。所得(-)-EGCG的平均提取率是968;用绿茶量36的活性炭对醇提液脱色2次,每次30min;对脱色后的产物进行柱层析分离,结果显示:聚酰胺粒度0.170-0.210mm,上样量与聚酰胺质量比为1:50时,整个工艺所得的EGCG单体的提取率达

34、50,纯度达99.9。1g绿茶可以提出0.04 g纯度较高的EGCG单体。3.4.3膜分离法 膜分离技术是以选择性透过膜为分离介质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、电位差等)时,原料侧组分选择性地透过膜,从而达到分离提纯的目的。以压力作为推动力的膜分离过程共有四种,以过滤孔径由大到小的顺序依次为微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)。目前此技术应用于儿茶素的分离现处于初步阶段,主要是利用超滤64,65及纳滤膜66对儿茶素的选择分离。张春静(2008)等67采用多孔的乙酸纤维膜为支撑体,制备EGCG分子印迹复合膜并将该膜用于分离富集茶多酚中的EGCG,获得的EGCG纯度达到9

35、3%。3.4.4吸附树脂柱层析张盛(2002)等68利用大孔吸附树脂AB-8,得到AB-8的过柱液中儿茶素纯度达到95%以上,EGCG含量在55%以上,得率达65%。庄俊钰(2010)等69采用AB-8大孔吸附树脂,在50洗脱条件下,采用低浓度洗脱剂(10%乙醇)洗脱,在保证90%以上回收率的前提下,EGCG的含量可达到90%以上,且产品中咖啡因含量可降低到0.5%以下。4、儿茶素分析检测的研究进展茶叶中儿茶素的分离检测方法主要有分光光度法、气相色谱法、液相色谱法、色谱联用技术以及其他色谱方法。其中高效液相色谱法(HPLC)分析儿茶素研究最多,应用最广70。4.1分光光度法 分光光度法用于测定

36、茶叶中儿茶素的含量,常用的比色方法为硫酸-香荚兰素显色法71、盐酸一香荚兰素显色法72,其显色原理为儿茶素在强酸性条件下可以和香荚兰素生成橘红色到紫红色络合物,红色的深浅和儿茶素的含量呈正比关系。该方法受显色剂、时间等条件的影响,造成参比结果偏大。不难看出,该方法测定的是茶叶中儿茶素的总量,而无法对各儿茶素单品进行分别定量。4.2气相色谱法气相色谱法(GC)是一种快速定量、分析方便的方法。使用GC法分析茶叶中的儿茶素时,由于基质复杂且为固体,常用溶剂萃取对样品进行预处理,而且为使儿茶素能够瞬间气化样品需经衍生化。常用的衍生化试剂为三甲基桂院或三甲基氯硅烷,其中三甲基氯硅烷作为衍生剂时,样品样乙

37、酸乙酯做萃取溶剂,改善了样品的预处理方法,使儿茶素衍生更彻底;Liang等73通过GC法分析茶叶成分的组成,评估了红茶的质量。目前,运用气相色谱法的程序升温分离条件,只用一个内标物,己可实现多种儿茶素的同时分析;然而由于样品性质及气相色谱法自身的局限,儿茶素检测分析中气相色谱法使用得不是很多。4.3高效液相色谱法高效液相色谱法(HPLC)具有分离效能高、选择性好、分析速度快、定量准确等优点,该方法自20世纪60年代崛起,经过数十年的发展,应用范围已涉及医药、环保、生命科学、石油化工等几乎所有基础和应用研究领域,是目前茶叶中儿茶素分析的主要方法。国际标准(ISO 14502-2-2005)74将

38、高效液相液相色谱法作为测定红茶及绿茶中儿茶素的方法。具体方法是釆用RP-HPLC-UV系统,在检测波长278nm条件下,釆用梯度洗脱的方式,流动相分别为含20g/mL的EDTA-9%乙腈-2%乙酸的水溶液和含20g/mL的EDTA-80%乙腈-2%乙酸的水溶液,从绿茶中分离了7种化合物,为茶叶中儿茶素的分离及分析提供了依据。目前,很多学者利用高效液相色谱法对儿茶素进行了检测分析,并对国标方法进行优化利用75-84。4.4 色谱联用技术 在茶叶中儿茶素的分析领域,常用的色谱联用技术是气相色谱-质谱联用(GC-MS)、液相色谱-质谱联用(LC-MS)。质谱检测器能使HPLC的方法建立更加方便,使方

39、法定性更加可靠,具体表现为:跟踪并鉴别不同实验色谱图中的每个峰、从痕量化合物或干扰物种找出目标化合物、辨认意外鬼峰与重叠干扰峰,以避免建立的方法有误85。气相色谱-质谱(GC-MS) 86法样品进行TMS衍生化后,目前主要是EC和C的分离;邹耀洪(2003)等87采用LC-MS分析老茶叶中的儿茶素,通过优化色谱条件,选择26%甲醇作为流动相,在30min内将茶叶中7种儿茶素分离开来,方法验证结果表明定性结果可靠;刘国强(2009)等88鉴于LC-MS在儿茶素类化合物各方面研究的广泛应用,采用负离子模式,对儿茶素对应异构体EGC/GC、EGCG/GCG的质谱裂解规律进行研究,得出如下结论:儿茶素

40、中各对应异构体之间有相同的质谱裂解途径,但相对应的碎片离子间的相对丰度不同。4.5 其他色谱法其他色谱法如纸色谱法(PC)、薄层色谱(TLC)、逆流色谱(HSCCC)、毛细管区带电泳(CZE)法、胶束电动色谱法(MEKC)、微乳电动色谱法(MEEKC)等,这些方法由于各自的方法特征,在分离儿茶素方面也有相关报道,但基本均在上世纪90年代,目前相对于高效液相色谱法则较少。5、 结语 经一个半世纪的发展,越来越多的先进技术已用于儿茶素的提取、分离、分析和鉴定,现已比较明确地阐明了儿茶素的物质基础,从而促进了儿茶素应用的发展。在此过程中,儿茶素的提取、分离、分析和鉴定之间是相互结合在一起的。提取分离

41、为分析鉴定提供物质材料,而分析鉴定又给提取分离指明了方向。参考文献:1毛清黎,施兆鹏,李玲,刘仲华,朱旗.2007.茶叶儿茶素保健及药理功能研究新进展J.食品科学,28(8):584-589.2刘坤,孙来娣,高华,等.儿茶素提取新工艺J.食品研究与开发,2011,32(9):36-393陈林.绿茶中儿茶素的最佳提取条件研究J.广州化工,2012,40(10):73-74,774张素霞,魏秋红.不同方法提取茶多酚的比较研究J.中国食品添剂,2009,109-1125蒋丽,王雪梅,全学军,等.不同提取方法对茶多酚理化性质的影响J.食品科学,2010,31(14):136-1396宋传奎,肖斌,等.

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