一种膜分离与大孔树脂联用分离纯化茶皂素的方法
【专利摘要】一种膜分离与大孔树脂联用分离纯化茶皂素的方法，茶粕经粉碎、脱脂、干燥后，用微波辅助超声波法提取得到茶皂素粗品。粗品经有机溶剂溶解后，先经50 nm~0.2 μm陶瓷膜过滤，再经100 Da~1000 Da纳滤膜浓缩，最后采用Amberlite XAD7HP大孔树脂吸附和解析，得到高纯度茶皂素，纯化后的茶皂素纯度可达到94%以上。本发明具有产品纯度高、重现性好、操作简便、污染小、设备一次性投资小、运行成本低等优点，适应工业化生产制备。
【专利说明】
一种膜分离与大孔树脂联用分离纯化茶皂素的方法
技术领域
[0001]本发明属于农产品深加工技术领域，涉及茶柏中茶皂素的分离纯化方法。【背景技术】
[0002]茶皂素是一类以齐墩果烷型五环三萜为母核、旁支带有不同糖苷和官能团的皂苷化合物的总称。茶皂素不仅具有抑菌、抗炎、止痛、降低血脂胆固醇等生物活性，还具有乳化、分散、润湿、发泡、稳泡等性能，是一种优良的天然表面活性剂，被广泛应用于建材、化工、生物医药及食品等行业，应用前景十分广阔。
[0003]油茶提油后的茶柏中富含茶皂素，是提取茶皂素的一种良好的来源。纯净的茶皂素呈无色柱状晶体，由于茶皂素种类繁多，其结构复杂且相似，同分异构体多，分离出单一结构的茶皂素纯品异常困难，导致目前我国市场上销售茶皂素产品的纯度普遍不高，使其在医药及化妆品等精细化工彳丁业的应用受到一定的限制。因此，能够尚效制备尚纯度的茶皂素的分离纯化技术是油茶产业化过程中亟待解决的问题。
[0004]常见茶皂素的分离纯化方法主要有正丁醇萃取法、沉淀絮凝法、盐析法、硅胶柱层析法、大孔树脂纯化法、膜分离法等。但是这些方法都存在一些不足。如采用正丁醇萃取法得到的茶皂素杂质较多;沉淀絮凝法和盐析法消耗试剂多，对环境造成污染;硅胶柱层析法对茶皂素易造成死吸附，产量低，不适用于工业生产。而膜分离法具有物质不发生相变、分离效果好、耗能低、工艺简单、操作简便、清洁无污染等优点；树脂纯化法具有稳定性高、选择性好、条件温和、低耗能、易于自动化、有利于环境保护等优点。将膜分离与树脂纯化结合，可以获得纯度较高的茶皂素，且树脂重复使用次数大大提高，将可降低纯化成本。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提出一种膜分离与大孔树脂联用分离纯化茶皂素的方法。
[0006]本发明所述的一种膜分离与大孔树脂联用分离纯化茶皂素的方法，按以下步骤。
[0007](1)茶皂素粗品的制备:茶柏粉碎、过筛、采用2?8倍石油醚或正己烷，回流浸提1?3 小时抽提除去残留油脂。之后，米用微波干法处理脱脂茶柏，微波功率为100 W~800 W，时间为1 min?10 min。然后加入5?30倍质量百分比50?80%乙醇溶液，超声提取，发散功率为1200 W~1500 W，温度为40?60°C，超声提取0.5?1 h。将提取液蒸发浓缩至乙醇挥发完全，用卜10 倍体积乙酮:乙醚混合液(1:1)洗涤茶皂素的浓缩液，弃去有机层。水层加入卜10倍体积的正丁醇萃取，使茶皂素转移到醇层中，加入活性炭脱色，蒸发浓缩，干燥得得到茶皂素粗品。
[0008](2)样品制备:称取一定量步骤(1)得到的茶皂素粗品溶解于质量百分比50?80%的乙醇溶液中，配制成质量百分比为1%?10%的茶皂素溶液。
[0009](3)陶瓷膜过滤:采用50 nm~0.2 Ml陶瓷膜过滤步骤(2)得到的茶皂素溶液。[〇〇1〇] (4)纳滤膜浓缩:采用100 Da?1000 Da纳滤膜浓缩步骤(3)得到的茶皂素溶液。
[0011](5)大孔树脂进一步纯化:先将Amberlite XAD7HP大孔树脂装入柱中，然后以0.3?0.6 mL/min流速、将步骤(4)得到的茶皂素以浓度20?50 mg/mL上样，以10%、30?50%、60~80%的乙醇各2?5 BV，在流速0.5?1.5 mL/min下进行梯度洗脱，收集30?50%和60?80%乙醇的洗脱液。[〇〇12](6)将步骤(5)收集得到的乙醇的洗脱液浓缩、干燥，得到高纯度白色粉末状茶皂素。
[0013]本发明的主要特点是。
[0014]1、设计合理、操作简便、重现性好、茶皂素纯度可达94%以上。
[0015]2、根据膜分离原理，陶瓷膜可以截留住大部分的蛋白质等大分子杂质，纯化效果好;而纳滤膜可以透过水、无机盐等小分子物质，浓缩效果好。
[0016]3、根据相似相溶原理以及大孔树脂吸附原理，选用Amberlite XAD7HP极性大孔树月旨，比表面积大，平均孔径较大，分离纯化茶皂素效果好。【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但应理解本发明的范围非仅限于这些实施例的范围。
[0018]实施例1。
[0019](1)茶阜素粗品的制备:将茶柏粉碎，过40目筛，用4倍石油醚加热回流脱脂2小时， 脱溶干燥。称取脱脂茶柏100 g，调节微波功率为1000 W，干法处理时间为6 min。然后加入 700 mL 70%的乙醇水溶液，调节发散的功率为1200 W，温度为50°C，超声循环提取1 h，过滤得提取液。将提取液蒸发浓缩至乙醇挥发完全，然后用1倍体积乙酮:乙醚混合液(1:1)洗涤茶皂素的浓缩液，弃去有机层。水层加入3倍体积的正丁醇萃取，使茶皂素转移到醇层中，加入活性炭脱色，蒸发浓缩，干燥得得到茶皂素粗品。
[0020](2 )样品制备:称取一定茶皂素粗品溶于一定体积70%的乙醇水溶液中，配制成1% 的茶皂素溶液。
[0021](3)陶瓷膜过滤:将1%茶皂素溶液透过0.14 Ml陶瓷膜，操作压力为3.5 Bar，进行全回流循环方式实验，收集透过液。[〇〇22](4)纳滤膜浓缩:采用360 Da纳滤膜对陶瓷膜过滤后的透过液进行浓缩，操作压力为11 Bar，取经陶瓷膜分离的茶皂素透过液2600 mL，经360 Da纳滤浓缩得到浓缩液750 mL，浓缩倍数为3.5倍，浓缩实验历时22 min。
[0023] (5)Amberlite XAD7HP大孔树脂纯化:称取 100 g已预处理好的Amberlite XAD7HP 大孔树脂，湿法装柱，用95%乙醇冲柱，然后用蒸馏水冲至无醇味。将上述经过膜分离初步纯化得到的茶阜素，配成浓度为30 mg/mL的水溶液，以0.5 mL/min速度上样250 mL茶阜素样品，待上样结束后静置2 h，使其吸附完全。用蒸馏水洗至流出液呈无色，以10%、40%、70%的乙醇各3 BV，在流速1 mL/min下进行梯度洗脱，收集40%和70%乙醇的洗脱液，进行茶皂素的进一步纯化。吸附率和解吸附率分别高达92%和94%，最后将乙醇的洗脱液浓缩、干燥后得到白色粉末状茶皂素。最终得率为55.3%，纯度为95%。[〇〇24] 实施例2。[〇〇25](1)茶皂素粗品的制备:将茶柏粉碎，过40目筛，用5倍正己烷加热回流脱脂1.5小时，脱溶干燥。称取脱脂茶柏100 g，调节微波功率为1000 W，干法处理时间为5 min。然后加入500 mL 60%的乙醇水溶液，调节发散的功率为1300 W，温度为60°C，超声循环提取1 h，过滤得提取液。将提取液蒸发浓缩至乙醇挥发完全，然后用1倍体积乙醇:乙醚混合液(1:1)洗涤茶皂素的浓缩液，弃去有机层。水层加入4倍体积的正丁醇萃取，使茶皂素转移到醇层中， 加入活性炭脱色，蒸发浓缩，干燥得得到茶皂素粗品。[〇〇26](2 )样品制备:称取一定茶皂素粗品溶于一定体积80%的乙醇水溶液中，配制成5%的茶皂素溶液。[〇〇27](3)陶瓷膜过滤:将5%茶皂素溶液透过0.2 Mi陶瓷膜，操作压力为4 Bar，进行全回流循环方式实验，收集透过液。[〇〇28](4)纳滤膜浓缩:采用360 Da纳滤膜，操作压力为12 Bar，对陶瓷膜过滤后的透过液进行浓缩。
[0029](5)Amberlite XAD7HP大孔树脂纯化:称取 100 g已预处理好的Amberlite XAD7HP 大孔树脂，湿法装柱，用90%乙醇冲柱，然后用蒸馏水冲至无醇味。将上述经过膜分离初步纯化得到的茶阜素，配成浓度为40 mg/mL的水溶液，以0.7 ml/min速度上样200 mL茶阜素样品，待上样结束后静置2 h，使其吸附完全。用蒸馏水洗至流出液呈无色，以10%、45%、75%的乙醇各3 BV，在流速1 mL/min下进行梯度洗脱，收集45%和75%乙醇的洗脱液，进行茶皂素的进一步纯化。最后将乙醇的洗脱液浓缩、干燥后得到白色粉末状茶阜素。最终得率为53%，纯度为94.1%。
[0030]实施例3。[〇〇31](1)茶皂素粗品的制备:将茶柏粉碎，过40目筛，用3倍石油醚加热回流脱脂2小时，脱溶干燥。称取脱脂茶柏100 g，调节微波功率为800 W，干法处理时间为6 min。然后加入 800 mL 80%的乙醇水溶液，调节发散的功率为1500 W，温度为60°C，超声循环提取0.5 h，过滤得提取液。将提取液蒸发浓缩至乙醇挥发完全，然后用1倍体积乙酮:乙醚混合液(1:1)洗涤茶皂素的浓缩液，弃去有机层。水层加入4倍体积的正丁醇萃取，使茶皂素转移到醇层中， 加入活性炭脱色，蒸发浓缩，干燥得得到茶皂素粗品。[〇〇32](2 )样品制备:称取一定茶皂素粗品溶于一定体积75%的乙醇水溶液中，配制成2%的茶皂素溶液。[〇〇33](3)陶瓷膜过滤:将2%茶皂素溶液透过0.1 Mi陶瓷膜，操作压力为3.5 Bar，进行全回流循环方式实验，收集透过液。[〇〇34](4)纳滤膜浓缩:采用150 Da纳滤膜，操作压力为10 Bar，对陶瓷膜过滤后的透过液进行浓缩。
[0035] (5)Amberlite XAD7HP大孔树脂纯化:称取 100 g已预处理好的Amberlite XAD7HP 大孔树脂，湿法装柱，用95%乙醇冲柱，然后用蒸馏水冲至无醇味。将上述经过膜分离初步纯化得到的茶阜素，配成浓度为30 mg/mL的水溶液，以0.5 ml/min速度上样250 mL茶阜素样品，待上样结束后静置2 h，使其吸附完全。用蒸馏水洗至流出液呈无色，以10%、40%、75%的乙醇各4 BV，在流速1 mL/min下进行梯度洗脱，收集40%和75%乙醇的洗脱液，进行茶皂素的进一步纯化。最后将乙醇的洗脱液浓缩、干燥后得到白色粉末状茶皂素。最终得率为56%，纯度为96.3%。
【主权项】
1.一种膜分离与大孔树脂联用分离纯化茶皂素的方法，其特征是按以下步骤:(1)将茶柏粉碎、过筛、采用2?8倍石油醚或正己烷，回流浸提1?3小时抽提除去残留油 月旨;之后，采用微波干法处理脱脂茶柏，微波功率为100 W?800 W，时间为1 min?10 min;然 后加入5?30倍质量百分比50?80%乙醇溶液，超声提取，发散功率为1200 W?1500 W，温度为 40?60°C，超声提取0.5?1 h;将提取液蒸发浓缩至乙醇挥发完全，用1?10倍体积按1:1体积 比混合的乙酮与乙醚的混合液洗涤茶皂素的浓缩液，弃去有机层;水层加入1?10倍体积的 正丁醇萃取，使茶皂素转移到醇层中，加入活性炭脱色，蒸发浓缩，干燥得得到茶皂素粗品；(2)称取步骤(1)得到的茶皂素粗品溶解于质量百分比50?80%的乙醇溶液中，配制成质 量百分比为1 %?10%的茶皂素溶液；(3)采用50 nnH).2 mi陶瓷膜过滤步骤(2)得到的茶皂素溶液；(4)采用100 Da?1000 Da纳滤膜浓缩步骤(3)得到的茶皂素溶液；(5)先将Amberlite XAD7HP大孔树脂装入柱中，然后以0.3?0.6 mL/min流速、将步骤 (4)得到的茶皂素以浓度20?50 mg/mL上样，以10%、30?50%、60?80%的乙醇各2?5 BV，在流速 0.5?1.5 mL/min下进行梯度洗脱，收集30?50%和60?80%乙醇的洗脱液；(6)将步骤(5)收集得到的乙醇的洗脱液浓缩、干燥，得到高纯度白色粉末状茶皂素。
【文档编号】C07J63/00GK106083985SQ201610488522
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】李红艳, 程文娟, 杨建远
【申请人】南昌大学