专利名称：一种从茶叶中提取生物碱、儿茶素的方法
技术领域：
本发明涉及一种从茶叶中提取生物碱、儿茶素的方法，属于分离提取领域。
背景技术：
茶叶中生物碱含量一般在2% 4%，主要以咖啡碱为主。咖啡碱在医药方面的有 广泛的用途，如可用作心脏和呼吸兴奋剂，具有使中枢神经系统兴奋的作用；也是一种重 要的解热镇痛剂，是复方阿司匹林、可立克、去痛片、速效感冒胶囊等的主要成分之一；还有 一定的利尿作用。在食品方面的用途咖啡因作为兴奋剂、苦味剂、香料，主要供可乐型饮料 及含咖啡饮料使用，同时也作为食品添加剂使用。茶叶中儿茶素的含量为12 对％，是茶叶中多酚类物质的主体部分。儿茶素是一 种具有优越抗氧性能的天然抗氧化剂，并具有抗癌、抗衰老、抗辐射、清除人体自由基、降血 糖、降血压、降血脂及杀菌消炎等一系列药理功能，在油脂、食品、医药、化妆品及饮料等领 域具有广泛的应用前景。近年来，随着儿茶素应用范围的扩大，市场需求量急剧增加。目前从茶叶中提取生物碱的方法主要有毒有害有机溶剂(氯仿)萃取法和升华 法，升华法利用高温使咖啡碱升华，该方法产品的得率低，且高温对茶叶中的其它活性成分 破坏大，不利于茶叶综合提取利用。儿茶素的提取主要使用乙醚、乙酸乙酯等有毒有害试剂 萃取，环境污染大，产品纯度低；柱层析分离儿茶素法通常采用含有机溶剂(乙酸乙酯等) 的溶液作为洗脱剂，工艺耗时长。以上两种方法得到的儿茶素有机残留较高，限制其在食 品、医药等行业应用。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种无有毒有机溶剂残留的从茶叶中 提取分离生物碱的方法。本发明从茶叶中提取生物碱的方法包括如下步骤a、原料前处理采用水或乙醇溶液提取茶叶，然后过滤，滤液浓缩；b、凝胶层析分离浓缩后的滤液上样到凝胶层析柱，然后用水洗脱，收集0. 8 2BV的洗脱液，洗脱液经干燥得到生物碱；其中，所述凝胶过滤层析所用的填料为葡聚糖凝 胶LH-20或交联葡聚糖琼脂糖凝胶。其中，上述a步骤中所述乙醇溶液的浓度优选为1 40wt%。其中，上述a步骤中优选采用水提取茶叶。其中，上述a步骤中所述的过滤优选为膜过滤，所述浓缩优选为减压旋蒸浓缩。其中，上述b步骤用水洗脱时的流速优选为0. 5 5BV/h。本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种无有毒有机溶剂残留的从茶叶中 提取分离儿茶素的方法。本发明从茶叶中提取儿茶素的方法包括如下步骤a、原料前处理采用水或乙醇溶液提取茶叶，然后过滤，滤液浓缩；
b、凝胶层析分离浓缩后的滤液上样到凝胶层析柱，然后用水洗脱，收集0. 8 2BV的洗脱液，洗脱液经干燥得到生物碱；其中，所述凝胶过滤层析所用的填料为葡聚糖凝 胶LH-20或交联葡聚糖琼脂糖凝胶；C、儿茶素分离b步骤用水洗脱生物碱后，用1 2BV的乙醇溶液反冲层析柱，收 集乙醇溶液，浓缩干燥得儿茶素。其中，上述a步骤中所述乙醇溶液的浓度优选为1 40wt%。其中，上述a步骤中优选采用水提取茶叶。其中，上述a步骤中所述的过滤优选为膜过滤，所述浓缩优选为减压旋蒸浓缩。其中，上述b步骤用水洗脱时的流速优选为0. 5 5BV/h。其中，上述c步骤中反冲层析柱的乙醇溶液的浓度优选为20 40wt%。本发明方法操作简单，生产效率高，经济环保，产品无有毒试剂残留，用于食品、医 药等行业安全可靠。本发明方法得到的生物碱只含咖啡碱和少量可可碱；得到的儿茶素由 8类儿茶素单体组成，其中抗氧化性最强EGCG含量在60%以上，柱层析对生物碱和儿茶素 的回收率都达到98%以上。本发明为茶叶中生物碱、儿茶素的提取提供了一种新的选择，具 有广阔的应用前景。
图1为柱层析分离茶叶中生物碱的色谱图，其中，峰C为需要收集的生物碱；图2为高效液相分析色谱图，图中，图㈧为茶叶浸提液的色谱图；图⑶为水洗 脱的收集液的色谱图，图(C)为咖啡碱和可可碱标准品的色谱图。
具体实施例方式本发明从茶叶中提取生物碱的方法包括如下步骤a、原料前处理采用水或乙醇溶液提取茶叶，然后过滤，滤液浓缩；b、凝胶层析分离浓缩后的滤液上样到凝胶层析柱，然后用水洗脱，收集0. 8 2BV的洗脱液，洗脱液经干燥(优选真空冷冻干燥)得到生物碱；其中，所述凝胶过滤层析 所用的填料为葡聚糖凝胶LH-20或交联葡聚糖琼脂糖凝胶。其中，用水或乙醇溶液提取茶叶时，水或乙醇溶液的用量为常规用量即可，进一步 的，水或乙醇溶液的用量优选为茶叶重量的6 70倍，水或乙醇溶液的用量最优选为茶叶 重量的15 30倍。其中，任意浓度的乙醇溶液包括纯乙醇溶液(即95wt%以上的乙醇溶液)都可以 用于茶叶的浸提，为了降低成本，上述a步骤中所述乙醇溶液的浓度优选为1 40wt %。其中，由于用水浸提茶叶中生物碱与用乙醇溶液浸提茶叶中生物碱相比没有明显 差异，为了使产品中不残留任何有机试剂，且降低成本，优选采用水浸提茶叶。其中，上述a步骤中所述的过滤优选为膜过滤，可以采用常规方法进行浓缩，浓缩 方法优选为减压旋蒸浓缩。其中，为了使洗脱效果更好，上述b步骤用水洗脱时的流速优选为0. 5 5BV/h。其中，上述b步骤所述凝胶过滤层析所用的填料优选为葡聚糖凝胶LH-20。本发明从茶叶中提取儿茶素的方法包括如下步骤
a、原料前处理采用水或乙醇溶液提取茶叶，然后过滤，滤液浓缩；b、凝胶层析分离浓缩后的滤液上样到凝胶层析柱，然后用水洗脱，收集0. 8 2BV的洗脱液，洗脱液经干燥(优选真空冷冻干燥)得到生物碱；其中，所述凝胶过滤层析 所用的填料为葡聚糖凝胶LH-20或交联葡聚糖琼脂糖凝胶；C、儿茶素分离b步骤用水洗脱生物碱后，用1 2BV的乙醇溶液反冲层析柱(用 水洗脱1. 5 3BV后，即可用乙醇溶液反冲层析柱)，收集乙醇溶液，浓缩干燥(优选真空冷 冻干燥)得儿茶素。其中，用水或乙醇溶液浸提茶叶时，水或乙醇溶液的用量为常规用量即可，进一步 的，水或乙醇溶液的用量优选为茶叶重量的6 70倍，水或乙醇溶液的用量最优选为茶叶 重量的15 30倍。其中，任意浓度的乙醇溶液包括纯乙醇溶液(即95wt%以上的乙醇溶液)都可以 用于茶叶的浸提，为了降低成本，上述a步骤中所述乙醇溶液的浓度优选为1 40wt %。其中，为了使产品中不残留任何有机试剂，且降低成本，上述a步骤中优选采用水 浸提茶叶。其中，上述a步骤中所述的过滤优选为膜过滤，可以采用常规方法进行浓缩，浓缩 方法优选为减压旋蒸浓缩。其中，为了使洗脱效果更好，上述b步骤用水洗脱时的流速优选为0. 5 5BV/h。其中，上述b步骤所述凝胶过滤层析所用的填料优选为葡聚糖凝胶LH-20。其中，上述c步骤中反冲层析柱的乙醇溶液的浓度优选为20 40wt%。下面结合实施例对本发明的具体实施方式
做进一步的描述，并不因此将本发明限 制在所述的实施例范围之中。实施例1采用本发明方法从茶叶中提取生物碱和儿茶素3g茶叶加沸水50ml浸提30min，过0. 45 μ m孔径的滤膜，滤液浓缩上样到填充好 的葡聚糖凝胶LH-20 (购至GE医疗集团)柱子，然后用纯水洗脱，洗脱时的流速为:3BV/h，收 集洗脱液(1 1. 4BV)，洗脱液浓缩、真空冷冻干燥得到产品1。水洗脱2BV后，用乙醇溶液 (用量1.5BV，浓度30wt%)反冲层析柱，收集乙醇溶液，浓缩、干燥得产品2。柱层析分离 茶叶中生物碱的色谱图如图1所示，其中，峰C即为需要收集的生物碱。产品1通过飞行时间质谱仪和高效液相色谱检测，结果如图2所示，由图2和检测 结果可知产品1的纯度较高，其只含有咖啡碱和可可碱，咖啡碱含量为93.9%，可可碱含量 为6. 1%。高效液相色谱条件安捷伦1100液相色谱仪(配备二元泵、柱温箱、DAD检测器)， 色谱柱Agilent ZORBAX SB-C18 (5 μ m, 250mmX4. 6mm)；进样量:10 μ 1 ；流速:lmL/min ；紫 外检测波长278nm ；流动相A相(0. 2%甲酸水溶液)，B相(乙腈)；梯度洗脱条件0 5min保持8% B相，5min 40min线性变化到21% B相，40min 50minl00% B相冲洗。经检测，产品2为儿茶素类含量为91. 3%，其中EGCG含量61. 7%。经测定，本实施例柱层析对生物碱的回收率为99.3%，对儿茶素的回收率为 98.0%。生物碱得率为3. 1%，儿茶素得率为10.0%。实施例2采用本发明方法从茶叶中提取生物碱和儿茶素3g茶叶加乙醇溶液(浓度20wt% ) 70ml并加热至沸腾浸提30min，过0. 45 μ m孔 径的滤膜，滤液浓缩上样到填充好的琼脂糖交联葡聚糖凝胶(购至GE医疗集团)柱子，然后用纯水洗脱，洗脱时的流速为5BV/h，收集部分(0. 8 1BV)洗脱液，浓缩、真空冷冻干燥 得到产品1。水洗脱1.5BV后，用乙醇溶液(用量1.5BV，浓度30wt%)反冲层析柱，收集乙 醇溶液，浓缩、干燥得产品2。产品1和2分别通过飞行时间质谱仪和高效液相色谱检测(检测方法与实施例1 相同)，所得产品1只含有咖啡碱和可可碱，咖啡碱含量为97. 2 %，可可碱含量为2. 8%。产 品2为儿茶素类含量92. 7 %的物质，其中EGCG含量63. 5 %。经测定，本实施例柱层析对生物碱的回收率为98.6%，对儿茶素的回收率为 98.8%。生物碱得率为3. 1%，儿茶素得率为10.2%。权利要求
1.从茶叶中提取生物碱的方法，其特征在于包括如下步骤a、原料前处理采用水或乙醇溶液提取茶叶，然后过滤，滤液浓缩；b、凝胶层析分离浓缩后的滤液上样到凝胶层析柱，然后用水洗脱，收集0.8 2BV 的洗脱液，洗脱液经干燥得到生物碱；其中，所述凝胶过滤层析所用的填料为葡聚糖凝胶 LH-20或交联葡聚糖琼脂糖凝胶。
2.根据权利要求1所述的从茶叶中提取生物碱的方法，其特征在于a步骤中所述乙醇 溶液的浓度为1 40wt%。
3.根据权利要求1所述的从茶叶中提取生物碱的方法，其特征在于a步骤中采用水提 取茶叶。
4.根据权利要求1 3任一项所述的从茶叶中提取生物碱的方法，其特征在于a步骤 中所述的过滤为膜过滤，所述浓缩为减压旋蒸浓缩。
5.根据权利要求1 4任一项所述的从茶叶中提取生物碱的方法，其特征在于b步骤 用水洗脱时的流速为0. 5 5BV/h。
6.从茶叶中提取儿茶素的方法，其特征在于包括如下步骤a、原料前处理采用水或乙醇溶液提取茶叶，然后过滤，滤液浓缩；b、凝胶层析分离浓缩后的滤液上样到凝胶层析柱，然后用水洗脱，收集0.8 2BV 的洗脱液，洗脱液经干燥得到生物碱；其中，所述凝胶过滤层析所用的填料为葡聚糖凝胶 LH-20或交联葡聚糖琼脂糖凝胶；c、儿茶素分离b步骤用水洗脱生物碱后，用1 2BV的乙醇溶液反冲层析柱，收集乙 醇溶液，浓缩干燥得儿茶素。
7.根据权利要求6所述的从茶叶中提取儿茶素的方法，其特征在于a步骤中所述乙醇 溶液的浓度为1 40wt%。
8.根据权利要求6所述的从茶叶中提取儿茶素的方法，其特征在于a步骤中采用水提 取茶叶。
9.根据权利要求6所述的从茶叶中提取儿茶素的方法，其特征在于b步骤用水洗脱时 的流速为0. 5 5BV/h。
10.根据权利要求6 9任一项所述的从茶叶中提取儿茶素的方法，其特征在于c步 骤中反冲层析柱的乙醇溶液的浓度为20 40wt%。
全文摘要
本发明涉及从茶叶中提取生物碱、儿茶素的方法，属于分离提取领域。本发明所解决的技术间题是提供了一种无有毒有机溶剂残留的从茶叶中提取分离生物碱和儿茶素的方法。本发明从茶叶中提取生物碱和儿茶素的方法包括如下步骤a、原料前处理采用水或乙醇溶液提取茶叶，然后过滤，滤液浓缩；b、凝胶层析分离浓缩后的滤液上样到凝胶层析柱，然后用水洗脱，收集0.8～2BV的洗脱液，洗脱液经干燥得到生物碱；其中，所述凝胶过滤层析所用的填料为葡聚糖凝胶LH-20或交联葡聚糖琼脂糖凝胶；c、儿茶素分离b步骤用水洗脱生物碱后，用1～2BV的乙醇溶液反冲层析柱，收集乙醇溶液，浓缩干燥得儿茶素。
文档编号C07G5/00GK102050843SQ20101055254
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者周黎黎, 李怀平, 谭和平 申请人:四川中测科技投资有限公司