茶多酚的提取及滴丸制备工艺的研究

杨书良,王法宇,杨 波,梁新芳

(哈尔滨商业大学 药学院,哈尔滨 150076)

绿茶中对人体最有益的成分是具有强氧化性的茶多酚,据现代医学临床证明,茶多酚最显著的特点是具有高效的清除自由基能力,有助于保肝、抗癌、抗诱变、抑制肿瘤、抗病毒等作用[1-3].为了能使这一成分在预防和治疗这些疾病的过程中发挥更大的作用,我们通过本实验考察了茶多酚的提取及将其制成滴丸制剂的工艺.

1 仪器与试药

1.1 仪器

DW1-12型滴丸机(河北省任丘市津任金属柜厂);水浴锅(上海申胜生物科技有限公司);电子天平(北京光学仪器厂);9FZ-14型粉碎机(辽宁省东港市新农农机厂).

1.2 试药

乙酸乙酯(山东禹王试剂公司);聚乙二醇6000(北京益利精细化学品有限公司);液体石蜡(天津博迪化工有限公司).

2 方法与结果

2.1 茶多酚的提取

2.1.1 正交实验因素水平的选择

本实验选择四因素三水平[4],如表 l所示.

2.1.2 正交实验结果

本实验的指标为茶多酚的浸提效果,其定义为浸提液中茶多酚的含量占干茶末质量的百分比.正交实验方案及结果分析如表2所示.从表2可知,各因素对茶多酚浸出率影响的主次顺序为:B＞D＞A＞C,即温度对茶多酚浸出率影响最大,其次是料液比和乙醇 -水浸提剂的质量分数,再次的因素是浸提时间 .最优水平组合为 A3、B2、C1、D3,既乙醇质量分数为 60%,浸提温度为 70℃,浸提 20 min,料液比为 1∶25,在此工艺条件下茶多酚的浸出率可达 22.5%.

表1 正交实验因素水平表

表2 正交实验方案及结果分析

1)沉淀剂用量的影响

按正交实验所确定的最佳浸提工艺条件浸提后,将滤液分别以不同量 AlCl3?+ZnCl2复合沉淀剂(按质量比 AlCl3∶ZnCl2=l∶2的比例充分混合)进行沉淀,测定每次的沉淀率.随着沉淀剂用量的增加,茶多酚的沉淀率逐渐上升[5].当加入沉淀剂 0.15 g时(即 m沉淀剂∶m茶叶=3∶20),茶多酚的沉淀率最高,再加入沉淀剂,沉淀率不再增加.所以,在保造成浪费,选择 m沉淀剂∶m茶叶=3∶20.

2)浸提液 pH值的影响

向浸提液中加入 A1C13+ZnCl2复合沉淀剂,加入量为 m沉淀剂∶m茶多酚=3∶20,在常温下进行茶多酚沉淀.用 0.1 mol/L的 Na2CO3调节 pH值.在不同的 pH值下测定茶多酚的沉淀率.当 4.0＜pH值≤6.0时,随着 pH值增大,茶多酚沉淀率随之升高;当 pH值在 5.5～6.5时,茶多酚沉淀率最高,且沉淀率波动不大;但当 pH值 ＞6.5后,随着 pH值增加,茶多酚沉淀率反而下降.因此,最佳 pH值范围应选在 5.5～6.5之间[6].

2.1.4 茶多酚的提取

取粉碎后过 30目筛的绿茶,用 60%的乙醇水溶液在 70℃条件下浸提 2次,投料比为 1∶25,浸提 20m in,过滤,回收乙醇,加入 Al3++Zn2+复合沉淀剂,以碳酸氢钠溶液调节 pH值至 5.5～6.5,进而以盐酸转溶沉淀,乙酸乙酯与茶多酚溶液以1∶1的比例连续进行 3次萃取,回收乙酸乙酯,经蒸发后便得到茶多酚浸膏.

2.2 茶多酚滴丸的制备

2.2.1 茶多酚滴丸的制备工艺流程

见图1.

图1 茶多酚滴丸制备的工艺流程

2.1.3 其他影响因素的考察证茶多酚沉淀率的前提下,为避免使用过量沉淀剂

2.2.2 浸膏与基质比例的选择

浸膏与基质分别以 1∶2的比例混溶时,均不成丸,逐渐增加基质的比例至 1∶3,1∶4,1∶5时,出现扁丸或黏结现象.当浸膏与基质比例为 1∶6混溶时,成丸效果较好.

2.2.3 浸膏与基质混合温度的选择

首先将二者混合物在 70℃的水浴锅中加热,混合后会出现局部焦糊现象,制成的滴丸表面粗燥且颜色差异较大.降低水浴锅的温度至 65℃,将二者混合均匀,成丸效果较好,继续降低水浴锅的温度为 60℃,二者混合均匀,但出现脱尾现象,并且圆整度较差.

2.2.4 冷凝剂温度的选择

首先冷凝剂为 25℃,该条件下不成丸.降低其温度为 20℃,有黏结现象发生.降低温度到 18℃,多呈扁丸.最后降温到 15℃,成丸效果较好,滴丸表面光滑,有光泽,圆整度好.

2.2.5 茶多酚滴丸的制备

茶多酚浸膏与基质以 1∶6的比例于 65℃条件下混合均匀,滴于15℃的液体石蜡中冷却成丸,吸除表面冷凝剂,干燥放置 24 h后装瓶.

3 讨 论

1)乙醇质量分数的影响

配制质量分数分别为 30%、40%、50%、60%、70%的 5种乙醇 -水浸提溶剂,进行浸提实验.结果表明,当乙醇质量分数从 30%增至 60%时,茶多酚的浸提率逐渐增大并达到最大值当乙醇质量分数超过 60%时,茶多酚的浸提率呈下降的趋势 .此外,乙醇质量分数越高,茶叶浸出液的颜色就越深,说明有更多的色素杂质(叶绿素等)被浸出,这对后续茶多酚的精制很不利.因此,选择 40%、50%、60%三个水平.

2)料液比的影响

在其他浸提条件相同的条件下,按 1/5、1/10、l/15、l/20和 1/25五种不同的料液比进行实验.结果表明,随着浸提溶剂用最的增加,茶多酚浸出率呈上升趋势;在料液比为 1∶20和 1∶25的情况下.茶多酚的浸出率差别不大.考虑到料液比为 l∶25浸提液的体积要大得较多,将会给后处理带来一定的困难.因此,选择 1/15、1/20和 1/25个水平.

3)浸提温度的影响

保持其他条件相同,分别在 40、50、60、70、80℃进行浸提实验.结果表明,在温度低于 70℃时,茶多酚浸出率随着温度的升高而升高,超过 70℃后,茶多酚浸出率随着温度的升高反而呈下降的趋势.因此,选择 60、70、80 ℃三个水平.

4)浸提时间的选择

在 0～45 min时间范围内进行浸提实验,结果表明,0～20min时,浸提率随着时间的延长而迅速增加.20～35min时,浸提率趋于稳定.超过 30min后,浸提率不但不随时间的延长而增加,反而呈下降的趋势.因此,选择 20、25、30m in三个水平.

5)离子沉淀剂种类的影响

提取茶多酚常用的沉淀剂有:Al3+、Fe3+、Zn2+、Mg2+、Ba2+、Ca2+、以及 Al3++Zn2+复合离子等.有关资料表明,相同条件下它们对茶多酚的沉淀顺序是:A13++Zn2+＞Al3+＞Zn2+＞Fe3+＞Mg2+＞Ba2+＞Ca2+.加之 Al3+过量可能会引发老年痴呆症,不宜单独作为沉淀剂使用 .因此,选用Al3++Zn2+复合沉淀剂对茶多酚进行沉淀.

[1] 范兆义,洪德臣.茶资源的综合开发利用展望[J].江西化工,1996,24(4):32-34.

[2] 吴琼洁,蔡碧琼.茶多酚的研究进展与应用前景[J].武夷科学,2005,21:145-149.

[3] KATIYAR S K,ELMETSC A.Green tea polyphenolic antioxidants and skin photoprotection[J].Int JOncol,2001,18(6):1307-1313.

[4] 姜守刚,蒋建勤,王建营,等.茶多酚的提取分离和分析鉴定研究[J].药学进展,2005,29(2):72-76.

[5] 蒋建平,陈 洪,汪秋安,等.茶多酚的离子沉淀法提取及其成分分析[J].株洲工学院学报,2004,18(5):53-56.

[6] 杨书良,吴 亚,杨 波,等 .HPLC法测定番泻滴丸中番泻苷 B的含量[J].哈尔滨商业大学学报:自然科学版,2009,25(1):11-12.