茶多酚的提取及滴丸制備工藝的研究

楊書良,王法宇,楊 波,梁新芳

(哈爾濱商業(yè)大學 藥學院,哈爾濱 150076)

綠茶中對人體最有益的成分是具有強氧化性的茶多酚,據(jù)現(xiàn)代醫(yī)學臨床證明,茶多酚最顯著的特點是具有高效的清除自由基能力,有助于保肝、抗癌、抗誘變、抑制腫瘤、抗病毒等作用[1-3].為了能使這一成分在預防和治療這些疾病的過程中發(fā)揮更大的作用,我們通過本實驗考察了茶多酚的提取及將其制成滴丸制劑的工藝.

1 儀器與試藥

1.1 儀器

DW1-12型滴丸機(河北省任丘市津任金屬柜廠);水浴鍋(上海申勝生物科技有限公司);電子天平(北京光學儀器廠);9FZ-14型粉碎機(遼寧省東港市新農(nóng)農(nóng)機廠).

1.2 試藥

乙酸乙酯(山東禹王試劑公司);聚乙二醇6000(北京益利精細化學品有限公司);液體石蠟(天津博迪化工有限公司).

2 方法與結(jié)果

2.1 茶多酚的提取

2.1.1 正交實驗因素水平的選擇

本實驗選擇四因素三水平[4],如表 l所示.

2.1.2 正交實驗結(jié)果

本實驗的指標為茶多酚的浸提效果,其定義為浸提液中茶多酚的含量占干茶末質(zhì)量的百分比.正交實驗方案及結(jié)果分析如表2所示.從表2可知,各因素對茶多酚浸出率影響的主次順序為:B＞D＞A＞C,即溫度對茶多酚浸出率影響最大,其次是料液比和乙醇 -水浸提劑的質(zhì)量分數(shù),再次的因素是浸提時間 .最優(yōu)水平組合為 A3、B2、C1、D3,既乙醇質(zhì)量分數(shù)為 60%,浸提溫度為 70℃,浸提 20 min,料液比為 1∶25,在此工藝條件下茶多酚的浸出率可達 22.5%.

表1 正交實驗因素水平表

表2 正交實驗方案及結(jié)果分析

1)沉淀劑用量的影響

按正交實驗所確定的最佳浸提工藝條件浸提后,將濾液分別以不同量 AlCl3?+ZnCl2復合沉淀劑(按質(zhì)量比 AlCl3∶ZnCl2=l∶2的比例充分混合)進行沉淀,測定每次的沉淀率.隨著沉淀劑用量的增加,茶多酚的沉淀率逐漸上升[5].當加入沉淀劑 0.15 g時(即 m沉淀劑∶m茶葉=3∶20),茶多酚的沉淀率最高,再加入沉淀劑,沉淀率不再增加.所以,在保造成浪費,選擇 m沉淀劑∶m茶葉=3∶20.

2)浸提液 pH值的影響

向浸提液中加入 A1C13+ZnCl2復合沉淀劑,加入量為 m沉淀劑∶m茶多酚=3∶20,在常溫下進行茶多酚沉淀.用 0.1 mol/L的 Na2CO3調(diào)節(jié) pH值.在不同的 pH值下測定茶多酚的沉淀率.當 4.0＜pH值≤6.0時,隨著 pH值增大,茶多酚沉淀率隨之升高;當 pH值在 5.5～6.5時,茶多酚沉淀率最高,且沉淀率波動不大;但當 pH值 ＞6.5后,隨著 pH值增加,茶多酚沉淀率反而下降.因此,最佳 pH值范圍應選在 5.5～6.5之間[6].

2.1.4 茶多酚的提取

取粉碎后過 30目篩的綠茶,用 60%的乙醇水溶液在 70℃條件下浸提 2次,投料比為 1∶25,浸提 20m in,過濾,回收乙醇,加入 Al3++Zn2+復合沉淀劑,以碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié) pH值至 5.5～6.5,進而以鹽酸轉(zhuǎn)溶沉淀,乙酸乙酯與茶多酚溶液以1∶1的比例連續(xù)進行 3次萃取,回收乙酸乙酯,經(jīng)蒸發(fā)后便得到茶多酚浸膏.

2.2 茶多酚滴丸的制備

2.2.1 茶多酚滴丸的制備工藝流程

見圖1.

圖1 茶多酚滴丸制備的工藝流程

2.1.3 其他影響因素的考察證茶多酚沉淀率的前提下,為避免使用過量沉淀劑

2.2.2 浸膏與基質(zhì)比例的選擇

浸膏與基質(zhì)分別以 1∶2的比例混溶時,均不成丸,逐漸增加基質(zhì)的比例至 1∶3,1∶4,1∶5時,出現(xiàn)扁丸或黏結(jié)現(xiàn)象.當浸膏與基質(zhì)比例為 1∶6混溶時,成丸效果較好.

2.2.3 浸膏與基質(zhì)混合溫度的選擇

首先將二者混合物在 70℃的水浴鍋中加熱,混合后會出現(xiàn)局部焦糊現(xiàn)象,制成的滴丸表面粗燥且顏色差異較大.降低水浴鍋的溫度至 65℃,將二者混合均勻,成丸效果較好,繼續(xù)降低水浴鍋的溫度為 60℃,二者混合均勻,但出現(xiàn)脫尾現(xiàn)象,并且圓整度較差.

2.2.4 冷凝劑溫度的選擇

首先冷凝劑為 25℃,該條件下不成丸.降低其溫度為 20℃,有黏結(jié)現(xiàn)象發(fā)生.降低溫度到 18℃,多呈扁丸.最后降溫到 15℃,成丸效果較好,滴丸表面光滑,有光澤,圓整度好.

2.2.5 茶多酚滴丸的制備

茶多酚浸膏與基質(zhì)以 1∶6的比例于 65℃條件下混合均勻,滴于15℃的液體石蠟中冷卻成丸,吸除表面冷凝劑,干燥放置 24 h后裝瓶.

3 討 論

1)乙醇質(zhì)量分數(shù)的影響

配制質(zhì)量分數(shù)分別為 30%、40%、50%、60%、70%的 5種乙醇 -水浸提溶劑,進行浸提實驗.結(jié)果表明,當乙醇質(zhì)量分數(shù)從 30%增至 60%時,茶多酚的浸提率逐漸增大并達到最大值當乙醇質(zhì)量分數(shù)超過 60%時,茶多酚的浸提率呈下降的趨勢 .此外,乙醇質(zhì)量分數(shù)越高,茶葉浸出液的顏色就越深,說明有更多的色素雜質(zhì)(葉綠素等)被浸出,這對后續(xù)茶多酚的精制很不利.因此,選擇 40%、50%、60%三個水平.

2)料液比的影響

在其他浸提條件相同的條件下,按 1/5、1/10、l/15、l/20和 1/25五種不同的料液比進行實驗.結(jié)果表明,隨著浸提溶劑用最的增加,茶多酚浸出率呈上升趨勢;在料液比為 1∶20和 1∶25的情況下.茶多酚的浸出率差別不大.考慮到料液比為 l∶25浸提液的體積要大得較多,將會給后處理帶來一定的困難.因此,選擇 1/15、1/20和 1/25個水平.

3)浸提溫度的影響

保持其他條件相同,分別在 40、50、60、70、80℃進行浸提實驗.結(jié)果表明,在溫度低于 70℃時,茶多酚浸出率隨著溫度的升高而升高,超過 70℃后,茶多酚浸出率隨著溫度的升高反而呈下降的趨勢.因此,選擇 60、70、80 ℃三個水平.

4)浸提時間的選擇

在 0～45 min時間范圍內(nèi)進行浸提實驗,結(jié)果表明,0～20min時,浸提率隨著時間的延長而迅速增加.20～35min時,浸提率趨于穩(wěn)定.超過 30min后,浸提率不但不隨時間的延長而增加,反而呈下降的趨勢.因此,選擇 20、25、30m in三個水平.

5)離子沉淀劑種類的影響

提取茶多酚常用的沉淀劑有:Al3+、Fe3+、Zn2+、Mg2+、Ba2+、Ca2+、以及 Al3++Zn2+復合離子等.有關資料表明,相同條件下它們對茶多酚的沉淀順序是:A13++Zn2+＞Al3+＞Zn2+＞Fe3+＞Mg2+＞Ba2+＞Ca2+.加之 Al3+過量可能會引發(fā)老年癡呆癥,不宜單獨作為沉淀劑使用 .因此,選用Al3++Zn2+復合沉淀劑對茶多酚進行沉淀.

[1] 范兆義,洪德臣.茶資源的綜合開發(fā)利用展望[J].江西化工,1996,24(4):32-34.

[2] 吳瓊潔,蔡碧瓊.茶多酚的研究進展與應用前景[J].武夷科學,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] 姜守剛,蔣建勤,王建營,等.茶多酚的提取分離和分析鑒定研究[J].藥學進展,2005,29(2):72-76.

[5] 蔣建平,陳 洪,汪秋安,等.茶多酚的離子沉淀法提取及其成分分析[J].株洲工學院學報,2004,18(5):53-56.

[6] 楊書良,吳 亞,楊 波,等 .HPLC法測定番瀉滴丸中番瀉苷 B的含量[J].哈爾濱商業(yè)大學學報:自然科學版,2009,25(1):11-12.