[发明专利]儿茶素类物质的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以不溶性聚乙烯吡咯烷酮为吸附剂，并采用柱层析手段从茶叶提取物中去除杂质并高效回收高纯度儿茶素类物质的绿色制备方法。

背景技术

儿茶素类物质是茶叶提取物的重要功能成分，其具有淬灭自由基、抗氧化、抗过敏、抗衰老、抗辐射、抗癌防癌、抗菌消炎等生理功能，在医药和食品领域有广阔的应用前景。但是普通的茶叶提取物中，均含有一定数量的咖啡因等杂质，而咖啡因具有成瘾性、引起失眠和诱发流产等不良作用，限制了茶叶提取物在医药和食品领域的推广应用。因此，从茶叶提取物中有效脱除咖啡因并获得高纯度儿茶素类物质的绿色制备方法一直受到科研工作者的关注。

从茶叶提取物中脱除咖啡因并制备高纯度儿茶素类物质的常用方法包括有机溶剂脱除法、离子沉淀法、超临界流体萃取法、吸附分离法等。其中，有机溶剂萃取法主要利用咖啡因和儿茶素类物质极性差异，通过二氯甲烷或氯仿等有机溶剂萃取处理脱除咖啡因，虽然该方法效果较好，但是氯仿等有机溶剂毒性大，产品的安全性得不到保证，限制了该方法的推广应用。离子沉淀法主要利用儿茶素类物质在一定条件下可以与某些金属离子形成络合物而沉淀的性质，将茶叶提取物中的咖啡因和多糖等杂质分离，并通过离心和转溶等手段获得较高纯度的儿茶素类物质，虽然该法脱咖啡因效果也较好，但是产品色泽较深、且其中金属离子残留高，同时生产过程环境污染较严重。超临界流体萃取法主要利用咖啡因与儿茶素类物质在超临界流体中的溶解度的差异达到脱除咖啡因的效果，该法脱咖啡因效果好、无溶剂残留，但是该技术设备和运行成本非常高，很难在生产上大范围应用。吸附分离法是目前茶叶提取物脱咖啡因、纯化儿茶素类物质的重要方法，该法主要利用吸附剂对咖啡因和儿茶素类物质的选择性吸附能力的差异，并通过吸附和解吸作用来脱除咖啡因和富集儿茶素类物质。用于吸附分离的吸附剂主要有大孔树脂、聚酰胺树脂、葡聚糖凝胶和木质纤维素等，但是这些吸附剂或者存在吸附量小、或者存在吸附选择性不佳等问题，限制了这些方法的推广应用。

不溶性聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)是以N-乙烯基-吡咯烷酮为单体聚合而成的高聚物，具有生理惰性、优良的生物相容性以及性质稳定和无毒等特点。已广泛应用于食品、医药、洗涤和印染等领域。有研究显示，PVPP能与多酚类化合物(如儿茶素类物质)通过疏水交互作用、氢键和范德华力形成络合物，可以作为啤酒、果汁、葡萄酒等食品澄清剂和稳定剂。因此，PVPP可用作分离多酚类物质的吸附剂。但是以PVPP为吸附剂进行茶叶提取物脱除咖啡因等杂质时存在两个重要技术障碍，其一为PVPP对儿茶素类物质的吸附力很强，乙醇、乙醇水溶液、丙酮、丙酮水溶液或者乙酸乙酯等普通的洗脱剂均不能有效地将吸附在PVPP上的儿茶素类物质洗脱下来，从而导致洗脱过程过于缓慢和复杂、产品得率低、PVPP再生困难；其二为PVPP溶胀性能强，普通的以PVPP为吸附剂的层析柱流速非常慢，无法达到生产应用要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种绿色环保的儿茶素类物质的制备方法，该方法能有效脱除咖啡因杂质，且能高通量快速回收高纯度的儿茶素类物质。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种儿茶素类物质的制备方法，包括以下步骤：

1)、制备茶叶提取物水溶液；

2)、制备层析柱：

由吸附剂和流速加速助剂按1～3∶1的重量比例混合后采用湿法灌柱灌制而成，吸附剂为不溶性聚乙烯吡咯烷酮，流速加速助剂为层析硅胶、石英砂和微晶纤维素中的至少一种；

3)、上样：将茶叶提取物水溶液匀速注入层析柱，使茶叶提取物水溶液的注入速度＝层析柱床流出液的流速，每小时流出液的体积为层析柱床体积的1.5～2.5倍；当流出液呈现淡黄色时，停止茶叶提取物水溶液的注入和流出液的流出，并静止10～30分钟；

4)、洗脱包含咖啡因的杂质：以蒸馏水、乙醇水溶液或乙醇为洗脱液淋洗层析柱，所述洗脱液的用量是层析柱床体积的1～3倍；流出液为包含咖啡因等杂质的淋洗液；

上述乙醇水溶液可由乙醇和水按照任意体积比混合而得；

5)、洗脱儿茶素类物质：以体积浓度≥60％的二甲基亚砜的乙醇溶液或二甲基亚砜为洗脱液再次淋洗层析柱床；收集含儿茶素类物质的淋洗液；

6)、儿茶素类固体的获得：

将含有儿茶素类物质的淋洗液采用减压蒸馏法蒸去液体，获得儿茶素类物质。