[发明专利]一种结合计算筛选三元天然低共熔溶剂提取茶多酚的方法

说明书

本发明公开了一种结合计算筛选三元天然低共熔溶剂(Natural Deep Eutectic Solvents，NADESs)提取茶多酚的方法，所述方法通过量子化学计算，构建1022组三元NADESs分子模型，计算茶多酚溶质分子模型在每种NADES中的溶解能力(Solvent Power，SP)，筛选得到对茶多酚提取效率较高、低粘度的三元NADESs。制备筛选所得NADESs后，加入适量绿茶粉末恒温搅拌一段时间进行提取，离心得到茶多酚提取液，采取HPLC测定茶多酚含量。本发明采用量子化学计算与实验相结合的方法，在极大节省人力、物力的同时，筛选得到适用于茶多酚高效提取所用的NADESs，提取效率远高于传统溶剂。该方法提供了一种工艺简单、绿色环保、高效、低粘度三元NADESs提取茶多酚的方法。

技术领域

本发明涉及一种天然产物的提取方法，具体涉及一种结合计算筛选三元天然低共熔溶剂提取茶多酚的方法。

背景技术

茶多酚是茶叶中的酚类物质，具有优良的天然生物活性，在抗氧化、抗癌及抗突变等方面具有广泛的应用前景。目前较为成熟的茶多酚提取方法较多。专利CN1506346A公开了提供茶多酚的方法，该法是通过热水浸提，以AlCl₃为沉淀剂，用稀HCl进行酸转溶，乙酸乙酯萃取后得到茶多酚粗品，得率为14.67％；熊莹等(中国现代应用药学,2020,37(02):175-179)探讨茶多酚超声辅助提取的最佳工艺条件参数，结果为茶多酚在最佳提取条件下(液料比32mL/g，提取温度67℃，提取时间55min)所得提取率为26.18％；阮怿航等(福建农业学报,2020,217-225)利用低共熔溶剂提取铁观音茶多酚，筛选出最适的茶多酚低共熔溶液提取体系为乳酸-甜菜碱，提取时间46.79min、提取温度62.48℃、含水率32.15％、摩尔比2:1、固液比1:40(g/mL),在此条件下茶多酚提取率为15.42％。上述方法存在茶多酚提取率低、纯度低、设备防护要求高等不同的问题，不适用于投入工艺生产，因此亟需一种能够克服上述问题茶多酚提取方法。

近年来，有人利用天然低共熔溶剂(Natural Deep Eutectic Solvents，NADESs)的优良溶剂性质从植物中提取黄酮、多酚等天然活性产物的研究，提取效率较高，且NADESs可生物降解，不会造成环境污染问题。欲利用NADESs从植物中提取天然活性产物，须选择合适的NADESs。如何根据所提取的产物选择高效的NADESs是当下研究的热点。目前，研究者们常常通过大量的提取实验来筛选合适的天然产物提取剂，由于NADESs粘度较大，从而影响传质速率，极大的限制了其在实际生产中的应用。近年来有研究表明，水具有形成氢键的良好的能力，可以参与形成NADESs并改善其理化性能，如降低粘度、调节极性等。因此本发明采用水作为NADESs组成成分的三元NADESs进行茶多酚提取。

片段活度系数类导体屏蔽模型(COSMO-SAC)是通过量子化学计算得到分子表面相互作用，并且采用统计热力学方法分析分析分子表面局部静电作用，常用于预测离子液体的溶解度、活度系数，液液平衡及气液平衡等，是一种有效的预测流体热力学性质的方法。所以结合COSMO-SAC模型进行量子化学计算辅助筛选茶多酚提取所用的较优NADESs，后续结合实验验证，在避免药品浪费和节约实验时间的同时，得到适于茶多酚高效提取所用的NADESs。

发明内容

现有天然产物提取工艺开发过程中，往往通过大量的提取实验来筛选合适的提取所用溶剂，本发明通过模拟计算与实验验证相结合的方式，提供一种不仅节省人力、物力，而且通过使用低粘度三元天然低共熔溶剂实现茶多酚的简单、绿色、高效提取的方法。为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种结合计算筛选三元天然低共熔溶剂提取茶多酚的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)通过量子化学计算，分别建立茶多酚模型物分子和三元天然低共熔溶剂分子模型，依次进行几何优化和能量优化；

(2)利用优化溶质和溶剂分子后得到的分子片段数、空穴数，计算茶多酚模型物分子在每种溶剂中的溶解能力(SP)；