egcg提取工藝的研究

egcg提取工藝的研究

非脂肪飲食（ecgg）是茶葉中的主要活性成分。這是一種酚類(lèi)聚合物，茶多酚的含量通常為80%。EGCG的分子式為C22H18O11,分子量458.4,其分子結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1,極易溶于水,純品為白色粉末,熔點(diǎn)為218℃。EGCG具有較強(qiáng)的抗氧化性和預(yù)防癌癥及心血管疾病的能力,并可以提高癌細(xì)胞對(duì)化療的敏感性,同時(shí)降低化療對(duì)心臟的毒性。據(jù)文獻(xiàn)資料顯示,EGCG在治療癌癥、修復(fù)DNA、抗腫瘤等方面有很強(qiáng)的藥理作用,能夠增加免疫系統(tǒng)的功能,抑制肝脂和膽固醇的增長(zhǎng),抑制腫瘤的生長(zhǎng),對(duì)痢疾傷害、金黃色葡萄球菌也有極強(qiáng)的抑制作用,其抗菌能力比乙醇強(qiáng)100倍。目前,EGCG普遍用于食品添加劑、保健品等產(chǎn)品,用途十分廣泛。目前,EGCG還不能夠通過(guò)人工來(lái)合成,茶葉是EGCG的主要資源,而利用茶葉生產(chǎn)EGCG在國(guó)內(nèi)廠家還很少,大多數(shù)還停留在實(shí)驗(yàn)室階段。在國(guó)外,如美國(guó)SIGMA、德國(guó)MERCK公司等國(guó)際一流生物制劑研發(fā)企業(yè)研制的EGCG的純度已經(jīng)達(dá)到95%,藥物售價(jià)高達(dá)1000美元/g。目前,全世界每年新增、復(fù)發(fā)的白血病人達(dá)100萬(wàn)人,年需EGCG5000kg;用于皮膚癌治療和科學(xué)研究等方面,年需2000～3000kg。而目前全世界年總產(chǎn)量?jī)H為500～1000kg。我國(guó)是產(chǎn)茶大國(guó),因此不斷地開(kāi)發(fā)和研制茶葉中的EGCG具有十分重要的意義。為此,筆者對(duì)粗茶多酚中的EGCG的提取方法進(jìn)行了研究。1材料和方法1.1儀器及檢測(cè)方法茶多酚粗品(古丈猛洞河天然生物制藥有限公司提供);EGCG標(biāo)準(zhǔn)品(含量95%,湖南金龍公司提供)。儀器:1/100000分析天平、1/10000分析天平(AEG-220)、RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(日本Yamato生產(chǎn))、薄層掃描儀、LC-9A高效液相色譜儀、LS-6水浴鍋等。試劑:甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇、乙酸乙酯、石油醚、乙醚、乙腈、乙酸、磷酸、N-N-二甲基甲酰胺、薄層層析熒光硅膠、羧甲基纖維素鈉等。1.2方法1.2.1薄層提取和測(cè)定準(zhǔn)確稱(chēng)取茶多酚原料1g于50ml容量瓶中;分別加入20ml的甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇、乙酸乙酯、石油醚、乙醚,在50℃的水浴鍋中回流提取2h;分別依次過(guò)濾,濾液定容至25ml。每一種濾液用移液管吸取0.2ml于TURB管中,然后依次加入0.8ml的上述溶劑定容,用于薄層檢測(cè)含量;另外,分別取濾液10ml于培養(yǎng)皿中,放于通風(fēng)處,等溶劑揮發(fā)干后于105℃烘箱中烘至恒重,測(cè)干物質(zhì)重。其提取工藝流程圖如圖2所示。1.2.2萃取溶劑的選擇準(zhǔn)確稱(chēng)取茶多酚原料7份于容量瓶中,依次加入20ml混合溶劑,混合溶劑為正丁醇∶石油醚,比例分別為1∶0.2、1∶0.5、1∶1.0、1∶1.5、1∶2.0、1∶2.5、1∶3.0,在50℃的水浴鍋中回流提取2h,過(guò)濾,濾液定容至25ml。濾液分別用移液管吸取0.2ml于TURB管中,然后加入0.8ml上述不同比例的混合溶劑定容,用于薄層檢測(cè)含量,剩下的濾液分別取10ml于培養(yǎng)皿中,放于通風(fēng)處,等溶劑揮發(fā)干后放入105℃烘箱中烘至恒重,測(cè)干物質(zhì)重。其提取工藝流程圖如圖3所示。2結(jié)果與分析2.1提取劑為以正丁醇為標(biāo)準(zhǔn)的溶劑提取從表1、2可以看出,從得率來(lái)看,以不同試劑作提取劑時(shí)的得率從高到低依次為:甲醇>乙酸乙酯>石油醚>乙醚>乙醇>丙酮>正丁醇,最高為甲醇,最低為正丁醇,2者相差1.8倍。從提取物純度來(lái)看,以正丁醇為提取劑時(shí)最高,達(dá)到41.00%。從提取率和純度來(lái)看,以正丁醇為提取劑時(shí)最好。2.2提取粗茶多酚中的ecgg濃度從表3、4可以看出,正丁醇∶石油醚=1∶2.0時(shí)效果要好,純度達(dá)到70.30%,但是其提取粗茶多酚中的EGCG的濃度只有4.4922mg/ml,說(shuō)明該混合溶劑對(duì)茶多酚的溶解性不是最好的,但是其能使提取出來(lái)的EGCG純度提高。因此,提取茶多酚中EGCG的混合溶劑選定為正丁醇∶石油醚=1∶2.0。3ecgg的功能自從EGCG被發(fā)現(xiàn)以來(lái),國(guó)內(nèi)外研究人員已對(duì)它進(jìn)行了大量的研究和利用。它有較強(qiáng)的生物學(xué)活性。首先,EGCG能抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)周期,誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡,影響癌基因的表達(dá),增強(qiáng)機(jī)體免疫功能;保護(hù)DNA免受損傷和誘使癌細(xì)胞DNA的斷裂。EGCG也能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。腫瘤的形成是多因素、多階段、多基因突變的過(guò)程。已知有許多化學(xué)致癌物及物理因素能誘發(fā)和促進(jìn)腫瘤的形成。人們發(fā)現(xiàn),EGCG對(duì)多種腫瘤形成的各個(gè)階段都有預(yù)防和抑制作用。在大量動(dòng)物模型中,EGCG不僅可以抑制各種致癌物的致癌發(fā)生率,還可以降低已形成腫瘤的大小、數(shù)目及其侵襲和轉(zhuǎn)移。其次,EGCG具有阻止亞硝基化反應(yīng)、抗突變、放射防護(hù)、抑菌、提高免疫力、抗老化、降壓、降脂、抗菌素血栓和體外殺精等作用。劉示潮等證實(shí),EGCG提取物對(duì)DNA拓樸異構(gòu)酶Ⅱ、DNA引物酶、多聚酶a復(fù)合體有抑制作用,與其抗腫瘤作用有密切關(guān)系。EGCG還有助于促進(jìn)心腦細(xì)胞代謝,具有預(yù)防和治療高血脂、動(dòng)脈硬化、腦血栓的作用,還可以預(yù)防和延緩老年癡呆癥。再次,EGCG添加于含有病毒的溶液中,能夠與病毒結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)結(jié)合,使病毒感染能力大幅下降。另外,EGCG也有很強(qiáng)的藥理作用。第一,EGCG具有興奮提神的作用。因此,喝茶可以幫助人們消除疲勞,振奮精神,增進(jìn)思維,提高工作效率。第二,EGCG具有利尿的作用。利用紅茶糖水的利尿解毒作用治療黃膽性肝炎就是一例。第三,EGCG具有強(qiáng)心解痙、松弛平滑的功效。因此,在解除支氣管痙攣、促進(jìn)血液循環(huán)、治療心肌梗塞中可以作為一種良好的輔助藥物。第四,茶多酚中的EGCG,具有增強(qiáng)微血管壁韌性的作用。在國(guó)外,有些國(guó)家已經(jīng)將其作為臨床治療藥物使用。第五,EGCG防治動(dòng)脈硬化的效果好。第六,試驗(yàn)表明,EGCG的水提取液對(duì)于傷寒、痢疾、副痢疾、金黃色葡萄球菌、傷寒沙門(mén)氏桿菌、霍亂桿菌和腸膜狀明串球菌等均有抑制作用。第七,EGCG還具有防輻射的有效成分,主要是脂多糖、維生素C和某些氨基酸。因此,EGCG的水提取物片劑(速溶茶片)可以說(shuō)是一種防輻射的良好復(fù)方。第八,EGCG具有降低高血壓和降低三酰甘油酯、血膽甾醇、類(lèi)甾醇的作用。據(jù)資料顯示,EGCG與膽固醇可以形成共沉淀物,從而降低膽固醇的溶解性。沉淀下來(lái)的膽固醇量與加入EGCG的量呈線性關(guān)系,而且沉淀物中成分的變化主要依賴(lài)于EGCG與膽固醇濃度的變化。最后,據(jù)現(xiàn)代科學(xué)研究,人體內(nèi)過(guò)多的自由基是引起人體衰老、致病、致癌的重要因素之一,而EGCG能清除人體過(guò)多的自由基,可以抑制細(xì)胞膜中不飽和脂肪酸被自由基引發(fā)氧化反應(yīng)生成過(guò)氧化物與膜蛋白交聯(lián)而形成脂褐質(zhì),從而防止雀斑的生成,延緩皮膚的老化,提高人體抗衰老的能力。EGCG的提取方法首先主要是溶劑提取法。這是目前使用最廣泛的方法之一,其專(zhuān)利也很多,已開(kāi)發(fā)出十多種溶劑提取法。該法的原理是利用茶多酚各組分在不同溶劑中的溶解度差異進(jìn)行提取分離,但是溶劑法提取EGCG普通存在得率低、成本高的缺點(diǎn)。其次有沉淀法。該法是一種較為常用的提取方法,其原理是利用茶多酚在一定條件下可以和某些無(wú)機(jī)堿、鹽中的金屬離子形成絡(luò)合物而沉淀的性質(zhì),與水溶劑中咖啡堿、單糖、氨基酸等組分分離,從而提取有效成分。該方法無(wú)需使用大量有機(jī)溶劑和氯仿等有毒物質(zhì),成本低。但亦有不足之處,沉淀轉(zhuǎn)溶時(shí)需要嚴(yán)格控制pH值,pH值不僅能夠影響茶多酚絡(luò)合沉淀物的溶解度,還能夠影響茶多酚的穩(wěn)定性。pH值波動(dòng)大極易造成多酚類(lèi)物質(zhì)的氧化破壞,使成品顏色加深。再次是吸附柱色譜法。該方法主要是利用各種吸附劑和洗脫劑進(jìn)行吸附-解吸,使得茶葉浸提液中兒茶素與其他物質(zhì)分離。該方法操作簡(jiǎn)便,穩(wěn)定性高,成本低,正逐步走向工業(yè)化。最后為超臨界CO2萃取法。超臨界萃取法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型的分離技術(shù)。它利用超臨界狀態(tài)下的流體作溶劑,在超臨界溫度與壓力下進(jìn)行萃取,用超臨界CO2流體作為萃取溶劑更顯優(yōu)勢(shì)。因?yàn)镃O2的臨界值(31℃,7.3MPa)低,壓力與溫度的一個(gè)較小變化都會(huì)引起流體密度的大幅度改變,并極易滲透到樣品基質(zhì)中,使萃取組分通過(guò)分配擴(kuò)散作用而充分溶解,達(dá)到萃取的目的。該方法不僅脫咖啡堿的效果好,而且能夠提高提取率,節(jié)省提取時(shí)間,超臨界CO2又無(wú)毒,不污染環(huán)境,在萃取組分中容易被清除。該研究結(jié)果表明,用單一溶劑提取時(shí),以正丁醇為提取劑時(shí)EGCG提取率不是最高的,但提取出