高纯度茶皂素的分离

收稿日期:2005-04-22

作者简介:徐德平(1965-),男,副教授/博士后;主要从事天然产物化学的研究工作。

文章编号:1003-7969(2006)03-0043-03 中图分类号:T Q64519 文献标识码:A

高纯度茶皂素的分离

徐德平,裘爱泳

(江南大学食品学院,214036江苏省无锡市惠河路170号)

摘要:以经过处理的茶籽饼乙醇提取物为原料,考察了AB -8、H -103、AAS 、D -4020、D -4006、NK A -9、S -8、X -5大孔吸附树脂对茶皂素的吸附效果和解析情况,确定AB -8树脂对茶皂

素的吸附和洗脱效果较理想。利用AB -8大孔吸附树脂分离、丙酮沉淀、甲醇结晶的方法可将茶籽饼乙醇提取物中的茶皂素提纯到95%以上,得率大于50%。

关键词:茶皂素;大孔吸附树脂;纯化

茶皂素是茶叶生产过程中的副产物茶籽中的主要成分,是一种重要的日用化工原料。现代药理学研究表明,茶皂素具有抗菌、抗炎、抗高血压、抗变态反应作用,还具有较好的解酒精中毒之功效。茶皂素属于齐墩果烷的衍生物,对其化学组成、结构的研究始于1930年,日本学者青山新次郎从茶籽中初步分离出茶皂素产品,并给以命名。我国于1979年首次以工业方法从脱脂茶籽饼粕中分离出茶皂素,1980年投入生产,但产品中茶皂素纯度不高,色泽深,生产成本过高,很大程度上限制了该产品的应用

[1～6]

。

我们用乙醇作为浸取溶剂直接浸提茶籽饼,并用大孔吸附树脂分离、溶剂精制的方法对茶皂素进行了提纯研究。1　材料与方法111　材料

菜籽饼;乙腈,色谱纯;甲醇、冰醋酸、乙醇等均为分析纯;AB -8、H -103、AAS 、D -4020、D -4006、NK A -9、S -8、X -5大孔吸附树脂,南开大学化工

厂生产。112　主要仪器

Waters Platform Z M D 4000液质联用仪;层析柱。113　色谱条件

色谱柱:Lichroserb C -18,Φ216×250mm ;流动相:40%乙腈-1%冰醋酸-59%水;柱温:30℃,流速:013m L/min ;进样量:5μL 。114　茶皂素的提取

取茶籽饼10kg ,按料液比1∶6加入50%乙醇,

搅拌,80℃加热回流2h ,抽滤。渣再按1∶5加入50%乙醇,80℃加热回流2h ,共提取3次,合并乙醇

提取液,浓缩至无乙醇时止,得乙醇提取物。115　茶皂素的纯化

11511　乙醇提取物的处理　将乙醇提取物抽滤,去

除不溶物,将不溶物再加适量水超声溶解,再抽滤,反复多次,合并滤液,滤液总体积不超过10L 。11512　大孔吸附树脂的选择　分别将预处理的AB -8、H -103、AAS 、D -4020、D -4006、NK A -9、S -8、X -5树脂分别装在40×600mm 的层析柱中,装柱

高度550mm ,每柱加入100m L 处理后的乙醇提取物,上样流速015m L/min ,上样结束后每柱加入500m L 去离子水洗脱,再分别用15%～75%的乙醇梯度

洗脱,每梯度洗脱500m L ,洗脱流速110m L/min ,每100m L 收集一瓶,分别测定每瓶中茶皂素的含量,

茶皂素的含量测定参照文献[7、8]。

11513　放大试验　对吸附量大、洗脱较集中的树脂

进行放大试验。将处理好的树脂装入100×1500mm 的层析柱中,装柱高度1400mm ,上样2L ,分别

用30%～75%的乙醇梯度洗脱,每梯度洗脱5L ,洗脱流速15m L/min ,每500m L 收集一瓶,分别测定每瓶中茶皂素的含量,将含茶皂素量大的洗脱液合并,浓缩至一定的体积。

11514　高纯度茶皂素的制取　将上一步的茶皂素

浓缩液加入一定量的丙酮,轻轻搅拌,静置过夜,离心得茶皂素沉淀物,将此沉淀物加入70%的甲醇热溶解,放冰箱中静置,过滤得茶皂素结晶,在60℃烘至恒重。2　结果与分析

211　大孔吸附树脂的洗脱结果

3

42006年第31卷第3期 中　国　油　脂

经测定,处理后的乙醇提取物中茶皂素含量为32mg/m L。大孔吸附树脂的洗脱结果见表1。从表1可见,AB-8在30%乙醇洗脱时有茶皂素洗出, 45%乙醇洗脱时大量的茶皂素被洗脱,60%乙醇洗脱时茶皂素含量大大降低;H-103、NK A-9和X-5吸附太强不易洗脱,AAS吸附与洗脱皆不好;D-4020、D-4006、S-8吸附太弱,不利于分离。综合分析,以AB-8的吸附和洗脱效果较理想。

表1　8种大孔吸附树脂不同浓度乙醇洗脱结果(mg/m L)树　脂

乙醇溶液浓度(%)

01530456075 AB-800015512016011

H-1030000012013

AAS012012014018117214

D-40204161180000

D-40065111130000

NK A-900000012

S-81135110000

X-50000013115

212　AB-8大孔吸附树脂放大试验

AB-8大孔吸附树脂不同浓度乙醇洗脱结果见表2。从表2可知,AB-8大孔吸附树脂在100×1500mm的层析柱(柱体积11L)中,共上样茶皂素64g,吸附茶皂素58196g,溶剂梯度洗脱共洗脱出茶皂素55112g,总洗脱率为86113%。75%乙醇洗脱后仍有少量茶皂素未能洗脱。

表2　AB-8大孔吸附树脂不同浓度乙醇洗脱结果

项　目上样液水洗液

乙醇溶液浓度(%)

30456075体积(m L)200041004960508051403830

茶皂素浓度(mg/m L)3211232156517621241143茶皂素含量(mg)6400050431269829261115141647

所占比例(%)10071881918445172171995148

干物质量(g)62194711154216413190茶皂素纯度(%)20117411132710011185

213　茶皂素的结晶纯化

将AB-8大孔吸附树脂柱放大试验中的30%～60%乙醇洗脱液合并浓缩到一定体积,加入适量丙酮静置后离心得淡黄色茶皂素沉淀物,将此沉淀物加入适量70%甲醇加热溶解后置冰箱中静置,得白色茶皂素结晶,烘至恒重后得茶皂素21176g。将结晶母液和75%乙醇洗脱液合并,再上AB-8大孔吸附树脂柱,先用1000m L30%乙醇洗脱,再用2000m L60%乙醇洗脱,收集60%乙醇洗脱液,浓缩至干,再用适量70%甲醇热溶,置冰箱中过夜,得略带黄色的结晶,烘干后得茶皂素10143g。两次共得茶皂素32119g,得率为50130%。

将所得产品和标准茶皂素样品经

HP LC检测,结果见图1、

图2,产品纯度为96143%。产品的HP LC图谱中1186min的峰与标准茶皂素图谱中相应的峰相比小很多,这是由于使用的原料中该种组分含量较低的缘故。

图1　标准茶皂素样品HP LC色谱图

图2　产品HP LC色谱图

3　结　论

(1)大孔吸附树脂AB-8对茶皂素具有很好的吸附能力,30%～60%的乙醇有较好的解析能力。利用该树脂可以很好地分离茶皂素,对茶皂素进行初步纯化。

(2)利用皂素类化合物不易溶解于乙醚、丙酮等有机溶剂,使用丙酮来沉淀茶皂素,同时使黄酮、色素等杂质留在丙酮中,通过离心使其分离。利用甲醇结晶方法可使茶皂素进一步纯化,将结晶在60℃下真空干燥即可去除甲醇,得高纯度茶皂素,其含量达96143%。

参考文献:

[1]　曾　韬,毕梦宇,李尤山,等.茶皂素的提取研究[J].林

产化工通讯,2000,34(6):16-18.

[2]　黄起壬,何　明,李　萍,等.油茶皂苷抗心肌缺血大鼠

氧自由基和脂质过氧化作用[J].中国药理学通报,

2003,19(9):1034-1036.

[3]　汪多仁.茶皂素的应用开发[J].四川化工与腐蚀控制,

2003,6(1):59-62.

[4]　Y u S S,Y u D Q,Liang X T.T riterpenoid saponins from the

44中　国　油　脂 2006年第31卷第3期