茶黄素提纯的研究现状

收稿日期:2007-02-15
作者简介:唐　
杰(1972-),男,讲师,硕士,研究方向:天然产物提纯。

茶黄素提纯的研究现状
唐　杰,王秀峰,李　娟,杨葵华,王晓军(绵阳师范学院化学系,四川绵阳　621000)
摘要:综述了国内外茶黄素的一些提纯方法的研究进展和基本流程,如Collier 法、U llah 法、柱层析法和高速逆流色谱法等。

简述了某些对茶黄素提纯有影响的工艺。

指出了提纯方法各自的优缺点以及合理利用影响茶黄素提纯的工艺可以提高茶黄素的品质和提纯量。

提出了未来研究的方向是将现有的两种或多种方法结合起来,研究出更为实用的提纯方法。

关键词:茶黄素;提纯;进展
中图分类号:S571.101,O6.69　文献标识码:B 文章编号:1005-5320(2007)04-0058-02
茶黄素是红茶的重要品质成分之一,被称为茶叶中的软黄金,它是指红茶中溶于乙酸乙酯呈橙黄色的物质,由多酚类及其衍生物氧化缩合而来。

近年来的研究表明,茶黄素有助于健齿防龋,抑制血压升高和血小板凝集,抗脂质过氧化和DNA 损伤,预防衰老,增强免疫机能,抑制流感传染病毒、轮状病毒和肠病毒传染,抑制食物中毒细菌和肉毒芽孢杆菌的萌发和增殖,对多种病原真菌也有很强的抑制作用。

此外茶黄素还用于化妆品、食品着色剂等[1,2]。

因而,茶黄素的提取和分离纯化受到国内外的广泛关注,从而开拓了茶叶化学研究的新领域。

本文综述了近年来在茶黄素提纯方面所取得的成就,并对未来的研究方向提出了展望。

1　茶黄素的提纯方法
自从Roberts E.A.H.发现茶黄素,特别是自从茶黄素的巨大经济效益被发现以来,已经进行了许多提纯茶黄素方法的研究。

据C ollier [3]研究茶黄素的红外光谱表明,所有茶黄素的最大吸收峰都出现在380nm 和460nm 。

茶黄素的提纯物呈橙黄色针状结晶,熔点237～240℃,易溶于水、甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇和乙酸乙酯,难溶于乙醚,不溶于三氯甲烷和苯。

茶黄素溶液呈鲜明的橙黄色
[4]
,水溶液呈弱酸性,p H
约5.7。

颜色不受茶汤提取液的p H 影响,但在碱性溶液中有自动氧化的倾向,且随p H 的增加而加深。

大量的茶黄素提纯方法正是依据其特有的这些性质来设计和应用的。

20世纪50、60年代,Bradfiled Vuataz 等,Roberts 等曾用
硅胶纤维层析和纸层析对红茶多酚物质进行分离纯化获得茶黄素没食子酸酯纯品。

1968年,Crisp in 等提出Sephadex
L H220柱层析是一种有效的分析方法,丙酮梯度淋洗分离红
茶中茶黄素,可分离出3个峰,达到分离纯化效果。

但是
Sephadex L H -20柱层析法成本高,分离时间长,并且多次使
用时会造成不可逆吸附,分离效果变差。

2000年,江和源等[5]用高速逆流色谱法分离茶黄素,茶黄素的4种主要成分均能得到有效分离。

茶黄素的分离提取方法,一般采用热水提取,乙酸乙酯转溶,然后用Sephadex L H -20柱层析分离,茶黄素异构体再辅以制备性纸色谱分离,分离物可再利用
Sephadex L H -20柱层析分离纯化,或者用高速逆流色谱法
分离纯化。

提纯茶黄素前,常用C ollier 法[3]和U llah 法[6]等来得到茶黄素的粗提物。

C ollier 法的工艺为:将红茶用热水浸提后过滤、浓缩、冷冻干燥,再用甲醇的水溶液溶解,用三氯甲烷萃取;水相减压浓缩;用乙酸乙酯反复萃取,萃取液用
MgSO 4脱水即可。

U llah 法[6]的工艺过程是指将红碎茶经
沸水浸提,过滤,滤液减压浓缩,用三氯甲烷萃取,再用
NaH 2PO 4和乙酸乙酯混合萃取多次,乙酸乙酯层经减压浓缩
干燥即可。

1.1　柱层析法及凝胶柱和硅胶柱结合法
Crisp in D.J.[7]、Lea A.G.H.[8]和Bajai K.L.[9]等先后
应用Sephadex L H -20柱层析分离红茶浸出物取得了茶黄素,都达到了比较好的提纯效果。

该层析法[6]的工艺过程为:
将粗提纯物加入柱中,用丙酮水溶液淋洗,得到具有淡黄色和淡黄橙色的两种洗脱液,合并同一色带的洗脱液,馏去丙酮,再用乙酸乙酯萃取,萃取液用MgSO 4干燥后浓缩至干,即得到色素。

此外,还可以将凝胶柱和硅胶柱结合起来分离茶黄素[10]。

其工艺过程为:将茶黄素粗提物过Sephadex L H -20柱,用丙酮洗脱,分部收集,再减压馏去丙酮,然后用乙酸乙酯萃取,用MgSO 4干燥后减压蒸馏至干,得明亮鲜红色固体物,最后经p H 7硅胶色谱分离即可。

1.2　高速逆流色谱法
高速逆流色谱法[11～13]是指不用固态支撑体或载体的液液分配色谱技术,能实现连续有效的分配功能的实用分离技术。

江和源等[11]指出,在利用高速逆流色谱法提纯茶黄素的过程中,溶剂系统的选择、流动相流速、进样量等均会对提纯茶黄素造成较大的影响,其中最关键和最难解决的问题是溶剂系统的选择。

不同的溶剂系统,具有不同的上、下相之比,并且粘度、极性、密度等性质的差异,均会对相同的成分产生不同的溶解、分配能力,形成分配系数的差异,对分离效果产生一定的影响。

除江和源等外,Qizhen Du [12]和Degenhardt A [13]等人也
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利用高速逆流色谱分离出了茶黄素。

此法的工艺流程为[11],首先将固定相(上相)用泵以10ml/min的流速灌满色谱分离柱,然后将柱的首端与六通进样阀相接,开启速度控制器,使高速逆流色谱仪按顺时针方向旋转,当转速达到800r/min 时开始以一定的流速泵入流动相(下相),并通过六通进样阀进样,待流动相开始流出色谱柱时,即可调节自动部分收集器收集,样品分离结束后,在380nm波长下测定各试管中溶液的吸光度,将不同的成分分别收集、浓缩、冷冻干燥。

1.3　高速逆流色谱与Sephadex L H-20结合法
该法由李大祥[14]等在用HPLC定量茶色素中茶黄素类时所采用,其工艺流程是,首先选用正己烷、甲醇、乙酸乙酯和水按照一定的比例混合作为溶剂系统,取适量茶色素溶解,注入进样环,进行逆流色谱分离,等有色物质开始流出后,进行分部收集,至流出液在380nm下的吸光值在0108以下时停止收集,测定分部收集的溶液在380nm下的吸光值,以吸光值为纵坐标,洗脱体积为横坐标,绘制出色谱图。

根据色谱图的色谱峰,合并相应的收集液,在50℃下减压浓缩至粘稠状,95%乙醇转溶,70℃真空干燥至干得茶黄素的粗提物,将充分预胀的Sephadex L H-20凝胶装柱用45%丙酮洗脱,流速014ml/min,收集主峰,50～60℃下减压浓缩至粘稠状,95%乙醇转溶,70℃真空干燥至干,即可得到纯的茶黄素。

2　茶黄素提纯方法优劣比较
上述用于茶黄素提纯的方法各有优劣,C ollier法和U llah法只能得到茶黄素的粗提物,要得到纯的茶黄素还得经过柱层析法、凝胶柱和硅胶柱结合法,或者高速逆流色谱法等。

另外,操作简单的方法常常得到较差的提纯效果,或者造成原材料的浪费。

经过比较可以发现,高速逆流色谱法是一种较为先进和高效的茶黄素提纯方法,但是在选择溶剂系统时要慎重,选择不当则达不到分离效果。

并且在使用该方法时,还应该与C ollier法和U llah法等结合起来,以利用此2种方法提出的粗提物。

而将高速逆流色谱法和Sephadex L H -20柱层析法结合起来的方法可以得到较多的茶黄素,其纯度也比一般的提纯方法要高,但该法的缺点是操作工艺过于复杂。

具体的比较如表1所示。

3　一些对茶黄素提纯有影响的工艺
在茶黄素的提纯过程中,有些处理工艺会对其提纯的量和提纯方法造成较大的影响。

比如袁弟顺等的研究表明[15],冰冻处理的工夫红茶茶茶黄素(TFS)含量增加2518%,萎凋叶的冰冻处理可以提高红茶的品质与水浸出物的泡出速率。

李立祥和萧伟祥[16]仔细研究了茶多酚双液相氧化制取茶色素工艺后指出,放大实验较优化实验茶色素中茶黄素(TFs)含量更高;反应液中TFs萃取效率以第1次最高,其他各次效率依次降低。

对茶色素进行Tris2HCl(p H8～10)洗涤,其洗涤效率也以第1次最高,TFs含量随洗涤次数增多呈现递增趋势。

体外模拟氧化(包括酶促氧化和化学氧化)过去一直作为儿茶素氧化机理及红茶发酵理论研究简单而有效的方法,萧伟祥等[17]率先将其用来制取茶色素,并获得较好的效果。

李大祥等[18]在此基础上又分别进行了茶多酚体外模拟
表1　茶黄素的提纯方法比较
提纯方法优点缺点产物Collier法
工艺技术比较简
单
有机溶剂
用量较多
茶黄素
粗提物
U llah法
简单,只需1次萃
取,分离效果较好
茶黄素
粗提物
柱层析法
只需1次层析,提
纯效果较好
茶黄素
凝胶柱和硅
胶柱结合法
提纯效果好
操作较复杂,
需要经过2
次柱层析
茶黄素
高速逆流
色谱法
提纯效果好,可实
现连续分离,样品
回收率高
溶剂系统
不易选择
茶黄素
高速逆流色谱与
Sephadex L H-20
结合法提
纯效果好,所得样
品的纯度高、量大
工艺比较复
杂
茶黄素
酶促氧化和化学氧化制取茶色素,亦取得了较好的效果。

体外氧化制取茶色素与红茶中提取的茶色素进行比较,茶色素中TFs的含量前者明显高于后者。

夏涛等人[19]研究了鲜叶破碎程度、萎凋及冷冻处理对茶鲜叶匀浆悬浮发酵红茶品质的影响。

结果表明,随鲜叶破碎程度的增大,茶红素含量明显增加;适度萎凋可促进茶黄素的形成;冷冻处理明显提高水浸出物、茶黄素等含量从而改善了红茶品质。

4　结束语与展望
茶黄素巨大的药用价值和经济价值使得对其提纯的研究进行得非常深入。

茶黄素的粗提物价值较低,要提升其价值需要提高茶黄素的纯度。

与其他的茶黄素提纯方法相比,高速逆流色谱法有较大的优势,但同样有不足之处,因而笔者认为研究探索新的茶黄素提纯方法是研究的重点。

可以将上述的提纯方法加以改进,或者将其中的两种或多种方法配合起来使用。

同时,合理的利用一些可以对茶黄素提纯有影响的工艺,还能提高茶黄素的提纯量和提出物的品质。

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收稿日期:2007-03-16
作者简介:李玉艳(1979-),女,助研,研究方向:生殖健康流行
病学。

锌对男性生殖功能的影响
李玉艳,武俊青,高尔生
(上海市计划生育科学研究所,上海　200032)
摘要:锌是人体必需的微量元素,锌与生物的生长发育有密切的关系。

锌对男性生殖功能有重要的影响,它参与精子的生成、成熟过程,影响性激素的分泌与代谢,并对精液量、精子密度、精子存活和运动等指标有影响。

不育男性可呈现锌含量降低,补充锌对男性不育有一定的治疗作用。

关键词:锌;生殖功能;精液质量;男性不育
中图分类号:O614.24　文献标识码:B 文章编号:1005-5320(2007)04-0060-03
锌是人体必需微量元素,存在最广泛。

它是体内200多种酶的组成成分,锌参与代谢的酶主要有碳酸酐酶、碱性磷酸酶、脱氢酶等,锌还参与生殖系统多种酶的组成。

在分子水平上,锌是调节DNA 复制和核酸合成酶的必需组成成分。

已查明25种蛋白质里含有锌,它们在生命活动过程中起运转物质和交换能量的“生命齿轮”作用[2]。

男性体内的锌主要集中于睾丸、附睾及前列腺等器官中[1]。

自1869年Raulin 发现锌与生物的生长发育有关以来,国内外的学者对人体内微量元素锌的作用进行了深入广泛的探讨。

锌的生理作用包括促进机体的生长发育与组织再生,促进性器官、性功能的正常发育,增进食欲,保护皮肤健康,参与免疫功能过程等。

本文仅就锌对男性生殖功能的影
响做一综述。

1　锌对生殖内分泌的影响
锌是促性腺激素和睾丸酮分泌不可缺少的物质,锌不足可影响促性腺激素的分泌,并能影响睾丸酮及其运输载体蛋白的合成。

锌是黄体生成素(L H )与睾丸内受体结合的辅助因子,缺锌时受体的亲和力降低[3]。

Martin 等[4]的研究发现,缺锌公羊的睾丸对L H 的反映性较低,睾丸的锌浓度及睾酮(T )水平均低于其它组。

动物长时间锌缺乏可使血清T 及
L H 水平均明显降低。

绪广林等[5]的研究发现,缺锌组大鼠
的血清睾酮水平明显低于锌含量正常组,对缺锌大鼠补锌后发现血清睾酮水平明显上升。

锌还可升高血浆睾酮和二氢睾酮的浓度,低剂量锌摄入组前列腺组织中锌的水平降低,血清睾酮水平下降[6]。

谭中荣等[7]的研究发现血清睾酮水平与精液锌含量之间有密切相关,睾酮水平低下组的精液锌浓度明显低于正常组;但两组的血清锌浓度没有差异。

对六价铬暴露工人的精液质量的研究[8],发现暴露组和非暴露组
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