茶皂素的提取研究_曾韬
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[ 6 ] 刘传芳 ,林瑞森 ,方文军 , 等 . 从油茶籽饼中提取茶皂 素的研究 [ J] . 现代化工 , 1996, ( 7): 26- 28.
[ 7 ] 金继曙 ,等 . 油茶籽饼 抗真菌 活性成 分的研 究 [ J ] . 天然产物研究与开发 , 1993, ( 5): 48- 51.
ST UDY ON T HE EX T RAC T ION O F T EA-SAPON IN
精制等问题。 本文从改善茶皂素提取工艺角 度出发 ,以江西宁都油茶枯为原料 ,对其中茶 皂素的提取进行了研究 ,并探索出一种有机 溶 剂法 的新 拓展 方法“ 一水 二醇 ”法。 2 实验部分 2. 1 茶皂素的提取 2. 1. 1 实验材料 原料: 粉碎油茶枯 (产地: 江 西宁都 ) ; 试 剂: 苯 , 95% 乙醇 , 正丁醇 , 丙 酮 , 盐酸 ,甲醇 ,氢氧化钠 (均为化学纯 ) , 水 ; 仪器: 索氏提取器 ,控温装置 ,水真空泵 ,回流 浸提装置 ,恒温干燥箱 ,减压蒸馏装置。 2. 1. 2 实验方法 ( 1)茶皂素的提取“一水 二醇”法 ; ( 2)茶皂素精制: 重结晶法 ; ( 3)茶皂 素皂苷元的制备: 水解法。 2. 1. 3 工艺流程 在初步试验的基础上 ,制 定了以下实验工艺流程:
[ 4 ] 金继曙 , 等 . [ C ] . 中国化 学会第 三届 全国农 副产品 综合 利 用 化 学 学术 会 议 , 北 京: 1989. 10. 论 文 集 , 495.
[ 5 ] 姜勤 ,巫贵祺 , 高远炎 . 茶皂素 定量方法 的研究 [ J ] . 日用化学工业 , 1989, ( 4): 41- 43.
表 2 浸提茶皂素时间的选择
浸提时间 ( h ) 茶皂素质量 ( g) 茶皂素得率 (% )
4
3. 43
11. 43
5
3. 63
12. 10
6
3. 80
12. 67
7
3. 82
12. 73
8
3. 89
12. 97
表 3 正丁醇用量的选择
正丁醇用量 ( m L)
茶皂素得率 (% )
100
8. 67
150
[ 2 ] 浦炳寅 ,竺亚斌 . 茶皂素生产工艺及其应用的研究进 展 [ J ]. 天然产物研究与开发 , 1999, ( 11): 55- 58.
[ 3 ] 夏春华 , 等 . [ C ] . 中国化 学会第 三届 全国农 副产品 综合 利 用 化 学 学术 会 议 , 北 京: 1989. 10. 论 文 集 , 295.
油脂得率 (% )
4. 0 4. 8 5. 3 5. 0 5. 3
m L 95% 乙 醇为溶剂 , 控制回 流速度 为 120 滴 /mi n,进行溶剂抽提。 抽提适当时间后 ,将 浸提液减压蒸馏回收乙醇。 再向所得红褐色 浆状物中加入 60 m L热水 ,再用一定量正丁 醇萃取 ,分出有机相 ,并减压蒸干得到茶皂素 粗皂苷。 分别考察不同浸提回流时间的粗皂 苷得率 ,结果见表 2。同时分别考察不同正丁 醇用量对茶皂素得率的影响 ,结果见表 3。
Abstract: The ex tr actio n of tea-sa po nin fro m the cake o f Camellia olei f era seeds f rom Ning du co unty in Jiangx i pr ovince is studied by use o f such a kind of new tech niques as “ o ne w ater-tw o alcohols” method, which prov ides a series o f optimized par ameter s and results in the ex tr actio n rate reaching ov er 12% . Such technical pro blems as defatness, decolo rization a nd purification a re solv ed a bit be tter , which leads to the prepara tio n o f tea -sapo nin with g oo d co lo r and purity attaining highe r than 85% . A pr oto sa po ge nin is prepar ed afte r the purified tea-sa po nin is hydro ly zed completely .
ZEN G Tao1 , BI M eng -yu1 , L I Y ou-sha n2 , HU Qing3 ( 1. Facul ty of Chem ical Engineering , Nanjing Forestry University , N anjing 210037,
China; 2. J inggu Forest Co. L td , Y unnan Jinggu 666440, China, 3. College of B iochemistry , Neimenggu University , Huhehaote 010010, China)
②皂苷的提取及精制: 取上述脱脂后的 油 茶 枯放 入 500m L索 氏提 取器 中 , 以 24 0
⒇作者简介: 曾韬 ( 1952-) ,男 ,江西宁都人 ,副教授 , 从事林产化工教学及研究。
林产化工通讯 2000年第 34卷第 6期
· 17·
表 1 脱脂时间的选择
脱脂时间 (h )
2 3 4 5 6
产率高 ,质量好 ; 本实验还制定了较适宜的茶 皂素皂苷水解条件 ,制得了较好的五环三萜 皂苷元 ,为茶皂素的综合利用以及激素类药 物的合成提供 了新的化工原料及药物 中间 体。
参考文献:
[ 1 ] 汪谷奇 . 氨法提取油茶皂素 [ J] . 天 然产物研究与开 发 , 1991, ( 3): 94- 97.
产品质量分析结果见表 4。
表 4 产品质量指标
产 品
茶皂素粗品 茶皂素精制品
外观
粉状 粉状结晶
色泽
粽色 类白色
纯度 灰分 (% ) (% ) > 85 2. 4 > 95
产物结构 官能团鉴定红外光谱数 据如
下:
茶皂素皂苷的红外光谱数据:
IRKBr υmax
338 8
(υOH ) ; 2926, 2856(υCH2 ) ; 1740(酯 υC= O ) ; 1722 ( 醛 υC= O ) ; 1651, 1607 ( υC= C ) ; 1367; 1262
2. 1. 4 实验操作 ①原料脱脂: 取粉碎烘干的油茶枯 30 g
用滤纸包好放入 500 m L索氏提取器中 , 以 230 m L 苯为溶剂浸提油茶枯。控制苯的回流 速度 120滴 /min。 抽提一段时间并视浸泡萃
Βιβλιοθήκη Baidu
液清亮后 ,将所得苯提取液蒸馏回收苯及油 脂。 分别考察 5个不同回流时间所得油脂得 率 ,结果见表 1。
· 16·
林产化工通讯 2000年第 34卷第 6期
茶皂素的提取研究⒇
曾 韬1 , 毕梦宇1 , 李尤山 2 , 呼 庆 3
( 1. 南京 林业大学 化工学院 , 江苏 南京 210037; 2. 景谷县林业股份有限公司 , 云 南 景谷 666400; 3. 内蒙古大学生化学院 , 内蒙古 呼和浩特 010010)
2. 2 产物分析 产物分析方法及仪器分析 ,采用水解
法 [5] , 结 构 鉴 定 采 用 红 外 光 谱 法 , 仪 器 为 Nicolt 410型红外分光光度计。 3 结果与讨论 3. 1 工艺选择 3. 1. 1 脱脂时间的选择 由表 1可知 ,用苯 为脱脂溶剂 ,随脱脂时间不断延长 ,油脂得率 有增加趋势 ,但当脱脂时间超过 4 h,这种趋 势并不明显 ,这表明脱脂时间应以 4 h为佳。 3. 1. 2 用 95% 乙醇提取茶皂素的时间选择 由表 2可知 ,用 95% 乙醇浸提脱脂油茶枯 中的茶皂素 ,随浸提时间的延长 ,茶皂素得率 有增加 趋势 ,但到 第 6 h 以后 ,这种趋 势减 弱。从实际操作中提高效率角度考虑 ,应将浸 提时间定为 6 h为佳。 3. 1. 3 正丁醇萃取剂用量的选择 由表 3 可知 ,用正丁醇将茶皂素从热水中萃取出来 , 随着正丁醇用量的不断增加 ,所得茶皂素得 率也不 断增加 ,但 当正丁醇用量达 200 m L 时 ,再增加其用量对于提高茶皂素得率的效 果并不明显 ,从节省溶剂、提高经济效益考 虑 ,可将正丁醇用量定为 200 m L 为佳。 3. 2 产品质量分析及结构官能团鉴定
10. 24
200
12. 67
250
12. 82
300
12. 95
上述粗品用含水乙醇 -丙酮复合溶剂重 结晶 ,得精制茶皂素。
③皂苷元的制取: 称取上述精制茶皂素 5 g ,在 5% HCl溶液中于 90℃水浴上加热水 解 4 h,冷 却后用冷水稀释 ,滤出沉淀 ,水洗 滤饼至中性。 再于 5% NaO H的甲醇 -水溶液 ( M eO H∶ H2O= 7∶ 11)中 66℃水浴上水解 5 h。蒸去大部分甲醇 ,再用大量冷水稀释 ,析 出并滤取沉淀 ,水洗滤饼至中性 ,烘干得水解 皂苷元。
茶皂素精制品的红外光谱数据与文献值 相一致。从皂苷元的红外光谱数据分析可知 , 茶皂素经两次水解后 ,分子中原有的糖苷键 和两个酯键均已消失 ,这表明水解反应完全 , 反应条件适宜。 4 结论
本 实验采 用“ 一水 二醇 ”法从 江西 宁都 油 茶枯中提取茶皂素 , 对浸提工艺参数进行了 优化 ,结果表明本工艺流程简单 ,成本低廉 ,
(δO H ) ; 1242; 1170; 1076, 1075, 1047(υC- O )。
茶皂素苷元的红外光谱数据: IRυKmBarx 3410 (υOH ) ; 2925, 2854(υCH2 ) ; 1723(醛 υC= O ) ; 1615
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林产化工通讯 2000年第 34卷第 6期
1 引言 茶皂素是存在于山茶科 (茶、油茶、山茶 )
植物中的一类五环三萜皂苷类物质 [ 1]。 在茶 籽、茶叶、茶树茎及根系中均有分布 ,尤以茶 籽中含量最多 ,而油茶枯 (即油茶籽饼粕 )中 茶皂素含量亦较高。 纯的茶皂素是一种熔点 为 223～ 224℃ ,无色微细柱状结晶 , 易溶于 含水甲醇、含水乙醇和正丁醇中 ,难溶于无水 乙醇 ,不溶于乙醚、丙酮及苯等溶剂 [ 2]。 茶皂 素是一种性能优良的天然非离子型表面活性 剂 ,具 有良好的发泡、分散、乳 化、湿润等 性 能 [3 ] ,并有抗渗、消炎、镇痛及扩张血管等作 用 [4 ] ,在工业、农业及医药卫生行业有着良好 的应用前景。我国对茶皂素的研究 ,虽然目前 已日益广泛和深入 , 但茶皂素的提取工艺还 有待完善 ,特别是提取过程中的脱脂、脱色、
(υC= C ) ; 1302(δO H) ; 1076(υC- O )。 由表 4可见 ,采用本实验法从江西宁都
油茶枯中获得了皂苷含量为 85% 以上的粗 茶皂素和含量 95% 以上的精茶皂素。其产品 得率及纯度均与文献值相当略好 [6 ]。 表明本 实验方法及工艺路线是合理可行的。
由表 4可知 ,产品色泽较好 ,说明本工艺 采用热水对提取物进行稀释脱色 ,热水用量 适当 ,达到了既脱去色素 ,又尽可能减少茶皂 素损失的目的 ,同时实验中亦发现 ,在减压蒸 馏和干燥产品时温度应控制在较低范围内 , 否则会使产品的颜色变深 ,影响色泽质量。
摘 要: 采用一种新的提取工艺“一水二醇”法 ,对江西宁都油 茶枯中茶皂素的提取进行了研究 ,选 择了较好的工艺参数 ,使茶皂素提取率达 12% 以上。对提取过 程中脱脂、脱色和产品精制工艺进行 了实验研究 ,制得的茶皂素粗品色泽好 ,纯度达 85% 以上。利用所得的精制茶皂素制备了水解完全 的二级水解皂苷元。 关键词: 茶皂素 ; 提取 ; “一水二醇”法 ; 五环三萜皂苷 ; 皂苷元 中图分类号: T Q 645. 9 文献标识码: A 文章编号: 1005-3433( 2000) 06-0016-03
[ 7 ] 金继曙 ,等 . 油茶籽饼 抗真菌 活性成 分的研 究 [ J ] . 天然产物研究与开发 , 1993, ( 5): 48- 51.
ST UDY ON T HE EX T RAC T ION O F T EA-SAPON IN
精制等问题。 本文从改善茶皂素提取工艺角 度出发 ,以江西宁都油茶枯为原料 ,对其中茶 皂素的提取进行了研究 ,并探索出一种有机 溶 剂法 的新 拓展 方法“ 一水 二醇 ”法。 2 实验部分 2. 1 茶皂素的提取 2. 1. 1 实验材料 原料: 粉碎油茶枯 (产地: 江 西宁都 ) ; 试 剂: 苯 , 95% 乙醇 , 正丁醇 , 丙 酮 , 盐酸 ,甲醇 ,氢氧化钠 (均为化学纯 ) , 水 ; 仪器: 索氏提取器 ,控温装置 ,水真空泵 ,回流 浸提装置 ,恒温干燥箱 ,减压蒸馏装置。 2. 1. 2 实验方法 ( 1)茶皂素的提取“一水 二醇”法 ; ( 2)茶皂素精制: 重结晶法 ; ( 3)茶皂 素皂苷元的制备: 水解法。 2. 1. 3 工艺流程 在初步试验的基础上 ,制 定了以下实验工艺流程:
[ 4 ] 金继曙 , 等 . [ C ] . 中国化 学会第 三届 全国农 副产品 综合 利 用 化 学 学术 会 议 , 北 京: 1989. 10. 论 文 集 , 495.
[ 5 ] 姜勤 ,巫贵祺 , 高远炎 . 茶皂素 定量方法 的研究 [ J ] . 日用化学工业 , 1989, ( 4): 41- 43.
表 2 浸提茶皂素时间的选择
浸提时间 ( h ) 茶皂素质量 ( g) 茶皂素得率 (% )
4
3. 43
11. 43
5
3. 63
12. 10
6
3. 80
12. 67
7
3. 82
12. 73
8
3. 89
12. 97
表 3 正丁醇用量的选择
正丁醇用量 ( m L)
茶皂素得率 (% )
100
8. 67
150
[ 2 ] 浦炳寅 ,竺亚斌 . 茶皂素生产工艺及其应用的研究进 展 [ J ]. 天然产物研究与开发 , 1999, ( 11): 55- 58.
[ 3 ] 夏春华 , 等 . [ C ] . 中国化 学会第 三届 全国农 副产品 综合 利 用 化 学 学术 会 议 , 北 京: 1989. 10. 论 文 集 , 295.
油脂得率 (% )
4. 0 4. 8 5. 3 5. 0 5. 3
m L 95% 乙 醇为溶剂 , 控制回 流速度 为 120 滴 /mi n,进行溶剂抽提。 抽提适当时间后 ,将 浸提液减压蒸馏回收乙醇。 再向所得红褐色 浆状物中加入 60 m L热水 ,再用一定量正丁 醇萃取 ,分出有机相 ,并减压蒸干得到茶皂素 粗皂苷。 分别考察不同浸提回流时间的粗皂 苷得率 ,结果见表 2。同时分别考察不同正丁 醇用量对茶皂素得率的影响 ,结果见表 3。
Abstract: The ex tr actio n of tea-sa po nin fro m the cake o f Camellia olei f era seeds f rom Ning du co unty in Jiangx i pr ovince is studied by use o f such a kind of new tech niques as “ o ne w ater-tw o alcohols” method, which prov ides a series o f optimized par ameter s and results in the ex tr actio n rate reaching ov er 12% . Such technical pro blems as defatness, decolo rization a nd purification a re solv ed a bit be tter , which leads to the prepara tio n o f tea -sapo nin with g oo d co lo r and purity attaining highe r than 85% . A pr oto sa po ge nin is prepar ed afte r the purified tea-sa po nin is hydro ly zed completely .
ZEN G Tao1 , BI M eng -yu1 , L I Y ou-sha n2 , HU Qing3 ( 1. Facul ty of Chem ical Engineering , Nanjing Forestry University , N anjing 210037,
China; 2. J inggu Forest Co. L td , Y unnan Jinggu 666440, China, 3. College of B iochemistry , Neimenggu University , Huhehaote 010010, China)
②皂苷的提取及精制: 取上述脱脂后的 油 茶 枯放 入 500m L索 氏提 取器 中 , 以 24 0
⒇作者简介: 曾韬 ( 1952-) ,男 ,江西宁都人 ,副教授 , 从事林产化工教学及研究。
林产化工通讯 2000年第 34卷第 6期
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表 1 脱脂时间的选择
脱脂时间 (h )
2 3 4 5 6
产率高 ,质量好 ; 本实验还制定了较适宜的茶 皂素皂苷水解条件 ,制得了较好的五环三萜 皂苷元 ,为茶皂素的综合利用以及激素类药 物的合成提供 了新的化工原料及药物 中间 体。
参考文献:
[ 1 ] 汪谷奇 . 氨法提取油茶皂素 [ J] . 天 然产物研究与开 发 , 1991, ( 3): 94- 97.
产品质量分析结果见表 4。
表 4 产品质量指标
产 品
茶皂素粗品 茶皂素精制品
外观
粉状 粉状结晶
色泽
粽色 类白色
纯度 灰分 (% ) (% ) > 85 2. 4 > 95
产物结构 官能团鉴定红外光谱数 据如
下:
茶皂素皂苷的红外光谱数据:
IRKBr υmax
338 8
(υOH ) ; 2926, 2856(υCH2 ) ; 1740(酯 υC= O ) ; 1722 ( 醛 υC= O ) ; 1651, 1607 ( υC= C ) ; 1367; 1262
2. 1. 4 实验操作 ①原料脱脂: 取粉碎烘干的油茶枯 30 g
用滤纸包好放入 500 m L索氏提取器中 , 以 230 m L 苯为溶剂浸提油茶枯。控制苯的回流 速度 120滴 /min。 抽提一段时间并视浸泡萃
Βιβλιοθήκη Baidu
液清亮后 ,将所得苯提取液蒸馏回收苯及油 脂。 分别考察 5个不同回流时间所得油脂得 率 ,结果见表 1。
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茶皂素的提取研究⒇
曾 韬1 , 毕梦宇1 , 李尤山 2 , 呼 庆 3
( 1. 南京 林业大学 化工学院 , 江苏 南京 210037; 2. 景谷县林业股份有限公司 , 云 南 景谷 666400; 3. 内蒙古大学生化学院 , 内蒙古 呼和浩特 010010)
2. 2 产物分析 产物分析方法及仪器分析 ,采用水解
法 [5] , 结 构 鉴 定 采 用 红 外 光 谱 法 , 仪 器 为 Nicolt 410型红外分光光度计。 3 结果与讨论 3. 1 工艺选择 3. 1. 1 脱脂时间的选择 由表 1可知 ,用苯 为脱脂溶剂 ,随脱脂时间不断延长 ,油脂得率 有增加趋势 ,但当脱脂时间超过 4 h,这种趋 势并不明显 ,这表明脱脂时间应以 4 h为佳。 3. 1. 2 用 95% 乙醇提取茶皂素的时间选择 由表 2可知 ,用 95% 乙醇浸提脱脂油茶枯 中的茶皂素 ,随浸提时间的延长 ,茶皂素得率 有增加 趋势 ,但到 第 6 h 以后 ,这种趋 势减 弱。从实际操作中提高效率角度考虑 ,应将浸 提时间定为 6 h为佳。 3. 1. 3 正丁醇萃取剂用量的选择 由表 3 可知 ,用正丁醇将茶皂素从热水中萃取出来 , 随着正丁醇用量的不断增加 ,所得茶皂素得 率也不 断增加 ,但 当正丁醇用量达 200 m L 时 ,再增加其用量对于提高茶皂素得率的效 果并不明显 ,从节省溶剂、提高经济效益考 虑 ,可将正丁醇用量定为 200 m L 为佳。 3. 2 产品质量分析及结构官能团鉴定
10. 24
200
12. 67
250
12. 82
300
12. 95
上述粗品用含水乙醇 -丙酮复合溶剂重 结晶 ,得精制茶皂素。
③皂苷元的制取: 称取上述精制茶皂素 5 g ,在 5% HCl溶液中于 90℃水浴上加热水 解 4 h,冷 却后用冷水稀释 ,滤出沉淀 ,水洗 滤饼至中性。 再于 5% NaO H的甲醇 -水溶液 ( M eO H∶ H2O= 7∶ 11)中 66℃水浴上水解 5 h。蒸去大部分甲醇 ,再用大量冷水稀释 ,析 出并滤取沉淀 ,水洗滤饼至中性 ,烘干得水解 皂苷元。
茶皂素精制品的红外光谱数据与文献值 相一致。从皂苷元的红外光谱数据分析可知 , 茶皂素经两次水解后 ,分子中原有的糖苷键 和两个酯键均已消失 ,这表明水解反应完全 , 反应条件适宜。 4 结论
本 实验采 用“ 一水 二醇 ”法从 江西 宁都 油 茶枯中提取茶皂素 , 对浸提工艺参数进行了 优化 ,结果表明本工艺流程简单 ,成本低廉 ,
(δO H ) ; 1242; 1170; 1076, 1075, 1047(υC- O )。
茶皂素苷元的红外光谱数据: IRυKmBarx 3410 (υOH ) ; 2925, 2854(υCH2 ) ; 1723(醛 υC= O ) ; 1615
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林产化工通讯 2000年第 34卷第 6期
1 引言 茶皂素是存在于山茶科 (茶、油茶、山茶 )
植物中的一类五环三萜皂苷类物质 [ 1]。 在茶 籽、茶叶、茶树茎及根系中均有分布 ,尤以茶 籽中含量最多 ,而油茶枯 (即油茶籽饼粕 )中 茶皂素含量亦较高。 纯的茶皂素是一种熔点 为 223～ 224℃ ,无色微细柱状结晶 , 易溶于 含水甲醇、含水乙醇和正丁醇中 ,难溶于无水 乙醇 ,不溶于乙醚、丙酮及苯等溶剂 [ 2]。 茶皂 素是一种性能优良的天然非离子型表面活性 剂 ,具 有良好的发泡、分散、乳 化、湿润等 性 能 [3 ] ,并有抗渗、消炎、镇痛及扩张血管等作 用 [4 ] ,在工业、农业及医药卫生行业有着良好 的应用前景。我国对茶皂素的研究 ,虽然目前 已日益广泛和深入 , 但茶皂素的提取工艺还 有待完善 ,特别是提取过程中的脱脂、脱色、
(υC= C ) ; 1302(δO H) ; 1076(υC- O )。 由表 4可见 ,采用本实验法从江西宁都
油茶枯中获得了皂苷含量为 85% 以上的粗 茶皂素和含量 95% 以上的精茶皂素。其产品 得率及纯度均与文献值相当略好 [6 ]。 表明本 实验方法及工艺路线是合理可行的。
由表 4可知 ,产品色泽较好 ,说明本工艺 采用热水对提取物进行稀释脱色 ,热水用量 适当 ,达到了既脱去色素 ,又尽可能减少茶皂 素损失的目的 ,同时实验中亦发现 ,在减压蒸 馏和干燥产品时温度应控制在较低范围内 , 否则会使产品的颜色变深 ,影响色泽质量。
摘 要: 采用一种新的提取工艺“一水二醇”法 ,对江西宁都油 茶枯中茶皂素的提取进行了研究 ,选 择了较好的工艺参数 ,使茶皂素提取率达 12% 以上。对提取过 程中脱脂、脱色和产品精制工艺进行 了实验研究 ,制得的茶皂素粗品色泽好 ,纯度达 85% 以上。利用所得的精制茶皂素制备了水解完全 的二级水解皂苷元。 关键词: 茶皂素 ; 提取 ; “一水二醇”法 ; 五环三萜皂苷 ; 皂苷元 中图分类号: T Q 645. 9 文献标识码: A 文章编号: 1005-3433( 2000) 06-0016-03