egcg提取工艺的研究

egcg提取工艺的研究

非脂肪饮食（ecgg）是茶叶中的主要活性成分。这是一种酚类聚合物，茶多酚的含量通常为80%。EGCG的分子式为C22H18O11,分子量458.4,其分子结构见图1,极易溶于水,纯品为白色粉末,熔点为218℃。EGCG具有较强的抗氧化性和预防癌症及心血管疾病的能力,并可以提高癌细胞对化疗的敏感性,同时降低化疗对心脏的毒性。据文献资料显示,EGCG在治疗癌症、修复DNA、抗肿瘤等方面有很强的药理作用,能够增加免疫系统的功能,抑制肝脂和胆固醇的增长,抑制肿瘤的生长,对痢疾伤害、金黄色葡萄球菌也有极强的抑制作用,其抗菌能力比乙醇强100倍。目前,EGCG普遍用于食品添加剂、保健品等产品,用途十分广泛。目前,EGCG还不能够通过人工来合成,茶叶是EGCG的主要资源,而利用茶叶生产EGCG在国内厂家还很少,大多数还停留在实验室阶段。在国外,如美国SIGMA、德国MERCK公司等国际一流生物制剂研发企业研制的EGCG的纯度已经达到95%,药物售价高达1000美元/g。目前,全世界每年新增、复发的白血病人达100万人,年需EGCG5000kg;用于皮肤癌治疗和科学研究等方面,年需2000～3000kg。而目前全世界年总产量仅为500～1000kg。我国是产茶大国,因此不断地开发和研制茶叶中的EGCG具有十分重要的意义。为此,笔者对粗茶多酚中的EGCG的提取方法进行了研究。1材料和方法1.1仪器及检测方法茶多酚粗品(古丈猛洞河天然生物制药有限公司提供);EGCG标准品(含量95%,湖南金龙公司提供)。仪器:1/100000分析天平、1/10000分析天平(AEG-220)、RE-52A旋转蒸发仪(日本Yamato生产)、薄层扫描仪、LC-9A高效液相色谱仪、LS-6水浴锅等。试剂: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、薄层层析荧光硅胶、羧甲基纤维素钠等。1.2方法1.2.1薄层提取和测定准确称取茶多酚原料1g于50ml容量瓶中;分别加入20ml的甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇、乙酸乙酯、石油醚、乙醚,在50℃的水浴锅中回流提取2h;分别依次过滤,滤液定容至25ml。每一种滤液用移液管吸取0.2ml于TURB管中,然后依次加入0.8ml的上述溶剂定容,用于薄层检测含量;另外,分别取滤液10ml于培养皿中,放于通风处,等溶剂挥发干后于105℃烘箱中烘至恒重,测干物质重。其提取工艺流程图如图2所示。1.2.2萃取溶剂的选择准确称取茶多酚原料7份于容量瓶中,依次加入20ml混合溶剂,混合溶剂为正丁醇∶石油醚,比例分别为1∶0.2、1∶0.5、1∶1.0、1∶1.5、1∶2.0、1∶2.5、1∶3.0,在50℃的水浴锅中回流提取2h,过滤,滤液定容至25ml。滤液分别用移液管吸取0.2ml于TURB管中,然后加入0.8ml上述不同比例的混合溶剂定容,用于薄层检测含量,剩下的滤液分别取10ml于培养皿中,放于通风处,等溶剂挥发干后放入105℃烘箱中烘至恒重,测干物质重。其提取工艺流程图如图3所示。2结果与分析2.1提取剂为以正丁醇为标准的溶剂提取从表1、2可以看出,从得率来看,以不同试剂作提取剂时的得率从高到低依次为:甲醇>乙酸乙酯>石油醚>乙醚>乙醇>丙酮>正丁醇,最高为甲醇,最低为正丁醇,2者相差1.8倍。从提取物纯度来看,以正丁醇为提取剂时最高,达到41.00%。从提取率和纯度来看,以正丁醇为提取剂时最好。2.2提取粗茶多酚中的ecgg浓度从表3、4可以看出,正丁醇∶石油醚=1∶2.0时效果要好,纯度达到70.30%,但是其提取粗茶多酚中的EGCG的浓度只有4.4922mg/ml,说明该混合溶剂对茶多酚的溶解性不是最好的,但是其能使提取出来的EGCG纯度提高。因此,提取茶多酚中EGCG的混合溶剂选定为正丁醇∶石油醚=1∶2.0。3ecgg的功能自从EGCG被发现以来,国内外研究人员已对它进行了大量的研究和利用。它有较强的生物学活性。首先,EGCG能抑制癌细胞的生长周期,诱导癌细胞凋亡,影响癌基因的表达,增强机体免疫功能;保护DNA免受损伤和诱使癌细胞DNA的断裂。EGCG也能诱导细胞凋亡。肿瘤的形成是多因素、多阶段、多基因突变的过程。已知有许多化学致癌物及物理因素能诱发和促进肿瘤的形成。人们发现,EGCG对多种肿瘤形成的各个阶段都有预防和抑制作用。在大量动物模型中,EGCG不仅可以抑制各种致癌物的致癌发生率,还可以降低已形成肿瘤的大小、数目及其侵袭和转移。其次,EGCG具有阻止亚硝基化反应、抗突变、放射防护、抑菌、提高免疫力、抗老化、降压、降脂、抗菌素血栓和体外杀精等作用。刘示潮等证实,EGCG提取物对DNA拓朴异构酶Ⅱ、DNA引物酶、多聚酶a复合体有抑制作用,与其抗肿瘤作用有密切关系。EGCG还有助于促进心脑细胞代谢,具有预防和治疗高血脂、动脉硬化、脑血栓的作用,还可以预防和延缓老年痴呆症。再次,EGCG添加于含有病毒的溶液中,能够与病毒结构中的蛋白质结合,使病毒感染能力大幅下降。另外,EGCG也有很强的药理作用。第一,EGCG具有兴奋提神的作用。因此,喝茶可以帮助人们消除疲劳,振奋精神,增进思维,提高工作效率。第二,EGCG具有利尿的作用。利用红茶糖水的利尿解毒作用治疗黄胆性肝炎就是一例。第三,EGCG具有强心解痉、松弛平滑的功效。因此,在解除支气管痉挛、促进血液循环、治疗心肌梗塞中可以作为一种良好的辅助药物。第四,茶多酚中的EGCG,具有增强微血管壁韧性的作用。在国外,有些国家已经将其作为临床治疗药物使用。第五,EGCG防治动脉硬化的效果好。第六,试验表明,EGCG的水提取液对于伤寒、痢疾、副痢疾、金黄色葡萄球菌、伤寒沙门氏杆菌、霍乱杆菌和肠膜状明串球菌等均有抑制作用。第七,EGCG还具有防辐射的有效成分,主要是脂多糖、维生素C和某些氨基酸。因此,EGCG的水提取物片剂(速溶茶片)可以说是一种防辐射的良好复方。第八,EGCG具有降低高血压和降低三酰甘油酯、血胆甾醇、类甾醇的作用。据资料显示,EGCG与胆固醇可以形成共沉淀物,从而降低胆固醇的溶解性。沉淀下来的胆固醇量与加入EGCG的量呈线性关系,而且沉淀物中成分的变化主要依赖于EGCG与胆固醇浓度的变化。最后,据现代科学研究,人体内过多的自由基是引起人体衰老、致病、致癌的重要因素之一,而EGCG能清除人体过多的自由基,可以抑制细胞膜中不饱和脂肪酸被自由基引发氧化反应生成过氧化物与膜蛋白交联而形成脂褐质,从而防止雀斑的生成,延缓皮肤的老化,提高人体抗衰老的能力。EGCG的提取方法首先主要是溶剂提取法。这是目前使用最广泛的方法之一,其专利也很多,已开发出十多种溶剂提取法。该法的原理是利用茶多酚各组分在不同溶剂中的溶解度差异进行提取分离,但是溶剂法提取EGCG普通存在得率低、成本高的缺点。其次有沉淀法。该法是一种较为常用的提取方法,其原理是利用茶多酚在一定条件下可以和某些无机碱、盐中的金属离子形成络合物而沉淀的性质,与水溶剂中咖啡碱、单糖、氨基酸等组分分离,从而提取有效成分。该方法无需使用大量有机溶剂和氯仿等有毒物质,成本低。但亦有不足之处,沉淀转溶时需要严格控制pH值,pH值不仅能够影响茶多酚络合沉淀物的溶解度,还能够影响茶多酚的稳定性。pH值波动大极易造成多酚类物质的氧化破坏,使成品颜色加深。再次是吸附柱色谱法。该方法主要是利用各种吸附剂和洗脱剂进行吸附-解吸,使得茶叶浸提液中儿茶素与其他物质分离。该方法操作简便,稳定性高,成本低,正逐步走向工业化。最后为超临界CO2萃取法。超临界萃取法是近年来发展起来的一种新型的分离技术。它利用超临界状态下的流体作溶剂,在超临界温度与压力下进行萃取,用超临界CO2流体作为萃取溶剂更显优势。因为CO2的临界值(31℃,7.3MPa)低,压力与温度的一个较小变化都会引起流体密度的大幅度改变,并极易渗透到样品基质中,使萃取组分通过分配扩散作用而充分溶解,达到萃取的目的。该方法不仅脱咖啡碱的效果好,而且能够提高提取率,节省提取时间,超临界CO2又无毒,不污染环境,在萃取组分中容易被清除。该研究结果表明,用单一溶剂提取时,以正丁醇为提取剂时EGCG提取率不是最高的,但提取出