兒茶素氧化產(chǎn)物的分離鑒定及其抗氧化活性研究

兒茶素氧化產(chǎn)物的分離鑒定及其抗氧化活性研究

完成機(jī)構(gòu)：f華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,湖北武漢430070

植物提取物的產(chǎn)品功效——抗氧化性

自1900年Gomberg提出自由基(tripheylemthylradical)學(xué)說(shuō)以來(lái)，人們對(duì)自由基的研究逐漸加深。傳統(tǒng)合成的抗氧化劑雖然抗氧化能力比較強(qiáng)，但長(zhǎng)期食用有潛在的毒性，有的甚至?xí)a(chǎn)生致畸、致癌作用，因此愈來(lái)愈受到人們的排斥；而蜂花粉是蜜蜂從花朵上采集的花粉粒，含有黃酮類(lèi)、維生素、激素、核酸、酶類(lèi)和微量元素等，具有抗衰老作用，是良好的抗氧化食品。葛 根 、杜仲葉、 枸 杞 、 枳 椇 子 、 茯 苓 、 五 味 子 、 銀 杏 、 竹葉、檸檬、柑橘和蜂膠的抗氧化作用均已得到實(shí)驗(yàn)證明。因此，從天然產(chǎn)物中篩選具有抗氧化和清除自由基活性的物質(zhì)對(duì)食品和醫(yī)藥工業(yè)都有重要意義。
植物提取物 清除自由基的機(jī)理
研究表明，在有機(jī)體穩(wěn)態(tài)平衡失調(diào)的情況下，體內(nèi)過(guò)剩自由基和活性氧的產(chǎn)生、反應(yīng)與許多疾病的發(fā)生、發(fā)展及有機(jī)體的衰老過(guò)程密切相關(guān)。自由基活性氧會(huì)破壞生物大分子(如蛋白質(zhì)、酶和 DNA 等)，引起DNA 突變或斷裂，功能蛋白和膜結(jié)構(gòu)的破壞。自由基損傷機(jī)體，是加速人體老化的重要誘因。補(bǔ)充抗氧化營(yíng)養(yǎng)素有助于減輕氧化損傷及延緩。因此，尋找能有效清除自由基活性的抗氧化食物和中草藥對(duì)于保護(hù)人類(lèi)健康具有重要意義。
天然產(chǎn)物清除自由基的機(jī)理很復(fù)雜，總體上說(shuō)是與天然產(chǎn)物中富含的抗氧化活性物質(zhì)相關(guān)的，通過(guò)天然產(chǎn)物中含有的高活性抗氧化成分(如黃酮類(lèi)、鞣質(zhì)類(lèi)、不飽和脂肪酸類(lèi)、維生素類(lèi)等)來(lái)補(bǔ)充機(jī)體抗氧化物質(zhì)，以提高機(jī)體內(nèi)源性抗氧化酶活性，以防止自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的形成和進(jìn)一步損害。據(jù)報(bào)道，黃酮類(lèi)化合物、酚類(lèi)化合物都具有對(duì)自由基的清除作用，另外，與抗氧化活性有關(guān)的結(jié)構(gòu)因素，如酚羥基的數(shù)目和位置、單體的結(jié)合方式產(chǎn)生的空間位阻與清除自由基能力的強(qiáng)弱有一定的關(guān)系，如兒茶素類(lèi)及其氧化物含有多個(gè)游離酚羥基，具有很強(qiáng)的提供氫質(zhì)子的能力，使有高度氧化性的自由基還原，從而達(dá)到終止自由基鏈鎖反應(yīng)，達(dá)到清除自由基的目的。

茶多酚提取工藝

問(wèn)題一：怎么從茶葉里提取茶多酚？ 在茶葉中提取茶多酚的工藝主要有以下的幾種方法：
1. 傳統(tǒng)工藝：以水或乙醇為溶劑，采用水浴加熱至80℃ 保溫提取多次。合并提取液后用等體積的氯仿萃取，分出氯仿相后改用乙酸乙酯多次萃取，將乙酸乙酯大部回收后濃縮近干，冷凍干績(jī)后用去離子水反復(fù)重結(jié)晶即得精品。但該法的缺點(diǎn)是操作費(fèi)時(shí)麻煩、溶劑消耗量大、毒性大、成本高、提取率低，在高溫下提取，茶多酚易氧化變質(zhì)等。
2.用微波輻射萃取茶多酚：提取溶劑為50％乙醇，功率320瓦，萃取時(shí)間18秒，液固比(mL／g)1：9，二級(jí)提取，此條件下的茶多酚的提取率為92．7％。與傳統(tǒng)的索氏提取相比，微波法提取的最大優(yōu)點(diǎn)是提取時(shí)間大大縮短，且提取率較高。而與超臨界二氧化碳萃取相比，它成本低，投資少，提取效率高。但不適合在實(shí)驗(yàn)室操作。
三.現(xiàn)根據(jù)參考文獻(xiàn)及相關(guān)數(shù)據(jù)，得本實(shí)驗(yàn)方案：
1.實(shí)驗(yàn)原理：利用茶多酚易溶于乙醇、乙酸乙酯，而不溶于氯仿的性質(zhì)來(lái)提取茶多酚。
2.實(shí)驗(yàn)器材與試劑：
器材：250ml的三口燒瓶，布袋，蒸發(fā)皿，分液漏斗，等；
試劑：茶葉，碳酸鈉，乙醇，氯仿，乙酸乙酯，蒸餾水，等。
3.實(shí)驗(yàn)步驟：
a) 提?。簩⒎鬯榈?0 g茶葉中加入2g碳酸鈉并放入布袋內(nèi)放好，置于三口燒瓶?jī)?nèi)，加乙醇50ml，加熱煮沸0.5h，傾出提取液至蒸發(fā)皿內(nèi)，再用10ml乙醇洗滌茶葉包，洗滌液并入提取液。
b) 分離純化：將裝有提取液的蒸發(fā)皿置于石棉網(wǎng)上加熱濃縮至提取液體積月約20ml，冷卻至室溫后將濃縮液移置分液漏斗，加入等量的氯仿萃取2次（萃取時(shí)振蕩要輕，防止乳化），水層用于制備茶多酚。將氯仿萃取后的水層用等量乙酸乙酯萃取2次，每次20min，合并乙酸乙酯萃取液，水浴減壓蒸餾（或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀）回收乙酸乙酯，趁熱將殘液移入潔凈干燥好的蒸發(fā)皿，改用水蒸氣浴加熱濃縮至近干，冷卻至室溫后，放入冰箱內(nèi)冷凍干燥，將白色粉末茶多酚粗品，粗品用蒸餾水進(jìn)行重結(jié)晶，得茶多酚精品。干燥后稱量，計(jì)算產(chǎn)率。

問(wèn)題二：茶多酚的作用?怎樣提取? 從茶葉中制備茶多酚的傳統(tǒng)方法主要分為以下三類(lèi)。
溶劑提取法 將茶葉用極性溶劑浸漬，然后把浸取液進(jìn)行液―液萃取分離，最后濃縮得到產(chǎn)品。目前工業(yè)化生產(chǎn)主要采用此法。產(chǎn)品收率5%~10%，產(chǎn)品純度為80%~98%。所用溶劑有丙酮、乙醚、甲醇、已烷及三氯甲烷等。該法生產(chǎn)成本高，且易造成污染。
離子沉淀法 用金屬沉淀茶多酚，使其與咖啡堿分離，該方法使用了對(duì)人體有毒的重金屬作沉淀劑，所以，用該法生產(chǎn)的產(chǎn)品難達(dá)到食品和醫(yī)藥行業(yè)的要求。
柱分離制備法 已有報(bào)道的凝膠柱、吸附柱和離子交換柱法。此項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是柱填充料和淋洗。研究表明，采用柱分離制備法，茶多酚得率在4%~8%之間，純度可達(dá)98%，但柱填充料非常昂貴，而且淋洗時(shí)要用多種和大量有機(jī)溶劑，顯然不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
以上傳統(tǒng)方法均普遍存在一些問(wèn)題和弊端，產(chǎn)品無(wú)法在安全性、價(jià)格和純度方面全部滿足食品添加劑和醫(yī)藥行業(yè)的要求。針對(duì)這些問(wèn)題，最近，經(jīng)有關(guān)專家反復(fù)試驗(yàn)、成功地開(kāi)發(fā)出將超臨界CO2萃取技術(shù)與傳統(tǒng)提取、濃縮和萃取技術(shù)相結(jié)合，制備高純度茶多酚新工藝。該工藝既提高了茶多酚的純度和得率。又符合工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)原料、溶劑使用、制作路線、生產(chǎn)過(guò)程安全性和產(chǎn)品顏色、產(chǎn)率、純度諸方面的要求，有利于茶多酚更有效地在醫(yī)藥和食品工業(yè)中應(yīng)用。
二、茶多酚的應(yīng)用
茶多酚的用途主要包括以下幾種：
油脂抗氧化作用 茶多酚是天然油脂的抗氧化劑，其抗氧化活性優(yōu)于人工合成的抗氧化劑丁基羥基茴香醚（BHA）和二丁基羥基甲苯（BHT），也優(yōu)于VE，可廣泛用于食品工業(yè)，用以防止和延緩脂質(zhì)的氧化或酸敗。
色素保護(hù)作用 茶多酚可防止天然色素和β―胡蘿卜素的降解褪色，據(jù)稱其效果比VC高出20倍。
除臭劑 由于茶多酚對(duì)除甲硫醇臭味有良好效果，日本已利用其制成除臭口香糖、香煙濾嘴，可去除和防止吸煙者口臭。
抗氧化延緩衰老 茶多酚可清除人體內(nèi)過(guò)多的自由基，減緩人體衰老。大量試驗(yàn)表明，茶多酚的抗氧化活性比VE還強(qiáng)，若與VC和VE配合效果更好。
防齲作用 茶多酚能強(qiáng)烈抑制致齲菌，明顯減少菌斑和牙周指數(shù)，而對(duì)口腔中其他有益微生物沒(méi)有影響。
抗菌抗病毒 茶多酚的抗菌作用在于多酚類(lèi)物質(zhì)能沉淀菌體蛋白，使菌體蛋白變性而失活。利用茶多酚抗菌、抗病毒的原理，國(guó)外已將兒茶素用于空調(diào)機(jī)。自1998年這種新型空調(diào)機(jī)上市以來(lái)，深受市場(chǎng)好評(píng)。
降低血脂，抑制動(dòng)脈粥樣硬化 茶多酚類(lèi)化合物對(duì)有機(jī)體的脂肪代謝產(chǎn)生重要的作用，具有明顯的抑制血漿和肝臟中膽固醇含量上升的作用，具有促進(jìn)脂類(lèi)化合物從糞便中排出的效果，因此它不但能防治動(dòng)脈粥樣硬化，而且有減肥的效果。
多種藥理作用 茶多酚特別是兒茶素衍生物具有抑制癌細(xì)胞增生、抗癌、抗突變的效果。此外，兒茶素衍生物還有減輕重金屬對(duì)人體產(chǎn)生的毒害作用以及抗輻射作用。美國(guó)一公司已利用此功能開(kāi)發(fā)出粉底霜化妝品，產(chǎn)品標(biāo)示的功能為預(yù)防紫外線輻射引起的皮膚癌以及預(yù)防皮膚的早期衰老。
在其他方面的應(yīng)用 茶多酚用于魚(yú)油制品中，能有效防止多烯酯及酸的過(guò)氧化分解，其抗氧化能力比VE更強(qiáng)；茶多酚油溶性乳化液用于食品調(diào)合油中，能有效地延長(zhǎng)哈敗誘導(dǎo)期，并顯示出比粉劑更強(qiáng)的抗氧化能力。
茶多酚已成為醫(yī)藥、食品的新型添加劑，目前除了茶多酚片劑、膠囊劑等外，作為抗氧化劑和食品添加劑在糧油食品、方便食品、水產(chǎn)品、肉制品、調(diào)味品、糖果、飲料等多類(lèi)食品中均有廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)品供不應(yīng)求，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景十分廣闊。...>>

問(wèn)題三：怎么在茶葉中提取茶多酚等物質(zhì) 茶多酚的提取方法：
1、溶劑萃取法
溶劑萃取法是最傳統(tǒng)的提取工藝，已先后開(kāi)發(fā)出十多種提取工藝。茶多酚易溶(或可溶)于水、醇類(lèi)、醚類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)等，所以溶劑萃取法可有水提取法和有機(jī)溶劑萃取法兩種。水提取法以水為溶劑，采用水浴加熱提取多次，合并提取液后用氯仿萃取，分出氯仿相后改用乙酸乙酯多次萃取，合并乙酸乙酯相并減壓蒸餾濃縮，將其干燥(真空、冷凍或噴霧干燥)后用去離子水重結(jié)晶即得產(chǎn)品。此法有機(jī)溶劑使用少，工藝簡(jiǎn)便，成本低，產(chǎn)品純度高，但提取率低。有機(jī)溶劑提取方法是傳統(tǒng)的提取茶多酚的一種方法，也是使用最為廣泛的方法，過(guò)程比較簡(jiǎn)單。其原理是利用茶葉中不同化合物在不同溶劑中的溶解度差異進(jìn)行提取分離的。常用的溶劑有水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯，一般為回流提取。
工藝流程：茶葉原料→溶劑提取→過(guò)濾→有機(jī)溶劑脫色、脫咖啡堿→萃取→回收溶劑干燥
→茶多酚粗品。浸提、除雜、萃取為必不可少的共同性步驟，常用的去雜質(zhì)方法有氯仿除雜法，活性碳脫色法，石油醚除或通過(guò)低溫靜止除雜法。各工藝的差別僅在于浸提條件、浸提劑、浸提時(shí)間、pH值、溫度、次數(shù)等)、除雜條件和萃取條件不同。溶劑萃取法的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定、可靠；缺點(diǎn)是：用水提取，茶多酚提取率低(一般提取率為5% ～6 %)，產(chǎn)品純度低，產(chǎn)品易氧化，且其中含有大量雜質(zhì)(如植物多糖、茶棕色素、色素、咖啡堿、樹(shù)脂等)。而用有機(jī)溶劑提取，提取率雖可有所提高(可達(dá)到1O% ～15% )，但由于浸提液中不但含有茶多酚，而且還含有茶色素、咖啡堿等雜質(zhì)，要得到精品，還須反復(fù)除雜精制，工序多，工藝繁瑣復(fù)雜，萃取工序一般需經(jīng)3級(jí)錯(cuò)流萃?。恍瓒啻握麴s，加熱時(shí)間長(zhǎng)；需要用大量的有機(jī)溶劑，有的有機(jī)溶劑回收困難，有毒、易燃，不利于安全生產(chǎn)。綜上所述，溶劑法的改進(jìn)主要應(yīng)以簡(jiǎn)化工藝、降低成本、提高有效成份含量和提取率等為目標(biāo)。
我國(guó)湖北省化學(xué)研究所開(kāi)發(fā)出一種新的溶劑萃取法提取茶多酚，茶多酚的含量〉95%，茶多酚萃取率在8%-11%，其中兒茶素含量〉70%，咖啡因〈1%，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到或超過(guò)醫(yī)藥保健用茶多酚的要求，已于2000年通過(guò)了湖北省科技廳組織的專家鑒定。其提取工藝是將粉碎后的茶葉末用萃取劑在一定溫度下萃取兩次，濃縮后的萃取液加入特定溶劑及脫色劑去雜，過(guò)濾，母液經(jīng)濃縮后用溶劑洗脫咖啡因，經(jīng)再次濃縮后用溶劑萃取茶多酚，蒸餾溶劑，干燥后得到茶多酚產(chǎn)品。萃取工藝流程如下： 茶葉末浸提→過(guò)濾濃縮→沉降除雜→過(guò)濾濃縮→脫堿萃取→脫溶→干燥→茶多酚
該工藝創(chuàng)新之處在于：（1）濃縮后的萃取液用特定溶劑處理，能有效去雜并克服過(guò)濾困難及后續(xù)洗脫咖啡因及色素工序中的乳化問(wèn)題。（2）篩選出一種有效脫除咖啡因的特定溶液，用該溶液洗脫可使茶多酚中的咖啡因含量降至0.5%以下，同時(shí)不影響茶多酚的萃取率及含量。
2、金屬離子沉淀法
沉淀法的原理是利用茶多酚在一定的介質(zhì)條件下可以和某些物質(zhì)絡(luò)合形成沉淀物的性質(zhì)，使其從浸提液中分離出來(lái)，從而與水溶液中咖啡堿、單糖、氨基酸等組分分離，來(lái)提取茶多酚。一般工藝流程為：茶葉原料一熱水提取一過(guò)濾一沉淀一轉(zhuǎn)溶一萃取一濃縮一真空干燥，得到茶多酚粗品。已報(bào)道使用的沉淀劑有4類(lèi)，即無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、生物堿、蛋白質(zhì)類(lèi)和高分子聚合物。其中無(wú)機(jī)鹽類(lèi)最常用，其他3類(lèi)沉淀劑成本高，目前尚處在實(shí)驗(yàn)階段。無(wú)機(jī)鹽類(lèi)常用沉淀劑有3種：① 重金屬堿式鹽，如Pb(OH)Ac、Cu(0H)Ac等；② 氫氧化物，如Ca(OH)2，這類(lèi)沉淀劑價(jià)廉，但強(qiáng)堿均有腐蝕作用；③ 鹽離子，如Ca2+、Zn2+、Mg2+、Ba2+ 和Fe3+等，是一類(lèi)較有前途的沉淀劑。可在堿性條件下沉淀，在酸、......>>

問(wèn)題四：茶葉（綠茶為列）中茶多酚提取率是多少？ 以紅茶茶葉和綠茶茶葉為原料,考察浸提溫度、時(shí)間、固液比、溶劑濃度對(duì)茶多酚提取的影響,并對(duì)其提取率進(jìn)行了研究。結(jié)合正交試驗(yàn),確定出了溶劑法提取茶多酚的最佳工藝條件。結(jié)果表明：紅茶較優(yōu)的提取工藝條件為固液比1U80,乙醇濃度60%,浸提溫度50℃,浸提時(shí)間30 min,此時(shí)茶多酚的提取率為20.35%;綠茶較優(yōu)的提取工藝條件為固液比1U80,乙醇濃度50%,浸提溫度50℃,浸提時(shí)間40 min,此時(shí)茶多酚的提取率為25.44%。

問(wèn)題五：怎樣在茶葉中提取茶多酚? 茶葉研碎，取10g，加20%乙醇100ml，70~80度水浴30min，共提取3次，合并提取液，加入2gZnCl2作沉淀劑，加NaHCO3調(diào)pH至6.4~8.0，靜置60min，離心或過(guò)濾，棄去水層，沉淀加40%硫酸溶解，乙酸乙酯萃取水層3次，合并乙酸乙酯，無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，減壓蒸去乙酸乙酯，可得茶多酚

問(wèn)題六：有什么簡(jiǎn)單的辦法從泡過(guò)的茶葉中提取茶多酚？ 提取茶多酚并不是簡(jiǎn)單的事！
溶劑提取法 將茶葉用極性溶劑浸漬，然后把浸取液進(jìn)行液―液萃取分離，最后濃縮得到產(chǎn)品。目前工業(yè)化生產(chǎn)主要采用此法。產(chǎn)品收率5%~10%，產(chǎn)品純度為80%~98%。所用溶劑有丙酮、乙醚、甲醇、已烷及三氯甲烷等。該法生產(chǎn)成本高，且易造成污染。
離子沉淀法 用金屬沉淀茶多酚，使其與咖啡堿分離，該方法使用了對(duì)人體有毒的重金屬作沉淀劑，所以，用該法生產(chǎn)的產(chǎn)品難達(dá)到食品和醫(yī)藥行業(yè)的要求。
柱分離制備法 已有報(bào)道的凝膠柱、吸附柱和離子交換柱法。此項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是柱填充料和淋洗。研究表明，采用柱分離制備法，茶多酚得率在4%~8%之間，純度可達(dá)98%，但柱填充料非常昂貴，而且淋洗時(shí)要用多種和大量有機(jī)溶劑，顯然不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
以上傳統(tǒng)方法均普遍存在一些問(wèn)題和弊端，產(chǎn)品無(wú)法在安全性、價(jià)格和純度方面全部滿足食品添加劑和醫(yī)藥行業(yè)的要求。針對(duì)這些問(wèn)題，最近，經(jīng)有關(guān)專家反復(fù)試驗(yàn)、成功地開(kāi)發(fā)出將超臨界CO2萃取技術(shù)與傳統(tǒng)提取、濃縮和萃取技術(shù)相結(jié)合，制備高純度茶多酚新工藝。該工藝既提高了茶多酚的純度和得率。又符合工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)原料、溶劑使用、制作路線、生產(chǎn)過(guò)程安全性和產(chǎn)品顏色、產(chǎn)率、純度諸方面的要求，有利于茶多酚更有效地在醫(yī)藥和食品工業(yè)中應(yīng)用。

問(wèn)題七：茶多酚和茶黃素的提取工藝一樣嗎？現(xiàn)在工業(yè)都是什么提取方法？ 10分 原理和思路一樣，我了解茶多酚的提取工藝，但茶黃素的沒(méi)接觸過(guò)。茶多酚的提取工藝到我空間俯吧，有較詳細(xì)的介紹

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