兒茶素氧化產(chǎn)物的分離鑒定及其抗氧化活性研究

茶百科 2023-11-18 21:35:21

兒茶素氧化產(chǎn)物的分離鑒定及其抗氧化活性研究

采用H2O2模擬氧化體系制備兒茶素氧化產(chǎn)物

，經(jīng)多級柱色譜分離得到一相對純組分（tR為9．825min），HPLC—MS分析結(jié)果表明，所得級分主要含m／z 471及m／z939兩種產(chǎn)物，m／z 471是EGCG分子上脫去2個氫原子，再加上一個氧原子形成

，即[M＋14-H]，m／Z 939為其二聚體，即[2M-3H]

。抗氧化活性測定結(jié)果表明

，此氧化產(chǎn)物對不同體系（甲基紫體系

、2-脫氧-D-核糖體系、水楊酸體系和鄰苯三酚-魯米諾化學(xué)發(fā)光體系）產(chǎn)生的羥自由基（·OH）和超氧陰離子自由基（O2·）具有很強(qiáng)的清除作用

，對前三個體系產(chǎn)生的羥自由基（·oH）的清除率分別為96．46％

、84．8％、81．9％

，在鄰苯三酚-魯米諾化學(xué)發(fā)光體系中對超氧陰離子自由基（O2·）的清除率為97．0％

，均高于同一體系下等濃度茶多酚。

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)說以來

，人們對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、維生素

、激素

、核酸、酶類和微量元素等

，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)體的衰老過程密切相關(guān)

。自由基活性氧會破壞生物大分子(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于保護(hù)人類健康具有重要意義

。
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，通過天然產(chǎn)物中含有的高活性抗氧化成分(如黃酮類

、鞣質(zhì)類

、不飽和脂肪酸類、維生素類等)來補(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)報道

，黃酮類化合物

、酚類化合物都具有對自由基的清除作用，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

，如兒茶素類及其氧化物含有多個游離酚羥基，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

，萃取時間18秒

，液固比(mL／g)1：9，二級提取

，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?div id="d48novz" class="flower left">

。簩⒎鬯榈?0 g茶葉中加入2g碳酸鈉并放入布袋內(nèi)放好，置于三口燒瓶內(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

，計算產(chǎn)率。

問題二：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

。
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題和弊端

，產(chǎn)品無法在安全性、價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

。針對這些問題

，最近，經(jīng)有關(guān)專家反復(fù)試驗(yàn)

、成功地開發(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)對原料、溶劑使用

、制作路線

、生產(chǎn)過程安全性和產(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)，而對口腔中其他有益微生物沒有影響

。
抗菌抗病毒茶多酚的抗菌作用在于多酚類物質(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

，深受市場好評

。
降低血脂，抑制動脈粥樣硬化茶多酚類化合物對有機(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)脂類化合物從糞便中排出的效果，因此它不但能防治動脈粥樣硬化

，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人體產(chǎn)生的毒害作用以及抗輻射作用

。美國一公司已利用此功能開發(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)用茶多酚用于魚油制品中

，能有效防止多烯酯及酸的過氧化分解

，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

、飲料等多類食品中均有廣泛的應(yīng)用

，產(chǎn)品供不應(yīng)求，開發(fā)和應(yīng)用前景十分廣闊

。...>>

問題三：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，已先后開發(fā)出十多種提取工藝

。茶多酚易溶(或可溶)于水

、醇類、醚類

、酮類

、酯類等，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

，過程比較簡單。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級錯流萃取

；需多次蒸餾

，加熱時間長；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)

。
我國湖北省化學(xué)研究所開發(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)到或超過醫(yī)藥保健用茶多酚的要求

，已于2000年通過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→過濾濃縮→沉降除雜→過濾濃縮→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濾困難及后續(xù)洗脫咖啡因及色素工序中的乳化問題

。（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

，從而與水溶液中咖啡堿

、單糖、氨基酸等組分分離

，來提取茶多酚

。一般工藝流程為：茶葉原料一熱水提取一過濾一沉淀一轉(zhuǎn)溶一萃取一濃縮一真空干燥，得到茶多酚粗品

。已報道使用的沉淀劑有4類

，即無機(jī)鹽類、生物堿

、蛋白質(zhì)類和高分子聚合物

。其中無機(jī)鹽類最常用，其他3類沉淀劑成本高

，目前尚處在實(shí)驗(yàn)階段

。無機(jī)鹽類常用沉淀劑有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

，這類沉淀劑價廉

，但強(qiáng)堿均有腐蝕作用；③ 鹽離子

，如Ca2+

、Zn2+、Mg2+

、Ba2+ 和Fe3+等

，是一類較有前途的沉淀劑?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">？稍趬A性條件下沉淀

，在酸、......>>

問題四：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

、時間、固液比

、溶劑濃度對茶多酚提取的影響,并對其提取率進(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℃,浸提時間30 min,此時茶多酚的提取率為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℃,浸提時間40 min,此時茶多酚的提取率為25.44%

。

問題五：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

，無水硫酸鈉干燥，過濾

，減壓蒸去乙酸乙酯