冷榨茶籽饼中茶皂素的提取纯化及鉴定

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茶皂素是一种天然非离子型表面活性剂,它由亲水性的糖基和疏水性的苷元及有机酸组成。茶皂素主要是从茶籽饼粕中提取得到,我国的茶籽资源丰富,因此对茶籽饼粕副产品茶皂素提取开发有着良好的应用前景和经济效益。本文主要以冷榨茶籽饼为原料,提取并纯化制备了茶皂素标准品,建立了茶皂素的定量检测方法,探索并优化了提取及纯化茶皂素的工艺参数,分离出了几种茶皂素的单体并分别对其进行了初步的结构解析,主要研究内容如下:(1)茶皂素标准品的制备方法目前市场上没有茶皂素标准品出售,因此实验室自制了茶皂素标准品。本论文分别用有机溶剂法、大孔树脂法、乙醇重结晶法等几种方法对茶皂素粗品进行纯化,纯化效果并不理想。而先用有机溶剂法对茶皂素粗品进行初步纯化,再用反相柱层析法进一步纯化得到的茶皂素样品,通过紫外扫描、红外扫描得到的光谱图符合相关文献报道,茶皂素样品经HPLC检测,由峰面积归一法可以计算出纯化后的茶皂素纯度可以达到95%,可以做为标准品使用。(2)建立了茶皂素的HPLC定量检测方法以自制标准品为标样,采用ODS反相色谱柱(Φ4.6mm×250mm,C18,5μm填料)作为分析柱;流速1.0mL/min;柱温室温;检测波长215nm;乙腈–水为流动相,采用梯度洗脱,0~5min内流动相乙腈保持20%,5~10min内流动相乙腈从20%增至100%,10~15min内流动相乙腈从100%回至20%。采用该色谱条件,适当延长了茶皂素出峰时间,排除了黄酮等杂质峰和溶剂峰的干扰;该方法准确度和精密度高,是一种样品制备简单,且能准确快速定性、定量的检测方法。(3)研究了茶皂素提取工艺在浸提剂的筛选中通过综合考虑选择了含水乙醇作为浸提剂,进一步考察了乙醇浓度、温度、料液比、时间、pH值等因素对茶皂素浸提得率的影响。在单因素实验的基础上,选择了L16(45)正交表,对乙醇浓度、温度、料液比、时间、pH值进行正交实验,得到最佳条件为:料液比(w/v)为1:3、乙醇浓度为70%、温度为55℃、时间3.0h、pH值为8.5,在此条件下茶皂素得率为11.55%。用乙醇的水溶液对茶皂素进行提取,工艺简单、成本低、环境污染小,并且提取的茶皂素得率高。(4)研究了茶皂素纯化工艺通过静态吸附和动态吸附筛选实验,选出D4020型大孔树脂,来纯化茶皂素。在单因素实验基础上,采用正交实验优化得到最佳工艺条件,即吸附阶段最佳条件为:上样液茶皂素浓度27mg/mL、乙醇浓度为20%、吸附速度为0.9mL/min,在此条件下吸附率为83%;解吸附阶段最佳条件为:洗脱剂乙醇浓度为60%、速度为1.8mL/min、洗脱剂体积为2.0BV,在此条件下茶皂素的解吸率为99%,纯度为81%,回收率82%以上,实验结果将为今后茶皂素纯化的工业化生产提供理论依据。纯化后的茶皂素产品中杂质的含量明显降低,产品粘稠度与纯化前相比也明显降低,产品纯度显著提高。(5)研究了茶皂素单体的HPLC分离方法及结构茶皂素单体分离采用ODS反相色谱柱(Φ4.6mm×250mm,C18,5μm填料)作为分离柱;流速1.0mL/min;柱温为室温;检测波长215nm;进样量20μL;以乙腈–水作流动相采用梯度洗脱,0~5min内流动相乙腈保持25%,5~10min内流动相乙腈从25%增至28%,10~15min内流动相乙腈从28%增至32%,15~20min内流动相乙腈从32%增至90%,20~25min内流动相乙腈保持90%,25~30min内流动相乙腈回至25%。收集了6种组分,并对6种组分进行初步的结构鉴定。
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