[發明專利]一種醇法制備的高純度茶皂素及其制備方法

有效

• 申請號: 202110553386.9
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113307841B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 龍輝
• 申請（專利權）人: 湖南萬象生物科技有限公司
• 主分類號: C07J63/00
• 分類號: C07J63/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 王敏鋒

本發明公開了一種醇法制備高純度茶皂素及其制備方法，步驟是：⑴粉碎過篩、浸泡與除鐵：脫脂茶籽粕經粉碎過篩、乙醇水溶液浸泡和除鐵，得除鐵屑后的脫脂茶籽粕粉的乙醇浸泡混合物；⑵酸化與提取：除鐵屑后的脫脂茶籽粕粉的乙醇浸泡混合物，經調節pH、加熱提取和離心分離，得酸式茶皂素的乙醇提取液；⑶鈣沉與洗滌：酸式茶皂素的乙醇提取液經中和、鈣化、低溫沉淀、乙醇水溶液及乙醇洗滌和離心分離，得醇洗的茶皂素酸鈣沉淀；⑷酸化、洗滌與干燥：醇洗的茶皂素酸鈣沉淀經酸化、降溫沉淀、低溫水洗和離心分離，所得的酸式茶皂素沉淀經干燥、粉碎、定量包裝和密封，即得高純度的茶皂素產品；該制備方法具有成本低、操作方便、茶皂素提取率高等優點。

技術領域

本發明屬于油料粕綜合利用技術領域，具體涉及一種醇法制備的高純度茶皂素及其制制備方法。

背景技術

茶皂素，屬于典型的糖苷類物質，是多種糖苷成分的混合物。茶皂素由有機酸、苷元和糖體三個部分構成，結構中的有機酸為當歸酸、醋酸和惕各酸；苷元為β-香樹素(β-amyrin)衍生物，其基本碳架為齊墩果烷；有機酸與苷元中E 環上的C-21或者C-22位上的羥基通過酯鍵連接，形成復合苷元；糖體部分由阿拉伯糖、半乳糖、木糖和葡萄糖醛酸組成，四個單糖之間通過糖苷鍵鏈接形成四糖，四糖中葡萄糖醛酸C-1上的羥基與復合苷元C-1上的羥基通過脫水生成糖苷鍵鏈接而形成茶皂素。由于茶皂素分子結構中具有葡萄糖醛酸的羧基(－ COOH)，所以茶皂素具有酸性，茶皂素又可以稱為茶皂素酸，茶皂素的結構見下式。

不同苷元和不同有機酸的連接，以及連接方式的各異造就了一系列結構類似、種類繁多的茶皂素單體。日本學者青山新次郎從茶樹種子中首次分離得到了茶皂素，并通過水解實驗得到了苷元和糖體從而確定了茶皂素的化學式。1952 年，日本東京大學學者石館守山和上田陽第一次從茶籽中分離出茶皂素結晶并確定其熔點為224-225℃，并明確了茶皂素的分子式為C₅₇H₉₀O₂₆。

茶皂素純品為乳白色或淺黃色粉末，具有很強的吸濕性，其水溶液對甲基紅反應呈酸性(茶皂素酸)。酸性的茶皂素難溶于冷水、無水乙醇、無水甲醇，不溶于乙醚、丙酮、苯、石油醚等有機溶劑，在溫水、醋酸乙酯、二硫化碳中有少許的溶解，在熱水、堿性水溶液、含水乙醇、含水甲醇、正丁醇、冰醋酸、吡啶和醋干中溶解性能良好，可以通過這些介質對茶皂素進行提取。在pH﹥pK(茶皂素中的葡萄糖醛酸的羧基的離解常數)的條件下，茶皂素酸可以轉化為茶皂素酸鹽，茶皂素酸鈉和茶皂素酸鉀，在水中的溶解度比較大，可以利用此原理提取茶籽粕中的茶皂素；而茶皂素酸與通常的二價金屬離子和三價金屬離子生成的鹽，如茶皂素酸鈣、茶皂素酸鎂、茶皂素酸亞鐵和茶皂素酸鐵，則為不溶于水的白色云狀物的沉淀。因此，螯合和沉淀茶籽粕中固有和外來污染的二價金屬離子和三價金屬離子，有助于提高茶皂素的得率。申請人通過反復的資料分析和實驗比對，發現絕大多數的研究者混淆了茶皂素、茶皂素酸和茶皂素酸鹽的根本區別。

由于分子結構中同時具有親水性的糖體和疏水性的苷元，茶皂素具有良好的表面活性，是天然的表面活性劑。據研究，茶皂素的HLB值為9.2，適合形成水包油型的乳化液。因此，茶皂素可以作為高檔洗滌液的原料，用于生產果蔬清洗劑、洗發精、沐浴露、洗手液、洗腳液。茶皂素對多種微生物都有抑制作用。據研究，茶皂素對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、酵母菌均有較明顯的抑制作用，對白色念珠菌有一定的抑制作用，可以部分抑制一些導致食品變質的霉菌繁殖，被抑制的菌中既有革蘭氏陽性菌又有革蘭氏陰性菌，既有球菌又有桿菌，可見茶皂素有著廣譜的抑菌作用，因此具有防腐劑的應用前景。茶皂素還具有類生物激素樣的作用，對動植物生長都有促進作用。此外，茶皂素也具有抑制酒精吸收、保護胃腸道、抗高血壓、抗滲消炎等生理活性。因此，市場對高純度的茶皂素類產品的需求很大。