從茶中提取藥用咖啡因方法的研究進(jìn)展

  從茶中提取藥用咖啡因方法的研究進(jìn)展,其中方法包括升華法、溶劑法、吸附法和超臨界CO2氣提法。
  關(guān)鍵詞茶 咖啡因 提取方法 咖啡因亦稱咖啡堿,屬生物堿類物質(zhì),化學(xué)名為1,3,3-三甲基-2,6-氧嘌呤,分子式為:C8H10O2N4,溶點(diǎn)235℃~238℃時大量升華??Х纫蛭犊?、無臭,易溶于乙醚、氯仿、二氯甲烷,能溶于乙醇、丙酮、醋酸乙酯,難溶于乙醚和苯,是重要的醫(yī)藥原料。茶葉中約含2%~4%的咖啡因,是醫(yī)用咖啡因的重要來源,因此,從茶葉中提取咖啡因技術(shù)的研究一直倍受重視,咖啡因提取方法的研究已取得顯著進(jìn)展。

  1 升華法


  近年來中外學(xué)者對升華法制取天然咖啡因的方法做了大量研究和改進(jìn),并申請了專利〔1~7〕。葉春園等把茶葉末投入備有攪拌器的升華罐中,用U形加熱管中的電熱絲把機(jī)油加熱到(130±10)℃,用油泵把熱油打入升華罐的夾層中,攪拌,用真空泵抽氣,保持升華罐內(nèi)的真空度為50.66 kPa,處理2 h,揮發(fā)物經(jīng)導(dǎo)管進(jìn)入冷凝罐冷水冷卻,保持30℃~60℃,從冷凝罐的底部取出固體冷凝物(粗咖啡因),加少量水溶解,漂去焦油,經(jīng)結(jié)晶純化后可得純咖啡堿,10 kg茶葉下腳料可制得180 g咖啡因,得率1.8%。陳友仁等設(shè)計了新的咖啡因提取裝置,升華罐與冷凝罐直接連接,升華罐底部用遠(yuǎn)紅外加熱爐加熱,冷卻分離罐由分離罐體、收集網(wǎng)、環(huán)形集水槽、水冷卻夾套進(jìn)出水管、煙道和攪拌驅(qū)軸組成。該裝置不僅可以完成從茶中提取咖啡因的加熱升華,而且能直接將升華物冷卻,分離出咖啡因結(jié)晶,提取時間短,產(chǎn)量高,純度好。該裝置提高了咖啡因的提取率,避免了污染。Ramaswamy采用靜電沉淀法回收粗咖啡因,經(jīng)濃縮、結(jié)晶純化得純咖啡因。毛小源對結(jié)晶箱進(jìn)行了改進(jìn)。


  2 溶劑法


  中外學(xué)者對溶劑法提取咖啡因進(jìn)行了大量研究,并提出改進(jìn)方法。Bochorishvili在茶液中先加醋酸鉛和Na2HPO4,對茶葉汁進(jìn)行去雜質(zhì)純化,純化后的茶汁中再加入1%量、濃度為2%的KMnO4及濃度為30%的NaOH進(jìn)一步純化,這樣可提高咖啡因的提取率〔8〕。Mitchell在茶浸提液中加入Na2CO3除茶多酚等雜質(zhì),然后用二氯甲烷萃取咖啡堿〔9〕。倉公敖等研究了從茶葉中提取咖啡堿的方法,并申請了專利,提取率為1.01%~1.68%〔10〕。石天齊也申請了咖啡因制備方法的專利,方法是:茶葉與水混合(為1∶6)煎煮20~60 min后,用濾布過濾,濾液中加入10%~30%的金屬鹽溶液,如:AgCl2、HgCl2、Pb(CH3COO)2、Zn(CH3COO)2等,10~20 min后送入壓濾機(jī)中壓濾,濾液中再加入5%~30%的堿性溶液,可以是KOH、NaOH、Ca(OH)2等,進(jìn)一步除雜,除雜后的液體,經(jīng)用結(jié)晶法或氯仿萃取法最后都可獲純咖啡因〔11〕。
  成錦遙等申請了咖啡堿生產(chǎn)專利〔12〕,方法是:將茶葉放入浸提塔中加水蒸煮2 h,通過沉淀池沉淀過濾、離心分離出提取液,進(jìn)入清液池,蒸發(fā)濃縮至40%~60%,并按3∶1~6∶1的比例加入氯仿或二氯甲烷,混合均勻后送入萃取塔中萃取,萃取液在0~4℃下靜置30~60 min,然后蒸餾、回收溶劑,罐中粗咖啡因取出后置≤100℃下恒溫60~70 min,最后放入升華罐中升華,即得純咖啡因。Tetsuo用水-氯仿混合物直接浸泡綠茶末,有機(jī)相中的咖啡因直接用結(jié)晶法獲取咖啡因,2 g茶的產(chǎn)量為40.7 mg〔13〕。
  李沿飛等采用6 mol鹽酸調(diào)節(jié)茶汁至pH值為2,煮沸3 h,離心過濾,濃縮至1/2體積,再加入10%NaOH,調(diào)節(jié)pH至12,用氯仿分2次提取,合并有機(jī)相,用1 mol/L鹽酸洗滌,棄去水相,蒸干有機(jī)相(回收氯仿),固形物置100℃~105℃烘箱中烘干即得粗咖啡堿。粗咖啡堿用10倍水溶液,過濾、蒸發(fā)、重結(jié)晶、烘干。烘干后的咖啡因中通入1/5重量的氧化鎂、咖啡因,氧化鎂混合物置真空箱中升華,溫度控制在160℃~200℃之間,收集升華物即可得純度為99%的天然咖啡因〔14〕。葛宜掌等〔15〕將茶末放入浸提罐中,加入4~6倍茶葉重量的含水酒精(乙醇-水=4∶6),加熱浸提30~45 min,過濾,濾渣再用2~4倍含水酒精浸提30 min,合并濾液,濃縮濾液至原體積的1/5~1/7,冷卻,待植物膠、葉綠素、多酚、植物蛋白及其他脂溶性雜質(zhì)沉淀完全,上清液中再加入茶葉重量25%~30%的生、熟石灰混合物(生石灰-熟石灰=2∶3)作為剩余雜質(zhì)的掩蔽體,攪拌均勻后干燥脫水成粉狀。將粉狀物投入升華罐內(nèi),在常壓或減壓下升華,即可得天然咖啡因,該法可提取出茶葉中75%~85%的咖啡因,其純度可達(dá)99.9%〔4〕。

責(zé)編: apple
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