全 文 ：Sep．2008
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生物加工过程
ChineseJournalofBioproeessEngineering
第6卷第5期
2008年9月
一种提纯粗茶皂素的简易方法
袁 华1，刘瑞华2，张能敏2
(1．武汉工程大学 绿色化工过程省部共建教育部重点实验室，武汉430073；
2．湖北金海潮科技有限公司，武汉430073)
摘要：对粗茶皂素的提取纯化工艺进行了研究。以质量分数为70％的粗茶皂素为原料，经2％NaOH溶解、盐酸
酸析、95％乙醇溶解、丙酮沉析工艺得到精制茶皂素。检测结果表明，茶皂素质量分数大于95％，提取率大于80％，
这种简便易行的工艺得到的茶皂素可作为开发新型植物灭螺剂的原料。
关键词：茶皂素；提取纯化；植物灭螺荆
中图分类号：TQ423．2 文献标志码：A 文章编号：1672—3678(2008J05— 018一03
Asimplemethodf rpurificationofcrudet asaponin
YUANHual，LIURui．hua2，ZHANGNeng．min2
(1．KeyLaboratoryforGreenChemicalProcessofMinistryofEducation，WuhanInstituteofT chnology，Wuhan430073，China；
2．HubeiJinhaichaoScience&TechnologyCo．Ltd．，Wuhan430073，China)
Abstract：Asimplepurificationmethodforcrudet asaponinwasdescribed．The70％ofcrudet asaponin
Wasdissolvedin2％sodiumhydroxideaqu oussolutionandprecipitatedbyad ing20％hydrochloricacid．
ThedepositWasdissolvedwith95％ethanol，andtheacetoneWasaddedtothethanols utiont makethe
teasaponintobeprecipitated．TheyieldofpurifiedteasaponinWasnlorethan80％withthepurityof95％．
Keywords：teasaponin；purification；naturalmolluscicide
茶皂素是山茶科(teacamellia)植物中的一种五
环三萜皂甙类物质，由五环三萜皂甙单元通过碳氧
键与糖结构单元结合而成，五环三萜皂甙以齐墩果
烷型在植物中分布最广，组成皂甙的糖结构单元通
常有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖、木糖及其
他戊糖类。茶皂素作为一种天然优良的非离子型
表面活性剂，具有发泡、增溶、润湿、乳化等多种功
效，在日用化丁领域用途广泛；同时，茶皂素还具有
消炎镇痛、抗肿瘤、抗真菌、灭螺、杀血吸虫等生理
活性，在医药和农药等行业应用前景良好。1’21。特
别有意义的是，张楚霜等一。对血吸虫中间寄主钉螺
进行的杀灭试验表明，不同类型的茶皂素及其衍生
物对成螺、幼螺和螺卵均有较好的杀灭效果，因此
茶皂素及其衍生物有可能成为一种具有良好开发
前景的植物灭螺剂。本工作的主要目标是为新型
植物灭螺剂的研制和开发提供纯度较高的茶皂素
原料，因此需要探索工艺路线简捷、工艺条件易于
控制、成本低的茶皂素提取工艺方法。茶皂素的提
取制备方法有溶剂萃取法、化学沉淀法和树脂吸附
分离法M“J。其中传统的溶剂萃取法、化学沉淀法
得到的产品收率低，树脂吸附分离法工艺路线繁
琐，成本高。本文以质量分数为70％的粗茶皂素及
收稿日期：2008-03-26
基金项目：湖北省重大传染性疾病防治研究科技专项资助项目(2004AA306A)
作者简介：袁华(1965一)，男．湖北蕲春人，副教授，研究方向：有机合成和天然产物化学。E-mail：yuanhual994@163．corn
万方数据
2008年9月 袁华等：一种提纯粗茶皂素的简易方法 · 19·
常见的酸碱和溶剂为原料，采用碱溶酸析、乙醇溶
解、丙酮沉析工艺制备茶皂素。
1 实验部分
1．1试剂与仪器
粗茶皂素(上海地源食品科技有限公司，工业
品，质量分数70％)；NaOH、盐酸、乙醇、丙酮均为化
学纯。
安捷仑l100型液相色谱仪。
1．2实验
将30g粗茶皂素溶解于100mL2％NaOH溶液
中，滤去不溶物，得到茶褐色溶液，水浴冷却，滴加
20％HCl溶液至pH在2～3之间，滴加过程中控制
温度不超过30℃，有白色沉淀析出，减压过滤，用适
量无水乙醇洗涤，干燥后得到浅白色粉状色固体
19．6g。将固体用50mL95％乙醇溶解，滴加丙酮
约50mL，析出白色沉淀，过滤真空干燥得到近白色
的茶皂素17．2g，质量分数95．4％。
1．3色谱条件
茶皂素的高效液相色谱分析参考文献[9]
进行。
色谱柱为C一18(q,2．6mm×250mm)；柱温
30℃；流动相的y(乙腈)：V(冰醋酸)：V(水)=45：
1：54；流速为0．5mL／min；进样量为5斗L。
2结果与讨论
2．1 碱溶酸析的实验原理
碱溶酸析过程可能的实验原理如下：茶皂素是
由脂溶性的五环三萜皂甙单元通过碳氧键与水溶
性的糖结构单元结合而成的五环三萜皂甙类物质，
茶皂素水溶液呈酸性，因此茶皂素和粗茶皂素中的
酸性物质如单宁等在稀碱液中能够完全溶解。过
滤后得到的溶液用盐酸酸析，当溶液的酸度达到一
定值时，含有酯溶性五环三萜皂甙单元的茶皂素会
从具有较大极性的溶液中析出[10|。
2．2碱溶酸析过程酸度的控制
取30g粗茶皂素用100mL冷却的2％NaOH
水溶液溶解、过滤，滤液滴加20％盐酸进行酸析．控
制溶液温度不超过30℃。考察了不同酸度对沉析
效果的影响，结果如表l所示。
表1不同pH对沉析效果的影响
Table1 EffectofdifferentacidityOilthepre_(：ipitationofsaponin
茶皂甙析出量／g 0．0 2．5 13．618．6 19．214．8
从表1可知，当加入盐酸的量至溶液pH为2—
3之间时，茶皂素析出的量最多。溶液酸度过低，茶
皂素难于从溶液中析出；酸度过大，茶皂素析出量
反而降低，可能是茶皂素在强酸性溶液中部分水解
或再溶解所致。
2．3碱溶酸析温度的控制
茶皂素是由皂甙单元通过碳氧键与糖结构单
元结合而成的，在一定温度下碳氧键会发生酸性水
解或碱性水解。文献[11]报道，在2-4mol／L的无
机酸中回流4～6h会进行酸性水解，造成醚甙键的
断裂；在5％的NaOH溶液中回流数小时会进行碱
性水解，造成酯甙键的断裂。刘晶晶等"o发现茶皂
素的酸性水溶液在80℃以上会发生分解，生成茶皂
草精醇、糖和有机酸。由于酸碱中和时会放出大量
热量，因此在进行碱溶酸析时应该严格控制温度，
避免茶皂素结构的破坏。在其他条件相同时，不同
温度下酸析析出的固体量如表2所示。
表2不同温度对茶皂素纯化效果的影响
Table2 Effectofdifferentt mperaturesonthyieldofsaponin
从表2可知，在溶液最终pH控制在2～3之间
时，随着溶液温度的升高，析出的固体量相应减少。
因此，控制溶液温度在30℃以下进行。
2．4 乙醇浓度对纯化效果的影响
取10g碱溶酸析后得到的固体物分别用无水
乙醇、95％乙醇、85％乙醇和70％乙醇25mL进行
溶解，然后用丙酮沉析。固体物在无水乙醇中基本
不溶，而在不同浓度的乙醇水溶液中可溶。向上述
溶解的溶液中各滴加20mL丙酮进行沉淀，将沉淀
抽滤干燥后得到纯化的茶皂素，结果如表3所示。
万方数据
· 20· 生物加工过程 第6卷第5期
表3 乙醇体积分数对茶皂素收率的影响
Table3 Effectofconcentrationofe ha olontheyieldofsaponin
茶皂素在无水乙醇中的溶解度很小，而在水中
的溶解度较大。从表3可知，乙醇浓度低时，茶皂素
不能完全析出，实验选择95％乙醇做溶剂。
2．5丙酮用量对茶皂素收率的影响
取10g碱溶酸析后得到的固体物用95％乙醇溶
解，用不同体积的丙酮进行沉析，结果如表4所示。
表4丙酮用量对茶皂素收率的影响
Table4 EffectofvolumeofacetoneONtheyieldofsaponin
从表4可知，当95％乙醇和丙醇用量均为25
mL时，茶皂素收率为95．3％。丙酮用量过低，茶皂
素不能完全沉析出来，用量过大使用成本增加，同
时茶皂素含量略有降低，可能有其他杂质一起被沉
析出来。因此选择95％乙醇和丙酮体积比为1：1时
为宜。
3结论
以市售质量分数为70％的茶皂素为原料，经
2％NaOH溶解、20％盐酸在30℃以下进行酸析，得
到的沉淀干燥后用95％乙醇溶解后再用丙酮沉析，
可以得到质量分数大于95％的茶皂素，提取率大于
80％。该工艺过程易于控制，使用廉价的常规试剂
对茶皂素进行提纯精制，可实现批量生产，从而为
充分利用和开发茶皂素独特的化学与生物活性提
供了原料基础。
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