（分析化学专业论文）绿茶多酚的提取与制备工艺研究.pdf

首都师范大学硕士学位毕业论文 摘要 本论文以低档绿茶为原料，围绕茶多酚的提取、分析、片剂制备和质量标准展开，主 要内容如下： 系统研究了茶多酚的提取过程。首先研究了不同因素对茶多酚浸出率的影响，正交试 验选择合适的浸提条件为：以水作浸提溶剂，料液比为1 ：1 2 ，浸提温度为8 0 。c ，浸提2 次， 每次为3 0 m i n ，在此工艺条件下茶多酚的浸出率可达茶叶干重的1 4 5 。其次研究了金属离 子沉淀法纯化茶多酚的条件，通过反复实验，确定了沉淀法的最佳工艺条件：以z n c l 2 为沉 淀剂，用n a h c 0 3 溶液调节p h 值为6 0 ，进而以h c l 溶液转溶沉淀，乙酸乙酯萃取，萃取液 在0 以下冷冻静置除杂，旋转蒸发回收溶剂后真空干燥，结果表明茶多酚产品的纯度由 7 4 3 提高到9 5 6 。 在前人工作的基础上，运用等度洗脱反相高效液相色谱法对茶多酚产品进行分析，与 标准品色谱行为对照表明，样品中含有表没食子儿茶素没食子酸酯( e g c g ) 、表儿茶素 没食子酸酯( e c g ) 、表没食子儿茶素( e g c ) 、表儿茶素( e c ) 等四种主要儿茶素类和 极少量的咖啡因( q 虹) ，并定量测定了各成分的含量。对此方法进行系统考察，磊乏明该 方法简便、准确、快速、可靠，能较客观地评价茶多酚的品质。 根据茶多酚自身的特点以及生产、贮存、运输、携带和服用的需要，本着制备工艺尽 可能简单、主药含量尽可能高的目的，采用直接粉末压片法把茶多酚制成片剂。 对制得的茶多酚片进行质量标准研究，该片剂外观完整光洁、色泽均匀，硬度、片重 差异、崩解时限都符合标准。用酒石酸亚铁分光光度法测定茶多酚片中的t p 总含量，用高 效液相色谱法对茶多酚片中主要有效成分e g c g 的含量进行测定，最终实现了茶多酚片的 质量标准研究。 本文对人们提取、分析和制备茶多酚这一天然无毒抗氧化剂具有较大参考意义。 关键词：茶多酚；提取；离子沉淀法；高效液相色谱法；制备工艺；质量标准 首都师范大学硕十学位毕业论文 s t u d yo ne x t r a c t i o na n dp r e b 钔r a t i o n o fg r e e nt e ap o l y p h e n o l s a b s t r a c t t h et h e s i sf o c u s e do ne x t r a c t i o nf r o ml o w e n dg r e e nt e a ，a n a l y s i s ，p r e p a r a t i o na n dq u a l i t y s t a n d a r do ft e ap o l y p h e n o l s ( t p ) a sf o l l o w s ： s y s t e m i cs t u d yo nt h ee x t r a c t i o no ft pw a sc a r r i e do u t f i r s t l y ，t h ei n f l u e n c ec a u s e db y s o m ef a c t o r so nt pl e a c h i n gr a t ew a ss t u d i e d t h eo r t h o g o n a le x p e r i m e n ts h o w e dt h a tt h e o p t i m u mc o n d i t i o no fl e a c h i n gt pw a s ：w a t e ra ss o l v e n t ，t h er a t i oo f t e aa n ds o l v e n tw a s1 ：1 2 ， u n d e r8 0 ，l e a c h i n g2t i m e sa n d3 0m i n u t e se v e r yt i m e u n d e rt h ec o n d i t i o n ，t h em a x i m u m l e a c h i n gr a t eo ft pr e a c h e d1 4 5 o ft e a s e c o n d l y ，t h ec o n d i t i o no fp u r i f y i n gt pb yd e p o s i t i n g t pw i t hm e t a li o nw a ss t u d i e d t h r o u g hr e p e t i t i o u se x p e d m e n t ，t h eo p t i m u mc o n d i t i o no f p r e c i p i t a t i o nm e t h o dw a s ：z n c l 2a sp r e c i p i t a t o r ，r e g u l a t i n gp hv a l u et o 6 0w i t hn a h c 0 3 ， d i s s o l v i n gp r e c i p i t a t i o nw i t hh c i ，e x t r a c t i n gw i t ha c e t i ce t h e r ，r e f r i g e r a t i n ge x t r a c tf o rr e m o v i n g d o p a n t sb e l o w0 * c ，r o t a r ye v a p o r a t i n g ，v a c u u md r y i n g i ts h o w e dt h a tt h ep u r i t yo ft pw a s i m p r o v e df r o m7 4 - 3 t o9 5 6 o nt h eb a s i so fp r e v i o u sw o r k ，t e ap o l y p h e n o l sw a sa n a l y z e db yh i g hp e r f o r m a n c el i q u i d c h r o m a t o g r a p h y ( h p l c ) c o m p a r e dw i t hs t a n d a r ds a m p l e s ，e p i g a l l o c a t e c h i ng a l l a t e ( e g c g ) ， e p i c a t e c h i ng a l l a t e ( e c g ) ，e p i g a l l o c a t e c h i n ( e g c ) ，e p i c a t e c h i n ( e c ) a n df f a c t i o n a r yc o f f e i n ( c a f ) w e r ei n s p e c t e do u ti nt ps a m p l ea n dw eq u a n t i t a t i v e l yd e t e r m i n e dt h ec o n t e n t s t h i sm e t h o d w a sc o n v e n i e n t ，a c c u r a t e ，f a s t ，r e l i a b l ea n ds u i t a b l ef o re v a l u a t i n gq u a l i t yo ft e ap o l y p h e n o l s a c c o r d i n gt op r o p e r t yo f t e ap o l y p h e n o l sa n dd e m a n do f p r o d u c t i o n ，s t o r a g e ，t r a n s p o r t a t i o n ， t o t ea n dt a k e ，w ed e c i d e dt op l a n i s ht e a p o l y p h e n o l si n t ot a b l e tw h i c hc o n t a i n e dh i g hd o s e p r i n c i p a la g e n tt h r o u g hp o w d e rm a t e r i a lp l a n i s ht a b l e ti m m e d i a t e l y t h eq u a l i t ys t a n d a r do ft pt a b l e tw a si n v e s t i g a t e d t h et a b l e th a ds m o o t hf a c e s ，u n i f o r m c o l o u r , a p p r o p r i a t er i g i d i t y ，l o ws m a s hr a t i o ，l i t t l ef l u c t u a t eo ft a b l e tw e i g h t ，s h o r tb r e a k d o w n t i m e w en o to n l yd e t e r m i n e dt h et pc o n t e n to ft h et a b l e tw i t hi t sp r e p a r a t i o nb yf e r t a r o n c o l o u r i m e t r y , b u ta l s od e t e r m i n e dt h em a i nc o m p o n e n te g c g c o n t e n to ft h et a b l e tb yh p l c t h er e s e a r c hw o r k w a sv e r yi m p o r t a n tt oe x t r a c t ，a n a l y z ea n dp r e p a r et pw h i c hi san a t u r a l a n da t o x i ca n t i o x i d a n t k e yw o r d s ：t e ap o l y p h e n o l s ；e x t r a c t i o n ；i o np r e c i p i t a t i o n ；h i 【g hp e r f o r m a n c el i q u i d c h r o m a t o g r a p h y ；t e c h n i c so fp r e p a r a t i o n ；q u a l i t ys t a n d a r d 首都师范大学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：忌啤勤 日期：z 嘲年，月多弓日 首都师范大学位论文授权使用声明 本人完全了解首都师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文 并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文用于非赢利 目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据 库进行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规 定。 学位论文作者签名：留毛 日期：砌矽年j 月冯日 首都师范大学硕士学位毕业论文 绪论 茶多酚( t e ap o l y p h e n o l s ，简称t p ) 在茶叶中的含量最高，是茶叶的主要有效成分， 是一种优良的天然抗氧化剂，同时还具有多种药理功能和保健功能，在食品、日化、农业、 医药、环境等领域具有广阔的应用前景。 我国是茶叶生产大国，每年都会有大量茶叶因为采摘不及时而老化，形成低档茶，或 只能以很低的价格出售，或干脆废弃，此外，每年茶叶加工的副产品经济价值低，难处理， 成为茶厂生产中的负担。开展茶叶的综合利用，尤其是利用低档茶叶或茶叶加工的下脚料 来生产高附加值的精细化学品，是一个具有重要意义的研究课题，将有效地解决中低档茶 叶滞销的问题，减轻茶厂负担，使茶叶资源得到充分利用，在变废为宝的同时，必将给当 地财政、农户收入和相关行业创造较大的经济效益，为推进农业产业化发挥较大作用，也 有利于实现资源、环境、经济和社会效益的统一。 目前，茶多酚的提取工艺还不够成熟和稳定，产品产率和纯度都不够高，需要进一步 完善茶多酚的提取工艺，提高产品的产率、纯度和安全性，以增强我国茶多酚产品在国内 外市场的竞争力。另外，茶多酚作为药品或保健品时，口服的生物利用度较低，在保证产 品质量的同时，尽量增大主药剂量和简化制备工艺对茶多酚的生产和应用具有重要意义。 本论文的研究内容主要包括以下五部分： 1 茶多酚的浸提工艺研究：为了减少有效成分的破坏和降低成本，以水作为茶多酚的 浸提溶剂，以酒石酸亚铁分光光度法测得的茶多酚浸提液中t p 总含量为考察指标，经过单 因素试验和正交试验确定了从低档绿茶中浸提茶多酚的最佳工艺条件，在此条件下茶多酚 的浸出率可达1 4 5 。 2 茶多酚的纯化工艺研究：在前人研究的基础上，对茶多酚离子沉淀法纯化工艺进行 改进，经过对比实验，选出了z n 2 + 沉淀法纯化茶多酚的最佳工艺条件，该工艺选择性和提 取率较高、产品纯度高、可大幅度减少有机溶剂的用量、安全无毒、降低成本，同时，z n 2 + 还具有多种生理保健功能，因而安全性和实用性较强。得到的茶多酚为带有浓郁茶香的淡 黄色粉末状固体，经测定，t p 提取率为1 0 9 ，t p 纯度为9 5 6 。 3 高效液相色谱法快速测定茶多酚的组分：建立了茶多酚中咖啡因及e g c g 、e g c 、 e c 和e c g 等四种主要儿茶素单体的等度洗脱h p l c 测定方法。该方法可在1 6 分钟内完 成样品测定，各组分分离效果较好，标准曲线的线性关系良好，相关系数均大于0 9 9 ，e g c g 标准工作曲线的相关系数达0 9 9 9 2 ，方法的精密度和回收率均较高，定量结果准确可靠， 首都师范大学硕士学位毕业论文 是一种简便、准确、快速、可靠的儿茶素测定方法，能较客观地评价茶多酚的品质。 4 茶多酚片剂制备的工艺研究：考虑到茶多酚自身的特点和片剂的许多优点，把茶多 酚制成片剂，并尽量增大主药剂量和简化制备工艺，优化了茶多酚片芯的处方。利用直接 粉末压片法制备茶多酚片，省时省力，工艺简单可行，适合于工业化生产，更重要的是避 免了在湿法制粒和干燥过程中茶多酚含量的降低。 5 茶多酚片的质量标准研究：为了有效控制茶多酚片的质量，保证用药效果，参照中 华人民共和国药典2 0 0 5 年版附录的要求对茶多酚片的质量标准进行了研究，该片剂外观 完整光洁、色泽均匀，硬度、片重差异、崩解时限都符合标准。用酒石酸亚铁分光光度法 测定茶多酚片中的t p 总含量，用高效液相色谱法对茶多酚片中主要有效成分e g c g 的含量 进行测定。结果表明这两种方法简便、快速、准确、灵敏度高、重复性好，均可用于该品 成分的含量测定，最终实现了茶多酚片的质量标准研究。 2 首都师范大学硕士学位毕业论文 第一章文献综述 随着人们生活水平的提高，对“绿色食品的需求同益增加，开发利用各种天然生物 资源己逐渐成为国内外学者关注的热门课题。 茶树是一种多年生山茶科植物，在我国种植已有数千年的历史，其芽叶称为茶叶，是 中华民族传统的保健饮品。对于茶叶的药理作用，早在唐代的本草拾遗、明朝的茶 谱中均有记载。至今人们已在茶叶中鉴定出4 5 0 种以上的有机成分，其中茶多酚类物质 既是决定茶叶风味和品质的主要物质，又是一种优良的天然抗氧化剂，近代医学研究表明， 茶多酚还具有抗癌、抗衰老、抗辐射、清除人体自由基、降低血糖血脂等一系列重要的药 理功能和保健功能，在食品、日化、农业、医药、环境等领域具有广阔的应用前景。 我国是茶叶生产大国，开发茶叶的新用途，开展茶叶的综合利用，尤其是利用低档茶 叶或茶叶加工的下脚料来生产高附加值的精细化学品，是一个具有重要意义的研究课题。 茶多酚的提取和应用丌拓了茶叶化学研究的新领域，正受到国内外的广泛关注，发展以农 副产品为原料的精细化学品，开发“绿色技术”，发展“绿色工程”已变得越来越重要。 1 茶多酚的组成和结构 茶多酚又名茶单宁或茶鞣质【1 1 ，是一类存在于茶叶中的多羟基酚类化合物的简称，其 在茶叶中的含量最高，绿茶中茶多酚的含量较高，约占干茶重的1 5 - 3 0 ，是茶叶中的 主要有效成分。茶多酚是介于淡黄色至茶褐色之间的无定型粉末，味涩，略有吸湿性，易 溶于水，可溶于乙醇、甲醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯，微溶于油脂，不溶于氯仿及苯等有 机溶剂。茶多酚具有较好的耐酸性，在p h 7 时则不稳定且氧化变色 加快，呈红色。贮存方法：贮存于阴凉通风干燥环境，并与有毒、有气味的物品隔离，避 免直接与三价铁离子及碱性物质接触。 茶多酚由约3 0 多种含酚基的物质组成，包括儿茶素类、花色素类、黄酮及黄酮醇类、 酚酸及缩酚酸类等四类化合物，它们都具有2 一苯基苯并吡喃的基本结构，故统称为类黄酮 物质。 ( 1 ) 儿茶素类 儿茶素类属于黄烷醇类化合物，约占茶多酚总量的6 0 - - - 8 0 ，是茶多酚的主要成分， 儿茶素的结构至少包括a 、b 、c 三个环核，是2 一苯基苯并吡喃的衍生物，基本结构如图1 1 。 3 首都师范大学硕士学位毕业论文 h o h o h 当r l = r 2 = h 时，为儿茶素( 一c ) ； 当r l = o h ，r 2 = h 时，为没食子基儿茶素( 一g c ) ； 当r 2 2 一符 o o h o h r l o h 时，为上述两种儿茶素的没食子酸酯( 一c g ) 。 图1 1 儿茶素的化学结构 f i g u r e1 - 1 c h e m i c a ls t r u c t u r e so ft e a - c a t e c h i n s 理论上分析儿茶素，应有十六种同系物及其同分异构体f 2 l ，但在新鲜茶叶中仅鉴定出 七种，而在成品茶叶中也只鉴定出十种，这是加工过程产生化学变化的结果。不同儿茶素 因其结构的不同而导致它们的理化性质及其某些药理功效也各异【3 1 。到目前为止研究较多 的儿茶素单体主要有8 种，它们分别是( 其结构式见图1 2 ) 【4 】： l 一表儿茶素( l e c ) ； l 、d 一儿茶素( l 、d c ) ； l 一表没食子儿茶素( l e g c ) ； l 、d 一没食子儿茶素( l 、d g c ) ； l 一表儿茶素没食子酸酯( l e c g ) ： l 一儿茶素没食子酸酯( l c g ) ； l 一表没食子儿茶素没食子酸酯( l e g c g ) ； l 一没食子儿茶素没食子酸醋( l g c g ) 。 由于e c g 、c g 、e g c g 和g c g 中发生了儿茶素与没食子酸的酯化作用，故称其为酯型 儿茶素；而没有发生酯化作用的e c 、c 、e g c 、g c 称为非酯型儿茶素。各儿茶素的结构较 为相似，有些为同分异构体，结构的主要区别在于羟基取代的数量和位置不同，各种单体 的含量也因茶叶品质不同各异。 4 首都师范大学硕士学位毕业论文 h l e c ( e p i c a t e c h i n ) 左旋一表儿茶素( 顺式) h ( 萤l e g c ( e p i g a i l o c a t e c h i n ) 左旋一表没食子儿茶素( 顺式) h h 0 h l c ( c a t e c h i n ) 左旋一儿茶素( 反式) h l g c ( g a l l o c a t e c h i n ) 左旋一没食子儿茶素( 反式) l e c g ( e p i c a t e c h i ng a l l a t e ) 左旋一表儿茶素没食子酸酯( 顺式) h l e g c g ( e p i g a l l o c a t e c h i ng a l l a t e ) 左旋一表没食子儿茶素没食子酸酯( 顺式) h h d c ( c a t e c h i n ) 右旋一儿茶素( 反式) h d g c ( g a l l o c a t e c h i n ) 右旋一没食子儿茶素( 反式) l c g ( c a t e c h i ng a l l a t e ) 左旋一儿茶素没食子酸酯( 反式) h l g c g ( g a l l o c a t e c h i ng a l l a t e ) 左旋一没食子儿茶素没食子酸酯( 反式) 图1 2 绿茶中八种主要儿茶素单体的结构 f i g u r e1 - 2 s t r u c t u r e so fe i g h tm a j o rc a t e c h i n sf r o mg r e e nt e a 儿茶素类化合物主要有4 种活性成分，它们在茶多酚中所占的比例分别为1 5 】： 5 首都师范人学硕+ 学位毕业论文 e g c g 5 0 - - - 6 0 ，e c g l 5 2 0 ，e g c l o 1 5 ，e c 5 - - 1 0 。一般来说e g c g 和e c g 的含量较大，也是研究的重点。 儿茶素类化合物结构中具有连或邻苯酚基，所以作为抗氧化剂的活性就高于一般的非 酚类或单酚羟基类抗氧化剂，其等摩尔浓度的抗氧化能力依次为e g c g e g c e c g e c ， 从茶叶中提取的茶多酚抗氧化剂就是这些儿茶素的混和物。茶多酚的抗氧化性优于丁基羟 基茴香醚( b u t y l a t e dh y d r o x ya n i s o l e ，简称b h a ) 、二丁基羟基甲苯( b u t y l a t e dh y d r o x y t o l u e n e ，简称b h t ) 、叔丁基对苯二酚( t e r tb u t y lh y d r o q u i n o n e ，简称t b h q ) 等。国内 外学者对茶多酚进行了急性毒性、亚急性毒性和各种药理实验研究，结果表明茶多酚安全 无毒。 ( 2 ) 花色素类 茶叶中花色素类化合物约占茶多酚总量的1 0 ，其主要代表有芙蓉花白素、飞燕草花 白素、翘摇紫苷元、芙蓉花白苷元、飞燕草花色苷元等。 ( 3 ) 黄酮及黄酮醇类 茶叶中黄酮及黄酮醇类化合物约占茶多酚总量的1 0 - - 1 2 ，基本结构是q 一苯基色 原酮，这些化合物多与糖结合形成苷类，这些糖有葡萄糖、鼠李糖、半乳糖等。 ( 4 ) 酚酸及缩酚酸类 酚酸及缩酚酸类化合物约占茶多酚总量的1 0 - - 一1 5 ，主要代表有茶没食子素、没食 子酸、绿原酸、咖啡酸、间双没食子酸等。 2 茶多酚的功能 自从2 0 世纪5 0 年代h r o b e r t s 等对茶多酚类开展系统研究以来，茶多酚类的许多功能被 陆续发现。大量的研究表明，茶多酚不仅是一种天然无毒的抗氧化剂，而且也是一种理想 的天然药物，具有多种保健功能和药理作用。其抗氧化性及清除自由基的能力在治疗多种 疾病的试验性研究中起了重要作用。近年来国内外诸多研究证明，儿茶素具有抗肿瘤【6 9 】、 抗突变、降血压、降血糖、降血脂【1 0 】、抗动脉粥样硬化、抗菌消炎、抗病毒、降低龋菌的 蚀斑、保护肝细胞、治疗病风、预防癫痫、参与抗过敏反应、抗辐射作用及抑制h 逆转 录酶等多种功效。 2 1 抗氧化 茶多酚的抗氧化作用主要体现在以下几个方面：直接清除活性氧自由基。茶多酚结 6 首都师范大学硕士学位毕业论文 构中富含酚羟基，易被氧化成醌类而提供h + ，有显著的抗氧化作用f 1 1 1 2 1 ，因此茶多酚是供 氢的自由基清除剂。抑制脂质过氧化反应。体内产生的自由基极易侵害细胞脂质中的不 饱和脂肪酸，形成脂自由基引起脂质过氧化反应。茶多酚不仅可清除链引发阶段的o h 和 o 一：自由基成为断链型抗氧化剂，还可清除链反应中间产物脂过氧自由基和烷氧自由基，从 而阻止脂自由基的传播扩增。鳌合金属离子。金属铁、铜等离子是许多自由基产生过程 的催化剂，尤其是f e 2 + 。f c 2 + 介导脂质过氧化，也是o h 等自由基产生的媒介物。茶多酚分 子中的邻苯二酚结构可鳌合铁离子，形成无活性的铁复合物，从而影响氧化过程。激活 细胞内抗氧化防御系统。细胞内存在着抗氧化防御系统，可及时清除体内过剩的自由基， 维持自由基的动态平衡【1 3 1 4 1 。 研究表明，不同儿茶素按等摩尔浓度的抗氧化活性秩序是【1 5 j ：l e g c g l e c g l e g c l e c ；按等重量的抗氧化活性秩序是：l e g c l e c l e c g l e g c g 。 另有体外研究表吲1 5 1 6 1 ，茶多酚及l e g c g 对o ：一的清除能力强于v 。和v e ，并在一定范围 内随浓度增加而加强，且与v c 及有机酸等有协同作用。蔡海莹等【1 7 】研究表明，猪总抗氧化 能力与茶多酚添加量水平有关，每千克饲料组4 0 0 m g 茶多酚的猪总抗氧化能力与对照组差 异显著，在饲粮中添加一定浓度水平的茶多酚有提高猪机体免疫力的作用。 2 2 清除自由基 自由基是指含未成对电子的原子、原子团或分子。生物体内自由基的生成途径主要有 三条：分子氧的单电子还原途径；酶促催化产生自由基；某些生物物质的自动氧化 生成自由基【1 8 l 。 自由基生物学的研究发现，生物体内自由基处于生物生成体系与生物防护体系的平衡 之中，一旦平衡被破坏，就会危害机体，产生疾病，许多疑难疾病的致病因子与过量自由 基的毒性反应有关，所以需要外源的抗氧化剂清除自由基，保护机体正常运转。 茶多酚可有效地清除人体内过剩的自由基1 1 9 矧。有研究表明茶多酚对o 一。、o h 清除 率达9 8 以上，在一定范围内呈显著的量效关系，清除速率均在1 0 9 与1 0 1 4 数量级。概括 茶多酚在体内抗自由基的主要作用为：抑制游离基、活性氧的连锁反应；预防脂质的 过氧化；消除自由基和活性氧的毒性；分解脂质过氧化物并排出体外；预防活性氧 对蛋白质和糖脂的破坏；清除细胞内活性氧，预防对d n a 和活性氧的破坏；调节白 细胞排出的自由基。 由儿茶素基本结构可知它们都含有两个以上互为邻位的羟基，较易氧化而提供质子h + ， 7 首都师范大学硕士学位毕业论文 具有酚类抗氧化剂的通性。研究结果表明儿茶素的抗氧化机理是由于其b 环上的邻位羟基 或连位酚羟基易发生氧化生成邻醌类物质【2 4 6 1 ，而提供的h + 与自由基结合，可使之还原为 惰性化合物或较稳定的自由基，从而可直接清除自由基，避免机体氧化损伤【2 7 2 引。 2 3 抗菌 茶多酚作为一种广谱、强效、低毒的抗菌药物己经被世界上许多国家的学者所公认。 在众多的抗菌试验中，人们发现它对普通变形杆菌、金葡球菌、表皮葡萄球菌、变形链球 菌、肉毒杆菌、乳酸杆菌、霍乱弧菌、黄色弧菌、副溶血弧菌、蜡状芽胞杆菌、嗜水气单 胞嗜水亚种、大肠杆菌、肠炎沙门氏菌、绿脓杆菌、福氏痢疾杆菌、宋氏痢疾杆菌、伤寒 杆菌、副伤寒杆菌、黄色溶血性葡萄球菌、金黄色链球菌等等许多致病菌，尤其是对肠道 致病菌具有不同程度的抑制和杀伤作用。同时它还能有效地防止耐抗生素的葡萄球菌感 染，对于溶血素，e c g 与e g c g 也具有抑制活性。除此以外，茶多酚对能引起人体皮肤病 的病原真菌，如头部白癣、斑状水泡白癣、汗状泡白癣和顽癣等寄生性真菌也具有很强的 抑制作用【2 9 3 3 1 。 2 4 抗病毒 日本岛村忠藤发现，绿茶和红茶的提取物具有抑制甲、乙型流感病毒的作用。其作用 机制是：流感病毒一般是分散聚集，比病毒更小的表没食子儿茶素没食子酸酯与免疫抗体 一样粘附在突起的表面上和病毒相粘连，而且表没食子儿茶素没食子酸酯还能粘附于动物 的细胞壁上，完成抑制感染的编码。瑞士也有研究表明儿茶素对人体呼吸系统合孢病毒 ( r s v ) 有抑制作用。茶多酚对于胃肠炎病毒、a 型肝炎病毒、植物病毒也有较强的对抗 抑制作用i 州。 2 5 抗紫外线照射 皮肤受到紫外线照射可引起多种生物反应，包括炎症的诱导、皮肤免疫细胞的改变和 接触超敏( c h s ) 反应的削弱。口服和外用口能抵抗紫外线b ( u v b ) 的致癌作用。外用 g t p s l - 一6 m g 动物( 照射前或后3 0 m i n ) ，u v b 的量为2 k j m ，对局部c h s 的保护作用为2 5 - - 一 9 0 ，对整体c h s 的保护作用为2 3 - - - - 9 5 ，减少鼠背皮肤炎症7 0 一- - 8 0 ，且存在剂量效 应，4 种主要的儿茶素中，e g c g 作用最强1 3 5 l 。 8 首都师范大学硕十学位毕业论文 2 6 防治心血管病 t p 可通过多种药效作用干预和阻止心血管病的发生和发展，目前较明确的作用包括： 降血脂作用【3 6 1 ；抗动脉粥样硬化；降血压作用；对心肌损伤的保护作用；改善 高凝和高粘状态。虽然目前t p 防治心血管病的研究报道f 1 渐增多，但许多仅局限于实验阶 段，临床应用很少，有关作用机制需继续深入研究【3 7 3 8 1 。 2 7 除臭 在肉类和粮、油作物及其制品中有时会存在异味，如大豆制品的豆腥味、鱼肉中臭味 成分三甲基胺等，加入一定量的茶多酚可有效地去除这些异味。已知口腔中产生口臭的主 要化合物是挥发性含硫化合物、含氮化合物，其中硫化氢、甲硫醇等硫化物气味最重。研 究表明：茶多酚对i ：3 臭的抑制作用比叶绿酸铜钠强f 3 9 4 1 1 。 2 8 延缓衰老 大量试验表明，茶多酚能显著提高肝d n a 甲基化酶活力，从而延缓衰老。 2 9 抗龋护齿 t p 能使致龋链球菌j c 一2 活力下降( 杀死细菌需多次用药，作用9 0 m i n 不能完全杀灭) ， 还能抑制该菌对唾液覆盖的羟磷灰石盘的附着，强烈抑制该菌葡萄糖苷基转移酶催化的水 溶性葡聚糖合成，减少龋洞数量。给感染有致龋链球菌j c 一2 的大鼠喂饲致龋食物，发现 卯显著减少龋害，喂饲茶多酚水也使龋齿发生率下降。王萍等1 4 2 】实验研究表明，牙周洁刮 治术合并复方茶多酚含漱液局部应用对患牙龈下菌群及龈沟液中内毒素水平有明显影响。 2 10 抗肿瘤 流行病学调查表明，茶叶有抗肿瘤作用，而t p 是起作用的主要成分。t p 在体外有抗诱 变活性，能抑制啮齿类动物中致癌剂诱导的皮肤、肺、胃、食管、十二指肠和结肠肿瘤。 虽然t p 的多种成分都有抗肿瘤作用，研究表明最有效的是绿茶的主要成分e g c g 。 t p 的抗肿瘤作用可能有多种机制：增强抗氧化剂( 如谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化 氢酶、醌还原酶等) 和相酶( p h a s ee n z y m e ) ( 如谷胱甘肽一硫转移酶) 活性：抑制化学 诱导的脂质过氧化；抑制射线和1 氧一四葵酰佛波一1 3 一乙酸( t p a ) 诱导的皮肤鸟氨酸 9 首都师范大学硕十学位毕业论文 脱羧酶( o m i t h i n e d e c a r b o x y l a s e ，o d c ) 和环加氧酶活性；抑制蛋白激酶c 和细胞增殖； 抗炎作用；加强细胞问缝隙连接作用；抑制促瘤剂诱导的癌基因表达等。对茶多酚 能防癌、抑瘤、抗突变的研究在国内外许多国家都有报道【4 3 5 8 1 。 2 1 1 多药耐药性逆转 朱爱芝等【5 9 1 用免疫组化法和流式细胞仪对肿瘤细胞系m c f 一7 和m c f - 7 a d r 的p 一糖蛋 白表达水平进行定性定量研究，结果表明茶多酚不仅具有一定的抗癌活性，还与奎尼定一 样具有多药耐药性逆转作用。 2 12 抗辐射 茶多酚可减轻y 射线辐射诱发体外细胞转化程度，提高细胞存活率2 - - 1 0 倍，增强细胞 增殖能力1 3 2 4 倍1 6 0 6 2 1 。 3 茶多酚的应用 茶多酚研究发展始于8 0 年代，进入9 0 年代以来形成高潮和热门，作为一种新型的天然 抗氧化剂，我国于1 9 9 1 年将其列入食品国家标准【吲。作为茶多酚主体成分的儿茶素应用研 究，目前己经涉及到化妆品、医药、精细化学品、保健品等各个领域。尤其是e g c g 单体， 现在己被列为一种潜在的抗癌药物在中美等国被深入研究1 6 q 。儿茶素有效成分的提纯和应 用研究仍处于方兴未艾阶段。 茶多酚既是理想的天然抗氧化剂，又是一类极具有开发价值的天然药物原料。现代医 学研究表明：茶多酚具有抗癌、抗突变、抗菌、抗病毒、抗辐射、降压降血脂、防治龋齿、 消臭、抗衰老和减肥等功能。因此，茶多酚在食品、油脂、保健、医药、农药、日化、精 化等领域都得到了广泛的应用。 3 1 在食品工业上的应用 3 1 1 食品抗氧化剂 茶多酚在食品方面，尤其是对植物油、脂肪、蛋白质的抗氧化作用，以及国际上相继 宣布禁止b h a 、b h t 等合成抗氧化剂的使用，奠定了茶多酚在目前以及未来作为食品主要 抗氧化添加剂的地位。我国于1 9 9 5 年7 月在第十一届全国添加剂标准化技术委员会上，把 1 0 首都师范大学硕士学位毕业论文 茶多酚正式列为我国食品添加剂，并作为我国“九五 重点科技攻关项目而倍受关注。 茶多酚的抗氧化作用在于：儿茶素分子结构中酚性羟基特有供氢体的活性，能与脂肪 酸在自动氧化过程中产生的游离基结合，中断脂肪酸氧化的链锁反应，抑制氢过氧化物的 形成，达到抗氧保鲜的目的。其抗氧化效力远比人工合成的化学抗氧化剂强，是较理想的 天然抗氧化剂f 6 5 吲。4 种主要的儿茶素中，抗氧化能力e g c g e g c e c g e c b h a ，且茶 多酚与v c 、柠檬酸、苹果酸、酒石酸一起添加有更佳效果。其氧化物及在食品中的反应生 成物经毒理测定和微核试验表明，无毒副作用，食用安全。 目前，同本在这方面的研究处于领先地位，己有“多酚1 0 0 和“三共”等多种类型 的制剂投放市场。中国农科院茶叶研究所也研制出了“维多酚”制剂，并将其应用到火腿、 月饼、花生油、油酥、饼干中，保鲜效果很不错。另外，新加坡的生物化学教授斯达用茶 多酚溶液浸泡肉类再冷藏同不用茶多酚溶液浸泡直接冷藏相比较，前者的过氧化物低于后 者的7 0 - - - 8 0 ，这表明茶多酚的抗氧化效果十分理想【6 9 7 0 1 。茶多酚对食用油脂的抗氧化 效果尤为明显，还可抑制食品中亚硝胺的生成，使其含量下降9 0 ，还可起防腐作用。 3 1 2 食品护色剂 食品颜色的改变多由色素的氧化所引起，茶多酚对色素的稳定具有一定的功效。这是 由于茶多酚具有强还原性，可以防止天然色素如胡萝卜素、叶绿素、红花黄、胭脂红、维 生素b 2 等色素受光氧化作用而褪色，可作为护色剂保持色泽鲜艳稳定。 茶多酚浓度0 0 0 6 时即可防止胡萝卜素因氧化而褪色。日本太阳化学社新产品开发部 的研究表明，绿茶多酚能防止类胡萝卜素因氧化而变色，能保持红鲑和其它赤身鱼类的鲜 红色，比用传统的抗坏血酸钠效果还好。中国农业科学院茶叶研究所的姜爱芹也曾做过类 似的实验，她用茶多酚处理切片火腿，结果氧化型高价铁血红素所占比例降低，这对稳定 切片火腿的色泽有一定效果i _ 7 1 l 。此外，茶多酚还可作清凉饮料的保香和保色剂。 3 1 3 食品除臭剂 茶多酚具有q 一苯并吡喃的苯基碳架，具有很强的杀菌和防臭作用。 日本研制的含茶多酚的口香糖，不仅能杀灭口腔中的细菌，而且还能驱除烟味、葱蒜 味及口臭。川上等人添加绿茶和红茶萃取物以评价对畜肉加工食品臭味的消除情况，发现 二者皆有良好的效果。在畜肉( 特别是羊肉) 、谷类、鱼肉制品、畜肉腊肠、浓缩果汁、 蔬菜罐头等食品中添加千分之几的茶多酚即可有效去除异味1 7 2 7 3 】。 首都师范大学硕士学位毕业论文 3 1 4 食品保鲜剂 茶多酚有较强的抗菌、抑菌性能，据国内外有关文献报导，茶多酚对自然界中1 9 类群 的近百种细菌均有优异的抗菌活性，显示抗菌的广谱性；同时还对q 一淀粉酶、蔗糖酶均 有良好的抑菌能力，所以可以作为保鲜剂减缓采摘后的水果、蔬菜的生化活动，推迟其后 熟期。另外，用茶多酚制的保鲜剂也可使各色糕点、乳酸饮料、畜牧水产品深加工等不变 色腐败f 7 4 7 5 1 。 3 1 5 功能保健食品添加剂 抗衰老食品 茶多酚具有供氢体活性，对人体脂质的氧化有很强的抵抗作用。日本科学家建议，每 人每天饮食中保证有5 - - l o g 绿茶( 含茶多酚2 9 左右) ，持之以恒，就可起到抗衰老作用。 养肠功能食品 茶多酚可使人体肠道内双歧杆菌兴旺，对大肠杆菌等有害菌具有抑制作用，尤其对引 起食物中毒的细菌抑制作用更明显。科学家已研制出一种由茶多酚、大豆低聚糖、果糖低 聚物、膳食纤维配制的饮料，被称为养肠保健饮料。 防龋齿食品 茶多酚能有效地抑制链球杆菌等龋齿细菌的增殖，将其添加到口香搪、巧克力、乳酸 饮料中，可制成防龋齿食品。 营养保健食品 茶多酚可与其它营养素( 如微量元素、维生素e ) 以及环糊精等增效剂配成复合制剂， 如口服液、胶丸、片剂等。此外，茶多酚还可望制成抗辐射食品和抗肿瘤食品，分别用作 大量接触放射线工作人员保健和肿瘤病人的辅助治疗食品。 中国医学科学院用茶多酚研制出了一系列具有特殊保健作用的功能性食品抗衰 老食品、防龋抗龋食品、养肠保健食品【7 6 1 。随着研究的深入和人们生活水平的提高及保健 意识的增强，茶多酚功能食品将越来越丰富，必有广阔的前景。 3 1 6 茶多酚饮料 茶多酚是茶叶的精华成分，茶多酚饮料保留了茶叶之精华，剔除了咖啡碱，使其特殊 保健功能充分发挥，开发茶多酚饮料具有普及、饮用方便、消费量大的特点，因而是极具 前景的天然保健饮料。 1 2 首都师范大学硕士学何毕业论文 3 2 在日用化工上的应用 3 2 1 除臭剂 茶多酚具有很稳定的除臭和杀菌效果，可利用之开发空气清新剂、厕所除臭剂、冷库 脱臭剂、洗涤消臭剂、食品消臭灭菌剂等。 3 2 2 香烟解毒剂 国外己开发利用茶多酚作为香烟解毒剂1 7 7 1 。茶多酚中的儿茶素可与香烟中的尼古丁和 烟焦油化合生成复合物，从而抑制或减少尼古丁、烟焦油对人体健康造成的危害，且不影 响香烟味和兴奋作用。将茶多酚添加到香烟烟丝中或者香烟过滤嘴中都能减少进入吸烟者 体内的尼古丁量。前苏联、日本都曾从低档茶中提取茶多酚，与可塑物配制、压成过滤片 作为香烟过滤嘴。 3 2 3 废纸脱油脱墨剂 茶多酚在造纸成浆剂中可以作废纸脱油脱墨剂。 3 2 4 牙膏添加剂 茶多酚添加到牙膏中可提高牙膏的防龋齿、洁齿功能，还可消炎、除口臭。 3 2 5 花露水添加剂 作为花露水添加剂，茶多酚具有抗菌、消炎等功效，对皮炎和蚊叮虫咬有一定功效。 中国农科院茶叶研究所开发出添加茶多酚的花露水茗香露，经浙江医院皮肤科临床应 用表明，对夏季皮炎、蚊叮虫咬等皮肤病总有效率为9 1 ，止痒效果为1 0 0 。 3 2 6 防晒霜添加剂 茶多酚的黄烷醇类化合物在波长2 0 0 - - 3 0 0 n m 处有较强的吸收峰，有“紫外线过滤器” 之美称，可减少由于紫外线照射引起的皮肤黑色素的形成。这类产品在韩国深受欢迎。 首都师范大学硕+ 学位毕业论文 3 2 7 唇膏添加剂 茶多酚可降低毛细管的通透性和脆性。在唇膏中，可预防唇的干裂和干燥感，同时改 善口唇的柔软度。 3 2 8 护肤品添加剂 茶多酚能增强酪氨酸酶的活性，抑制酪氨酸脱羟酶的活性，可用作皮肤品调理剂和增 白剂。日本将茶多酚作美容化妆品添加剂已研制出护肤脂。 3 2 9 洗发水添加剂 由于茶多酚对头发、头皮中蛋白质胶蛋白及附着表面的细胞蛋白有极大的亲合性和凝 固性，因此，具有很好的洗涤、去头屑、美发、护发作用。 3 3 在农业上的应用 在农业种植中，茶多酚对农作物的细菌性病原菌有独特的抑制作用，可作为一种新型 的生化激素农药和植物生长促进剂，对水稻、豆类、胡萝卜、番茄等都有明显的增产和抗 病虫害的作用i 倚1 9 1 。同本已研究出利用茶叶中的儿茶素抑制烟草花叶病毒的方法，取得了 良好的效果。印度和菲律宾等国已开始使用红茶和绿茶的副产品浸出液抑制葡萄球菌，沙 门氏菌及各种霉菌等病毒，效果良好。利用茶饮料萃取液、茶叶残渣及畜产业的粪尿可提 取无臭有机肥料。茶多酚还是一种极有潜力的新型饲料添加剂。日本三井农林公司与日本 配合饲料公司共同研制开发，在饲料中加儿茶素成分饲喂生蛋鸡，鸡蛋中的胆固醇、过氧 化脂质及蛋黄脂质含量较一般的鸡蛋含量低【8 叭。 3 4 在医学上的应用 3 4 1 心血管保健药物 大量临床试验表明，茶多酚具有较强的降低脂肪、防止胆固醇及甘油三脂的积累、减 少脂质在血管壁上的沉积、防止动脉粥样硬化的活性，促进血小板凝固，同时，也能抑制 血栓素b 的形成，降低血液中的纤维蛋白质水平。目前己成为防止高血压、高血脂、动脉 粥样硬化、脑血栓等心血管类疾病的保健药物。 1 4 首都师范人学硕士学位毕业论文 3 4 2 抗癌抗突变药物 绿茶提取物和各种儿茶素如e c 、e g c g 、e g c 、e c g 等对亚硝基胺致癌物的形成有明 显抑制作用，是抗癌的有效成分。 3 4 3 抗糖尿病及肥胖症保健药品 由于茶多酚对2 一淀粉酶、蔗糖酶、消化酶的活性有显著的抑制作用，降低了多糖的 分解，从而使血糖水平下降，使得茶多酚被用作糖尿病的保健制剂及减肥制剂【8 卜8 2 1 。宁鸿 珍等【8 3 】探讨了茶多酚对单纯性肥胖大鼠血清瘦素、胰岛素及血脂的影响并观察其功效，结 果表明茶多酚高剂量组对大鼠减肥效果比较明显，且减肥同时血脂、血糖有不同程度降低， 减肥有效时血清瘦素、胰岛素水