一種從咖啡豆中提取綠原酸和咖啡酸的方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種從咖啡豆中提取高純度綠原酸和咖啡酸的方法，屬于天然產(chǎn)物化學(xué)的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]綠原酸，別名:氯原酸，咖啡革柔酸，(lS，3R，4R，5R)-3-[[3-(3，4- 二羥基苯基)-1-氧代-2-丙烯基]氧]-1，4，5-三羥基環(huán)己烷甲酸；系統(tǒng)名:I，3，4，5-四羥基環(huán)己烷羧酸-(3，4_二輕基肉桂酸酯)；化學(xué)名:3-0-咖啡?？崴?3-0-caffeoyl quinic acid)，植物來(lái)源:為忍冬科植物忍冬Lonicera japonica Thumb.、紅腺忍冬Lonicera hypoglaucaMiq.、山銀花 Lonicera confusa DC.或毛花柱忍冬 Lonicera dasytyla Rehd.的干燥花蕾或帶初開(kāi)的花和杜仲葉中。綠原酸半水合物為白色或微黃色針狀結(jié)晶，在I1tC時(shí)變?yōu)闊o(wú)水物，與稀鹽酸共熱產(chǎn)生咖啡酸，熔點(diǎn)208°C，比旋光度*a +D = 352° (C = 28)。綠原酸在25°C時(shí)水中溶解度約為4%，易溶于乙醇、丙酮、甲醇等極性溶劑，微溶于乙酸乙酯，難溶于三氯甲烷、乙醚、苯等親脂性有機(jī)溶劑。綠原酸是由咖啡酸與奎尼酸形成的酯，其分子結(jié)構(gòu)中有酯鍵、不飽和雙鍵及多元酚三個(gè)不穩(wěn)定部分。在從植物提取過(guò)程中，往往通過(guò)水解和分子內(nèi)酯基迀移而發(fā)生異構(gòu)化。由于綠原酸的特殊結(jié)構(gòu)，決定了其可以利用乙醇、丙酮、甲醇等極性溶劑從植物中提取出來(lái)，但是由于綠原酸本身的不穩(wěn)定性，提取時(shí)不能高溫、強(qiáng)光及長(zhǎng)時(shí)間加熱。綠原酸的供試液放置于棕色瓶、冰箱(2°C )保存時(shí)最為穩(wěn)定。綠原酸被認(rèn)為是眾多藥材和中成藥抗菌解毒、消炎利膽的主要有效成分，通常被作為定性甚至定量的指標(biāo)。據(jù)報(bào)道，綠原酸的主要生物活性有(I)對(duì)透明質(zhì)酸酶及葡萄糖-6-磷酸酶的抑制作用；(2)對(duì)自由基的清除及抗脂質(zhì)過(guò)氧化作用；(3)抗誘變作用；(4)保肝利膽作用；(5)抗菌、抗病毒及解痙等作用。具有較廣泛抗菌作用，但在體內(nèi)能被蛋白質(zhì)滅活。與咖啡酸相似，口服或腹腔注射時(shí)，可提高大鼠的中樞興奮性?？稍黾哟笫蠹靶∈蟮男∧c蠕動(dòng)和大鼠子宮的張力。有利膽作用，能增進(jìn)大鼠的膽汁分泌。對(duì)人有致敏作用，吸入含有本品的植物塵埃后，可發(fā)生氣喘、皮炎等，但食入后可經(jīng)小腸分泌物作用，變?yōu)闊o(wú)致敏性物質(zhì)。有止血、增高白血球及抗病毒作用。具有縮短血凝及出血時(shí)間的作用。
[0003]綠原酸在植物中廣泛存在，只在幾種植物中含量較多，如金銀花、如葵花籽、金銀花葉、咖啡豆、元寶楓葉、牛蒡葉、紅薯葉中，其含量在I %?8 %干基左右，不同產(chǎn)地其含量也不一樣，所含綠原酸異構(gòu)體種類(lèi)也不一樣，而且來(lái)自不同植物的綠原酸的藥理作用也不一樣。
[0004]咖啡豆之水分含量隨不同加工階段及產(chǎn)品，而有很大的差異，含膜的潮濕咖啡豆之水分含量約為50 %，而干燥之生咖啡豆約為10 %?13 %。礦物質(zhì)在咖啡豆中的含量雖較少，約占生咖啡豆干物重的4 %，但卻很重要。它含有多種不同的元素，其中以鉀的含量為最多，約占所有礦物質(zhì)量的40 %，其次為鈣、鎂、磷、鈉及硫等。其它尚有許多含量在PPM層次的微量元素，如鋅、錳、銅、銣等33種以上。蔗糖是生咖啡豆中最主要的游離態(tài)糖類(lèi)，其含量依品種、來(lái)源及成熟度而異。多糖類(lèi)是生咖啡豆中很重要的組成分，約占干物量的40%?50 %。以粗蛋白計(jì)，生咖啡豆含量約13 %?16 %，若扣除咖啡因及葫蘆巴堿等含氮化合物，真正蛋白質(zhì)的含量約為8.8 %?9.7 %。生咖啡豆中也含有多種酵紊，如脂肪分解酵素、蛋白質(zhì)分解酵素、醣類(lèi)分解酵素、半乳糖水解酵素及過(guò)氧化酵素等。生咖啡豆約含有0.15 %?0.25 %的游離氨基酸。綠原酸至少有3種以上的異構(gòu)物存在，其功能主要在于咖啡植株生理調(diào)節(jié)。生咖啡豆的脂質(zhì)由存在于胚乳中之咖啡油及存在于咖啡豆外層的蠟質(zhì)所組成的，咖啡豆的平均含量為干物量的15 %。還含有植物堿、葫蘆巴堿、煙堿酸。
[0005]公開(kāi)號(hào)為CN1813556A的中國(guó)專(zhuān)利介紹了一種高含量綠原酸類(lèi)物質(zhì)的咖啡豆加工方法，將咖啡生豆焙煎處理制備焙煎咖啡豆的咖啡豆加工方法，使高溫高壓流體與咖啡生豆接觸實(shí)施焙煎處理。
[0006]公開(kāi)號(hào)為CN101404891A的中國(guó)專(zhuān)利介紹了一種綠原酸類(lèi)含有物的制造方法，將咖啡豆提取物㈧與水混合性有機(jī)溶劑⑶和水(C)的混合物，在使與㈧混合后的(B)/(C)的質(zhì)量比達(dá)到70/30?99.5/0.5的條件下相接觸后，回收固形部分?？梢酝ㄟ^(guò)簡(jiǎn)便的方法得到異味.異嗅得到降低的綠原酸類(lèi)含有物。
[0007]公開(kāi)號(hào)為CN1425643的中國(guó)專(zhuān)利介紹了一種金銀花中綠原酸的提取純化方法:干金銀花粉碎，采用稀乙醇對(duì)金銀花進(jìn)行二次回流提取，濃縮提取物再用絮凝法初步除雜純化，最后采用大孔樹(shù)脂法或酸性乙酸乙酯萃取法純化精制。
[0008]公開(kāi)號(hào)為CN1616403的中國(guó)專(zhuān)利介紹了從金銀花中提取制備綠原酸的工藝:金銀花加水或乙醇進(jìn)行回流提取，過(guò)濾，收集濾液并回收溶劑，加乙醇沉淀雜質(zhì)，過(guò)夜，過(guò)濾，減壓回收溶劑，加水適量，靜置過(guò)夜，過(guò)濾，濾液上大孔樹(shù)脂柱，用洗脫劑濃縮，收集含有綠原酸的組分，上聚酰胺柱，用洗脫劑洗脫，收集含有綠原酸的組分，濃縮，精制得到含量大于95%的綠原酸。
[0009]公開(kāi)號(hào)為CN1199728的中國(guó)專(zhuān)利介紹了一種從金銀花中提取綠原酸的工藝:金銀花加酸性乙醇浸泡一定時(shí)間，加熱回流提取一定時(shí)間，藥渣再加酸性乙醇回流提取一定時(shí)間，合并藥液，減壓回收乙醇，濃縮、精制。
[0010]目前高品質(zhì)咖啡豆主要用于加工咖啡，其中還有一大部分如死豆等并沒(méi)有得到很好利用，將死豆直接使用會(huì)將咖啡帶有股青澀味。若將這部分咖啡豆進(jìn)行充分利用，會(huì)大大提高咖啡種植收益。另外直接采用咖啡豆酸水進(jìn)行提取綠原酸，由于咖啡豆中含有大量脂類(lèi)物質(zhì)，將會(huì)影響綠原酸和啡酸提取。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種工藝合理、操作簡(jiǎn)單、工藝周期短、咖啡豆綜合利用程度高、快速提取綠原酸和咖啡酸的生產(chǎn)工藝。
[0012]本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括:對(duì)咖啡豆進(jìn)行去脂處理，采用酸水提取，過(guò)大孔吸附樹(shù)脂，濃縮，乙酸乙酯萃取，反相柱層析，活性碳脫色，乙酸乙酯結(jié)晶和高度乙醇重結(jié)晶，得到綠原酸和咖啡酸純品。
[0013]因此，本發(fā)明提供一種從咖啡豆提取綠原酸和咖啡酸的方法，具體步驟包括:
[0014](I)粉碎已干燥好的咖啡豆原料至10目?20目，加入乙醚進(jìn)行冷浸提3?4小時(shí)，其中咖啡豆的重量kg與乙醚的體積L比為1:4?10 ;
[0015](2)陶瓷膜過(guò)濾一次得咖啡豆殘?jiān)秃颐讶芤海瑢⒑颐讶芤哼M(jìn)行在40?50°C下減壓濃縮，回收乙醚，并得到咖啡豆脂；
[0016](3)將咖啡豆殘?jiān)c丙酮溶液進(jìn)行混合，室溫浸提，時(shí)間為3?5小時(shí)，其中咖啡豆殘?jiān)闹亓縦g與丙酮溶液的體積L比為1:5?10，丙酮溶液為丙酮和鹽酸水溶液混合后制成，丙酮體積L與0.001mol/L鹽酸水溶液體積L比為4:1;
[0017](4)陶瓷膜過(guò)濾一次得濾液，將所得濾液進(jìn)行減壓濃縮，回收丙酮，并得到提取液I ；
[0018](5)將提取液I直接上NKA-9大孔吸附樹(shù)脂，吸附30min后，用2BV上柱液的10%乙醇溶液洗脫，棄洗脫液，再用3BV上柱液的20%乙醇水溶液洗脫，收集乙醇洗脫液I，濃縮至原體積的1/15?1/20，得濃縮液I，其中20%乙醇水溶液是指20%乙醇溶液中含有0.00001mol/L 鹽酸；
[0019](6)用3BV上柱液的45 %乙醇水溶液洗脫，收集乙醇洗脫液II，濃縮至原體積的1/10?1/15，得濃縮液II，其中45%乙醇水溶液是指45%乙醇溶液中含有0.0lmol/L鹽酸；
[0020](7)用弱酸性活性炭對(duì)濃縮液I進(jìn)行脫色，間歇攪拌脫色lh，陶瓷膜過(guò)濾一次得濾液，將該濾液再次濃縮至有白色渾濁物為止，冷卻至I?4°c結(jié)晶8h，過(guò)濾得粗結(jié)晶，再經(jīng)重結(jié)晶后得咖啡酸純品；
[0021](8)用兩至三倍體積的乙酸乙酯對(duì)濃縮液II進(jìn)行萃取，收集上層含有乙酸乙酯的萃取液，在40?50°C下減壓濃縮，回收乙酸乙酯，并得到綠原酸純品。
[0022]所述過(guò)濾過(guò)程都是采用陶瓷膜過(guò)濾，膜孔孔徑大小為0.22 μm0
[0023]所述濃縮過(guò)程都是采用減壓濃縮，溫度控制在40?55°C之間。
[0024]所述步驟(7)中所加入活性碳的重量kg與濃縮液I的體積L比為0.1?5:1。
[0025]10%乙醇水溶液的配制為用1mL無(wú)水乙醇加入90mL的水配制而成；20%乙醇溶液的配制為用20mL無(wú)水乙醇加入80mL