一种从咖啡豆中制取绿原酸和没食子酸的方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710579715.0 (22)申请日 2017.07.17 (71)申请人 湖南楚宏生物科技有限公司 地址 410005 湖南省长沙市长沙经济技术 开发区板仓南路29号新长海中心服务 外包基地区3栋A座501 (72)发明人 向倩男 (51)Int.Cl. C07C 67/48(2006.01) C07C 69/732(2006.01) C07C 51/42(2006.01) C07C 65/03(2006.01) (54)发明名称 一种从咖啡豆中制取绿原酸和没食子酸的 。

2、方法 (57)摘要 本发明涉及一种从咖啡豆中提取高纯度绿 原酸和单宁的方法， 对咖啡豆进行乙醚脱脂处 理， 采用丙酮提取， 酸水解， 上大孔吸附树脂， 浓 缩， 乙酸乙酯萃取， 反相柱层析， 活性碳脱色， 乙 酸乙酯结晶和高纯度乙醇重结晶， 得到绿原酸和 单宁纯品。 采用脱脂处理能大大地降低其浸提液 的黏度， 提高了过滤速度， 又能得到大量脂类物 质， 降低了生产成本。 权利要求书1页 说明书5页 CN 107141218 A 2017.09.08 CN 107141218 A 1.一种从咖啡豆提取绿原酸和没食子酸的方法， 具体步骤包括如下： (1)粉碎已干燥好的咖啡豆原料至10目20目， 加。

3、入乙醚进行冷浸提34小时， 其中咖 啡豆的重量kg与乙醚的体积L比为1:715； (2)陶瓷膜过滤一次得咖啡豆残渣和含乙醚溶液， 将含乙醚溶液进行在4050下减 压浓缩， 回收乙醚， 并得到咖啡豆脂； (3)将咖啡豆残渣与丙酮溶液进行混合， 室温浸提， 时间为35小时， 其中咖啡豆残渣 的重量kg与丙酮溶液的体积L比为1:510， 丙酮溶液为pH值为3的盐酸水溶液， 其中含有 80丙酮； (4)陶瓷膜过滤一次得滤液， 调节pH到11.5， 3045保温3560min， 将所得滤液进 行减压浓缩， 回收丙酮， 并得到提取液 ； (5)将提取液 直接上AB 8大孔吸附树脂， 吸附30min后， 用。

4、1BV上柱液的纯化水洗脱， 弃 洗脱液， 再用3BV上柱液的pH值为4、 30乙醇水溶液(含有0.0001mol/L盐酸)洗脱， 收集乙 醇洗脱液 ， 浓缩至原体积的1/101/25， 得浓缩液 ； (6)用3BV上柱液的pH值为1、 50乙醇洗脱(含有0.1mol/L盐酸)， 收集乙醇洗脱液， 浓缩至原体积的1/101/20， 得浓缩液； (7)用弱酸性活性炭对浓缩液 进行脱色， 间歇搅拌脱色1h， 陶瓷膜过滤一次得滤液， 将 该滤液再次浓缩至有白色浑浊物为止， 冷却至14结晶8h， 过滤得粗结晶， 再经重结晶后 得咖啡没食子酸纯品； (8)对浓缩液进行6000rpm离心1020min， 得。

5、上清液， 上清液用两至三倍体积的乙酸 乙酯对进行萃取， 收集上层含有乙酸乙酯的萃取液， 在4050下减压浓缩， 回收乙酸乙 酯， 并得到绿原酸纯品。 2.根据权利要求1的方法， 其中过滤过程都是采用陶瓷膜过滤， 膜孔孔径大小为0.22 m。 3.根据权利要求1的方法， 其中浓缩过程都是采用减压浓缩， 温度控制在4055之 间。 4.根据权利要求1的方法， 其中步骤(7)中所加入活性碳的重量kg与浓缩液 的体积L比 为0.33:1。 权利要求书 1/1 页 2 CN 107141218 A 2 一种从咖啡豆中制取绿原酸和没食子酸的方法 所属技术领域 0001 本发明涉及一种从咖啡豆中制取高纯度绿。

6、原酸和没食子酸的方法， 属于天然产物 化学的技术领域。 背景技术 0002 绿原酸， 别名： 氯原酸,咖啡鞣酸， (1S,3R,4R,5R)-3-3-(3,4-二羟基苯基)-1-氧 代-2-丙烯基氧-1,4,5-三羟基环己烷甲酸； 系统名： 1， 3， 4， 5-四羟基环己烷羧酸-(3， 4- 二羟基肉桂酸酯)； 化学名： 3-O-咖啡酰奎尼酸(3-O-caffeoylquinic acid)， 植物来源： 为 忍冬科植物忍冬Lonicera japonica Thumb.、 红腺忍冬Lonicera hypoglauca Miq.、 山银 花Lonicera confusa DC.或毛花柱忍。

7、冬Lonicera dasytyla Rehd.的干燥花蕾或带初开的 花和杜仲叶中。 绿原酸半水合物为白色或微黄色针状结晶， 在110时变为无水物， 与稀盐 酸共热产生咖啡酸， 熔点208， 比旋光度 D35 2 (C28)。 绿原酸在25时水中溶解 度约为4， 易溶于乙醇、 丙酮、 甲醇等极性溶剂， 微溶于乙酸乙酯， 难溶于三氯甲烷、 乙醚、 苯等亲脂性有机溶剂。 绿原酸是由咖啡酸与奎尼酸形成的酯， 其分子结构中有酯键、 不饱和 双键及多元酚三个不稳定部分。 在从植物提取过程中， 往往通过水解和分子内酯基迁移而 发生异构化。 由于绿原酸的特殊结构， 决定了其可以利用乙醇、 丙酮、 甲醇等极性。

8、溶剂从植 物中提取出来， 但是由于绿原酸本身的不稳定性， 提取时不能高温、 强光及长时间加热。 绿 原酸的供试液放置于棕色瓶、 冰箱(2)保存时最为稳定。 绿原酸被认为是众多药材和中成 药抗菌解毒、 消炎利胆的主要有效成分， 通常被作为定性甚至定量的指标。 据报道， 绿原酸 的主要生物活性有(1)对透明质酸酶及葡萄糖-6-磷酸酶的抑制作用； (2)对自由基的清除 及抗脂质过氧化作用； (3)抗诱变作用； (4)保肝利胆作用； (5)抗菌、 抗病毒及解痉等作用。 具有较广泛抗菌作用， 但在体内能被蛋白质灭活。 与咖啡酸相似， 口服或腹腔注射时， 可提 高大鼠的中枢兴奋性。 可增加大鼠及小鼠的小肠。

9、蠕动和大鼠子宫的张力。 有利胆作用， 能增 进大鼠的胆汁分泌。 对人有致敏作用， 吸入含有本品的植物尘埃后， 可发生气喘、 皮炎等， 但 食入后可经小肠分泌物作用， 变为无致敏性物质。 有止血、 增高白血球及抗病毒作用。 具有 缩短血凝及出血时间的作用。 0003 绿原酸在植物中广泛存在， 只在几种植物中含量较多， 如金银花、 如葵花籽、 金银 花叶、 咖啡豆、 元宝枫叶、 牛蒡叶、 红薯叶中， 其含量在18干基左右， 不同产地其含量 也不一样， 所含绿原酸异构体种类也不一样， 而且来自不同植物的绿原酸的药理作用也不 一样。 0004 咖啡营养成分： 每100克咖啡豆中含水分2.2克、 蛋白质。

10、12.6克、 脂肪16克、 糖类 46.7克、 纤维素9克、 灰分4.2克、 钙120毫克、 磷170毫克、 铁42毫克、 钠3毫克、 维生素B2 0.12 克、 烟酸3.5毫克、 咖啡因1.3克、 单宁8克。 0005 咖啡豆之水分含量随不同加工阶段及产品， 而有很大的差异， 含壳的潮湿咖啡豆 之水分含量约为50， 而干燥之生咖啡豆约为1013。 矿物质在咖啡豆中的含量虽较 少， 约占生咖啡豆干物重的4， 但却很重要。 它含有多种不同的元素， 其中以钾的含量为最 说明书 1/5 页 3 CN 107141218 A 3 多， 约占所有矿物质量的40， 其次为钙、 镁、 磷、 钠及硫等。 其它。

11、尚有许多含量在PPM层次的 微量元素， 如锌、 锰、 铜、 铷等33种以上。 蔗糖是生咖啡豆中最主要的游离态糖类， 其含量依 品种、 来源及成熟度而异。 多糖类是生咖啡豆中很重要的组成分， 约占干物量的40 50。 以粗蛋白计， 生咖啡豆含量约1316， 若扣除咖啡因及葫芦巴碱等含氮化合物， 真正蛋白质的含量约为8.89.7。 生咖啡豆中也含有多种酵紊， 如脂肪分解酵素、 蛋白 质分解酵素、 醣类分解酵素、 半乳糖水解酵素及过氧化酵素等。 生咖啡豆约含有0.15 0.25的游离氨基酸。 绿原酸至少有3种以上的异构物存在， 其功能主要在于咖啡植株生理 调节。 生咖啡豆的脂质由存在于胚乳中之咖啡油。

12、及存在于咖啡豆外层的蜡质所组成的， 咖 啡豆的平均含量为干物量的15。 还含有植物碱、 葫芦巴碱、 烟碱酸。 0006 咖啡豆中单宁的含量很高， 达到8左右。 单宁是没食子酸酯化形成的化合物， 它 们能与蛋白质和消化酶形成难溶于水的复合物， 影响食物的吸收消化。 可分为水解单宁和 缩和单宁， 两者常共存。 后者也称原花色素， 在全谷、 豆类中的单宁含量较多。 0007 单宁有强吸湿性； 不溶于乙醚、 苯、 氯仿， 易溶于水、 乙醇、 丙酮， 水溶液有涩味。 单 宁不是单一化合物， 化学成分比较复杂， 大致可分为两种， 一种是缩合单宁， 是黄烷醇衍生 物， 分子中黄烷醇的第2位通过C-C键与儿茶。

13、酚或苯三酚结合。 一种是可水解的单宁， 分子中 具有酯键， 是葡萄糖的没食子酸酯， 另一种是常用的单宁。 单宁长期以来仅被我国人民用来 鞣制生皮使其转化为革。 自20世纪50年代后， 单宁能与蛋白质、 多糖、 生物碱、 微生物、 酶、 金 属离子反应的活性以及它的抗氧化、 捕捉自由基、 抑菌、 衍生化反应的行为被揭示后， 其应 用前景和范围迅速扩大。 目前它在食品加工、 果蔬加工、 贮藏、 医药和水处理等方面已取得 重要突破， 近年来它在啤酒生产中比五倍子单宁具有更好的安全性。 0008 公开号为CN1813556A的中国专利介绍了一种高含量绿原酸类物质的咖啡豆加工 方法， 将咖啡生豆焙煎处理。

14、制备焙煎咖啡豆的咖啡豆加工方法， 使高温高压流体与咖啡生 豆接触实施焙煎处理。 0009 公开号为CN101404891A的中国专利介绍了一种绿原酸类含有物的制造方法， 将咖 啡豆提取物(A)与水混合性有机溶剂(B)和水(C)的混合物， 在使与(A)混合后的(B)/(C)的 质量比达到70/3099.5/0.5的条件下相接触后， 回收固形部分。 可以通过简便的方法得到 异味异嗅得到降低的绿原酸类含有物。 0010 公开号为CN1425643的中国专利介绍了一种金银花中绿原酸的提取纯化方法： 干 金银花粉碎， 采用稀乙醇对金银花进行二次回流提取， 浓缩提取物再用絮凝法初步除杂纯 化， 最后采用大。

15、孔树脂法或酸性乙酸乙酯萃取法纯化精制。 0011 公开号为CN1616403的中国专利介绍了从金银花中提取制备绿原酸的工艺： 金银 花加水或乙醇进行回流提取， 过滤， 收集滤液并回收溶剂， 加乙醇沉淀杂质， 过夜， 过滤， 减 压回收溶剂， 加水适量， 静置过夜， 过滤， 滤液上大孔树脂柱， 用洗脱剂浓缩， 收集含有绿原 酸的组分， 上聚酰胺柱， 用洗脱剂洗脱， 收集含有绿原酸的组分， 浓缩， 精制得到含量大于 95的绿原酸。 0012 公开号为CN1199728的中国专利介绍了一种从金银花中提取绿原酸的工艺： 金银 花加酸性乙醇浸泡一定时间， 加热回流提取一定时间， 药渣再加酸性乙醇回流提取。

16、一定时 间， 合并药液， 减压回收乙醇， 浓缩、 精制。 0013 目前高品质咖啡豆主要用于加工咖啡， 其中还有一大部分如死豆等并没有得到很 说明书 2/5 页 4 CN 107141218 A 4 好利用， 将死豆直接使用会将咖啡带有股青涩味， 并且死豆含有更高的单宁物质。 若将这部 分咖啡豆进行充分利用， 会大大提高种植收益。 另外直接采用咖啡豆酸水进行提取绿原酸， 由于咖啡豆中含有大量脂类物质， 将会影响绿原酸的提取。 发明内容 0014 本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种工艺合理、 操作简单、 工艺周 期短、 咖啡豆综合利用程度高、 快速提取绿原酸和没食子酸的生产工艺。 00。

17、15 本发明采用的技术方案包括： 对咖啡豆进行乙醚脱脂处理， 采用丙酮提取， 酸水 解， 上大孔吸附树脂， 浓缩， 乙酸乙酯萃取， 反相柱层析， 活性碳脱色， 乙酸乙酯结晶和高纯 度乙醇重结晶， 得到绿原酸和没食子酸纯品。 0016 因此， 本发明提供一种从咖啡豆提取绿原酸和没食子酸的方法， 具体步骤包括如 下： 0017 (1)粉碎已干燥好的咖啡豆原料至10目20目， 加入乙醚进行冷浸提34小时， 其 中咖啡豆的重量kg与乙醚的体积L比为1:715； 0018 (2)陶瓷膜过滤一次得咖啡豆残渣和含乙醚溶液， 将含乙醚溶液进行在4050 下减压浓缩， 回收乙醚， 并得到咖啡豆脂； 0019 (。

18、3)将咖啡豆残渣与丙酮溶液进行混合， 室温浸提， 时间为35小时， 其中咖啡豆 残渣的重量kg与丙酮溶液的体积L比为1:510， 丙酮溶液为pH值为3的盐酸水溶液， 其中含 有80丙酮； 0020 (4)陶瓷膜过滤一次得滤液， 调节pH到11.5， 3045保温3560min， 将所得滤 液进行减压浓缩， 回收丙酮， 并得到提取液 ； 0021 (5)将提取液 直接上AB-8大孔吸附树脂， 吸附30min后， 用1BV上柱液的纯化水洗 脱， 弃洗脱液， 再用3BV上柱液的pH值为4、 30乙醇水溶液(含有0.0001mol/L盐酸)洗脱， 收 集乙醇洗脱液 ， 浓缩至原体积的1/101/25，。

19、 得浓缩液 ； 0022 (6)用3BV上柱液的pH值为1、 50乙醇洗脱(含有0.1mol/L盐酸)， 收集乙醇洗脱液 ， 浓缩至原体积的1/101/20， 得浓缩液； 0023 (7)用弱酸性活性炭对浓缩液 进行脱色， 间歇搅拌脱色1h， 陶瓷膜过滤一次得滤 液， 将该滤液再次浓缩至有白色浑浊物为止， 冷却至14结晶8h， 过滤得粗结晶， 再经重 结晶后得咖啡没食子酸纯品； 0024 (8)对浓缩液进行6000rpm离心1020min， 得上清液， 上清液用两至三倍体积的 乙酸乙酯对进行萃取， 收集上层含有乙酸乙酯的萃取液， 在4050下减压浓缩， 回收乙酸 乙酯， 并得到绿原酸纯品。 0。

20、025 所述过滤过程都是采用陶瓷膜过滤， 膜孔孔径大小为0.22 m。 0026 所述浓缩过程都是采用减压浓缩， 温度控制在4055之间。 0027 所述步骤(7)中所加入活性碳的重量kg与浓缩液 的体积L比为0.33:1。 0028 技术效果 0029 1、 经过长期摸索， 本发明确定了采用乙酸乙酯在室温条件下进行重结晶， 使绿原 酸含量达到最高。 0030 2、 咖啡豆中绿原酸含量高， 云南地区的咖啡豆绿原酸含量高达14， 且价格低。 使 说明书 3/5 页 5 CN 107141218 A 5 用咖啡豆作为金银花、 杜仲叶等药材的替代， 既大大提高了咖啡豆等残渣的利用效率， 提高 咖啡豆。

21、的附加值， 又摆脱了金银花、 杜仲叶等药材的依赖， 完全缓解了市场对金银花、 杜仲 叶等药材的大量需求， 扩展了绿原酸提取原料的药用来源资源。 0031 3、 采用脱脂处理能大大地降低其浸提液的黏度， 提高了过滤速度， 又能得到大量 脂类物质， 降低了生产成本。 具体实施方式 0032 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明， 以下实施例旨在说明本发明而不是 对本发明的进一步限定。 0033 实施例1 0034 称取100kg咖啡豆原料， 进行粉碎至10目20目， 加入800L乙醚进行冷浸提34小 时； 陶瓷膜过滤一次得咖啡豆残渣和含乙醚溶液， 将含乙醚溶液进行在4050下减压浓 缩， 回收乙。

22、醚， 并得到咖啡豆脂15 .4kg； 将咖啡豆残渣与500L的80丙酮溶液(含有 0.001mol/L盐酸)进行混合， 室温浸提， 时间为35小时， 其中80丙酮溶液是指含有400L 丙酮和100L的0.001mol/L盐酸水溶液混合制成pH值为3的80丙酮溶液。 陶瓷膜过滤一次 得滤液， 调节pH到1， 40保温40min， 将所得滤液进行减压浓缩， 回收丙酮， 并得到80L提取 液 ； 将提取液 直接上AB-8大孔吸附树脂， 吸附30min后， 用1BV上柱液的纯化水洗脱， 弃洗 脱液， 再用3BV上柱液的pH值为4、 30乙醇水溶液(含有0.0001mol/L盐酸)洗脱， 收集乙醇 洗脱。

23、液 220L， 浓缩至20L得浓缩液 ； 用3BV上柱液的pH值为1、 50乙醇洗脱(含有0.1mol/L 盐酸)， 收集240L乙醇洗脱液， 浓缩至原体积的1/12， 得20L浓缩液； 用6kg弱酸性活性炭 对浓缩液 进行脱色， 间歇搅拌脱色1h， 陶瓷膜过滤一次得滤液， 将该滤液再次浓缩至有白 色浑浊物为止， 冷却至14结晶8h， 过滤得粗结晶， 再经重结晶后得咖啡没食子酸纯品 5.28kg； 对浓缩液进行6000rpm离心1020min， 得上清液， 上清液用两至三倍体积的乙酸 乙酯对进行萃取， 收集上层含有乙酸乙酯的萃取液， 在4050下减压浓缩， 回收乙酸乙 酯， 并得到绿原酸纯品5。

24、.82kg。 经HPLC检测绿原酸样品的纯度为98.75； 没食子酸样品的 纯度为98.46。 0035 实施例2 0036 称取200kg咖啡豆原料， 进行粉碎至10目20目， 加入1500L乙醚进行冷浸提34 小时； 陶瓷膜过滤一次得咖啡豆残渣和含乙醚溶液， 将含乙醚溶液进行在4050下减压 浓缩， 回收乙醚， 并得到咖啡豆脂30kg； 将咖啡豆残渣与1200L的80丙酮溶液(含有 0.001mol/L盐酸)进行混合， 室温浸提， 时间为35小时， 其中80丙酮溶液是指含有960L 丙酮和240L的0.001mol/L盐酸水溶液混合制成pH值为3的80丙酮溶液。 陶瓷膜过滤一次 得滤液， 。

25、调节pH到1.5， 45保温40min， 将所得滤液进行减压浓缩， 回收丙酮， 并得到200L提 取液 ； 将提取液 直接上AB-8大孔吸附树脂， 吸附30min后， 用1BV上柱液的纯化水洗脱， 弃 洗脱液， 再用3BV上柱液的pH值为4、 30乙醇水溶液(含有0.0001mol/L盐酸)洗脱， 收集乙 醇洗脱液 500L， 浓缩至原体积的1/25， 得20L浓缩液 ； 用3BV上柱液的pH值为、 50乙醇洗 脱(含有0.1mol/L盐酸)， 收集乙醇洗脱液500L， 浓缩至原体积的1/20， 得浓缩液； 用5kg 弱酸性活性炭对浓缩液 进行脱色， 间歇搅拌脱色1h， 陶瓷膜过滤一次得滤液，。

26、 将该滤液再 次浓缩至有白色浑浊物为止， 冷却至14结晶8h， 过滤得粗结晶， 再经重结晶后得咖啡没 说明书 4/5 页 6 CN 107141218 A 6 食子酸纯品11.24kg； 对浓缩液进行6000rpm离心1020min， 得上清液， 上清液用两至三 倍体积的乙酸乙酯对进行萃取， 收集上层含有乙酸乙酯的萃取液， 在4050下减压浓缩， 回收乙酸乙酯， 并得到绿原酸纯品11.56kg。 经HPLC检测绿原酸样品的纯度为98.86； 没食 子酸样品的纯度为98.57。 0037 实施例3 0038 称取400kg咖啡豆原料， 进行粉碎至10目20目， 加入3000L乙醚进行冷浸提34 。

27、小时； 陶瓷膜过滤一次得咖啡豆残渣和含乙醚溶液， 将含乙醚溶液进行在4050下减压 浓缩， 回收乙醚， 并得到咖啡豆脂60kg； 将咖啡豆残渣与2000L的80丙酮溶液(含有 0.001mol/L盐酸)进行混合， 室温浸提， 时间为35小时， 其中80丙酮溶液是指含有1600L 丙酮和400L的0.001mol/L盐酸水溶液混合制成pH值为3的80丙酮溶液。 陶瓷膜过滤一次 得滤液， 调节pH到1， 40保温45min， 将所得滤液进行减压浓缩， 回收丙酮， 并得到300L提取 液 ； 将提取液 直接上AB-8大孔吸附树脂， 吸附30min后， 用1BV上柱液的纯化水洗脱， 弃洗 脱液， 再用。

28、3BV上柱液的pH值为4、 30乙醇水溶液(含有0.0001mol/L盐酸)洗脱， 收集乙醇 洗脱液 800L， 浓缩至原体积的1/25， 得32L浓缩液 ； 用3BV上柱液的pH值为1、 50乙醇洗脱 (含有0.1mol/L盐酸)， 收集乙醇洗脱液800L， 浓缩至原体积的1/20， 得40L浓缩液； 用 5kg弱酸性活性炭对浓缩液 进行脱色， 间歇搅拌脱色1h， 陶瓷膜过滤一次得滤液， 将该滤液 再次浓缩至有白色浑浊物为止， 冷却至14结晶8h， 过滤得粗结晶， 再经重结晶后得咖啡 没食子酸纯品23.38kg； 对浓缩液进行6000rpm离心1020min， 得上清液， 上清液用两至 三倍体积的乙酸乙酯对进行萃取， 收集上层含有乙酸乙酯的萃取液， 在4050下减压浓 缩， 回收乙酸乙酯， 并得到绿原酸纯品24.61kg。 经HPLC检测绿原酸样品的纯度为98.75； 没食子酸样品的纯度为98.95。 说明书 5/5 页 7 CN 107141218 A 7 。