全 文 ：大孔吸附树脂分离纯化越橘果渣总黄酮的研
究
钱慧碧1 , 辛秀兰2 , 兰　蓉2 , 李亚东1
1.吉林农业大学园艺学院 ,长春 130118;2.北京电子科技职业学院 ,北京 100029
摘　要:采用紫外分光光度法测定总黄酮含量 , 比较了 6 种大孔树脂对越橘果渣总黄酮的吸附和解吸效果 ,
从中筛选出适合分离纯化越橘果渣总黄酮的树脂 , 并对其吸附和解吸条件进行了探讨。结果表明:HPD-600
树脂为纯化越橘果渣总黄酮的最佳树脂 ,并确定其吸附流速 2 BV/h , 吸附 pH 3.8 , 解吸剂选用 60%乙醇。经
HPD-600 精制的越橘果渣总黄酮为褐色粉末 , 总黄酮纯度由原料果渣的 10.92%提高到 53.5%, 提高了 4.8
倍。
关键词:越橘果渣;总黄酮;大孔树脂
中图分类号:R284.2;S663.9　　　文献标识码:A　　　文章编号:1000-5684(2009)05-0611-05
Studies on Purification of Total Flavonoids from the Marc of Blueberry
by Macroporous Resins
QIAN Hui-bi1 , XIN Xiu-lan2 , LAN Rong2 , LI Ya-dong1
1.College of Horticulture , Jilin Agricultural University , Changchun 130118 , China;2.Biotechnology
Center , Beijing Vocational College of Electronic Science and Technology , Beijing 100029 , China
Abstract:The absorption and desorption properties of six kinds of macroporous resin were studied.Of the
six resins screened , HPD-600 was the best type to extract flavonoids from the marc of blueberry.The
total content of flavonoids was measured by UV-spectrophotometric method.The result showed that the
optimum condition to purify total flavonoids by HPD-600 was to control the flow velocity at 2 BV/h , pH
value at 3.8 and with 60%ethanol as washing solution.The total flavonoids produced by this process was
brown powder with total flavonoids purity up to 53.5%,which was 4.8 times higher than that of the origi-
nal sample.
Key words:marc of blueberry ;total flavonoid;macroporous resin
　　越橘是杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vaccini-
um spp.)植物 ,其果实具有独特的营养价值 ,因此
被世界粮农组织列为人类五大健康食品之一[ 1] 。
在生产越橘汁及果酒过程中会产生大量的果
渣。这些含有丰富黄酮类化合物的果渣通常被作
为废弃物 ,极大地浪费了资源。有资料显示黄酮
类化合物是一类具有广泛生物活性的物质 ,具有
抗氧化 、抗肿瘤 、抗病毒 、防治心血管疾病及增强
人体免疫能力等多种生物活性[ 2-4] 。为了充分利
用越橘果渣资源 ,变废为宝 ,对越橘果渣进行深加
工研究具有重要的现实意义。为此 ,本试验利用
6种不同极性的大孔吸附树脂纯化越橘果渣总黄

通讯作者
基金项目:公益性行业(农业)科研专项(nyhyzx07-028 , 2006-G25),吉林省科技发展重点项目(2007-5013),北京市职业院校教师素
质提高工程项目
作者简介:钱慧碧 ,女 ,硕士研究生 ,主要从事小浆果深加工研究。
收稿日期:2008-12-20　　修回日期:2009-02-28
吉林农业大学学报　2009 ,31(5):611 ～ 615 http:// xuebao.jlau.edu.cn
Journal of Jilin Agricultural University E-mail:jlndxb@vip.sina.com
DOI :10.13327/j .j jlau.2009.05.044
酮 ,从中筛选出较为理想的树脂 ,并对树脂分离纯
化工艺进行了优化。
1　材料 、仪器与试剂
1.1　材料
越橘果渣为制作越橘果汁饮料及果酒所剩余
的残渣。
1.2　试剂
芦丁[生化试剂(BR),中国药品生物药品检
定所] ,乙醇 、HCl 、NaOH、石油醚 、NaNO2、Al(NO3)3
等(均为分析纯), X-5 、S -8 、HPD-100 、HPD-
600 、D4020 、AB-8　6 种型号的大孔树脂由河北
沧州宝恩化工有限公司生产。
1.3　仪器
UV-9100型紫外可见分光光度计(北京瑞利
分析仪器公司),电子分析天平(奥豪斯国际贸易
上海有限公司),电热恒温水浴锅(常州国华电器
有限公司),RE-52型旋转蒸发仪(上海申胜生物
技术有限公司), HZQ-F 全温振荡培养箱(哈尔
滨市东联电子技术开发有限公司), DZF -250型
真空干燥箱(郑州科工贸有限公司)。
2　方法与结果
2.1　大孔吸附树脂预处理
大孔树脂用无水乙醇浸泡 24 h ,使充分溶胀。
用95%乙醇淋洗直至析出液与等量水混合无白
色浑浊为止 ,再用去离子水洗至无醇味 。
2.2　越橘果渣总黄酮样品液的制备
取一定量湿果渣 ,真空干燥箱中 60℃烘干 ,
粉碎过60目筛 ,经石油醚脱脂 ,并除去部分色素。
采用水作为提取溶剂 , 70℃下浸提 3 h。抽滤 ,收
集滤液 ,旋转蒸发仪挥去溶剂 ,得总黄酮粗提物。
用去离子水配成水溶液作为样品液[ 5] 。
2.3　总黄酮含量的测定
本试验采用芦丁为对照品 , 采用 NaNO2 -
Al(NO3)3测定总黄酮含量[ 6] 。
(1)标准曲线的绘制。精确称取芦丁对照品
11 mg ,配制0.011 mg/mL的芦丁标准品乙醇溶液。
分别准确吸取上述溶液 0 , 1.0 , 2.0 , 3.0 , 4.0 ,
5.0 mL于 10 mL容量瓶中。各加入60%的乙醇至
5 mL、10%硝酸钠溶液 0.3 mL ,混匀 ,放置 6 min;
加入 10%硝酸铝溶液 0.3 mL ,摇匀 ,放置 6 min;
加入 8%氢氧化钠溶液 2 mL ,最后用 60%乙醇定
容至刻度 ,摇匀 ,放置 15 min。以第 1瓶为空白对
照 ,510 nm 波长下测其吸光度 。以吸光度(A)为
横坐标 、浓度(C)为纵坐标 ,绘制标准曲线 。得回
归方程为 C=0.087 4A-0.000 4 , R2=0.999 2。
(2)总黄酮含量的测定 。取适量样品溶液 ,按
照标准曲线制作方法操作。加入显色剂 , 510 nm
波长下测定吸光度 ,依照回归方程计算总黄酮含
量。
2.4　6种不同极性大孔吸附树脂的筛选
2.4.1　静态吸附量的测定　准确称取经预处理
的树脂各 2 g分别装入 100 mL 的锥形瓶中 ,每种
树脂设3次重复。加入越橘果渣样品液 30mL ,置
恒温振荡器中 , 30℃, 110 r/min振荡 24 h ,抽滤。
收集滤液 ,按本文“2.3”方法测定滤液中剩余总黄
酮含量 ,计算各树脂的吸附量及吸附率 ,并计算 3
次重复的均值 。结果见表 1。
Q1=(C0-CV)×V1/W;
α=[(C0-CV)/C0] ×100%。
式中:Q1为吸附量(mg/g), α为吸附率(%),
C0 为起始 浓度 (mg/mL), CV 为剩余 浓度
(mg/mL), V1 为溶液体积(mL), W 为树脂质量
(g)。此计算方法假设吸附前后溶液体积不变。
2.4.2　静态解吸量的测定　准确称取测定静态
吸附量时吸附饱和的树脂各2 g ,分别装入100 mL
的锥形瓶中 ,每种树脂设 3次重复 。加入 60%乙
醇30 mL ,置于恒温振荡器中 , 30℃, 110 r/min振
荡 24 h ,抽滤 ,收集滤液 ,按本文“2.3”方法测定滤
液中总黄酮含量 ,计算各树脂的解吸量及解吸率 ,
并计算3次重复的均值 ,结果见表 1。
Q2=C2V2/W;
β=[ C2V2/(C0-CV)V1] ×100%。
式中 C2 为解析液浓度(mg/mL);V2 为解析
液体积(mL);Q2 为解吸量(mg/g);β 为解吸率
(%)。
612　　　吉林农业大学学报　2009年 10月
Journal of Jilin Agricultural University 2009 , October
表 1　6种大孔树脂静态吸附和解吸性能的比较分析
Table 1.Static adsorption and desorption analysis of six macroporous resins
树脂型号
Resin model
树脂极性
Resin polarity
吸附量/(mg·g -1)
Absorption
吸附率/ %
Absorption rate
解吸量/(mg·g-1)
Desorption
解吸率/ %
Desorption rate
HPD-600 极性 2.098 95.17 1.98 95.07
S-8 极性 2.115 95.91 1.35 63.83
HPD-400 弱极性 2.067 93.74 1.85 89.13
AB-8 弱极性 2.040 92.51 1.74 85.29
X-5 非极性 1.905 86.39 1.71 81.42
D4020 非极性 2.055 93.19 1.65 80.29
　　由表 1可以看出 ,各种树脂对越橘果渣总黄
酮均有一定的吸附量 , 树脂 HPD -600 , S -8 ,
HPD-400吸附量略高于 AB-8 , X-5 , D4020 ,其
中HPD-600吸附率最高 ,可能是因为 HPD-600
树脂的极性与越橘果渣总黄酮的极性相近。解吸
率的大小主要取决于吸附剂与吸附质的作用力。
黄酮具有一定的极性和亲水性 ,HPD-400和 S-
8树脂分别为弱极性和极性树脂 ,吸附力强 ,所以
解吸率偏低 ,HPD-600为极性树脂但孔径稍大 ,
利于解吸 。由于 HPD-600 型树脂解吸率最高 ,
吸附-解吸量较高 ,表现出最佳的综合性能 。综
上所述HPD-600适用于纯化越橘果渣总黄酮。
2.5　HPD-600大孔吸附树脂纯化越橘果渣总
黄酮的工艺条件
称取 HPP -600树脂适量 ,湿法装入层析柱
中 ,95%乙醇冲洗层析柱 ,直至析出液与等量水混
合无白色浑浊现象为止 ,再用去离子水洗涤至无
醇味 。将越橘果渣总黄酮浸提液稀释 、上柱
(1.5 cm×20 cm),收集不同倍数树脂体积 ,通过
测定总黄酮含量 ,考察样品溶液流速 、样品溶液浓
度 、样品溶液 pH 值等因素对树脂吸附性能的影
响 ,确定最佳吸附工艺条件。
对已吸附饱和的树脂进行脱附试验 ,用去离
子水洗至树脂无还原糖 ,用不同浓度的乙醇以一
定洗脱速度洗脱 ,收集洗脱液。通过测定总黄酮
含量 ,考察脱附剂的浓度等因素对树脂脱附性能
的影响 ,确定最佳脱附工艺条件。
2.5.1　不同流速对总黄酮吸附量的影响　将一
定浓度的黄酮水溶液分别以 2 , 3 , 4 BV/h的流速
上柱 ,收集不同倍数树脂体积(BV)溶液 ,按本文
“2.3”方法测定总黄酮含量 ,考察不同流速下树脂
的吸附效果 ,每处理重复 3次取平均值。结果见
图1 。
图 1　流速对黄酮吸附量的影响
Fig.1.Effect of flow velocity on absorption rate of total
flavones
　　图1中结果表明 ,样品溶液的流速越慢 ,吸附
效果越好 , 3种流速以 2 BV/h 的效果最佳 ,当流
出液的体积为 4 BV时 ,才测得有总黄酮的泄漏。
而 3 BV/h ,4 BV/h的流速则泄漏点出现较早 。这
是由于流速过快时 ,树脂尚未及时吸附总黄酮就
已随吸附液流出 ,而流速慢则有利于样品液中有
效成分在树脂床中充分进行粒扩散和膜扩散 。综
合考虑纯化效率及生产效率 ,以采用流速 2 BV/h
比较适宜 。
2.5.2　pH对总黄酮吸附的影响　将0.27 mg/mL
的黄酮水溶液 50 mL 分别用 0.5 mol/L NaOH 溶
液 ,0.5 mol/L HCl 溶液配成不同 pH 值 , 按本文
“2.3”方法测定总黄酮含量 ,计算吸附率 ,考察不
同pH 值下树脂的吸附效果 , 每个 pH 值重复 3
次 ,结果见表 2。
结果显示溶液在酸性环境中吸附率较高 ,因
为黄酮具有多酚结构 ,呈弱酸性 ,在酸性环境中黄
酮以分子的状态存在 ,吸附效果良好 ,样品溶液
pH值为 3.8时 ,树脂对黄酮的吸附效果最好 。因
此 ,试验选用 pH 值为 3.8 作为上柱的最佳吸附
pH值 。
613钱慧碧等:大孔吸附树脂分离纯化越橘果渣总黄酮的研究
吉林农业大学学报 Journal of Jilin Agricultural University
表 2　pH值对总黄酮吸附率的影响
Table 2.Effect of pH on adsorption rate of total flavonoids
pH
Acidity value
3.0 3.8 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0
吸附率/ %
Absorption rate
82.80 89.80 85.67 85.35 83.12 71.66 76.62 74.20
2.5.3　样品液质量浓度对总黄酮吸附的影
响　将不同质量浓度的黄酮水溶液调节至 pH
3.8 ,并以 2 BV/h的流速通过树脂柱 ,收集不同倍
数树脂体积(BV),按本文“2.3”方法计算总黄酮
含量 ,考察不同样品液浓度下树脂的吸附效果 ,每
个处理重复3次 ,取平均值 。结果见图 2。
图 2　样品溶液浓度对总黄酮吸附量的影响
Fig.2.Effect of concentration of sample solution on
absorption rate of total flavonoids
　　由图 2可以看出 ,随样品溶液质量浓度的增
加 ,黄酮泄漏加快 , 当样品溶液总黄酮浓度为
0.32 mg/mL时 , 4 BV 时才有黄酮泄漏 ,而样品溶
液总黄酮浓度为 0.64 mg/mL , 1.28 mg/mL , 2 BV
时即开始有黄酮的泄漏 ,而且随着样品溶液体积
的增加 ,黄酮泄漏量增加 。因此 ,选择样品溶液总
黄酮浓度为0.32 mg/mL。
2.5.4　乙醇浓度对总黄酮解吸的影响　树脂吸
附黄酮达饱和后 ,用去离子水洗涤至流出液呈澄
清状态。然后用不同浓度乙醇以 2 BV/h的流速
冲洗树脂柱 ,每处理重复 3次 ,测定总黄酮含量 ,
计算解吸率 ,结果见表 3。
表3 显示 ,乙醇浓度为 60%时 ,黄酮解吸率
最高 ,可达 81.93%。而其他浓度的乙醇其解吸
率稍低。因为不同浓度的乙醇 ,极性大小也不同 ,
60%乙醇的解吸率最高 ,是由于其极性与越橘果
渣黄酮极性相近 。因此 ,试验确定浓度为 60%的
乙醇为最佳解吸剂。
表 3　乙醇浓度对越橘果渣总黄酮解吸率的影响
Table 3.Effect of ethanol concentration on desorption rate of total flavonoids
乙醇/ %
Ethanol concentration
50 60 70 80 90
解吸率/ %
Desorption rate
71.78 81.93 77.23 77.85 74.38
2.5.5　HPD-600动态洗脱曲线　黄酮水溶液通
过HPD-600 树脂柱吸附饱和后 ,用 5倍量的去
离子水洗涤树脂 ,至流出液无颜色 。用 60%乙醇
溶液通过树脂柱解吸 ,解吸液每 10 mL一流分 ,直
至解吸完全。测定每一流分总黄酮含量 。然而洗
脱时流速越高 ,拖尾现象越明显 ,所需的洗脱剂越
多。资料显示洗脱流速一般为吸附流速的 1/2 ,
因此选 1 BV/h为洗脱流速 。绘制动态解吸曲线 ,
结果见图 3。
图 3　动态洗脱曲线
Fig.3.Dynamic elution curve
614　　　吉林农业大学学报　2009年 10月
Journal of Jilin Agricultural University 2009 , October
　　图 3 显示 , 60%乙醇洗脱液通过树脂柱 1/3
时黄酮开始被洗脱下来 ,1 BV 后迅速达到高峰 ,
乙醇通过 3 BV后 ,树脂柱上吸附的总黄酮基本被
洗脱下来 。从整个图谱中可看出 ,该方法出峰快 ,
且无明显脱尾现象。
2.6　HPD-600纯化越橘果渣总黄酮纯度测定
准确称取经预处理的越橘干果渣 2 g , 共 2
份 ,用 20倍体积的水 ,70℃回流提取 3 h ,抽滤 ,浓
缩 ,干燥成干膏 ,称重。用 60%乙醇溶解定容至
100 mL ,取 1 mL 测定总黄酮含量 ,计算总黄酮纯
度。取上述溶液 ,挥去乙醇 ,并用去离子水稀释至
100 mL 上柱 ,经HPD-600大孔树脂纯化后 ,解吸
液用旋转蒸发仪挥去乙醇溶剂后 ,60℃真空干燥 ,
研磨后得产品 。准确称取黄酮提取物粉末
0.01 g ,用 60%乙醇溶解 ,并于 10 mL 容量瓶中定
容 ,摇匀。精密吸取样品溶液 1 mL ,共 3份 ,测定
吸光度 ,取平均值 ,计算总黄酮纯度 。
表4 结果显示 ,经 HPD-600 纯化后得到最
终产品为褐色粉末 ,纯度由果渣的 10.92%提高
到53.50%,提高了 4.8倍。
表 4　越橘果渣总黄酮纯度测定结果
Table 4.Purity of total flavonoids of blueberry marc
项目
Item
m(干膏)/ g
Quality of
dry paste
m(黄酮)/mg
Flavonoids
concentration
总黄酮纯度/ %
Purity of
f lavonoids
纯化前
Before Purity 0.54 58.99 10.92
纯化后
After purity
0.01 5.35 53.50
3　结　论
(1)对6 种大孔吸附树脂的筛选试验结果表
明:HPD-600大孔吸附树脂对越橘果渣总黄酮有
很高的吸附和解吸能力 ,适用于对越橘果渣总黄
酮的纯化 。
(2)提取液流速越快 ,黄酮的泄漏点出现得越
早 ,综合考虑纯化效率和生产效率 , 因此采用
2 BV/h的上柱流速 。黄酮为弱酸性物质 ,在酸性
环境中吸附良好 ,样品溶液 pH 值达 3.8时 ,吸附
黄酮效果最好 。60%乙醇解吸率最高 。
(3)动态洗脱试验结果表明 ,采用上述方法
出峰快 ,且无明显脱尾现象。
(4)经 HPD-600大孔吸附树脂纯化的越橘
果渣总黄酮纯度可达 53.50%,可见大孔树脂纯
化越橘果渣总黄酮效果良好。
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