全 文 ：山竹（Garcinia mangostana）又名莽吉柿、 凤果，
是藤黄科藤黄属一种间杂交的异源多倍体果树 [1]，
原产于东南亚。 目前， 泰国、 越南、 马来西亚、 印
度尼西亚、 菲律宾等国家有大量种植 [2]； 在中国台
湾、 贵州、 福建等地也有少量栽培。 山竹素有 “果
中皇后” 的美誉， 果肉嫩软多汁， 甜而略带酸味，
性凉解热， 含有多种维生素、 有机酸、 蛋白质及丰
富的矿物质元素 [2]。 成熟的山竹外壳呈暗紫色， 果
壳占单果鲜重的 50％左右， 含有大量的粗纤维、
果胶和多酚类物质。 在泰国， 切片晒干后的山竹壳
作为传统医药常用于腹泻、 痢疾、 皮肤感染、 化
脓、 痤疮、 慢性溃疡、 白带等疾病治疗 [3-5]。 近年
来有研究结果表明， 山竹壳还可去除水中低浓度的
钴、 铅、 镉等重金属[6]。
原花青素（procyanidins, 简称 PC）是广泛存在
于植物界中的一种多酚类物质， 它是不同数量的黄
烷-3-醇聚合而成的聚合物的总称 [7]。 大量研究结
果表明， 低聚原花青素具有较强的抗氧化、 抗辐
射、 抗过敏、 抗菌抑菌以及预防心血管疾病、 抑制
肿瘤的能力[8-9]， 目前研究最多最广的是葡萄籽原花
青素。 由于原花青素的诸多生理活性， 现已被广泛
用于医药、 保健品、 食品及化妆品等领域。 大孔吸
附树脂技术设备简单、 操作方便、 再生方便、 并具
有较好的选择性[10]， 近些年在天然产物的分离纯化
中得到了广泛的应用。 本研究就大孔树脂对山竹壳
原花青素的静态吸附和解吸性能、 上样速度及洗脱
速度等工艺参数进行了研究， 探讨不同树脂分离纯
化山竹壳原花青素的方法和条件， 旨在为山竹壳原
花青素纯化工艺的建立和优化提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
山竹， 购于集美菜市场， 剥壳洗净冷冻干燥，
然后粉碎成末过 60目筛， 于 4℃避光保存备用。
大孔树脂 XDA-6、 XDA-7、 LSA-10（西安蓝晓
科技有限公司）， AB-8、 X-5、 NKA-9、 D101（南开
大学化工厂 ） ， HPD-750、 HPD-600、 HPD-450
（沧州宝恩化工有限公司）。 儿茶素标准品， 美国
热带作物学报 2013， 34（3）： 569-573
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2012-12-24 修回日期 2013-02-13
作者简介 杨 青（1988年—）， 女， 硕士研究生； 研究方向： 天然活性产物。 *通讯作者： 熊何健， E-mail： hjxiong@jmu.edu.cn。
大孔树脂纯化山竹壳原花青素的研究
杨 青， 何传波， 魏好程， 白仁奥， 熊何健 *
集美大学生物工程学院， 福建厦门 361021
摘 要 研究比较了 10 种大孔吸附树脂对山竹壳原花青素的吸附和解吸性能， 筛选出最适的大孔吸附树脂， 并
对该树脂的静态和动态吸附条件进行研究。 结果表明， 大孔吸附树脂 XDA-7 对山竹壳原花青素有很好的吸附和
解吸性能， 最佳吸附和解吸条件为： 吸附流速为 2 BV/h， 解吸液乙醇浓度为 60％， 解吸流速为 2 BV/h， 解吸液
体积为 6 BV。 得到纯化的原花青素纯度为 66.20％。
关键词 山竹壳； 原花青素； 大孔吸附树脂； 纯化
中图分类号 TS255.1 文献标识码 A
Purification by Macroreticular Resin of Procyanidines
from Mangosteen Shell
YANG Qing, HE Chuanbo, WEI Haocheng, BAI Renao, XIONG Hejian
Bioengineering College of Jimei University, Xiamen, Fujian 361021, China
Abstract The adsorption and desorption performances for procyanidins from mangosteen shell were studied in this
paper. The optimum resin was selected from ten macroreticular resins, and the static adsorption and dynamic
adsorption conditions for it were studied. The results showed that XDA-7 resin was the best for procyanidins from
mangosteen shell and the optimal conditions were as follow: adsorption flow 2 BV/h, elution agent ( ethanol)
concentration of 60%, and washing flow 2 BV/h, elution agent volume 6 BV. Under the proposed conditions, the
purity of procyanidins from mangosteen shell was 66.20%.
Key words Mangosteen shell; Procyanidins; Macroreticular resins; Purification
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2013.03.033
第 34 卷热 带 作 物 学 报
Sigma 公司。 无水乙醇、 甲醇 、 NaOH、 浓盐酸 、
香草醛， 均为分析纯。
MDS-6 微波消解仪， 上海新仪微波化学科技
有限公司； FD-1-50 冷冻干燥机， 北京博医康实
验仪器有限公司； UV-8000 紫外可见分光光度计，
上海元析仪器有限公司； BTi-100 恒流泵， 上海琪
特分析仪器有限公司； HNY-1102C 智能摇床， 天
津欧诺仪器仪表有限公司。
1.2 方法
1.2.1 大孔吸附树脂的预处理[11] 为去除树脂中的
残留原料、 防腐剂等各种杂质， 使用前要先对其进
行预处理： 先用 95％乙醇将大孔吸附树脂浸泡 24 h，
充分溶胀后用去离子水冲洗至流出液不再呈白色浑
浊。 再用 4％的 NaOH 溶液浸泡 12 h， 用去离子水
冲洗至中性， 再用 4％的 HCl 溶液浸泡 12 h， 去离
子水冲洗至中性备用。
1.2.2 山竹壳原花青素粗提液的制备 称取一定
量的山竹壳粉末， 以乙醇为提取剂进行微波萃取，
然后将提取液在 4 000 r/min 条件下离心 10 min，
取上层清液减压回收乙醇， 即得山竹壳原花青素粗
提浓缩液， 用蒸馏水稀释成不同浓度的样品溶液，
备用。
1.2.3 原花青素含量的测定（香草醛-盐酸法[12]）
标准曲线的绘制： 准确称取 0.100 0 g 儿茶素
标准品， 用水溶解并定容至 100 mL， 即得标准品
母液（1 mg/mL）。 再用蒸馏水将标准品母液分别稀
释成一定浓度的系列溶液， 分别取不同浓度的标准
品溶液 1 mL 置于用锡箔纸包裹的具塞试管中， 加
入 6.0 mL 4％香草醛-甲醇液， 再加入 3 mL浓盐酸，
混匀， 于 30℃水浴显色 15 min， 以 1 mL 去离子水
同法操作作为空白， 在 500 nm 下测定吸光度 A。
以吸光度 A为纵坐标， 浓度 C为横坐标作标准曲线，
得到回归方程为 y=0.002 4x+0.001 2， R2=0.999 3。
1.2.4 树脂的筛选 准确称取预处理好的 10种大
孔树脂各 2.0 g 于 250 mL 锥形瓶中， 加入浓度为
4.075 0 mg/mL 的提取液 60 mL， 置于恒温振荡器在
25 ℃， 100 r/min 条件下振荡 24 h， 充分吸附后，
过滤， 测定滤液中剩余的原花青素质量浓度， 按下式
计算不同树脂对山竹壳原花青素的吸附量及吸附率。
再分别准确称取 1.0 g各种已吸附饱和的树脂，
置于 250 mL 锥形瓶中， 依次加入浓度为 60％的乙
醇溶液 40 mL， 25℃下恒温振荡器上振荡 24 h， 过
滤， 测定解吸液中原花青素质量浓度， 按下式计算
不同树脂对山竹壳原花青素的解吸率。
吸附量=（C0－C1）×V/W （1）
解吸率=[C2/（C0－C1）]×100％ （2）
式中 ： C0 为吸附前样液中原花青素的浓度
（mg/mL）； C1 为吸附后上清液中原花青素的浓度
（mg/mL）； C2为解吸液中原花青素的浓度（mg/mL）；
V为样品溶液的体积（mL）； W为树脂质量（g）。
1.2.5 大孔树脂的静态吸附研究 静态吸附动力
学测定： 根据吸附率和解吸率， 选择合适的树脂， 称
取处理好的并用滤纸吸干的树脂 1.0 g， 置于 250 mL
三角瓶中， 加入 30 mL 浓度为 4.10 mg/mL 的原花
青素粗提液， 置于恒温振荡器在 25 ℃， 100 r/min
条件下振荡， 每隔 1 h 用香草醛-盐酸法在 500 nm
测定吸光值。 以不同时刻大孔树脂的吸附量为纵坐
标， 时间为横坐标作图， 绘制大孔树脂的静态吸附
动力学曲线。
不同浓度样液对吸附效果的影响： 根据静态吸
附动力学实验结果选出最优的一种大孔树脂， 准确
称取 5份该大孔树脂 1.0 g分别置于 250 mL 三角瓶
中， 再加入 30 mL不同浓度的样品溶液， 置于 25℃
摇床振荡（100 r/min）吸附 12 h， 以大孔树脂吸附量
为纵坐标， 起始浓度为横坐标， 绘制吸附等温线。
洗脱剂浓度的影响： 准确称取 5 份 1.0 g 吸附
饱和的树脂置于 250 mL 三角瓶中， 用蒸馏水洗去
残留液体， 然后分别加入 30 mL 浓度（V/V）为30％、
45％ 、 60％ 、 75％ 、 90％的乙醇 ， 置于 25 ℃ ，
100 r/min 的恒温摇床上进行解吸， 12 h 后用香草
醛-盐酸法测定解吸液中原花青素的含量， 并计算
解吸率。
1.2.6 动态吸附和解吸实验 在树脂静态吸附实
验的基础上， 考察上样流速和洗脱液流速对动态吸
附的影响。
吸附流速的确定： 采用湿法装柱将处理好的
10 mL XDA-7 树脂装入 Φ1.0×30.0 cm 的层析柱，
配制一定浓度的样品溶液， 控制吸附流速分别为
2、 4、 6 BV/h， 以 0.5 BV 为单位收集洗脱液， 测
定流出液中原花青素的质量浓度， 绘制泄漏曲线，
考察动态吸附时上样流速对吸附的影响。
解吸流速的确定： 采用湿法装柱将处理好的
10 mL XDA-7 树脂装入 Φ1.0×30.0 cm 的层析柱，
在适宜的吸附流速下动态吸附饱和后， 用一定浓度
的乙醇作为解吸剂在 2、 4、 6 BV/h 的解吸流速下
进行解吸， 以 0.5 BV 为单位收集， 并测定解吸液
中原花青素的质量浓度， 绘制动态解吸曲线。
1.2.7 纯化样品的浓度测定 按照实验获得的最
佳上样浓度、 上样速度、 解吸剂浓度和解吸速率进
行大孔树脂初步纯化， 合并洗脱液， 进行减压回收
570- -
第 3 期
由图 2 可见， XDA-7 树脂对原花青素的吸附
量在一定的浓度范围内随样品溶液浓度的增大而增
大； 样液浓度为 3.6 mg/mL 时， 树脂吸附量达到最
大， 约为 100 mg/g； 但当样品溶液浓度继续增大
时， 由于树脂吸附饱和树脂吸附率反而下降， 此时
较高浓度的上样液会造成原料的浪费。 结果表明适
当增大上样液浓度可以有效增大树脂吸附量， 但不宜
过大[13]， 实际操作中应将上样液浓度控制在 3.6 mg/mL
左右为宜。
2.2.3 不同浓度乙醇的洗脱效果 根据 1.2.5的方法，
得到不同浓度乙醇对原花青素的静态解吸效果图。
由图 3可以看出， 随着乙醇浓度的增大， 原花青素
解吸率随之增大， 解吸液浓度在乙醇浓度为 60％~
90％时达到 93％以上。 因此， 为避免更多杂质的
残留以及节约试剂成本的目的使用 60％的乙醇作
为洗脱液。
表 1 10 种树脂的性质参数及其对山竹壳原花青素的静态吸附性能和解吸性能
树脂名称 极性特征 粒径/mm 24 h 吸附量/（mg/g） 24 h 解析量/（mg/g） 解吸率/％
XDA-6 中极性 0.3～1.25 86.53 82.88 95.78
XDA-7 弱极性 0.3～1.25 102.78 100.94 98.21
LSA-10 中极性 0.3～1.25 80.65 72.70 90.14
AB-8 弱极性 0.3～1.2 76.40 68.91 90.20
X-5 非极性 0.3～1.25 65.78 55.80 84.83
NKA-9 极性 0.3～1.2 35.03 26.47 75.56
D101 非极性 0.3～1.25 75.40 74.37 98.64
HPD-750 中极性 0.3～1.25 81.53 66.15 81.13
HPD-600 极性 0.3～1.2 61.40 48.13 78.39
HPD-450 中极性 0.3～1.2 54.53 47.63 87.35
乙醇并冷冻干燥， 制得山竹壳原花青素粗提物。 按
照 1.2.3 的方法进行原花青素含量测定， 测得样品
中原花青素的含量。
2 结果与分析
2.1 大孔吸附树脂的筛选
由表 1 可知， 所选的 10 种吸附树脂对山竹原
花青素的吸附及解吸率差异明显， XDA-6、 XDA-7、
LSA-10和 HPD-750四种树脂对山竹壳原花青素具
有较强的吸附能力， 吸附量均高于 80 mg/g， 并且
XDA-7 树脂的吸附量明显高于其他树脂。 结果表
明山竹壳粗提液中的主要成分极性为中低极性。 解
吸效果明显的是 XDA-6、 XDA-7和 D101。 综合考
虑吸附量和解吸率两因素， 选择 XDA-7 吸附树脂
进行对山竹壳原花青素的吸附和解吸实验。
2.2 大孔吸附树脂的静态吸附实验
2.2.1 静态吸附动力学 根据 1.2.5的方法， 绘制
静态吸附动力学曲线， 结果见图 1。 由图 1可以看
出， 在 0~5 h， 树脂吸附量增加明显， 5 h 后， 吸附
量趋势逐渐平稳， 即 5 h 时基本达到饱和吸附量
100 mg/g。
2.2.2 不同样品浓度对吸附效果的影响 25℃时，
XDA-7 树脂对原花青素的吸附量与样品溶液的浓
度关系见图 2。
120
100
80
60
40
20
0 2 4 6 8 10 12
吸
附
量
/（
m
g/
g）
时间/h 样液浓度/（mg/mL）
1.2 2.4 3.6 4.8 6.0
吸
附
量
/（
m
g/
g）
120
100
80
60
40
20
0
图 2 大孔吸附树脂 XDA-7 对山竹壳原花青素的吸附等温线图 1 XDA-7 树脂的静态吸附曲线
杨 青等： 大孔树脂纯化山竹壳原花青素的研究 571- -
第 34 卷热 带 作 物 学 报
图 3 不同浓度洗脱剂对解析效果的影响
乙烯浓度/％
100
80
60
40
20
0
30 45 60 75 90
解
吸
率
/％
2.3 大孔树脂的动态吸附及解吸实验
2.3.1 上样流速对大孔树脂吸附原花青素的影响
初始浓度为 1.748 3 mg/mL 的山竹壳粗提液在
不同的上样流速下对大孔树脂吸附原花青素的影响
结果见图 4。
由图 4 可知， 6 BV/h 的上样流速下洗脱剂体
积为 14 BV 时开始泄漏； 2 BV/h 的上样流速下泄
漏点最晚， 出现在洗脱剂体积为 27 BV 时。 说明
随上样流速的增大， 泄漏点前移。 这是因为上样流
速过大， 树脂与样品溶液接触时间短， 主要成分来
不及扩散就流出。 但是上样流速过低则会延长时间
降低吸附效率， 因此， 选择 2 BV/h 为最佳上样流
速。
2.3.2 洗脱剂流速对山竹壳原花青素解吸率的影响
根据方法 1.2.6， 得到不同洗脱流速对山竹壳原花
青素解吸效果的影响图（图 5）。 由 图 5 可 知 ， 2
BV/h 的流速下， 解吸液最大浓度达 23 mg/mL； 6
BV/h 的流速下， 解吸液最大浓度仅为 15 mg/mL，
这是由于适当降低洗脱速度可使洗脱剂与目标成分
充分接触， 从而提高洗脱效果得到较高纯度的原花
青素。 由图 5 还可看出， 原花青素容易被乙醇洗
脱， 洗脱高峰相对集中。 当洗脱剂体积达 6 BV时，
原花青素已基本被洗脱完全。 因此确定 2 BV/h 为
最佳洗脱速率， 最小洗脱剂量为 6 BV。
3 讨论与结论
国内外对不同来源原花青素的大量研究结果[14-16]
表明， 弱极性树脂对原花青素具有较好的吸附和解
吸性， 经一定条件的纯化后可制得纯度较高的粗制
品， Maria 等[17]采用 XDA-7 大孔吸附树脂对橘汁中
柠檬素和柚皮苷进行了分离纯化并取得了较好的结
果。 本研究对不同极性的 10 种大孔吸附树脂的静
态吸附和解吸性能进行比较后， 确定 XDA-7 型弱
极性大孔吸附树脂为纯化山竹壳原花青素的最佳分
离树脂， 研究结果符合弱极性树脂适宜纯化原花青
素的规律。
最佳吸附 、 解吸条件 ： 上样流速为 2 BV/h，
吸附 5 h 达到饱和； 6 BV 柱体积浓度为 60％的乙
醇作为洗脱剂， 解吸流速为 2 BV/h。 纯化后原花
青素质量分数为 66.20％。 孙冲霞 [18]在对山竹壳原
花青素的提取条件进行优化研究后采用 AB-8 树脂
对山竹壳原花青素提取液进行纯化得到纯度大于
60％的粗品。 本研究结果与之类似。 陶钰等[19]采用
LSA-21 大孔树脂对山竹壳提取物进行分离纯化，
并对不同浓度乙醇洗脱相进行原花青素、 多酚含量
的测定， 结果表明 40％乙醇洗脱相中原花青素含
量高于 20％乙醇洗脱相和 70％乙醇洗脱相。 该结
果与本研究结果中的 60％乙醇为最适洗脱剂浓度
有差异。 引起这种差异的可能原因有山竹品种、 提
取方法、 上样条件等。
关于大孔树脂分离纯化活性物质的大量研究结
果[20-23]表明， 上样液浓度在一定范围内与吸附量呈
正相关关系。 本研究认为 XDA-7 大孔树脂分离纯
化山竹壳原花青素的最佳上样液浓度为 3.6 mg/mL。
实际生产中上样液浓度应控制在 3.6 mg/mL 以上，
洗脱体积/BV
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
2 VB/h
4 VB/h
6 VB/h
泄漏点
流
出
液
浓
度
/（
m
g/
m
L）
0 10 20 30 40 50 60
图 4 不同上样流速下的动态吸附泄漏曲线
图 5 不同流速下的动态洗脱曲线
2 VB/h
4 VB/h
6 VB/h
25
20
15
10
5
0
0 2 4 6 8 10
浓
度
/（
m
g/
m
L）
洗脱体积/BV
572- -
第 3 期
以保证达到吸附完全。
目前， 国内外对于山竹原花青素分离纯化的研
究较少。 本研究为山竹壳原花青素的提取分离提供
了理论依据， 具有良好的应用前景； 对 XDA-7 树
脂纯化山竹壳原花青素的工业化生产具有一定意
义。 在进一步对山竹壳原花青素的研究中， 应对其
结构组成、 各种生物活性及作用机制进行更深入的
研究。
参考文献
[1] 刘世彪， 彭小列， 田儒玉. 世界热带五大名果树[J]. 生物学通
报， 2003， 38（3）： 11-13.
[2] 余其杰. 山竹子的栽培[J]. 热带作物科技， 1990（4）： 27-30.
[3] Ji X， Avula B， Khan I A. Quantitative and qualitative determination
of six xanthones in Garcinia mangostana L. by LC-PDA and
LC-ESI-MS[J]. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis，
2007， 43： 1 270-1 276.
[4] Zadernowski R， Czaplicki S， Naczk M. Phenolic acid profiles
of mangosteen fruits（Garcinia mangostana）[J]. Food Chemistry，
2009， 112： 685-689.
[5] Werayut Pothitirat， Mullika Traidej Chomnawang， Roongtawan
Supabphol. Free radical scavenging and anti-acne activities of
mangosteen fruit rind extracts prepared by different extraction
methods[J]. Pharmaceutical Biology， 2010， 48（2）： 182-186.
[6] Zein R， Suhaili R， Earnestly F， et al. Removal of Pb（II），
Cd（II）and Co（II）from aqueous solution using Garcinia mangostana L.
fruit shell[J]. Journal of Hazardous Materials， 2010， 181： 52-56.
[7] Xie D Y， Dixon R A. Proanthocyanidin biosynthesis-still more
questions than answers?[J]. Phytochemistry， 2005， 66： 2127-2144.
[8] Yang Lei， Huang Jinming， Zu Yuangang. Preparation and radical
scavenging activities of polymeric procyanidins nanoparticles by
a supercritical antisolvent（SAS）process[J]. Food Chemistry， 2011，
128： 1 152-1 159.
[9] Mark Feldman1 ， Shinichi Tanabe ， Amy Howe . Cranberry
proanthocyanidins inhibit the adherence properties of Candida
albicans and cytokine secretion by oral epithelial cells [J]. //
Feldman, et al. BMC Complementary and Alternative Medicine，
2012， 12： 6.
[10] 朱会霞， 孙金旭， 张冰喆. 大孔树脂纯化山茱萸黄酮工艺研究[J].
食品研究与开发， 2012， 33（1）： 33-37.
[11] 熊何健， 郭倩倩， 乔小瑞. 荔枝多酚柱层析纯化工艺条件研究[J].
江西农业大学学报， 2010， 32（6）： 1 274-1 278.
[12] 王光亚. 保健食品功效成分检测方法[M]. 北京： 中国轻工业出
版社， 2002： 159-160.
[13] 崔 倩， 蒋益虹， 戴 蕾. 莲房原花青素的提取纯化技术研究[J].
食品工业科技， 2011， 32（8）： 238-241.
[14] 王 璐， 郑茂强， 王 猛， 等. 葡萄籽原花青素的分离纯化研
究[J]. 粮食与食品工业， 2009， 16（1）： 26-28.
[15] 于立梅， 曾晓房， 陈海光， 等. 大孔树脂对马尾松树皮原花青
素的吸附分离特性[J]. 食品研究与开发， 2010， 31（9）： 15-19.
[16] 胡 静. 玫瑰花总原花青素的分离、 纯化及分析[D]. 杭州： 浙
江大学， 2006.
[17] 娄 嵩， 刘永峰， 白清清， 等 . 大孔吸附树脂的吸附原理 [J].
化学进展， 2012， 24（8）： 1 427-1 435.
[18] 孙冲霞.山竹壳中原花青素的提取及纯化工艺研究[J]. 江苏农业
科学， 2011， 39（5）： 356-358.
[19] 陶 钰， 黄 丽， 韦保耀， 等. 山竹果皮植物多酚及其抗氧化
活性研究[J]. 食品工业科技， 2009， 30（12）： 126-129.
[20] 林建委， 邵干辉. 山竹果壳黄酮的抗氧化性及在卷烟中应用效
果初探[J]. 现代食品科技， 2011， 27（7）： 815-818.
[21] 罗显华， 郁建生. 大孔吸附树脂分离纯化桂花总黄酮工艺条件
研究[J]. 食品科技， 2012， 37（2）： 238-242.
[22] 杨立琛， 李 荣， 姜子涛. 大孔吸附树脂纯化花椒叶总黄酮的
研究[J]. 中国调味品， 2012， 37（7）： 30-35.
[23] 叶学军， 李 力， 杨 晋. 大孔吸附树脂法纯化苦豆子渣总黄
酮工艺的研究[J]. 食品科技， 2012， 37（1）： 210-213.
责任编辑： 沈德发
杨 青等： 大孔树脂纯化山竹壳原花青素的研究 573- -