全 文 ：大孔树脂纯化葎草黄酮类化合物的特性研究
龚丽霞 1 , 丁卓平1 , 邹乾林 2
(1.上海海洋大学食品学院 ,上海 201306;2.上海电力学院 ,上海 201306)
　　摘要:为了研究了大孔树脂对葎草总黄酮的纯化工艺 ,选用 AB-8、NKA-9、D4020等 3种大孔吸附树脂 , 利用静
态吸附法研究它对葎草提取液中黄酮类化合物的吸附量和解析率 , 筛选出最佳的树脂吸附剂 , 然后对其动态吸附性能
进行研究。结果表明 D4020型树脂有较好的吸附量和解析率。确定了 D4020纯化葎草黄酮的最佳工艺条件:上样浓
度 1.46 mg/ml, 上样流速 1 BV/h, 洗脱剂乙醇体积分数为 80%, 洗脱速度 0.5 BV/h。经 D4020纯化后葎草总黄酮含
量为 32.8%,比未纯化之前提高了 2倍多。
　　关键词:大孔树脂;黄酮类化合物;静态吸附;动态吸附
　　中图分类号:TQ463+.24 　　文献标志码:A　　文章编号:1002-1302(2009)04-0314-03
(上接第 313页)
表 5　正交试验 L9(33)正交试验结果与极差分析
试验号
因素水平
A:花生发酵乳 B:猕猴桃汁 C:白砂糖
得分
1 1 1 1 7.86
2 1 2 2 8.78
3 1 3 3 8.56
4 2 1 2 9.31
5 2 2 3 8.27
6 2 3 1 7.66
7 3 1 3 8.23
8 3 2 1 9.07
9 3 3 2 9.28
k1 25.2 25.4 24.59
k2 25.24 26.12 27.37k3 26.58 25.5 25.06
R 1.38 0.72 2.78
小为:白砂糖 >花生发酵乳 >猕猴桃汁 。
2.5　发酵型花生猕猴桃饮料的产品质量指标
2.5.1　感官指标色泽　呈天然果绿色 ,有光泽;具有花生及
猕猴桃复合香味 ,口感纯正 ,微酸 、爽口;呈均匀乳状液 ,无分
层 、沉淀;无肉眼可见杂质 。
2.5.2　理化指标 　脂肪 ≥1.0%;蛋白质≥0.8%;4.6≥pH
值≥3.6。
2.5.3　微生物指标 　细菌总数 ≤100个 /ml, 大肠菌群≤
30个 /L,致病菌不得检出 。
3　结论
以花生乳为发酵底物 ,加入益生菌为发酵剂 ,接种培养 ,
最佳发酵温度为 42 ℃,适宜的发酵时间为 5 h。
由 CMC、瓜尔豆胶 、卡拉胶 、黄原胶复合而成的稳定剂 ,
用量 0.15%可起到较好的稳定效果;由单甘酯、蔗糖酯、酪蛋
白酸钠复合而成的乳化剂 ,用量 0.20%乳化效果较佳 。
饮料的最佳配方为:花生发酵乳用量 28%,猕猴桃汁用量
10%,白砂糖用量为 12%。
参考文献:
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　　葎草为桑科植物属植物葎草 [ Humulusscandens(Lour.)
Merr.]的全草 ,别名有拉拉秧 、锯子草、五爪龙 、降龙草等 ,一
年生或多年生草本 [ 1 ] 。其味甘 、苦 ,性寒 ,具有清热解毒 、利
尿通淋的功效 ,能主治肺热咳嗽 、肺痈 、虚热烦渴 、热淋 、水肿 、
小便不利 、湿热泻痢 、热毒疮疡 、皮肤瘙痒等 [ 2] 。葎草含有丰
富的黄酮类化合物以及其他生物活性成分 [ 3 ] ,黄酮类化合物
具有多方面的较强的生理活性 ,如有降低血脂 、保肝 、抗炎 、扩
收稿日期:2009-04-21
作者简介:龚丽霞(1985—),女 ,湖北监利人 ,硕士研究生 , 主要从事
食品营养与安全方面的研究。 E-mail:gonglxia@yahoo.com.cn。
通讯作者:丁卓平(1958—),女 ,上海人 ,教授 ,主要从事食品营养与
安全方面的研究工作。 Tel:(021)68500323;E-mail:zpding@
shfu.edu.cn。
冠 、抗菌等 ,其应用开发具有广阔的前景 [ 4 ] 。大孔树脂是 20
世纪 70年代末发展起来的一类有较好吸附性能的有机高聚
物吸附剂 [ 5 -6 ] 。其工艺简单 ,生产成本低 ,不受无机物影响 ,
再生方便 ,近年来在我国已广泛用于中草药有效成分的提取 、
分离 、纯化工作中 。本试验采用 3种大孔树脂 (AB-8、NKA
-9、D4020),对葎草总黄酮进行纯化 ,从中选出一种最优的
树脂进行特性研究 ,力求找出精制葎草黄酮类化合物的合适
方法 ,为葎草作为药物的开发利用奠定基础 。
1　材料与仪器
1.1　材料与试剂
葎草采自上海海洋大学校园内;芦丁为(纯度 95%)Sig-
ma-Aldrich公司产品;无水乙醇 、亚硝酸钠 、硝酸铝 、氢氧化
钠等试剂均为分析纯 。
—314— 江苏农业科学　2009年第 4期DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2009.04.014
1.2　仪器与设备
DHG-9053A型电热恒温鼓风干燥箱:上海精宏实验设
备有限公司生产;WFZUV-2000型紫外可见分光光度计 :
龙尼柯(上海)仪器有限公司生产;WP850A微波炉:上海夏普
电器有限公司生产 。
2　试验方法
2.1　树脂的预处理 [ 6 ]
将吸附树脂用无水乙醇浸泡 24 h,倾倒掉上层乙醇 ,然后
加入吸附柱(1 cm×30cm玻璃柱)中;待树脂装好后 ,用乙醇
以 2BV/h的流速通过树脂层 ,至流出液加水不呈白色浑浊为
止 ,并用蒸馏水以同样流速洗净乙醇;然后用 2倍体积的 5%
HCl溶液以 2.3 ml/min的流速通过树脂层 ,并浸泡 2 ～ 4h后
用蒸馏水以同样流速洗至流出液 pH值呈中性;最后用 2倍
体积的 2%NaOH溶液以 2.3 ml/min的流速通过树脂层 ,并
浸泡 2 ～ 4 h后用水以同样流速洗至流出液 ph值呈中性 。
2.2　样品溶液的制备方法
称取葎草粉末 100 g,用 80%的乙醇按固液比 1 ∶20在
70 ℃回流提取 2.5 h,趁热过滤 ,减压浓缩 ,用 80%乙醇定容
至 1 000 ml,摇匀 ,即可得供试验用溶液 。
2.3　总黄酮含量测定方法 [ 7]
精确称取一定量干燥至恒重的芦丁标准品 ,少量乙醇溶
解 ,蒸馏水定容 ,配成标准液。分别吸取一定量标准液于容量
瓶中 ,加入蒸馏水 ,再加 5%NaNO2溶液 ,摇匀 ,静置 6min,加
10%Al(NO3)3溶液 ,摇匀 ,静置 6 min,最后加 10%NaOH溶
液 ,摇匀 ,蒸馏水定容至刻度 ,静置 15min。以第一管为空白
对照 ,于 510 nm处进行比色测定吸光度 。
2.4　大孔树脂的筛选 [ 8]
2.4.1　静态吸附　分别称取预处理好的 3种大孔树脂即 AB
-8、NKA-9、D4020各 2g于具塞三角瓶中 ,加入样品水溶液
50 ml,置电动振荡机上振荡 24h,每隔 1h取滤液 1ml按 2.3
方法测定吸光度(A),代入芦丁标准曲线方程 ,计算吸附平衡
后溶液中总黄酮浓度 。静态吸附容量 E=(C0 -Ca)Va/m,式
中 C0为样品溶液中总黄酮的初始浓度 (mg/ml)、Ca为吸附
平衡后溶液中总黄酮浓度(mg/ml)、Va为加入样品溶液体积
(ml)、m为树脂干重(g)。
2.4.1　静态解吸　将上述吸附饱和的大孔吸附树脂用蒸馏水
洗至洗脱液无色 ,滤纸吸干树脂表面残留的溶液 ,准确加入
75%乙醇 50ml,置电动振荡机上振荡 8 h,充分解吸 ,每隔 1 h
取滤液 1 ml按 2.3测吸光度(A),代入芦丁标准曲线方程 ,计
算洗脱液中总黄酮浓度 。解吸率 b=(Cb×V)/吸附容量 ,式中
Cb为洗脱液中总黄酮浓度(mg/ml)、V为洗脱液体积(ml)。
2.5　大孔吸附树脂对葎草黄酮的动态吸附试验
通过静态吸附试验 ,选择出一种较优的树脂 ,对上样流
速 、浓度 、洗脱液浓度及流速等进行动态吸附实验 ,将预处理
好的树脂湿法装入玻璃层析柱中 ,将葎草黄酮提取液上柱 ,待
样品溶液全部通过树脂柱后用去离子水洗至流出液无色 ,用
不同浓度的乙醇以一定洗脱速度洗脱 ,分步收集洗脱液 ,合并
收集液 。通过测定总黄酮含量考察各因素对树脂吸附性能的
影响 ,确定最佳吸附工艺条件 。
3　结果与分析
3.1　芦丁标准曲线及线性回归方程
以吸光度 y与芦丁浓度 x得直线回归方程为:y=10.7x
+0.008 4(r=0.997 3)(图 1)。
3.2　大孔树脂的筛选
3.2.1　3种大孔树脂的静态吸附动力学特征曲线　3种大孔
吸附树脂对鱼腥草总黄酮的静态吸附动力学曲线见图 2。由
图 2可知 , 3种大孔树脂对葎草总黄酮的吸附在 0 ～ 6 h都较
快 , 12h基本达到吸附平衡 。其中 D4020树脂对葎草总黄酮
的吸附无论是在吸附速度还是吸附量都胜过其他两种树脂 。
3种树脂的总黄酮单位吸附量分别为 AB-8=23.37 mg/g、
NKA-9=23.29 mg/g和 D4020=24.60mg/g。
3.2.2　3种大孔树脂的静态解吸动力学曲线　3种大孔吸附
树脂对葎草总黄酮的静态解吸动力学曲线见图 3。由图 3可
知 , 3种大孔树脂在 1h左右都能达到很好的解吸效果 ,解吸
率分别为 AB-8=81.83%、NKA-9=79.95%和 D4020 =
84.61%,三者之中 D4020具有较大的解吸率 。
—315—龚丽霞等:大孔树脂纯化葎草黄酮类化合物的特性研究
3.3　动态吸附试验结果
3.3.1　上样流速对树脂吸附的影响　综合吸附与解吸特征 ,
D4020在吸附容量与解吸率方面都明显高于另外两种树脂 ,
所以接下来的动态实验都以 D4020为研究对象 。对 D4020
树脂比较了四种上样流速 ,分别为 0.5BV/h(1 BV相当于树
脂的一倍体积)、1 BV/h、1.5 BV/h和 2 BV/h,泄露曲线见图
4。由图 4可知 ,流速过快泄漏点出现较快 ,这是因为流速过
快时 ,树脂还未来得及吸附黄酮类化合物 ,黄酮类化合物已随
吸附液流出 ,因此流速慢有利于吸附 , 0.5BV/h与 1 BV/h泄
露曲线基本重合 ,在上样 126 ml之后开始泄露 ,但是流速太
慢消耗时间 ,本试验以 1 BV/h的上样流速为最佳 。
3.3.2　上样浓度对树脂吸附的影响 　分别配制浓度为
0.48、1.06、1.46、2.15 mg/ml的上样液 (总上样量为 183.96
mg),测定流出液中的黄酮浓度 ,计算吸附量 ,结果见图 5。由
图 5可知 ,浓度为 1.46 mg/ml时吸附量最大 。
3.3.3　乙醇体积分数对洗脱率的影响　样品浓度为 1.46
mg/ml,上样量为 126ml,上样流速为 1 BV/h,用少量水洗去
杂质后静止 10 min, 以体积分数分别为 50%、 60%、70%、
80%、90%、100%的乙醇溶液作为洗脱剂洗脱树脂柱 ,洗脱速
度为 0.3BV/h,分步收集洗脱液 ,直到检测不到黄酮类化合
物为止 。不同体积分数乙醇下的洗脱率见图 6。乙醇体积分
数为 80%时 ,洗脱率最佳 。
3.3.4　洗脱流速对洗脱率的影响　以 3.3优化的条件上样
后 ,用 80%的乙醇分别以 0.3BV/h、0.5BV/h、0.7BV/h、0.9
BV/h的流速洗脱树脂柱 ,洗脱率见图 7。由图 7可见 ,洗脱
流速在 0.5BV/h时具有最大的洗脱率 ,之后随着洗脱流速的
加快洗脱率逐渐降低 。
4　讨论
以吸附容量和解吸率为对象 ,筛选出 D4020大孔树脂并
进行工艺优化 ,得出了 D4020纯化葎草黄酮的最佳工艺条
件:上样浓度 1.46 mg/ml,上样流速 1 BV/h,上样量 126 ml,
洗脱剂乙醇体积分数为 80%,洗脱速度 0.5BV/h。在此工艺
条件下经树脂纯化后的葎草总黄酮含量为 32.8%,未纯化之
前的含量为 12.4%。
大孔树脂广泛应用于中药研发中的分离和提取过程中 。
我们中药传统生产工艺中的提取和精制工艺非常落后 ,是制
约中药产业化发展中的一大问题 。而大孔树脂的应用是中药
制药工艺的一大改进 。其成本不是很高 ,设备较简单 ,而且这
种工艺可以节约大量的能耗 、辅料 、包装材料 、贮藏 、运输等费
用等 ,具有广阔的发展前景 。但是大孔树脂在中药制剂工业
中的应用还存在许多具有争议性的问题 ,如致孔剂和降解物
的毒性问题 ,尚有待进一步的研究 。
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