免费文献传递   相关文献

苹果叶多酚的纯化及其抗氧化性研究



全 文 : 2010, Vol. 31, No. 20 食品科学 ※工艺技术72
苹果叶多酚的纯化及其抗氧化性研究
徐怀德,王临宾,张立佳
(西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西 杨凌 712100)
摘 要:对苹果叶多酚的纯化及其抗氧化性进行研究。采用大孔吸附树脂对苹果叶多酚进行初步纯化、Sephadex LH-
20进一步精制,并进行高效液相分析。结果表明X-5树脂对苹果叶多酚有较好的吸附解吸效果,X-5树脂纯化苹
果叶多酚的条件为上柱液质量浓度 3.658mg/mL、上柱液 pH3、吸附流速 2.0mL/min;以体积分数 40%乙醇为解吸
剂,洗脱流速 1.0mL/min,洗脱体积 4BV。在此条件下纯化后的苹果叶多酚的纯度从 10.07%提高到 38.55%;X-
5树脂对苹果叶多酚的吸附为放热过程,吸附过程符合 Langmuir等温吸附模型和 Freundlich等温吸附模型。经过X-
5树脂纯化后的苹果叶多酚对 DPPH自由基和NO2-·的清除能力有所增强;苹果叶中根皮苷的含量为 2.45%,粗提
物经过X-5树脂纯化和Sephadex LH-20精制后得到的苹果叶多酚精制品中根皮苷的含量为47.61%,占制品中总多酚
的 91.51%。
关键词:苹果叶;多酚;大孔吸附树脂;抗氧化性;根皮苷
Purification and Antioxidant Activity of Polyphenols from Apple Tree Leaves
XU Huai-de,WANG Lin-bin,ZHANG Li-jia
(College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)
Abstract :The preliminary purification of a polyphenols-rich extract from apple tree leaves prepared in our laboratory was
carried out using macroporous resin adsorption, followed by further purification and HPLC analysis. Along with this, the
preliminarily purified extract was tested for its ability to scavenge DPPH free radicals and nitrite. X-5 resin was the best resin
found for adsorbing and desorbing apple tree leaf polyphenols among eight types of resins tested. The optimum adsorption/
desorption conditions of X-5 resin were determined to be: sample concentration, 3.658 mg/mL; sample pH, 3; sample flow rate,
2.0 mL/min; ethanol concentration for desorption, 40%; desoprtion flow rate, 1.0 mL/min; and desorption solvent volume, 4 BV.
After the purification under the above conditions, the purity of polyphenols was increased from 10.07% to 38.55%. The
adsorption of X-5 resin towards apple tree leaf polyphenols was an exothermic course and accorded with the Langmuir
isothermal model and the Freundlich isothermal model. The purified extract presented stronger DPPH free radical and nitrite
scavenging capacities than the native extract. The HPLC analysis showed that the content of phlorizin was 2.45% in apple tree
leaves and 47.61% in the further purified extract, which accounted for 91.51% of the total polyphenols.
Key words:apple tree leaves;polyphenols;macroporous adsorption resin;antioxidant activities;phlorizin
中图分类号:TQ243.11 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2010)20-0072-07
收稿日期:2010-12-26
作者简介:徐怀德(19 64 —),男,副教授,研究方向为软饮料、果品蔬菜贮藏与加工、天然产物提取。
E-mail:xuhuaide@yahoo.com.cn
苹果叶为蔷薇科植物苹果(Malus pumila Mill.)的叶,
性味苦寒,凉血解毒。《滇南本草》记载:敷脐上
治阴症,又治产后血迷,经水不调,蒸热发烧,服
之神效;贴火毒疮或汤火,烧灰调油搽之最良 [ 1 ]。我
国是世界上最大的苹果生产国,产量占世界总产量的
4 0 % [ 2 ]。其中辽宁、河北、山西、陕西、甘肃、山
东等为主要的苹果产地,目前仅陕西省苹果叶产量 400
万吨,大量苹果叶腐烂,未得到开发利用。
苹果多酚具有抗氧化[3 ]、抗过敏、抗龋齿、降低胆
固醇、防治心脑血管疾病[ 4 ]、抗突变、抗癌、抑制血
压上升和提高人体应变能力等作用[5-7]。根皮苷(phlorizin)
主要存在于苹果树的根皮、茎、嫩叶以及苹果果实中,
具有调节血压、保护心脏及清除体内自由基等作用,根
皮苷可以减少小肠对葡萄糖的吸收和增加肾脏分泌排除葡
萄糖,从而有降低血糖水平的作用。董华强等[ 8 ]研究结
果证明多穗柯根皮苷对糖尿病防治有明显作用。
73※工艺技术 食品科学 2010, Vol. 31, No. 20
大孔吸附树脂具有物理、化学稳定性高,选择性
好,吸附容量大,易洗脱再生等优点,在天然产物提
取分离中得到广泛应用[9-15]。金莹[16]、艾志录[17]、刘杰
超[18]等对苹果、苹果渣、苹果汁中多酚类物质的大孔树
脂纯化工艺进行研究,而未见苹果叶多酚的研究报道。
本实验对苹果叶多酚的纯化及其抗氧化性进行研究,采
用大孔吸附树脂对苹果叶多酚进行初步纯化、Sephadex
LH-20进一步精制,并进行高效液相分析,以期得到高
含量根皮苷的苹果叶多酚制品,为生产苹果叶多酚提供
一定参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
苹果叶(富士品种)2008年 10月采于杨凌,晒干,粉
碎过 40目筛。
没食子酸、Folin-Ciocalteu试剂、二苯代苦味酰基
自由基(DPPH) Sigma公司;对氨基苯磺酸、盐酸萘乙
二胺、亚硝酸钠、碳酸钠、冰醋酸、茶多酚等均为
分析纯;乙腈(HPLC 级)。
1.2 仪器与设备
FW200高速万能粉碎机 北京中兴伟业仪器有限公
司;cp2245型分析天平 Sartorius公司;KQ-600DB型
数控超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司;UV-
mini1240紫外 -可见分光光度计 日本岛津公司;R-200
旋转蒸发仪 Buchi公司;HZS-H水浴振荡器 哈尔滨市
东明医疗仪器厂;HL-2B数显恒流泵 上海沪西分析仪
器厂有限公司;SBS-100数控计滴自动部分收集器 上
海沪西分析仪器厂有限公司;Waters600E型高效液相色
谱仪 美国Waters公司;1.8cm× 30cm和 1.6cm×50cm
层析柱。
大孔吸附树脂:LSA-10、NKA-II、NKA-9 西
安蓝晓树脂厂;CAD-45、D-312 山东鲁抗树脂厂;
HPD-80 河北沧州宝恩化工有限公司;X-5 天津南开
大学化工厂;聚酰胺 浙江省台州市路桥四甲生化塑料
厂;Sephadex LH-20 Pharmacia公司。
1.3 方法
1.3.1 苹果叶多酚粗提物的制备
称取一定量的苹果叶,以 20%乙醇为提取溶剂,料
液比(g/mL)1:40,超声波辅助提取 20min,提取温度 75
℃,超声波功率 6 0 0 W,提取两次,抽滤,滤液用 3
倍体积的乙醚脱除叶绿素后,浓缩干燥得到多酚含量为
10.07%的粗提物(ALPⅠ)。
1.3.2 多酚含量的测定
采用 Folin-Ciocalteu法[19],以没食子酸为基准物质
测定苹果叶中多酚的含量。
标准曲线的回归方程为:A= 11 . 649C + 0 .004 1,
R2=0.9991(A为吸光度,C为没食子酸质量 /mg)。
1.3.3 大孔树脂纯化苹果叶多酚的性能研究
1.3.3.1 树脂的预处理
将树脂用无水乙醇室温下密封浸泡 8h,水洗后用
5%盐酸溶液浸泡 8h,水洗至中性,再用 5% NaOH溶
液浸泡 8 h,用水洗至中性备用。
1.3.3.2 静态吸附实验
准确称取用滤纸吸干的湿树脂(预处理过的)1.000g于
100mL锥形瓶中,加入 25mL苹果叶多酚溶液,避光密
封置于振荡器中,28℃ 100r/min振荡 24h后从上清液中
取样,测定多酚质量浓度。
根据以式(1)、(2)计算吸附量和吸附率:
  
(C0-C1)V
吸附量/(mg/g)=—————— (1)
   m
   
C0-C1
吸附率/% =—————×100 (2)
   C0
式中:C 0、C 1为吸附前后试液多酚质量浓度 /(mg/
mL);V 为供试液体积 /mL;m 为树脂湿质量 /g。
1.3.3.3 静态解吸实验
将充分吸附的树脂过滤,用水冲洗后滤干置于锥形
瓶中,分别加入 20%和 60%的乙醇溶液 25mL,密封置
于振荡器中,28℃、100r/min振荡 24h后从上清液中取
样,测定多酚质量浓度,根据式( 3 )计算解吸率。
  
C×V
解吸率/% =———×100 (3)
  m
式中:C为洗脱液中多酚质量浓度 /(mg/mL);V为
洗脱液体积 /mL;m 为吸附量 /mg。
1.3.3.4 苹果叶多酚在所选树脂上的等温吸附研究
称取 1.000g所选树脂于锥形瓶中,分别加入 25mL
不同质量浓度的苹果叶多酚溶液,于 20、30、40℃下
恒温水浴振荡 24h,测定平衡液中多酚质量浓度,计算
树脂对多酚的吸附量,以吸附平衡液中多酚质量浓度为
横坐标,树脂上多酚的吸附量为纵坐标绘制吸附等温
线 。
吸附等温线描述的是一定温度下平衡态吸附剂中溶
质的吸附量与溶液中溶质质量浓度的关系。实验对不同
温度下的吸附等温线、Langmuir模型和 Freundlich模型
参数进行研究[20-21]。
1.3.3.5 动态吸附解吸实验
称取 20.0g筛选出的树脂,预处理后湿法装入 1.8cm
..
2010, Vol. 31, No. 20 食品科学 ※工艺技术74
× 30cm层析柱中(树脂柱体积为 30mL),平衡后加入定
量的苹果叶多酚粗提液至饱和,先用水冲洗至无色,再
用乙醇溶液进行洗脱,分段收集洗脱液,测定多酚质
量浓度,并绘制洗脱曲线。合并多酚质量浓度较高的
洗脱液浓缩干燥后得苹果叶多酚纯化物(ALPⅡ)。
1.3.4 苹果叶多酚的抗氧化性实验
分别配制多酚质量浓度为 10、20、40、80、160、
320、640μg/mL的苹果叶多酚粗提液和纯化液进行抗
氧化性实验,同时配制不同质量浓度的茶多酚溶液作
为对照。
1.3.4.1 苹果叶多酚对DPPH自由基的清除效果[22-23]
分别取不同质量浓度的样品溶液 4mL,加入 1mL
1mmol/L无水乙醇配制的DPPH自由基溶液,用力振摇
混匀后置暗室中静置 30min,于 517nm处测定吸光度。
按式(4)计算 DPPH自由基清除率。
 
Ax-Ax0
DPPH自由基清除率/% = (1-—————)×100 (4)
   A0
式中:Ax为加入样品溶液和DPPH自由基后的吸光
度,A x0为样品溶液本底的吸光度;A 0为 DPPH自由基
和蒸馏水的吸光度。
1.3.4.2 苹果叶多酚对 NO2-·的清除效果[24]
分别吸取 5mg/L的NaNO2标准液 2mL置于 25mL比
色管中,分别加入 3mL不同质量浓度的样品溶液,常
温下反应 30min,然后分别加入 0.4%对氨基苯磺酸溶液
1mL,摇匀静置 5min,再分别加入 0.2%盐酸萘乙二胺
溶液 0.5mL,用水稀释至刻度,摇匀静置 15min后于
538nm处测定吸光度。按式(5)计算 NO 2-·清除率。
  
A0-(A1-A2)
NO2-·清除率 /% =————————×100 (5)
   A0
式中:A0为不加样品溶液时 NaNO2的吸光度;A 1
为加入样品溶液后NaNO2的吸光度;A2为不加NaNO2时
样品溶液的吸光度。
1.3.5 Sephadex LH-20对苹果叶多酚的精制和HPLC分
析[25-26]
经大孔树脂纯化后的苹果叶多酚用 Sephadex LH-20
进行精制。将 25g干凝胶用 80%乙醇充分溶胀 6h后装
1.6cm× 50cm层析柱。称取一定量的苹果叶多酚纯化物
溶解于 80%乙醇中,经过 0.45μm的微孔滤膜过滤后加
到刚排干的凝胶表面,样品渗入胶床后进行洗脱。洗脱
液经浓缩干燥得到苹果叶多酚精制物(ALPⅢ)。测定精制
物中多酚的含量,分别按式(6)、(7)计算多酚纯度和收率。
    精制物中多酚的质量
多酚纯度 /% =——————————×100 (6)
   精制物的质量
   精制物的质量
收率 /% =—————————×100 (7)
   精制前纯化物的质量
取一定量的苹果叶多酚纯化物和精制物,用乙腈溶
解,经过 0.45μm的膜过滤,进行 HPLC分析。HPLC
条件:Diamonsil C18(150mm× 4.6mm,5μm)色谱柱,
柱温 40℃,检测波长 280nm,流动相:A体积分数 3%乙
酸水溶液,B乙腈。梯度洗脱条件:0~30min,A 95%~
65%,B 5%~35%,流速 1.0mL/min,进样量 5μL。
2 结果与分析
2.1 大孔吸附树脂的筛选
本实验选取 CAD-45、D-312、HPD-80、LSA-10、
NKA-9、NKA-II、X-5和聚酰胺 8种树脂,运用静态
吸附解吸实验进行筛选,结果见表 1。
树脂型号 CAD-45 D-312 HPD-80 LSA-10 NKA-9 NKA-II X-5 聚酰胺
吸附量/(mg/g) 23.71 17.48 7.89 25.67 12.46 14.50 26.11 25.01
20%乙醇解吸率/% 38.91 45.60 53.94 35.72 44.37 25.29 41.71 17.58
60%乙醇解吸率/% 89.93 98.46 89.06 88.25 84.79 78.04 90.07 51.05
表 1 不同树脂对苹果叶多酚的吸附解吸结果
Table 1 Adsorption and desorption of different resins towards apple
leaf polyphenols
由表 1可知,X-5树脂的吸附量最大,其次是 LSA-
10树脂和聚酰胺;60%乙醇比 20%乙醇的解吸能力强,
更适合做解吸剂;60%乙醇做解吸剂时,D-312树脂的
解吸率最高,但其吸附量太低,CAD-45、LSA-10和
X-5树脂的解吸性能较好;由于 X-5树脂的吸附量大,
解吸率高,同时 3h后基本达到吸附解吸平衡,具有吸
附解吸速度快的优点,选择X-5树脂对苹果叶多酚进行
纯化。
2.2 X-5树脂的静态吸附解吸实验
2.2.1 苹果叶多酚的质量浓度对X-5树脂吸附的影响
图 1 苹果叶多酚的质量浓度对树脂吸附的影响
Fig.1 Effect of sample concentration on adsorption quantity of
polyphenols
30
25
20
15
10
5
0



/(
m
g/
g)
质量浓度 /(mg/mL)
0 1 2 3 4 5
称取湿树脂各 1.000g置于锥形瓶中,分别加入质量
75※工艺技术 食品科学 2010, Vol. 31, No. 20
浓度为 0.457、0.914、1.828、2.709、3.658、4.572mg/
mL的苹果叶多酚溶液 80、40、20、13.5、10、8mL
进行静态吸附,计算吸附量,考察质量浓度对X-5树脂
吸附的影响,结果见图 1。
由图 1可知,X-5树脂对苹果叶多酚的吸附量随质
量浓度的增大而增加,当质量浓度达到 3.658mg/mL后,
继续增大质量浓度,吸附量增加不显著,因此选择上
样质量浓度为 3.658mg/mL。
2.2.2 苹果叶多酚溶液的 pH值对X-5树脂吸附的影响
分别将苹果叶多酚溶液调到 p H 2、3、4、5、6
进行静态吸附,计算吸附量,考察 pH值对 X-5树脂吸
附的影响,结果见图 2。
由图 2可知,较低 pH值范围内,X-5树脂对苹果
叶多酚的吸附量呈上升趋势;当 pH 值达到 3时,吸附
量最大;pH 值继续增加,吸附量下降。苹果叶多酚是
一种弱酸性物质,其-OH基团上的H+可解离出来,以
离子形式存在于水中,此时不易被树脂吸附,当 pH值
低时苹果叶多酚多以分子态存在,易被树脂吸附,但
当 pH 值低于一定值后多酚几乎完全以分子态存在,继
续降低 pH反而降低了树脂的选择吸附性。因此 pH3较
适于 X-5树脂吸附苹果叶多酚。
2.2.3 不同体积分数的乙醇溶液对X-5树脂解吸的影响
分别用体积分数 20%、40%、60%、80%、100%
的乙醇溶液进行静态解吸,计算解吸率,考察乙醇体
积分数对 X-5树脂解吸效果的影响,结果见图 3。
由图 3 可知,20% 乙醇的解吸率最低,体积分数
大于 40%后解吸率无显著差异,因此选择 40%乙醇做解
吸剂。
2.2.4 X-5树脂对苹果叶多酚的等温吸附研究结果
2.2.4.1 不同温度下X-5树脂吸附苹果叶多酚等温线
不同温度下,当 X -5 树脂达到吸附平衡时,以溶
液中的溶质质量浓度Ce对吸附载体上溶质的吸附量Qe作
图,结果见图 4 。
由图 4 可知,这是一种呈略向上凸起的等温曲线
图,属于优惠吸附的类型,表明X-5树脂在苹果叶多酚
质量浓度较低的溶液中可以吸附、富集到较高质量浓度
的多酚。
2.2.4.2 Langmuir吸附模型
Langmuir模型是一种普遍采用的等温吸附模型,该
模型可以表示为:

QmKbCe
Qe=———— (8)

1+KbCe

Ce  Ce   1
——= ——+ ——— (9)
Qe  Qm  QmKb
式中:Q e为平衡吸附量 /(mg/g);C e为平衡质量浓
度 /(mg/mL);Q m为吸附量 /(mg/g);K b为吸附平衡常
数,在一定的温度和固定的吸附剂 -溶质体系中,Qm和
K b 是常数。
以式(9)为模型,以——对 C e作图,考察 X-5树脂
的吸附数据与 Langmuir模型的符合程度。
温度 /℃ Langmuir吸附等温式 Qm Kb R2
20 —— =0.0296Ce+0.0147 33.7838 2.0136 0.9937
30 —— =0.031Ce+0.0172 32.2581 1.8023 0.9847
40 —— =0.0335Ce+0.019 29.8508 1.7632 0.9855
表 2 Langmuir模型参数
Table 2 Parameters of Langmuir isothermal models of X-5 resin at
various temperatures
Qe
Ce
Qe
Ce
Qe
Ce
图 2 苹果叶多酚溶液的 pH 值对树脂吸附的影响
Fig.2 Effect of sample pH on adsorption quantity of polyphenols
27
26
25
24
23
22



/(
m
g/
g)
pH
2 3 4 5 6 7
图 3 不同体积分数的乙醇溶液对树脂解吸的影响
Fig.3 Effect of ethanol concentration on desorption rate of polyphenols
100
80
60
40
20
0



/%
乙醇体积分数/%
20 30 40 50 60 70 80 90 100
图 4 不同温度下 X-5树脂吸附多酚等温线
Fig.4 Isothermal adsorption curves of X-5 resin at various temperatures
30
25
20
15
10
5
0
Q
e/(
m
g/
g)
Ce/(mg/mL)
0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0
20℃
30℃
40℃
Ce
Qe
2010, Vol. 31, No. 20 食品科学 ※工艺技术76
由表 2 可知,在所研究的质量浓度和温度范围内,
Langmuir等温方程能够很好的描述X-5树脂对苹果叶多
酚的吸附等温线。相关系数 R2均大于 0.98,表明X-5树
脂对苹果叶多酚的吸附过程符合 Langmuir模型。Qm随
温度的升高而减小,显示此过程是放热反应;平衡常数
Kb随温度的升高而减小同样证明随温度升高吸附能力不
断下降,即低温有利于吸附发生;K b > 1 证明此过程
是一个良好的吸附过程。
2.2.4.3 Freundlich吸附模型
Freundlich模型是另外一种常见的等温吸附模型,
可以用式(10)、(11)表述。
Qe =k Ce 1/n (10)
lnQe =lnk+1/nln Ce (11)
式中:k、n 都为吸附常数;k 反应了吸附量的相
对大小;n 描述了等温线的变化趋势,二者都由温度和
吸附剂 - 吸附溶质系统而定。
以式(11)为模型,以 lnQe 对 lnCe作图,考察X-5树
脂的吸附数据与 Freundlich模型的符合程度。
温度 /℃ Freundlich吸附等温式 n k R2
20 lnQe=0.5033lnCe+3.0878 1.9869 21.9288 0.9929
30 lnQe=0.4943lnCe+2.9864 2.0231 19.8142 0.9965
40 lnQe=0.4748lnCe+2.8914 2.1062 18.0185 0.9985
表 3 Freundlich模型参数
Table 3 Parameters of Freundlich isothermal models of X-5 resin at
various temperatures
由表 3 可知,在所研究的质量浓度和温度范围内,
X-5树脂对苹果叶多酚的吸附符合 Freundlich模型(R2>
0.99),n> 1说明 X-5树脂对苹果叶多酚的吸附为优惠
型吸附。k 随着温度的升高而减小,说明低温有利于吸
附的发生。
2.3 X-5树脂的动态吸附解吸实验
2.3.1 上柱液流速和洗脱流速对树脂吸附解吸效果的影响
洗至无色,再用 120mL(4BV)40%的乙醇进行洗脱,洗
脱流速分别为 1.0、2.0、3.0、4.0mL/min,收集洗脱
液,测定多酚质量浓度,计算解吸率,考察洗脱流速
对洗脱效果的影响。结果见表 4。
由表 4 可知,吸附解吸率均随着流速的增大而减
小。上柱流速太快,苹果叶多酚溶液跟树脂的接触时
间短,多酚分子来不及扩散到树脂的内表面而漏过,导
致吸附率低;流速小有利于对多酚的吸附,但流速过小
会使作业周期增长;同样洗脱流速越小洗脱效果越好。
根据差异显著性的比较选择 2.0mL/min为上柱流速,洗
脱流速宜控制在 1.0mL/min。
2.3.2 动态洗脱曲线
由图 5可得,出动态条件下X-5树脂上吸附的多酚
物质极易洗脱。120mL(4BV)洗脱剂就可将 85%以上的多
酚洗脱下来,洗脱高峰也相对比较集中。合并多酚
质量浓度较高的洗脱液浓缩干燥后,测定其纯度为
38.55%,较纯化前的纯度(10.07%)提高了近 3倍。
2.4 苹果叶多酚的抗氧化性实验
2.4.1 苹果叶多酚对DPPH自由基的清除效果
由图 6可知,在实验质量浓度范围内ALPⅠ、ALP
Ⅱ和茶多酚对DPPH自由基的清除率均随质量浓度的增
大而增大。在质量浓度小于 320μg/mL时,ALPⅡ的清
除率高于ALPⅠ和茶多酚,在质量浓度大于 320μg/mL
图 5 X-5树脂动态洗脱曲线
Fig.5 Dynamic desorption curve of X-5 resin
140
120
100
80
60
40
20
0多





/(
m
g/
m
L
)
洗脱液体积 /mL
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
图 6 ALP Ⅰ、ALPⅡ和茶多酚对 DPPH 自由基的清除效果
Fig.6 Comparison of DPPH free radical scavenging capacity among tea
ployphenols and pre- and post-X-5 resin purification polyphenols-rich
extract from apple tree leaves
80
70
60
50
40
30
20
10
0



/%
质量浓度 /(μg/mL)
0 100 200 300 400 500 600 700
茶多酚
ALP I
ALP II
流速 /(mL/min) 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0
吸附率 /% 89.38a 87.75a 85.76a - 76.60b
解吸率 /% - 87.44a 81.59b 80.15b 79.28b
表 4 上柱液流速和洗脱流速对树脂吸附和洗脱效果的影响
Table 4 Effects of adsorption and desorption flow rates on adsorption
and desorption rates of polyphenols
注:肩标字母表示不同流速对吸附解吸率的影响在α=0.05水平下的差异
显著性,相同字母表示差异不显著,不同字母表示差异显著。
将 pH3,质量浓度 3.658mg/mL的苹果叶多酚溶液
150mL分别以 0.5、1.0、2.0、4.0mL/min的速度通过装
有X-5树脂的层析柱,检测漏出液多酚质量浓度,考察
上柱流速对树脂吸附的影响;吸附饱和的树脂先用水冲
77※工艺技术 食品科学 2010, Vol. 31, No. 20
时三者相当。X-5树脂纯化后的苹果叶多酚对 DPPH自
由基的清除能力有所增强。
2.4.2 苹果叶多酚对 NO2-·的清除效果
由图 7可知,在实验质量浓度范围内ALPⅠ、ALP
Ⅱ和茶多酚对 NO 2-·的清除率与质量浓度均呈正相关,
ALPⅡ的清除率比ALPⅠ高,且与茶多酚相当,X-5树
脂纯化后的苹果叶多酚对 NO 2-·的清除能力有所提高。
2.5 Sephadex LH-20对苹果叶多酚的精制和HPLC分析
称取 0.250g X-5树脂纯化物溶解于 5mL 80%乙醇
中,用 80%乙醇进行洗脱,每 8min收集一管洗脱液,
检测各管中多酚的含量,以管数为横坐标,吸光度为
纵坐标作图,见图 8。
由图 8 可知,多酚的含量从 20 管开始迅速增加,
20~30管为多酚分布的高峰区间,合并此区间的洗脱
液,浓缩干燥得到苹果叶多酚精制物(ALPⅢ),测定其
多酚纯度为 52.02%,收率为 41.3%。
HPLC分析结果(图 9~11)表明,苹果叶中根皮苷
的含量为 2.45%。X-5树脂纯化物中根皮苷的含量为
32.84%,占纯化物中总多酚的 85.16%;Sephadex LH-20
精制物中根皮苷的含量为 47.61%,占精制物中总多酚的
91.51%;苹果叶多酚精制物中根皮苷的含量很高,可以
作为生产根皮苷的优良原料。
3 结 论
3.1 X - 5 树脂对苹果叶多酚有较好的吸附和解吸效
果。X - 5 树脂纯化苹果叶多酚的条件为上柱液质量浓
度 3.658mg/mL、上柱液 pH3、吸附流速 2.0mL/min;以
40%乙醇为解吸剂,洗脱流速 1.0mL/min,洗脱体积
4 B V。采用上述条件纯化后的苹果叶多酚的纯度从
10.07%提高到 38.55%。
3.2 等温吸附实验结果表明,X-5树脂对苹果叶多酚的
吸附为放热过程,属于优惠吸附,吸附过程符合
Langmuir等温吸附模型和 Freundlich等温吸附模型。
3.3 经X-5树脂纯化后的苹果叶多酚对DPPH自由基和
NO2-·的清除能力增强,苹果叶多酚具有与茶多酚相当
的抗氧化作用,极具开发价值。
3.4 HPLC分析结果表明,苹果叶中根皮苷的含量为
2.45%,粗提物经过X-5树脂纯化和 Sephadex LH-20精
图 7 ALP Ⅰ、ALP Ⅱ和茶多酚对 NO 2-·的清除效果
Fig.7 Comparison of nitrite scavenging capacity among tea
ployphenols and pre- and post-X-5 resin purification polyphenols-rich
extract from apple tree leaves
60
50
40
30
20
10
0



/%
质量浓度 /(μg/mL)
0 100 200 300 400 500 600 700
茶多酚
ALP I
ALP II
图 8 Sephadex LH-20精制苹果叶多酚
Fig.8 Sephadex LH-20 purification of apple tree leaf polyphenols
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0





管数
0 10 20 30 40 50 60
图 10 Sephadex LH-20精制物的色谱图
Fig.10 HPLC profile of Sephadex LH-20 purification product
m
V
时间 /min
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
根皮苷
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
图 11 苹果叶多酚粗提物色谱图
Fig.11 HPLC profile of unpurified crude polyphenols-rich extract
m
V
时间 /min
300
260
220
180
140
100
60
20
根皮苷
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
图 9 X-5树脂纯化物的色谱图
Fig.9 HPLC profile of X-5 resin purification product
m
V
时间 /min
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
2200
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
根皮苷
2010, Vol. 31, No. 20 食品科学 ※工艺技术78
制后得到的苹果叶多酚精制品中根皮苷的含量为
47.61%,占制品中总多酚的 91.51%,开发利用价值高。
参 考 文 献 :
[1] 兰茂, 于乃义, 于兰馥. 滇南本草[M]. 昆明: 云南科技出版社, 2004,
103.
[2] 刘汉成, 易法海, 祁春节. 我国苹果的比较优势与国际竞争力分析
[J]. 农产品贸易, 2002, 18(3): 45-47.
[3] LU Yinrong, FOO L Y. Antioxidant and radical scavenging activities of
polyphenols from apple pomace[J]. Food Chemistry, 2000, 68(1): 81-85.
[4] 金莹. 苹果多酚的超声波提取及其抗氧化性研究[D]. 泰安: 山东农
业大学, 2006.
[5] 梁峙. 苹果多酚的功效研究与应用[J]. 农牧产品开发, 1998(6): 18.
[6] MASAYUKI T, TOMOMASA K, AKJO Y. Process for the production
of fruit polyphenols from unripe rosaceae fruit: USA, 5932623[P]. 1999-
08-03.
[7] 姬德衡, 孔繁东, 候春青. 苹果多酚的开发与应用[J]. 中国果菜, 2001
(2): 26.
[8] 董华强, 宁正祥, 于立静, 等. 多穗柯黄酮根皮苷对糖尿病小鼠的降
血糖血脂效果[J]. 食品科学, 2006, 27(12): 714-717.
[9] 冯颖, 李天来, 孟宪军, 等. 大孔树脂纯化长白楤木叶皂苷及其生物
活性研究[J]. 食品科学, 2009, 30(16): 158-161.
[10] ZHANG Bin, YANG Ruiyuan, ZHAO Yan, et al. Separation of chloro-
genic acid from honeysuckle crude extracts by macroporous resins[J].
Journal of Chromatography B, 2008(2): 253-258.
[11] 徐怀德, 闫宁环, 陈伟, 等. 黑莓色素大孔吸附树脂纯化工艺及其特
性研究[J]. 中国食品学报, 2007, 7(5): 57-62.
[12] 凌庆枝, 袁怀波. 大孔树脂分离纯化芦根中总酚酸的研究[J]. 食品
科学, 2008, 29(8): 310-313.
[13] MA Chaoyang, TAO Guangjun, Tang Jian, et al. Preparative separation
and purification of rosavin in Rhodiola rosea by macroporous adsorption
resins[J]. Separation and Purification Technology, 2009, 69(1): 22-28.
[14] JIA Guangtao, LU Xiuyang. Enrichment and purification of madecassoside
and asiaticoside from Centella asiatica extracts with macroporous resins
[J]. Journal of Chromatography A, 2008, 1193(1/2): 136-141.
[15] FU Yujie, ZU Yuangang, LIU Wei, et al. Optimization of luteolin
separation from pigeonpea [Cajanus cajan (L.) Millsp.] leaves by
macroporous resins[J]. Journal of Chromatography A, 2006, 1137(2):
145-152.
[16] 金莹, 孙爱东. 大孔树脂纯化苹果多酚的研究[J]. 食品科学, 2007,
28(4): 160-163.
[17] 艾志录, 王育红, 王海, 等. 大孔树脂对苹果渣中多酚物质的吸附研
究[J]. 农业工程学报, 2007, 23(8): 245-248
[18] 刘杰超. 苹果汁中多酚物质的分离提取及其主要生物活性的研究[D].
郑州: 中国农业科学院, 2003.
[19] 宋烨, 吴茂玉, 和法涛, 等. 微波法提取苹果渣中多酚的工艺研究[J].
食品科技, 2007(10): 227-230.
[20] RENGARAJ S, JOO C K, KIM Y H, et al. Kinetics if removal of
chromium from water and electronic process wastewater by ion exchange
resins: 1200H, 1500H and IRN97H[J]. Journal of Hazardous Materials,
2003, B102: 257-275.
[21] GOKMEN V, SERPEN A. Equilibrium and kinetic studies on the
adsorption of dark colored compounds from apple juice using adsorbent
resin[J]. Journal of Food Engineering, 2002, 53(3): 221-227.
[22] LEE Y L, YEN M T, MAU J L. Antioxidant properties of various
extracts from Hypsizigus marmoreus[J]. Food Chemistry, 2007, 104(1):
1-9.
[23] TSAI S Y, HUANG S J, MAU J L. Antioxidant properties of hot water
extracts from Agrocybe cylindracea[J]. Food Chemistry, 2006, 98(4):
670-677.
[24] 王叔淳. 食品卫生检验技术[M]. 北京: 化学工业出版社, 1988.
[25] 郭娟. 苹果渣中苹果多酚的提取、纯化及功效研究[D]. 郑州: 河南
农业大学, 2006.
[26] 陈磊, 杨建荣, 黄雪松. 高效液相色谱法快速测定红富士苹果渣中
的 6种多酚[J]. 食品与发酵工业, 2008, 34(8): 158-160.