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荔枝壳总黄酮大孔树脂纯化工艺研究



全 文 :荔枝壳总黄酮大孔树脂纯化工艺研究
涂 华,陈碧琼,周锡兰 (泸州医学院化学教研室,四川泸州 646000)
摘要 [目的]优化大孔吸附树脂法纯化荔枝壳总黄酮的工艺。[方法]比较 AB-8、HPD-600和 D101 3种大孔吸附树脂对荔枝壳总黄酮
的吸附和解吸效果,并对上柱液的 pH、黄酮浓度、上柱液体积和洗脱液乙醇体积分数等条件进行优化。[结果]D101大孔吸附树脂适宜
荔枝壳总黄酮的提纯,其最佳工艺条件为上柱液 pH 5. 0,上柱液浓度 4 mg /ml,上柱液体积 2. 5 BV,洗脱液乙醇体积分数 80%,洗脱体积
2. 0 BV。[结论]经 D101大孔吸附树脂分离后,荔枝壳总黄酮含量在 83%以上 。
关键词 荔枝壳;总黄酮;大孔吸附树脂;纯化工艺
中图分类号 S667. 1 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2012)15 -08738 -02
Separation and Purification Process of Total Flavones from Litchi Pericarp by Macroporous Absorption Resin
TU Hua et al (Chemistry Staff Room,Luzhou Medical College,Luzhou,Sichuan 646000)
Abstract [Objective]This study aimed to optimize the conditions for purification of total flavones from litchi pericarp by macroporous ab-
sorption resin.[Method]The flavones adsorption rate and desorption rate of macroporous absorption resins (AB-8,HPD-600,D101)were
compared,and the technological parameters of D101 during the purification process were investigated,including on-column liquid pH,flavone-
concentration,on-column liquid volume and volume fraction of elution solution.[Result]D101 macroporous absorption resin is appropriate for
the purification of total flavonoids from litchi pericarp. The optimal technological conditions were:on-column liquid pH = 5. 0;on-column liquid
concentration was 4 mg /ml,with a volume of 2. 5 BV;elution solution was 80% ethanol,with a volume of 2. 0 BV.[Conclusion]The content
of total flavones achieve 83% by using the method.
Key words Litchi pericarp;Total flavones;Macroporous absorption resin;Purification process
基金项目 泸州市重点科技项目(651)。
作者简介 涂华(1976 - ) ,女,四川泸州人,讲师,硕士,从事精细化工
工艺研究,E-mail:cyt_525@ 163. com。
收稿日期 2012-01-31
泸州荔枝果肉白嫩剔透,厚而多汁,入口蜜甜,果皮鲜
红,薄而韧,产量居全国第 5。荔枝壳富含黄酮类等生理活性
物质,具有很高的药用价值[1 -2]。与其他分离技术相比,大
孔吸附树脂分离技术具有可提高有效成分相对含量、产品不
吸潮、生产周期短、树脂再生方便、可重复使用等优点,因而
近年来被广泛应用于天然产物的分离纯化[3 -5]。为此,笔者
应用大孔吸附树脂对荔枝壳总黄酮进行分离纯化,旨在探索
一种工艺简单可行、适用于大规模生产的分离纯化工艺。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 供试原料。新鲜荔枝,购自泸州合江。
1. 1. 2 主要试剂。芦丁对照品(北京维欣仪奥科技发展有
限公司) ;AB-8、HPD-600、D101型大孔吸附树脂(沧州宝恩吸
附材料科技有限公司)。
1. 1. 3 主要仪器。RE52CS-1旋转蒸发器(上海亚荣生化仪
器厂) ;调速振荡器 HY-4(金坛市荣华仪器制造有限公司) ;
SP-1901双光束紫外可见分光光度计(上海光谱仪器有限
公司)。
1. 2 方法
1. 2. 1 总黄酮的提取。将新鲜荔枝壳置于阳光下暴晒 18 h,
粉碎后过60目筛。准确称取200 g荔枝壳粉末于圆底烧瓶中,
并加入80%乙醇,于65 ℃下水浴加热回流提取2 h,重复提取2
次,合并提取液,减压过滤并浓缩后,用 30%乙醇溶液定容于
500 ml容量瓶中。然后根据试验所需,稀释至相应浓度。
1. 2. 2 标准曲线的绘制。精确称取芦丁标准品0. 013 0 g溶
于 30%乙醇,定容至 100 ml,制成 0. 13 mg /ml 芦丁标准溶
液。分别取该芦丁标液 0、2. 0、4. 0、6. 0、8. 0、10. 0 ml 置于 6
个 50 ml的容量瓶中,依次编号 0 ~ 6,再用 30%乙醇补至 10
ml后,加入 1. 5 ml 5%NaNO2 摇匀,静置 6 min再加入 1. 5 ml
10%硝酸铝摇匀,静置 6 min 后,加入 10 ml 1 mol /L氢氧化
钠,摇匀,用 30%乙醇稀释至刻度线,再次静置 15 min,然后
置于波长 510 nm 处测吸光度,并绘制出芦丁标准曲线(图
1) ,求得其回归方程[6]为 y =2. 586 4x -0. 001,相关系数 R =
0. 997。
图 1 芦丁标准曲线
1. 2. 3 总黄酮含量的测定。取待测液 2 ml于 25 ml容量瓶
中,按“1. 2. 2”方法测定吸光度,再根据标准曲线所得的回归
方程,计算出待测溶液中黄酮的含量。
1. 2. 4 大孔吸附树脂的预处理[7]。用蒸馏水洗去细小树脂
及破碎树脂,用无水乙醇浸泡 24 h,上柱,继续以 95%乙醇冲
洗至洗出液加水(1∶5)不出现浑浊,再用蒸馏水洗至无醇味,
取出树脂,备用。
1. 2. 5 静态吸附与解吸试验。
1. 2. 5. 1 大孔树脂的筛选[8]。称取经预处理的 3 种大孔吸
附树脂各500 mg,置于50 ml具塞的磨口锥形瓶中,并加入总
黄酮浓度约为 1 mg /ml 的荔枝壳粗提液 20 ml,室温下振荡
责任编辑 金苹 责任校对 卢瑶安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2012,40(15):8738 - 8739,8781
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.15.022
(180 r /min)24 h后过滤,测定滤液中剩余的黄酮浓度,并计
算 3种吸附树脂的吸附率:
A =(C0 - C1 /C0)×100%
=(A0 - A1 /A0)×100% (1)
式中,A为吸附率;C0 和 C1 分别为吸附前后黄酮水溶液的浓
度(mg /ml) ;A0 和 A1 分别为吸附前后溶液的吸光度。
将以上静态吸附的树脂过滤抽干,加 20 ml 70%乙醇,将
锥形瓶置于旋转摇床上振荡(180 r /min)24 h,解吸后过滤,
然后测定滤液中的黄酮浓度,并计算出 3种树脂的解吸率:
D =[C2V1 /(C0 - C1)V0]×100% (2)
式中,D为解吸率;C0、C1、C2 分别为吸附前后黄酮水溶液浓
度及洗脱液的黄酮浓度(mg /ml) ;V0、V1 分别为上柱黄酮水
溶液与洗脱液的体积(ml)。
1. 2. 5. 2 pH对大孔树脂吸附的影响。往 5个 50 ml具塞的
磨口锥形瓶中各加入 500 mg已预处理的 D101 湿树脂及 20
ml浓度为 1 mg /ml 的黄酮水溶液,调节 pH,测定在不同 pH
下大孔树脂对黄酮的吸附率,确定最佳 pH。
1. 2. 6 动态吸附与解吸试验。
1. 2. 6. 1 上柱液浓度的确定。将静态吸附优选处理好的大
孔树脂 D101 湿法装柱。配制总黄酮浓度为 2. 0、3. 0、4. 0、
5. 0、6. 0、7. 0 mg /ml 的溶液,并调其 pH 为 5,以相同速度上
样,收集流出液,测定黄酮吸附率。
1. 2. 6. 2 最大上样量的确定。将静态吸附优选处理好的大
孔树脂 D101湿法装柱。取总黄酮浓度为 4 mg /ml的样品液
(pH为 5)150 ml加入树脂柱中,分段收集流出液,每 0. 5 BV
(10 ml)收集 1份,测定黄酮含量,绘制泄漏曲线。
1. 2. 6. 3 洗脱液体积分数的确定。将静态吸附优选处理好
的大孔树脂 D101湿法装柱。配制总黄酮浓度为 4 mg /L的
样品液(pH为5) ,取2. 5 BV通过树脂柱,分别用体积分数为
30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%的乙醇溶液洗脱,分
段收集洗脱液,测定总黄酮含量,并计算解吸率。
2 结果与分析
2. 1 3种树脂的吸附率与解吸率 由表 1 可知,3 种树脂中
D101的吸附率及解吸率均为最高,因此选择 D101 树脂来做
动态吸附及解吸试验,以筛选最佳工艺条件。
表 1 3种树脂的吸附率与解吸率 %
树脂型号 吸附率 解吸率
AB-8 81. 72 79. 12
D101 89. 30 80. 03
HPD-600 76. 32 70. 79
2. 2 上样液 pH 由图 2可知,当 pH为 5. 0时,树脂吸附效
果最好。荔枝壳总黄酮具有酚羟基结构,呈弱酸性,在酸性
条件下一般以分子的状态存在,可凭借范德华力与树脂发生
作用,因此吸附效果好;但若酸性过大,黄酮类物质又会生成
佯盐,导致吸附效果变差。
2. 3 D101树脂分离荔枝壳总黄酮的最佳工艺条件
2. 3. 1 上样液黄酮浓度。由图 3 可知,上样液浓度低不利
于总黄酮的吸附,当上样液质量浓度为 4 mg /ml 时,总黄酮
图 2 上样液 pH对 D101树脂吸附效果的影响
吸附率达到最大;浓度继续增大时,吸附率下降,因为上样液
浓度太高,会提前泄漏。因此,在后续试验中,上样液的黄酮
浓度选择 4 mg /ml为宜。
图 3 上样液浓度对 D101树脂吸附效果的影响
2. 3. 2 最大上样量。由泄漏曲线(图4)可知,上样液体积不
超过 2. 5 BV时,黄酮仅有少量泄露;当上样液体积达到 6. 0
BV时,达到吸附平衡。因此,当上样液浓度为 4 mg /ml 时,
上样液体积以 2. 5 BV为佳。
图 4 黄酮泄露曲线
2. 3. 3 洗脱液乙醇体积分数。由图 5 可知,体积分数为
30%和 50%的乙醇溶液对荔枝壳总黄酮的洗脱能力较弱,当
洗脱液体积达 2. 5 BV时,洗脱率也仅约为 60%;而体积分数
为 80%和 90%的乙醇溶液洗脱能力较强,洗脱液体积达 2. 0
BV时,洗脱率为 85%左右,达 2. 5 BV 时,洗脱率接近 90%。
综合成本因素,选择体积分数为 80%的乙醇溶液作为洗脱液。
3 结论
该研究首先通过静态吸附试验,确定吸附率和解吸率都
为最高的 D101大孔吸附树脂来分离纯化荔枝壳总黄酮;并
(下转第 8781页)
937840 卷 15 期 涂 华等 荔枝壳总黄酮大孔树脂纯化工艺研究
(2)构建具有实效性的大学生生态伦理教育体系。生态
伦理教育是植根于生态伦理学的一种全新的教育理念,其核
心价值体现在以下几方面:①以一种可持续发展的伦理观念
重新审视人与自然的基本关系;②以一种全新的生态视角重
新思考人类发展过程中人际之间、代际之间和各物种之间应
有的平等关系;③以一种全新的理性方式重新塑造生态与发
展共存、简约与丰富同辉的生活方式[3]。
构建具有实效性的大学生生态伦理教育体系在教学模
式上,采用渗透模式和单一学科模式相结合,既将生态伦理
作为德育的重要组成部分,以保证教学的系统性,又将生态
环境理念渗透到已有的各学科教学中,以免学生孤立地看待
生态环境问题。在进行学科渗透教育时,各学科之间应根据
生态环境教育的大纲要求,既合理分工又密切合作,注意学
科之间生态教育的差异性与共同性,培养学生探讨环境、保
护环境的意识,最终形成科学、系统的生态伦理观。
(3)建立良好的校园生态伦理氛围。首先,学校领导和
教师应当以身作则、率先垂范,以自身的环境保护行为鼓励
和强化学生生态道德的养成;其次,创建生态伦理氛围,引导
学生尊重自然,唾弃破坏生态环境的不道德行为,宣讲生态
保护方面的责任,让学生充分认识到遵守生态法规、坚持生
态伦理标准是每一个人应尽的道德义务;再次,学校应加大
环保教育资金的投入,为学生提供更多的环境保护实践机
会,吸引绝大多数学生参与活动,通过讨论反思环保收获,并
进一步与生态伦理课程内容结合互动,深化学生对理论的认
知和把握。
参考文献
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84 -85.
(上接第 8739页)
图 5 乙醇溶液体积分数对 D101树脂解吸效果的影响
通过静态试验和动态试验,筛选出其最优工艺条件为上样液
浓度 4 mg /ml,上样液 pH =5,上样液体积 2. 5 BV,洗脱液乙
醇体积分数 80%,洗脱体积 2. 0 BV;在该工艺条件下,总黄
酮的含量在 83%以上。
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