全 文 ：第 28卷 第 5期
2007年 9月 　
江 苏 大 学 学 报(自 然 科 学 版)
Journal of Jiang su University(Na tu ra l Science Ed ition) 　 Vo.l 28 No. 5Sep. 2007
　 　 　 　 　 　
树脂吸附法分离纯化匙羹藤总皂苷
吴向阳 1 , 侯会绒2 ,仰榴青 3 , 戚雪勇 3 , 姜　松 2
(1.江苏大学化学化工学院 ,江苏镇江 212013;2.江苏大学食品与生物工程学院 ,江苏镇江 212013;3.江苏大学 药学院 ,江苏 镇江 212013)
摘要:比较了 D101 , NKA , AB - 8三种树脂对匙羹藤总皂苷的静态吸附性能 , D101的吸附效果较
好 ,吸附量达 93. 90 mg /g;D101树脂对匙羹藤总皂苷的吸附热力学和动力学研究结果表明 , Lang-
muir方程能很好的描述 D101树脂的吸附平衡行为 ,吸附 8 h左右达到平衡 ,在 2. 5 h以后吸附速
率逐渐平稳;确定了 D101树脂分离纯化匙羹藤总皂苷的适宜工艺条件 , 7. 73 g /L匙羹藤总皂苷粗
提物溶液以 1. 5mL /m in的流速通过 D101树脂柱进行吸附 ,然后用蒸馏水和体积分数为 10%乙醇
洗脱杂质 ,再用体积分数为 50%乙醇洗脱 ,得到的匙羹藤总皂苷纯度为 56. 10%,得率为 83. 83%.
D101树脂吸附法可用于匙羹藤总皂苷的分离纯化.
关键词:吸附树脂;分离纯化;D101树脂;匙羹藤总皂苷
中图分类号:TS201. 1 　　文献标志码:A　　文章编号:1671 - 7775(2007)05 - 0434 - 04
Isolation and purification of total saponins inGymnema
sylvestre by adsorption resin
WU X iang-yang1 , HOU Hui-rong2 , YANG Liu-qing3 , QIXue-yong3 , J IANG Song2
(1. S choo l ofC hem istry andC hem ica lEngineering, Jiangsu University, Zhen jiang, Jiangsu 212013, C hina;2 School of Food and B iological
E ng ineering, Jiangsu Univers ity, Zhen jiang, Jiangsu 212013, Ch ina;3. School of Pharm acy, Jiangsu Univers ity, Zhen jiang, Jiangsu
212013, C hina)
Abstract:Adsorp tion charac te ristics o f three kinds of adsorption resins such as D101, NKA andAB-8 for
tota l saponins o fGymnema sy lvestre were investigated. D101 resin had the best adso rption capac ity for to-
tal saponins w ith 93. 90mg /g. The resu lts o f adso rp tion thermodynam ic and dynam ic stud ie s of D101 res-
in for to tal saponins ofGymnema sy lvestre show ed that the adsorp tion balance could be described by Lang-
muir type, the time o f adso rption balance w as eigh t hours, and adso rption ra tio w as stable gradually after
tw o and a half hours. The optima l conditions of iso lation and purification fo r the total saponins o fGym-
nema sy lvestre by D101 resin w e re obtained. The crude to tal saponins ex tract solution w ith the concentra-
tion of 7. 73 g /L w as first sub jec ted to D101 resin adsorption at the flow ra te o f1. 5mL /m in. Then the in-
purities we re eluted down by d istilled w a ter and 10% e thano .l The adso rbed to ta l saponins w ere eluted
down by 50% e thano.l The purity o f the resulting tota l saponins ofGymnema sy lvestre was 56. 10%. The
y ie ld o f the tota l saponins w as 83. 83%. The to ta l sapon ins ofGymnema sy lvestre could be iso lated and
purified by D101 resin.
Key words:adso rption resin;iso lation and purification;D101 resin;
tota l saponins ofGymnema sy lvestre
收稿日期:2006 - 09 - 04
基金项目:江苏省天然药物研究与创制实验室开放课题(KF2005005);江苏大学微纳米科学技术研究开放基金资助项目(2004)
作者简介:吴向阳(1965 - ),男 ,江苏丹阳人 ,教授(yang liuqing@u js. edu. cn),主要从事生物资源中有效成分的提纯与应用研究.
侯会绒(1980 - ),女 ,山西运城人 ,硕士研究生(hh r0102@126. com),主要从事食品分离技术研究.
　　匙羹藤 Gymnema sy lvestre(Re tz. ) Schu l.t是萝
藦科匙羹藤属类植物 ,其中主要活性成分是匙羹藤
酸 ,它是一系列三萜皂苷类化合物. 研究表明 [ 1 -3] ,
匙羹藤酸能抑制葡萄糖在小肠内的吸收 ,从而抑制
血糖值的上升 ,可以用来防治糖尿病和肥胖症 ,可开
发为保健食品和药品. 目前对匙羹藤的研究主要集
中于有效成分的药理药效 、提取工艺 、提取物的应用
和新化合物的鉴定方面 [ 1] ,而在分离纯化方面的研
究报道较少 [ 4 - 6] ,对树脂吸附匙羹藤总皂苷的热力
学和动力学研究未见文献报道.为此文中对匙羹藤
总皂苷的树脂吸附法分离纯化工艺条件进行研究.
1　材料与方法
1. 1　材料与仪器
匙羹藤叶购于广西武鸣医药公司 ,经镇江市药
品检验所陈黎主任药师鉴定为萝藦科植物的叶 ,于
70 ℃烘箱中干燥 ,粉碎 ,贮于干燥器中备用;甘草酸
单铵盐由中国药品生物制品检定所提供 (批号:
0714 - 9903);医用乙醇:体积分数为 95%;所有试
剂均为分析纯;D101树脂:上海试剂厂提供;NKA
树脂:南开大学化工厂提供;AB - 8树脂:南开大学
化工厂提供.
显色剂 (临用前配制):称取香草醛 0. 1 g,加入
2 mL冰醋酸 ,再加入 8mL高氯酸配制而成.
仪器包括:尤尼柯上海分析仪器有限公司生产
的 UV - 2102PCS型紫外可见分光光度计;北京瑞利
分析仪器公司生产的 V IS - 7220型可见分光光度
计;瑞士 Büchi公司生产的 R - 200型旋转蒸发器.
1. 2　试验方法
1. 2. 1　匙羹藤总皂苷粗提物的制备
称取匙羹藤干燥碎叶 50 g,体积分数为 70%乙
醇回流提取 2次 ,每次 3 h ,合并滤液后 ,减压浓缩 ,
得浸膏;浸膏经适量水溶解后 ,离心 ,上清液用石油
醚萃取以除去叶绿素等脂溶性物质;再用水饱和的
正丁醇萃取 3次 ,收集正丁醇层 ,减压浓缩 ,得总皂
苷粗提物.
1. 2. 2　树脂的预处理
对 D101,NKA和 AB -8三种树脂先用水洗去悬
浮物及水溶性杂质 ,再用乙醇浸泡 24 h,使其充分溶
胀 ,再以乙醇湿法装柱 ,并用乙醇在柱上流动清洗 ,洗
至流出的乙醇与水混合不呈白浊色为止 (1 mL流出
液加 3 mL水),然后用大量的蒸馏水洗去乙醇 ,至乙
醇体积分数小于 1%或无明显乙醇味为止.
1. 2. 3　匙羹藤总皂苷含量测定
选取甘草酸单铵盐为对照 ,采用分光光度法定
量测定匙羹藤总皂苷.准确吸取对照品溶液 、样品溶
液各 100 μL,分别置于 10 mL具塞试管中 ,置水浴
中挥尽溶剂 ,立即取出 ,放冷 ,准确加入新配制的显
色剂 1 mL摇匀 ,密塞 ,置 60 ℃水浴中加热 15m in,
取出 ,立即放入冷水中冷却 2 m in,精密加入冰醋酸
5mL,摇匀 ,以相应试剂作空白 ,在 400 ～ 800 nm范
围内测定其吸收光谱.试验发现匙羹藤酸与甘草酸
单铵盐均在 545 nm 附近处有最大吸收 ,因此选择
545 nm为测定波长进行定量分析. 分别准确吸取
0. 1 g /L的甘草酸单铵盐对照品溶液 40, 80, 120,
160, 200和 240 μL置于 10mL具塞试管中 ,按前述
方法显色 ,以相应试剂作空白 ,在 545 nm处测其吸
收值 ,以质量浓度 C为横坐标 、吸光度 A为纵坐标 ,
得标准曲线 A=0. 000 6 C +0. 330 5 (R =0. 996),
线性范围为 40 ～ 160mg /L.
1. 2. 4　静态吸附量和吸附率的测定
准确称取已经过预处理的三种树脂各 5 g,置于
150mL具塞磨口三角瓶中 ,分别加入 50mL、质量浓
度为 4. 07 g /L的匙羹藤总皂苷粗提物溶液. 25℃下
恒温振荡 24 h ,充分吸附后测定溶液中匙羹藤总皂
苷的质量浓度 ,按式 (1)和 (2)计算各树脂的吸附量
和吸附率.
q =(c0 - ce)v
w
(1 )
E =c0 - ce
c0
×100% (2 )
式中 q为吸附量 , mg /g;E为吸附率 , %;c0为起始质
量浓度 , g /L;ce为平衡质量浓度 , g /L;v为溶液体积 ,
mL;w为树脂质量 , g.
1. 2. 5　洗脱剂的选择
向已知吸附量的树脂中加入一定量不同质量浓
度的洗脱剂 ,恒温振荡洗脱 ,解吸吸附在树脂上的匙
羹藤总皂苷 ,按式(3)计算解吸率.
D =c v
m
×100% (3 )
式中 D为解吸率;c为洗脱液中匙羹藤酸的质量浓
度 , g /L;v为洗脱液的体积 , mL;m 为吸附在树脂上
的匙羹藤总皂苷量 , mg.
1. 2. 6　动态吸附考察
将预处理好的树脂湿法装柱 ,取一定质量浓度
的匙羹藤总皂苷粗提物溶液以一定的速率流过树脂
柱 ,进行吸附 ,每 10 mL收集一次 ,用分光光度法检
435第 5期　　　　　　　　　　　　 　吴向阳等:树脂吸附法分离纯化匙羹藤总皂苷
测 ,至匙羹藤总皂苷液的出口质量浓度与进口质量
浓度相同为止.
2　结果与讨论
2. 1　树脂的筛选
表 1为三种树脂对匙羹藤总皂苷的静态吸附
量.可见 , D101树脂对匙羹藤总皂苷的吸附量最大 ,
达到 93. 90mg /g,吸附效果较好 ,故研究 D101树脂
对匙羹藤总皂苷的吸附分离特性.
2. 2　吸附等温线的测定
5 g D101树脂中分别加入不同体积(14 , 18, 22,
26 , 30, 34, 38和 42mL)的 4. 07 g /L匙羹藤总皂苷
粗提物溶液 ,稀释至 100 mL,分别测得 D101树脂在
25 ℃, 30℃和 35℃时的平衡吸附量 (见图 1).采用
Langmuir和 Freundlich方程对 25℃吸附平衡数据进
行线性拟合 ,结果见式 (4)和 (5),可见 Langmuir方
程的相关系数较高 ,能更好地描述匙羹藤总皂苷在
D101树脂上的吸附平衡行为.
表 1　三种树脂对匙羹藤总皂苷的吸附
Tab. 1　Adsorp tion of three re sins for total sapon in s
ofGymnema sy lvestre
树脂型号　　　 D101 NKA AB - 8
吸附量 /(mg /g) 93. 90 35. 15 41. 96
RSD(n=5) /% 1. 65 2. 87 2. 33
吸附率 /% 57. 96 21. 69 25. 90
　　　注:温度为 25℃
图 1　D101树脂吸附等温线
F ig. 1　Adso rption isothe rm of D101 re sin
Langmuir方程:
　 1
q
* =0. 007 3 +0. 005 6 1c , 　R =0. 989 2
( 4 )
Freund lich方程:
　 lg q* =1. 88 +0. 401 lg c, 　R =0. 958 9 ( 5 )
2. 3　动力学曲线的测定
5 g D101树脂中加入 50 mL的 4. 07 g /L匙羹
藤总皂苷粗提物溶液 ,在 25℃恒温振荡下每隔 0. 5
h测定一次质量浓度 ,得到树脂吸附量随时间的变
化曲线 , D101树脂吸附匙羹藤总皂苷的动力学曲线
和平均吸附速率曲线分别见图 2和图 3. 由图 2可
看出 ,吸附量随时间的增加而增加 , 6 h后增加缓
慢 , 8 h左右达到平衡. 由图 3可知 ,吸附速率在 2. 5
h以后逐渐平稳.
图 2　吸附动力学曲线
F ig. 2　Adso rption dynam ics curve
图 3　吸附速率曲线
F ig. 3　Adso rption rate cu rve
2. 4　洗脱剂的选择
体积分数为 10%, 30%, 50%和 60%乙醇溶液
对 D101树脂上匙羹藤总皂苷的解吸率见表 2,可看
出 ,乙醇体积分数为 50%时 ,解吸率最大 ,因此选择
50%乙醇溶液为洗脱剂.
表 2　不同体积分数乙醇与解吸率的关系
Tab. 2　Re la tion of d ifferent concen trat ion E thano l to
desorp tion rate
乙醇体积分数 /% 10 30 50 60
解吸率 /% 17. 35 64. 35 91. 42 86. 63
2. 5　动态吸附的考察
2. 5. 1　流速对吸附量的影响
图 4为不同流速下 D101树脂的穿透曲线 ,表 3
为不同流速下至穿透点时 D101树脂对匙羹藤总皂
苷的吸附量.可以看出 ,流速降低时 ,树脂的吸附量
增加 ,这是因为随着流速的降低 ,固液两相的接触时
间增加 ,使得树脂与料液接触充分. 但是流速低 ,会
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引起操作时间的延长 ,降低树脂分离的生产效率.因
此流速为 1. 5 mL /m in时比较适宜.
表 3　不同流速下至穿透点时 D101树脂的吸附量
Tab. 3　Adsorp tion quan tity of D101 re sin to
break through point at d ifferen t flow rate
流速 /(mL /m in) 3 1. 5 1
吸附量 /(mg /g) 82. 70 90. 98 97. 48
RSD(n=5) /% 3. 42 3. 16 2. 92
图 4　不同流速时的穿透曲线
F ig. 4　B reakthrough curve o f d iffe rent flow ra te
2. 5. 2　进样质量浓度对吸附量的影响
图 5为不同进样质量浓度时的穿透曲线 ,表 4
为不同浓度下至穿透点时 D101树脂对匙羹藤总皂
苷的吸附量.可见 ,随着进样质量浓度的降低 ,吸附
量增加 ,但进样质量浓度在 7. 73 ～ 4. 61 g /L时增加
量较小.因此选择进样质量浓度 7. 73 g /L进行树脂
吸附比较合适.
图 5　不同质量浓度下的穿透曲线
F ig. 5　B reakthrough cu rve of diffe rent concen tra tion
表 4　不同质量浓度下至穿透点时 D101树脂的吸附量
Tab. 4　Adsorp tion quan tity ofD101 resin to breakthrough
poin t at d ifferen t concen tration
进样质量浓度 /(g /L) 11. 54 7. 73 4. 61
吸附量 /(mg /g) 70. 57 90. 98 93. 34
RSD(n=5) /% 3. 75 3. 29 3. 01
2. 6　D101树脂分离纯化匙羹藤总皂苷
7. 73 g / L匙羹藤总皂苷粗提物溶液以 1. 5mL /
m in的流速通过 D101树脂柱进行吸附 ,然后分别用
蒸馏水和体积分数为 10%乙醇洗脱杂质 ,再用 50%
乙醇洗脱总皂苷 ,得到的匙羹藤总皂苷纯度由纯化前
的 19. 05%提高到 56. 10%,得率为 83. 83%, 表明
D101树脂分离纯化匙羹藤总皂苷的效果良好.
3　结　论
D101树脂对匙羹藤总皂苷的吸附效果较好 ,吸
附量达 93. 90mg /g;Langmu ir方程能较好的描述其
吸附等温线;吸附动力学曲线和吸附速率曲线表明 ,
吸附 8 h左右达到平衡 ,在 2. 5 h以后吸附速率逐渐
平稳;D101树脂分离纯化匙羹藤总皂苷工艺的适宜
条件为进样质量浓度 7. 73 g /L,流速 1. 5 mL /m in,
洗脱剂体积分数为 50%乙醇 ,得到的匙羹藤总皂苷
纯度为 56. 10%. 因此树脂吸附法可用于匙羹藤总
皂苷的分离纯化.
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(责任编辑　徐红星)
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