全 文 ：科研开发 化工科技 , 2011 , 19(4):7 ～ 10SCIENCE & TECHNOLOGY IN CHEMICAL INDUS TRY
收稿日期:2011-03-03作者简介:韦泽昭(1985-),男 , 广西容县人 ,广西大学在读研究生 ,研究方向为精细化工。＊＊通讯联系人。＊广西壮族自治区科技攻关项目(桂科攻 0718002-4);广西大学校级项目(X081039)。
大孔树脂分离富集匙羹藤总皂苷研究＊
韦泽昭 ,孙建华 ,廖丹葵 ,陈晓光 ,韦藤幼 ,邹　昀 ,童张法＊＊
(广西大学化学化工学院广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室 ,广西 南宁 530004)
摘　要:采用大孔树脂对匙羹藤总皂苷进行分离富集。考察了 5 种树脂对匙羹藤总皂苷的静态吸
附效果并筛选出 D101 树脂用于分离富集匙羹藤总皂苷 , 通过动态吸附性能考察 , 确定了 D101 树脂固
定床分离富集匙羹藤总皂苷的工艺条件 , 在ρ(总皂苷)=5 mg/ mL , pH =6 , 料液以 1.0 mL/ min 的流速
通过 D101 树脂固定床进行吸附 , 分别用去离子水和φ(乙醇)=10%溶液洗脱杂质后 , 再用 φ(乙醇)=
75%溶液洗脱匙羹藤总皂苷。经过分离富集后 , w(总皂苷)由粗浸膏的 25.33%提高到 51.07 %, 总皂
苷的回收率为 83.26%。
关键词:匙羹藤;总皂苷;大孔树脂;富集纯化
中图分类号:O 647.3　　文献标识码:A　　文章编号:1008-0511(2011)04-0007-04
　　匙羹藤Gymnema sy lvest re(Retz)Schult又
称金刚藤 、武靴藤。全株可药用 ,具有收敛 、健胃 、
滋补强壮 、清热怯风止痛 、消炎[ 1 , 2] 等作用 。人们
对匙羹藤皂苷的提取工艺[ 3] 关注较多 ,而对其纯
化富集的研究和报道却极少。大多数提取工艺使
用大量溶剂 ,造成资源浪费且污染环境 ,加之人们
对环境与经济效益的日益关注 ,因此研究匙羹藤
皂苷的分离纯化工艺对皂苷生产及药用开发应用
都十分必要。
大孔吸附树脂是一种不溶于酸 、碱及各种有
机溶剂的有机高分子聚合物 ,应用大孔吸附树脂
进行分离的技术是 20世纪 60年代末发展起来的
继离子交换树脂后的分离新技术之一 。目前 ,大
孔吸附树脂己经成功应用在中草药有效成分皂
苷 、黄酮 、生物碱及其它苷类的提取和富集[ 4 ～ 6] 。
为此作者重点旨在探讨匙羹藤皂苷在大孔吸附树
脂上的吸附分离特性 ,以便为该法工业化推广提
供一定的基础数据和参考 。
1　实验部分
1.1　实验材料与仪器
齐墩果酸:中国药品生物制品检定所;香草
醛 ,乙醇 ,冰醋酸:分析纯 ,成都科龙化工试剂厂;
高氯酸:分析纯 ,上海金鹿化工有限公司;匙羹藤
粗浸膏:自制;所用树脂均购于天津市海光化工有
限公司 。UV-2501PC型紫外可见分光光度计:日
本岛津公司。
1.2　皂苷含量分析方法
分析方法:采用紫外-可见分光光度法测定匙
羹藤中总皂苷含量[ 7] 。
显色剂:香草醛 0.1 g ,加冰醋酸 2 mL ,再加
入 8 mL 高氯酸 ,配成香草醛-冰醋酸-高氯酸混合
溶液 。
标准曲线的建立:准确称取齐墩果酸对照品
配制标准溶液 ,显色后于 550 nm 处测量吸光度。
以质量浓度(ρ)对吸光度(A)进行回归 ,得匙羹藤
总皂苷的回归方程为:A=6 183.3ρ-0.046 1 ,相
关系数 R=0.999 ,齐墩果酸含量在 30 ～ 210μg/
mL 具有较好的线性关系 。
总皂苷的含量测定:取一定体积样品于具塞
试管中 ,挥干溶剂。按测定标准曲线方法显色 ,于
550 nm 处测定吸光度值 ,代入标准曲线回归方程
计算皂苷的质量浓度 。
1.3　大孔吸附树脂筛选
称取不同类型树脂各 1.0 g ,每组 2个平行 ,
转移至 100 mL 具塞锥形瓶中 ,各加入已知 ρ(总
皂苷)溶液 20 mL ,置于恒温水浴摇床中 , 25 ℃下
DOI :10.16664/j.cnki.issn1008-0511.2011.04.006
中速振荡 16 h ,滤出溶液分别测定ρ(总皂苷),按
公式(1)和(2)分别计算大孔吸附树脂的吸附量和
吸附率。将吸附后的大孔吸附树脂用少量去离子
水洗去残留的原溶液后 ,置于 100 mL 的具塞锥
形瓶中加入 φ(乙醇)=95%溶液 20 mL ,置于恒
温水浴摇床中 , 25 ℃下中速振荡 8 h ,滤出溶液分
别测定ρ(总皂苷),按公式(3)计算树脂的解吸
率。
Q=(ρ0 -ρe)V1/m (1)
E=(ρ0 -ρe)/ρ0 ×100 (2)
D =ρvV2/(ρ0 -ρe)V1 ×100 (3)
式中:Q-吸附量;E -吸附率;D -解吸率;ρ0 -初
始质量浓度;ρe -平衡质量浓度;V1 -原料液体
积;m-树脂的质量;ρv -洗脱液中总皂苷质量浓
度;V 2 -洗脱液体积 。
1.4　D101树脂对匙羹藤总皂苷吸附性能考察
1.4.1　上样流速的选择
取 D101大孔吸附树脂 10.0 g 湿法装柱 ,以
一定质量浓度的匙羹藤总皂苷溶液 ,采用 5种不
同的流速流过树脂床 。各柱上相同体积的匙羹藤
总皂苷溶液 ,收集相同体积的流出液 ,测定其中匙
羹藤总皂苷的质量浓度 ,计算出不同流速上样各
柱的吸附率。以上样流速为横坐标 ,吸附率为纵
坐标作折线图观察各流速上样对吸附率的影响。
1.4.2　上样 pH值的选择
取 D101大孔吸附树脂 10.0 g 湿法装柱 ,用
HCl和 NaOH 调节匙羹藤总皂苷溶液的 pH 值
分别为 4 、5 、6 、7 、8 ,各柱上相同体积的匙羹藤总
皂苷溶液 ,以实验的最佳的流速流过树脂床 ,收集
相同体积的流出液 ,测定其中匙羹藤总皂苷的质
量浓度 ,计算出不同 pH 值下D101大孔吸附树脂
的截留率 。以 pH 值为横坐标 ,截留率为纵坐标
作图观察各 pH 值上样对截留率的影响 。
1.4.3　上样浓度的选择
取 D101大孔吸附树脂 10.0 g 湿法装柱 ,采
用最佳pH 值的不同的ρ(总皂苷)溶液 ,以最佳的
上样流速流过树脂床 ,每 10 min 收集 1 管 ,每 2
管合并 ,测定其中 ρ(总皂苷)。以上样体积为横
坐标 ,以泄露比(ρe/ρ0)为纵坐标绘制泄漏曲线。
1.4.4　洗脱剂体积分数的选择
采用不同体积分数的乙醇溶液为洗脱液 。用
10倍柱体积的乙醇溶液以 1.5 mL/min的速度洗
脱。收集相同体积的洗脱液 ,测定其中 ρ(总皂
苷)。并通过测定匙羹藤总皂苷的吸附率 ,计算洗
脱率 。以 φ(乙醇)为横坐标 ,洗脱率为纵坐标作
洗脱液浓度对洗脱率影响的折线图 。
2　结果与讨论
2.1　树脂的筛选
采用 D101 、D4020 、DM301 、AB-8 、HPD100 5
种树脂进行静态吸附和解吸实验 ,得到各种规格
的大孔树脂对匙羹藤总皂苷的吸附量 ,吸附率以
及解吸率 ,结果见表 1 。
表1　各树脂对皂苷的吸附量 ,吸附率和解吸率
型号 极性 孔径/ nm 比表面积/(m2 · g -1) Q/(mg· g -1) E/ % D/ %
D101 非极性 90～ 100 ≥400 48.70 70.62 78.78
AB-8 弱极性 130～ 140 480～ 520 48.18 65.11 73.96
D4020 极性 100～ 105 540～ 580 33.08 62.69 68.50
DM301 中极性 30～ 125 ≥330 46.09 64.69 69.07
H PD100 非极性 85～ 90 650～ 700 47.25 63.85 76.90
　　由表 1可知 ,D101 , AB-8 , HPD100对匙羹藤
总皂苷的吸附量较大 , D4020的吸附量最小。从
吸附率来看 , D101 , AB-8 , DM301 对匙羹藤总皂
苷的吸附率较大 ,D4020的吸附率最小。从 φ(乙
醇)=95%溶液对大孔吸附树脂的解析效果分析 ,
D101 ,HPD100 ,A B-8的效果较好。综合吸附量 、
吸附率 、解吸率 3因素 ,大孔吸附树脂 D101 , AB-
8 ,HPD100 3种树脂较其它树脂更适合匙羹藤总
皂苷的精制。综合考虑吸附量 、吸附率和解析率 ,
D101最适宜用于匙羹藤皂苷的精制。
2.2　上样流速的影响
分别以 0.25 、0.5 、1.0 、1.5 、2.0 mL/min 的
流速上样 ,结果见图 1 。
由图 1可知 ,随着流速的增加 ,树脂的吸附率
减小 。这是因为随着流速的降低 ,固液两相的接
触时间增加 ,使得树脂与原料液充分接触 ,但是流
速低引起的操作时间的延长 ,增加了生产的成本 ,
降低了树脂分离的生产效率 ,从经济角度考虑 ,流
·8· 　　　化　工　科　技　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 19 卷
速为 1.0 mL/min时比较适宜 。
v/(mL·min-1)
图 1　不同上样流速的影响
2.3　上样 pH值的选择
原料液的 pH =4.26 ,在不同的 pH 值下 ,树
脂对匙羹藤总皂苷的截留率见图 2。
pH 值
图 2　不同 pH值的影响
从图 2可知 ,在 pH =6 ～ 7时树脂的截留率
最高 。因为在提取的过程匙羹藤叶中的一些色素
被抽提出来 ,而原料液的主要成分匙羹藤皂苷呈
酸性 ,滴加一定的碱液后 ,色素遇碱转换为盐而溶
于水 ,不易被树脂吸附 ,加入过多的碱后 ,造成匙
羹藤总皂苷的不稳定 ,从而降低树脂的截留率。
因此 ,选匙羹藤总皂苷的上样 pH =6 ～ 7。
2.4　上样质量浓度的选择
不同ρ(总皂苷)的泄露曲线见图 3 。
由图 3可知 ,随着ρ(总皂苷)的升高 ,传质推
动力大 ,树脂的利用率高 ,上样原料可以选择较高
质量浓度 ,但是质量浓度过高上样损失也增大。
进样质量浓度在 5 ～ 10 mg/mL 时吸附量增加量
较小 ,因此在 D101树脂吸附条件中 ,选择 ρ(总皂
苷)=5 mg/mL。
上样体积/mL
图 3　不同 ρ(总皂苷)的泄漏曲线
2.5　φ(洗脱剂)的选择
采用不同体积分数的乙醇洗脱 ,洗脱效果见
图 4。
φ(乙醇)/ %
图 4　洗脱液浓度的影响
随着 φ(乙醇)的增大 , 洗脱率也随之增大。
当 φ(乙醇)<55%时 ,匙羹藤总皂苷洗脱的效果
比较差 , φ(乙醇)>75%以上的溶液能有效的将
匙羹藤总皂苷洗脱下来。用较大体积分数的乙醇
作为洗脱液能得到较大的洗脱率 ,但考虑能源的
使用和生产的成本等经济因素 ,选择 φ(乙醇)=
75%～ 85%较为理想 。
2.6　D101树脂分离纯化匙羹藤总皂苷
将ρ(总皂苷)=5 mg/mL 粗提物溶液调节
pH =6.0 ,再以 1.0 mL/min的流速通过 D101树
脂进行吸附 ,然后分别用去离子水和 φ(乙醇)=
10%溶液洗脱杂质 ,再用 φ(乙醇)=75%溶液以
1.5 mL/min的流速洗脱总皂苷 ,得到的匙羹藤总
皂苷纯度由纯化前的 25.33%提高到 51.07%,回
收率为 83.26%,表明 D101树脂分离纯化匙羹藤
总皂苷的效果良好。
·9·第 4 期 韦泽昭 ,等.大孔树脂分离富集匙羹藤总皂苷研究 　　　
3　结　论
(1)通过对 5种大孔吸附树脂的静态吸附和
解吸实验结果分析 ,综合考虑吸附量 、吸附率和解
析率 ,得到了适合匙羹藤总皂苷精制的大孔吸附
树脂 D101。
(2)确定 D101 大孔吸附树脂纯化匙羹藤总
皂苷的工艺条件:将ρ(总皂苷)=5 mg/mL 粗提
物溶液调节 pH =6.0 ,再以 1.0 mL/min的流速
通过 D101树脂进行吸附 ,然后分别用去离子水
和φ(乙醇)=10%溶液洗脱杂质 ,再用 φ(乙醇)
=75%溶液以 1.5 mL/min的流速洗脱匙羹藤总
皂苷 。
(3)匙羹藤总皂苷纯度由纯化前的 25.33%
提高到 51.07%, 回收率为 83.26%,纯化效果
良好 。
[ 参　考　文　献 ]
[ 1] 　江苏新医学院.中药大辞典(上册)[ M ] .上海:上海人民出
版社 , 1977.
[ 2] 　M alik J K , Manvi F V , Alagaw adi K R , et al.Evaluat ion of
ant i-inf lammatory activi ty of Gymnema sy lvest re leaves ex-
t ract in rat s[ J] .In t J G reen Pharm , 2008 , 2(2):114～ 115.
[ 3] 　侯会绒 ,吴向阳 ,仰榴青 ,等.正交实验法优选匙羹藤总皂苷
的提取工艺[ J] .时珍国医国药 , 2006 , 17(6):917～ 918.
[ 4] 　李玉美.AB8大孔吸附树脂分离牛心朴子草的活性成分
[ J] .华西药学杂志 , 2008 , 23(4):450～ 451.
[ 5] 　任刚 ,路金才 ,贾丽丽 ,等.大孔吸附树脂法制备多被银莲花
总皂苷工艺研究[ J] .沈阳药科大学学报 , 2008 , 25(9):749
～ 753.
[ 6] 　陈丛瑾 ,黄克瀛 ,李姣娟 ,等.大孔吸附树脂分离纯化香椿叶
总黄酮的研究[ J] .离子交换与吸附 , 2008 , 24(4):335 ～
344.
[ 7] 　秦民坚 ,吴靳蓉 , 黄芸 , 等.匙羹藤叶总皂苷提取工艺研究
[ J] .现代中药研究与实践 , 2003 , 17(3):39～ 41.
Enrichment of saponins of Gymnema sylvestre by macroporous resins
WEI Ze-zhao , SUN Jian-hua ,LIAO Dan-kui ,CHEN Xiao-guang ,
WEI Teng-you ,ZO U Yun , TONG Zhang-fa
(School of Chem istry and Chem ical Engineering ,Guang x i Key Lab o f Petrochemical Resources
Processing &Process I ntensi f ication Technology ,Guang xi Universi ty , Nanning 530004 , China)
Abstract:To tal saponins o f Gymnema sy lvest re w ere separated and enriched w ith macroporous resins.
The adso rption capaci ty and adso rpt ion ratio o f f ive kinds of adsorption resins fo r to tal saponins in ex-
t raction o f Gymnema sy lvestre w ere invest igated.T he results of saturated static adso rpt ion of different
types of resins show ed that D101 w as suitable fo r the separa tion of to tal saponins.Further , the concen-
t rat ion and pH of total saponins of Gymnema sylv est re in so lution , f low rate , the concentration of the
elut ion reagent were optimized.The results show ed that the purity of to tal saponins o f Gymnema sy l-
vest re w as raised to 51.07%f rom 25.33% and the recove ry w as 83.26%.T otal saponins of Gymnema
sy lvest re w as enriched ef fectively.
Key words:Gymnema sy lvestre;Total saponins;Macroporous resin;Enrichment and purification
·10· 　　　化　工　科　技　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 19 卷