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AB-8型大孔吸附树脂分离纯化了哥王总黄酮



全 文 :AB- 8型大孔吸附树脂分离纯化了哥王总黄酮
李姣姣,李超*,王乃馨,郑义,王卫东
(徐州工程学院食品工程学院,江苏徐州 221008)
摘 要:通过考察各种因素对树脂吸附和洗脱效果的影响,确定 AB-8型大孔吸附树脂分离纯化了哥王总黄酮的最
佳工艺参数。最佳工艺参数为上样液浓度 1.5 mg/mL、上样液流速 2 BV/h、上样液 pH 5.4、洗脱液浓度 70 %乙醇、洗脱
液流速 1 BV/h和洗脱液用量为 80 mL,分离纯化后的总黄酮产品纯度可达 20.60 %。
关键词:了哥王;总黄酮;分离纯化
Separation and Purification of Total Flavonoids Extracted from Wikstroemia indica (Linn.) C.A.Mey. Using
AB-8 Macroporous Adsorption Resin
LI Jiao-jiao, LI Chao*, WANG Nai-xin, ZHENG Yi, WANG Wei-dong
(College of Food Engineering, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221008, Jiangsu, China)
Abstract:The optimum technological parameters were optimizated using investigating the effects of various
factors on the adsorption and desorption of the resin. Through the experiment, the optimum technological
parameters were that the concentration of flavonoids 1.5 mg/mL, the flow rate of the upstream solution 2 BV/h,
the pH value 5.4, the eluant 70 % alcohol, the flow rate 1 BV/h and the volume 80 mL, respectively. The purity
of the final flavonoids product reached 20.60 %.
Key words:Wikstroemia indica (Linn.) C.A.Mey.; total flavonoids; separation and purification
基金项目:江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目
作者简介:李姣姣(1988—),女(汉),本科,研究方向:天然产物化学
及食品加工。
*通信作者:李超(1978—),男(汉),讲师,博士,研究方向:天然产物
化学及食品加工。
分离提取
了哥王 [Wikstroemia indica(L.)C.A. Mey.]始载于
《岭南采药录》,为瑞香料荛花属植物,苦寒、微辛、有
毒,清热解毒、化痰散结、通经利水,可用于治疗扁桃
体炎、腮腺炎、淋巴结炎、支气管炎、哮喘、肺炎、风湿性
关节炎、跌打损伤、麻风、闭经、水肿等疾病,其主要含
有黄酮类化合物等有效成分[1-6]。大孔吸附树脂是一类
不溶于酸、碱及各种有机溶剂且有较好吸附性能的有
机高聚物吸附剂,近年来广泛被应用于医药、环保和
食品等领域[7],在中草药研究方面也较广泛,尤其在黄
酮类化合物中:如红树莓总黄酮 [8],银杏叶总黄酮 [9]和
杭白菊总黄酮[10]等及其他各类成分均有采用大孔吸附
树脂法进行分离纯化的研究。而应用于了哥王总黄酮
分离纯化方面鲜见报道,故本研究对 AB-8型大孔吸
附树脂纯化了哥王总黄酮的工艺进行研究,为该资源
的进一步开发提供科学的理论依据。
1 材料与方法
1.1 原料与试剂
了哥王购自安徽亳州药材市场,经江南大学食品
学院高献礼博士鉴定;芦丁标准品:南京替斯艾么中
药研究所,批号:TCM027-090316;AB-8型大孔吸附树
脂:安徽三星树脂有限公司;其他均为分析纯。
1.2 仪器与设备
CW-2000型超声-微波协同萃取仪:上海新拓分
析仪器科技有限公司;SBS数控记滴自动部分收集器:
上海沪西分析仪器厂;pHS-3C型酸度计:上海雷磁仪
器厂;7230G可见分光光度计:上海精密科学仪器有限
公司;LGJ-10冷冻干燥机:北京四环科学仪器厂。
1.3 方法
1.3.1 样品溶液的制备方法
精确称取 1.4 g原料于 100 mL特制三角瓶中,然
后加入 70 %乙醇 42 mL、在微波功率 400 W的条件下
提取时间 120 s后,抽滤、定容于 100 mL、测定。
食品研究与开发
Food Research And Development
2012年 5月
第 33卷第 5期
52
1.3.2 标准曲线的制备
以芦丁为对照品,采用亚硝酸钠-硝酸铝比色法[11]。
精确称取芦丁 20 mg置于 250 mL容量瓶中,加 60 %乙
醇稀释至刻度,摇匀,配成 0.08 mg/mL的对照品储备
液。精确量取对照品储备液 0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL,
分别置于 10 mL具塞刻度试管中,先依次分别加 60 %
乙醇 5.0、4.0、3.0、2.0、1.0、0 mL,再加入 0.3 mL 5 %
NaNO2摇匀后静置 6 min,再加入 0.3 mL 10 % Al(NO3)3
摇匀后静置 6 min,最后加入 4 mL 1 mol/L NaOH后用
60 %乙醇定容至刻度,摇匀后静置 10 min,以 60 %乙
醇为空白参比,于波长 510 nm处测定吸光度。以芦丁
浓度为横坐标,吸光度值为纵坐标,得回归方程:A=
11.688C-0.030 1,R2=0.999 0,结果表明在 0.008 mg/mL~
0.040 mg/mL之间线性良好。
1.3.3 大孔吸附树脂的预处理[12]
按文献[12]方法稍加修改:将准备装柱的新树脂
先用适量的乙醇浸泡充分溶胀,然后装柱,以 4 BV/h~
5 BV/h的流速使 5倍~8倍的乙醇通过树脂层,洗至流
出液加适量的水无白色浑浊现象,再以 8 BV/h~10 BV/h
的流速使双蒸水通过树脂层,洗尽醇,最后转入酸碱
处理,即用 200 mL的 5 % HCl溶液,以 5 BV/h的流速
通过树脂层,并浸泡 3 h,而后用双蒸水以同样流速洗
至出水 pH为中性,再用 200 mL的 5 % NaOH溶液,以
5 BV/h的流速通过树脂层,并浸泡 3 h,而后用双蒸水
以同样流速洗至出水 pH中性。
1.3.4 静态吸附试验
取大孔吸附树脂 6.080 0 g(用滤纸吸干后称重,干
重 1.384 8 g),装入 250 mL具塞磨口三角瓶中,精密加
入 30 mL浓度为 0.493 mg/mL的样液,避光密封,并置
恒温振荡器中,在 30 ℃下,以 120 r/min振荡 24 h(其
中在前 8小时内,每小时各取 1mL;在第 24小时取 1mL,
共 9个 1 mL),测定这 9个 1 mL的总黄酮浓度,绘制
静态吸附曲线。
1.3.5 动态吸附洗脱试验
首先将预处理好的树脂湿法装入(1.6 cm×20 cm,
1 BV为 30 mL)玻璃层析柱中,然后将了哥王总黄酮提
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,最后洗脱,收集洗脱液。通过测定总
黄酮含量考察各因素对树脂性能的影响,确定最佳工
艺条件。
1.3.6 吸附容量和吸附率的测定
R=(C0-C1)×V1W
式中:R为吸附容量,(mg/g);C0为吸附液初始浓
度,(mg/mL);C1为吸附液平衡浓度,(mg/mL);V1为吸
附液体积,mL;W为树脂干重,g。
假设吸附前后吸附液体积不变,可由下列公式计
算吸附率。
S/%= C0-C1C0
×100
式中:S为吸附率;C0为吸附液初始浓度,(mg/mL);
C1为吸附液平衡浓度,(mg/mL)。
1.3.7洗脱率的测定
T/%= C2×V2
(C0-C1)×V1
×100
式中:T为洗脱率;C0为吸附液初始浓度,(mg/mL);
C1为吸附液平衡浓度,(mg/mL);V1 为吸附液体积,
mL;C2为洗脱液浓度,(mg/mL);V2为洗脱液体积,mL。
1.3.8 纯度的测定
分别将提取液和洗脱液用旋转蒸发器回收乙醇
后冷冻干燥,得到粉状产品,再分别准确称取总黄酮
提取物和纯化物粉末 0.02 g,70 %乙醇定容,摇匀,测
定,计算总黄酮纯度。
2 结果与分析
2.1 静态吸附洗脱试验
2.1.1 吸附容量、吸附率及洗脱率
吸附容量、吸附率及洗脱率见表 1。
由表 1可以看出,AB-8型大孔吸附树脂不仅有
较大的吸附率,还有较高的洗脱率。
2.1.2 静态吸附曲线
仅仅以大孔吸附树脂的静态吸附率来评价其吸
附性是不全面的,合适的吸附树脂除了具有较大的吸
附容量、吸附率和洗脱率外,同时还要有较快的吸附
效果,故将 AB-8大孔吸附树脂进行吸附动力学试验,
结果如图 1所示。
从图 1可知,AB-8型大孔吸附树脂对了哥王总
黄酮的吸附为快速平衡型,起始阶段的总黄酮浓度较
大,在 1 h后基本达到平衡,AB-8型大孔吸附树脂对
表 1 吸附容量、吸附率及洗脱率
Table 1 Adsorption capacity, adsorption rate and elution rate
项目 指标
树脂极性 非极性
初始浓度/(mg/mL) 0.493
平衡浓度/(mg/mL) 0.124
吸附容量/(mg/g) 8.00
吸附率/% 74.84
乙醇洗脱液浓度/% 70
洗脱率/% 79.68
分离提取 李姣姣,等:AB-8型大孔吸附树脂分离纯化了哥王总黄酮
53
图 5 动态吸附曲线
Fig.5 Dynamic absorption curve
0.18
0.16
0.14
0.12
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0.00





/(
m
g/
m
L)
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
上样液用量/mL
了哥王总黄酮具有良好的吸附动力学特性。综上分析
可知,该树脂对了哥王总黄酮具有良好的吸附洗脱特
性,适合了哥王总黄酮的分离纯化。
2.2 动态吸附洗脱试验
2.2.1 上样液浓度对吸附效果的影响
在上样液流速 2 BV/h和上样液 pH 5.4的条件下,
考察不同上样液浓度对树脂吸附效果的影响,结果见
图 2。
由图 2可知,低浓度不利于总黄酮的吸附,因为上
样液浓度偏低,吸附不充分;高浓度(2 mg/mL)时,了哥
王水溶液易发生沉淀现象;当以 1.5 mg/mL上柱时,吸
附率较大,所以在此选择上样液浓度为 1.5 mg/mL。
2.2.2 上样液流速对吸附效果的影响
在上样液浓度 1.5 mg/mL和上样液 pH 5.4的条件
下,通过调节恒流泵的转速对上样液进行吸附流速的
选择,考察不同上样液流速对树脂吸附效果的影响,
结果见图 3。
由图 3可知,随着上样液流速的增加,吸附量先稍
微增加而后降低。上样液流速低,较利于总黄酮的吸
附,但循环周期长;当以 2 BV/h上柱时,吸附量最大;
上样液流速大于 2 BV/h时,由于流速过快,树脂还未
来得及吸附,样液就已流出。所以在此选择上样液流
速为 2 BV/h。
2.2.3 上样液 pH对吸附效果的影响
上样液 pH对吸附、分离效果的影响是十分重要
的。根据化合物的结构特点调整上样液 pH,可达到较
好的吸附效果。在上样液浓度 1.5 mg/mL和上样液流
速 2 BV/h的条件下,考察不同上样液 pH对树脂吸附
效果的影响,结果见图 4。
由图 4可知,从吸附量上考虑,pH 5.4的条件进行
吸附比较合适。这是因为黄酮类化合物含多羟基,呈
弱酸性。故要达到较好的吸附效果,吸附需在 pH 5.4
条件下进行。
2.2.4 动态吸附曲线
在上样液浓度为 1.5 mg/mL、上样液流速 2 BV/h
和上样液 pH 5.4的条件下通过已处理好的树脂柱,进
行动态吸附,结果见图 5。
图 4 上样液 pH的影响
Fig.4 Effects of pH values of sample solution
8
7
6
5
4
3




/(
m
g/
g)
4.0 5.4 6.2 7.0 7.7
上样液 pH
图 3 上样液流速的影响
Fig.3 Effects of velocity of sample solution
8
7
6
5
4吸



/(
m
g/
g)
1 2 3 4
上样液流速/(BV/h)
图 1 静态吸附曲线
Fig.1 Static absorption curve
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0





/(
m
g/
m
L)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
吸附时间/h
图 2 上样液浓度的影响
Fig.2 Effects of concentrations of sample solution
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0




/(
m
g/
g)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
上样液浓度/(mg/mL)
分离提取李姣姣,等:AB-8型大孔吸附树脂分离纯化了哥王总黄酮
54
从图 5可知,上样液体积达到 32 mL时树脂基本
不再吸附总黄酮(此时吸附量为 30.234 mg/g,吸附率
为 89.62%)。动态吸附曲线进一步说明 AB-8型大孔
吸附树脂对总黄酮有较大的吸附量,适用于纯化了哥
王总黄酮。
2.2.5 洗脱液浓度对洗脱效果的影响
洗脱流速过快,洗脱性能差,洗脱带宽,而且脱尾
严重,洗脱不完全;但是流速过慢,则会延长生产周期,
通常情况下控制洗脱流速为吸附流速的 1/3~1/2[13]。本
实验固定洗脱流速为吸附流速的 1/2来考察不同洗脱
液浓度对洗脱效果的影响(其他条件为上样液浓度为
1.5 mg/mL、上样液流速 2 BV/h、上样液 pH5.4),结果见
图 6。
由图 6可知,70 %乙醇的洗脱率和 90 %乙醇的洗
脱率差不多,考虑到成本问题,所以选择洗脱液浓度
为 70 %。
2.2.6 动态洗脱曲线
在上样液浓度为 1.5mg/mL、上样液流速 2 BV/h、上
样液 pH5.4、洗脱液浓度为 70 %和洗脱液流速 1 BV/h
的条件下,进行动态洗脱,结果见图 7。
由图 7可知,70 %乙醇通过约 30 mL时总黄酮开
始被洗脱下来,之后在 40 mL附近时迅速达到高峰,通
过 80 mL后,吸附在树脂上的总黄酮基本被洗脱下来,
洗脱曲线出峰快,仅稍有拖尾现象。
2.3 纯度测定结果
纯度测定结果见表 2。
由表 2可知,经纯化后,纯度由原来的 8.05 %提
高到了 20.60 %,提高了 1.56倍。
3 结论
1)AB-8型大孔吸附树脂为理想的了哥王总黄酮
分离纯化的树脂,它的吸附率为 74.84 %,洗脱率为
79.68 %。
2)AB-8型大孔吸附树脂分离纯化了哥王总黄酮
的吸附的最佳工艺参数为上样液浓度 1.5 mg/mL、上样
液流速 2 BV/h和上样液 pH 5.4,洗脱的最佳工艺参数
为洗脱液浓度 70 %乙醇、洗脱液流速 1 BV/h和洗脱
剂用量为 80 mL;在最佳工艺参数条件下了哥王纯化
产品中总黄酮的纯度由 8.05 %提高到 20.60 %,提高
了 1.56倍,由此可以看出 AB-8型大孔吸附树脂可以
有效地分离纯化了哥王总黄酮。
参考文献:
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图 6 洗脱液浓度的影响
Fig. 6 Effects of concentrations of desorption solution
100
90
80
70
60
50
40
30
20



/%
30 50 70 90
乙醇浓度/%
图 7 动态洗脱曲线
Fig.7 Dynamic elution curve
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0





/(
m
g/
m
L)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
洗脱液体积/mL
表 2 总黄酮的纯度
Table 2 Purity of total flavonoids
项目 样品 1 样品 2 样品 3 平均
纯化前纯度 8.11 8.06 7.98 8.05
纯化后纯度 20.39 20.90 20.51 20.60
%
分离提取 李姣姣,等:AB-8型大孔吸附树脂分离纯化了哥王总黄酮
55
555555555555555555555555555555555555555555555555
4(2):16-18
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发酵工业, 1999, 25(3): 18-21
收稿日期:2011-10-18
食品研发
胡萝卜海带香肠的研制
董玉洁,唐娟,王凤舞*
(青岛农业大学食品科学与工程学院,山东青岛 266109)
摘 要:以胡萝卜、海带及猪肉为原料,开发出一种蔬菜香肠新产品,即胡萝卜海带香肠。通过胡萝卜海带添加比例,
蔬菜总添加量,淀粉添加量和瘦肉与肥肉比 4个单因素试验和正交试验,以香肠的感官特性为评价指标来确定胡萝
卜海带香肠的最佳配方和最佳工艺条件。结果表明:当胡萝卜海带质量之比为 2∶1,蔬菜添加量为 20 %,肥瘦肉质量
比为 2∶8,淀粉添加量为 10 %时,制得的香肠产品最佳。
关键词:胡萝卜;海带;香肠;生产工艺
Preparation of Carrot and Kelp Sausage
DONG Yu-jie, TANG Juan, WANG Feng-wu*
(College of Food Science and Engineering, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, Shandong, China)
Abstract:A new kind of vegetable sausage product was developed. The optimal processing craft was studied by
the single factors of the proportion of carrot and kelp, the total vegetable recruitment, the starch recruitment,
ratio of lean meat and fat, and orthogonal experiments. The sensory characteristic of sausage was used as
evaluating indicator to determinate the best formula and the best technological conditions. The result indicated
that the sausage product was best when the proportion of carrot and kelp was 2∶1, the vegetables recruitment was
20 %, the ratio of lean meat and fat was 2∶8, the starch recruitment was 10 %.
Key words:carrot; kelp; sausage; processing
基金项目:校高层次人才启动基金(630631)
作者简介:董玉洁(1986—),女(汉),硕士研究生,研究方向:食品加
工与保藏。
*通信作者
香肠营养丰富,香醇味美,食用方便,便于携带,符
合当前人们追求健康、快捷和方便食品的要求[1]。但是
传统香肠的脂肪和胆固醇含量较高,缺乏水溶性维生
素和矿物质,多吃易引发高血压和动脉硬化等疾病。
随着人们生活水平的提高,饮食结构发生了巨大的变
化,越来越注重食品的天然、营养和保健性[2]。蔬菜的
优点在于其中含有丰富的纤维素和多种维生素以及
其它微量的特殊活性物质,对于预防疾病和维持机体
正常的新陈代谢有很大的作用。若将肉类与蔬菜按一
定比例结合,使 2种来源的食品取长补短,营养互补,
就可以改善人体营养状况,解决人体营养不平衡问题。
胡萝卜富含维生素 A原、糖类和多种无机盐等,
被称作“平民人参”[3],而海带的营养价值也很高,富含
膳食纤维、钙、磷、铁、胡萝卜素、维生素及碘等多种微
量元素。另外,海带是一种碱性食品,经常食用会增加
人体对钙的吸收,在油腻过多的食物中掺进一些海
带,可减少脂肪在体内的积存。因此将胡萝卜和海带
混合制成蔬菜泥后添加到香肠中,开发出了一种营养
食品研究与开发
Food Research And Development
2012年 5月
第 33卷第 5期
56