全 文 :241※工艺技术 食品科学 2007, Vol. 28, No. 10
收稿日期:2007-08-03
作者简介:丁利君(1965-),女,副研究员,主要从事食品化学、食品加工方面的研究。
AB-8树脂对半边旗提取液中黄酮的吸附作用
丁利君
(广东工业大学轻工化工学院,广东 广州 510006)
摘 要:采用微波协同提取半边旗中的总黄酮,用分光光度法测定,AB-8大孔吸附树脂对黄酮进行吸附、纯
化。研究结果表明,AB-8树脂对提取液中的黄酮有很好的吸附作用,且静态吸附的效果比动态吸附效果好。静
态吸附的最佳工艺参数为:AB-8树脂与提取液以1:20(W/V)的比例,于25℃、pH5~6的条件下,提取液中的黄
酮含量在1.5~2.5mg/ml范围,恒温震荡3h后;用60%的乙醇洗脱。在此条件下,半边旗黄酮提取液中黄酮总
收率为87.4%。
关键词:半边旗;微波;黄酮;A B - 8树脂
Sorption of AB-8 Resin to Flavonoids of Extract from Pteris semipinnata L.
DING Li-jun
(Faculty of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China)
Abstract :The extraction and purification of the flavonoid from Pter s semipinnata L. was studied. The flavonoids were picked
up by cooperated with microwave, and determined with spectrophotometer. The result showed that AB-8 resin had good sorption
to the flavonoids of the extract from Pteris semipinnata L. a d the effect of sorption with static state was better than with dynamic.
The best technical parameter of sorption with static state of AB-8 macro porous resin were, the ratio of resin and extracts 1:20
(W/V), pH5~6, and the flavonoids content of the extract was 1.5~2.5 mg/ml, shaking 3 h at 25 ℃, hen eluted with 60% ethanol.
On these conditions, the callback rate of the flavonoids in the extracts from Pteris semipinnata L. s 87.4%.
Key words:Pteris semipinnata L.;flavonoid;microwave;AB-8 resin
中图分类号:Q946.86 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2007)10-0241-05
半边旗(Pteris semipinnata L.),又名急解索(《纲
目》),蛇利草(《岭南采药录》),为凤尾蕨科蕨类植
物,主要分布于江西、福建、广东等地。半边旗是
药用植物,全草入药,现代文献记载,有止血、生
肌、解毒、消肿之功效[ 1 ]。
初步分析证明,半边旗中含有多种有效成分,含
有丰富的黄酮类化合物。天然来源的生物黄酮分子量
小,能被人体迅速吸收,能消除疲劳、保护血管、防
动脉硬化、扩张毛细血管、疏通微循环、活化大脑及
其他脏器细胞的功能、抗脂肪氧化、抗衰老等[2]。近
几年来,人们对分离与提取植物中的总黄酮研究较多,
提取与分离技术发展也较快。半边旗中黄酮含量高,测
定出黄酮含量高达4.22%,有开发利用价值。
AB-8大孔吸附树脂是通过表面吸附、氢键等与黄
酮发生作用,具有再生简便、解吸条件温和、使用周
期长、节省费用等诸多优点,是一种性能良好的黄酮
吸附剂。本实验采用微波协同提取半边旗中的黄酮,研
究AB-8树脂对半边旗黄酮提取液的纯化技术,对其在
医药、食品工业中的应用提供理论依据,促进半边旗
药用植物资源的有效开发利用。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
半边旗,采自潮州市竹竿山。取其根、茎、叶
洗净,于80℃烘箱内干燥至恒重,取出,粉碎,备用。
试剂:芦丁标准品(99.9%) 中国药品生物制品检定
所;AB-8树脂 南开大学化工厂。
1.2方法
1.2.1总黄酮含量的测定方法
以芦丁为标样,采用分光光度法测定总黄酮含量[3]。
1.2.2半边旗中总黄酮的提取
准确称取半边旗干粉20.00g,于锥形瓶中,加入
250ml 90%的乙醇以浸没样品,采用微波协同提取法提
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吸
附
率
(
%
)
提取液黄酮含量(mg/ml)
图2 提取液黄酮浓度对静态吸附效果的影响
Fig.2 Effects of flavonoid content of extract to sorption with
static state
取半边旗黄酮,得到萃取液,过滤,收集滤液,定
容至500ml,备用。
1.2.3回收率实验
采用加样回收实验,准确吸取已知含量的半边旗黄
酮提取液0.3ml,加入芦丁标准溶液,按样品含量测定
方法测定,结果回收率平均为99.21%。
1.2.4AB-8树脂对半边旗提取液中总黄酮的吸附实验
1.2.4.1AB-8大孔树脂的预处理
用95%乙醇充分浸泡,洗涤,再用蒸馏水洗去乙
醇;然后用5% HCl溶液浸泡3h,用蒸馏水洗至中性;
最后用50g/L NaOH溶液浸泡3h后,用蒸馏水洗至中性。
1.2.4.2AB-8大孔树脂对半边旗黄酮的静态吸附实验
准确称取处理好的AB-8树脂适量,置于100ml锥
形瓶中,加入半边旗黄酮提取液20ml,于25℃恒温震
荡,在8h内,每小时取0.5ml,测其黄酮含量,绘制
静态吸附动力学特征曲线。然后将吸附有黄酮的树脂,
用不同浓度的乙醇溶液洗脱,恒温震荡2h后,过滤,
测定滤液的总黄酮含量,并计算AB-8树脂对半边旗总
黄酮静态吸附率、吸脱率和总收率:
样品黄酮总量-吸附后滤液中黄酮总量
吸附率(mg/g)=———————————————————
树脂的质量
洗脱液的黄酮总量
洗脱率(%)=———————————×100
饱和吸附量
洗脱液的黄酮总量
总收率(%)=———————————×100
原液中的黄酮总量
1.2.4.3AB-8大孔树脂对半边旗黄酮的动态吸附实验
方法
准确量取半边旗黄酮提取液30ml,分别缓慢地加
入装有AB-8树脂的层析柱中,控制流速分别为2、1、
0.5ml/min,树脂床的体积为5ml。每5ml收集一次流分,
测定不同流速每个流分的总黄酮含量。吸附饱和后的树
脂用60%乙醇对其进行洗脱,分步收集洗脱液,依次
测定总黄酮含量,计算总黄酮的动态饱和吸附率和动态
解吸率。
1.2.4.4树脂的回收[7]
AB-8树脂除了吸附目标物黄酮之外,还会吸附杂
质,而这些杂质会污染树脂。在使用几次后,树脂要
回收。将要回收树脂用80%乙醇洗脱多次,过滤,除
去杂质,再用8 0 %乙醇浸泡,干燥,回收。
2 结果与分析
2.1AB-8树脂对半边旗提取液中黄酮的静态吸附效果
2.1.1AB-8树脂的用量对静态吸附作用的影响
AB-8树脂与提取液按不同的比例混合,分析树脂
对黄酮的吸附效果。图1结果表明,树脂与提取液的比
值为1:20(W/V)时,对黄酮的吸附率最高(92.78%)。
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1:40 1:30 1:201:10
吸
附
率
(
%
)
树脂与提取液的比值
图1 树脂用量对静态吸附作用的影响
Fig.1 Effects of AB-8 resin dosage to sorption with static state
2.1.2提取液中黄酮浓度对吸附作用的影响
用不同黄酮含量的提取液进行静态吸附实验。图2
结果可知,提取液的黄酮含量在1.5~2.5mg/ml范围时,
AB-8树脂对半边旗提取液中黄酮的静态吸附作用比较
好。这是因为过高和过低的黄酮浓度,都可能影响树
脂与黄酮的相互作用。
2.1.3pH值对静态吸附作用的影响
将提取液调成不同的pH值,进行静态吸附。实
验结果表明(图3),由于提取液中的黄酮的多酚结构特
点,在微酸性条件下,即pH5~6时,AB-8树脂通过
表面吸附与氢键等作用,对提取液中黄酮的静态吸附率
比较高。
2.1.4作用时间对静态吸附作用的影响
243※工艺技术 食品科学 2007, Vol. 28, No. 10
从图4可知,该树脂对半边旗黄酮的静态吸附时
(AB-8树脂与提取液以1:20 W/V的比例),在0~8h内,
处理时间越长,总吸收率越高。但处理3h后的吸附率
提高幅度较小,一般处理时间3~5h为宜。
2.1.5洗脱液对洗脱效果的影响
采用不同浓度的乙醇溶液对吸附于树脂上的黄酮进行
洗脱,确定洗脱液。图5结果表明,60%的乙醇溶液
洗脱效果最好;且用量是树脂的20倍(重量比)为宜(图6)。
2.2 AB-8树脂对半边旗提取液中黄酮的动态吸附效果
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附
率
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)
pH值
图3 pH值对静态吸附作用影响
Fig.3 Effects of pH values to sorption with static state
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吸
附
率
(
%
)
时间(h)
图4 AB-8树脂对半边旗黄酮的静态吸附进程
Fig.4 Sorption course with static state
2.2.1流速对动态吸附作用的影响
图7的结果表明,流速太慢、太快都不利于树脂
对提取液中黄酮的吸附,流速为1ml/min时,有较高的
吸附率。
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洗
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率
(
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)
乙醇浓度(%)
图5 子醇浓度对洗脱率的影响
Fig.5 Effects of ethanol concentration to eluting rate
2.2.2pH值对动态吸附作用的影响
将提取液调成不同的pH值,流速为1ml/min,测
定树脂对黄酮的吸附率。图8结果表明,pH5~6时,
吸附效果比较好。
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)
洗脱液倍数(倍)
图6 洗脱液量对洗脱效果的影响
Fig.6 Effects of quantity of eluting liquid to eluting rate
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0.5 1 2
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附
率
(
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)
流速
图7 流速对动态吸附率的影响
Fig.7 Effects of velocity of flow to adsorbing rate with dynamic
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pH值
图8 pH值对动态吸附作用的影响
Fig.8 Effects of pH values to adsorbing rate with dynamic
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2.2.3原液浓度对动态吸附作用的影响
图9结果可知,半边旗提取液的黄酮含量在1~
4mg/ml范围时,AB-8树脂对提取液中黄酮的动态吸附
作用都比较好。
2.2.4洗脱时的动态解吸
用60%的乙醇溶液对吸附于树脂上的黄酮进行洗
脱,分段对流分进行分析,测定洗脱率。图10结果表
明,先出的流分中,洗脱速度快,黄酮含量高;随
着吸附于树脂上的黄酮越来越少,洗脱量也越来越小,
流分中的黄酮量也逐渐减少。
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附
率
(
%
)
提取液黄酮含量(mg/ml)
图9 提取液黄酮浓度对动态吸附效果的影响
Fig.9 Eeffects of flavonoid content of extract to sorption rate
with dynamic
的时间相对缩短,影响了黄酮与树脂的结合,从而降
低了吸附效果。
3 结 论
半边旗植物资源丰富,黄酮含量较高。采用微波
协同提取半边旗黄酮,并用AB-8大孔吸附树脂对其进
行吸附,其静态吸附效果比动态吸附效果好。静态吸
附的最佳工艺参数为:提取液中黄酮量在1.5~2.5mg/ml
范围,AB-8树脂与提取液以1:20(W/V)的比例,于
25℃,pH5~6的条件下恒温震荡3h后;然后用60%的
乙醇洗脱。此条件下黄酮的总收率可达87.4%。
半边旗总黄酮的分析与吸附,给正确开发利用半边
旗资源提供了科学的依据,为其在医药和食品加工中的
应用提供了理论基础。
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洗
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黄
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量
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分段流分
图10 对半边旗黄酮动态解吸
Fig.10 Desorption course with dynamic
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动态吸附 静态吸附
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总
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率
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%
)
图11 静态与动态吸附效果比较
Fig.11 Compared sorption effect of static state with dynamic
2.3 静态吸附与动态吸附的效果比较
比较动态吸附与静态吸附所得的黄酮总收率,静态
吸附明显优于动态吸附。可能是由于在AB-8树脂对半
边旗黄酮的动态吸附过程中,黄酮提取液在树脂上停留