全 文 ：化学分析计量
CHEMICAL ANALYSIS AND METERAGE
第 24卷，第 1期
2015年 1月
Vol. 24，No. 1
Jan. 2015 97
doi：10.3969／j.issn.1008–6145.2015.01.028
Diaion HP–20大孔吸附树脂分离纯化
含羞草种子中的黄酮类物质 *
叶伶菊，郭莎，张丽冰，任孟伟，闫正
(河北大学化学与环境科学学院，河北保定　071002)
摘要　研究 Diaion HP–20大孔吸附树脂分离纯化含羞草种子中黄酮类物质的工艺条件。用海南含羞草种子为
原料，以含羞草种子中总黄酮吸附量和解吸率为评价指标，考察上样流量、洗脱液种类、柱径比、洗脱液流量等影响因
素。Diaion HP–20 大孔吸附树脂分离纯化含羞草种子中黄酮类物质的最佳工艺条件：上样流量 3 mL／min，洗脱液
为 40%乙醇溶液，柱径比为 1∶10，洗脱液流量为 4 mL／min。该方法简单，可行，能够有效分离纯化含羞草种子中黄
酮类物质，且大孔吸附树脂可重生，利用率高。
关键词　含羞草种子；总黄酮；Diaion HP–20大孔吸附树脂；工艺条件
中图分类号：0657.5 文献标识码：A 文章编号：1008–6145(2015)01–0097–04
Separation and Purifi cation of Flavonoids from Mimosa Pudica Using Diaion
HP–20 Macroporous Adsorption Resin
Ye Lingju， Guo Sha， Zhang Libing， Ren Mengwei, Yan Zheng
(College of Chemistry and Environment Science， Hebei University， Baoding　071002， China)
Abstract　A method for separation and purification of flavonoids from mimosa pudica by using Diaion HP–20
macroporous adsorption resin was studied. By using mimosa pudica product from Hainan and using the absorb amount
and recovery rate of flavonoids as the evaluation index，the sample flow rate，the kind and amount of desorption solvent，
diameter and heigh ration，elution velocity and desorption ration were evaluated. The optimum process conditions: the
sample rate was 3 mL／min，eluent was 40% ethanol solution，column diameter ratio was 1∶10，and the elution velocity
was 4 mL／min. The method is simple，feasible，and it can be used for effective separation and purification of flavonoids
in mimosa pudica, while the macroporous adsorption resin can be regenerated with high utilization.
Keywords　mimosa pudica seed; flavonoids; Diaion HP–20 macroporous adsorption resin; process condition
含羞草是豆科类植物，豆科含羞草属植物含羞
草Mimosa pudica L.的全草［1］，别名知羞草、怕羞草、
望江南等。含羞草主要分布在华东、华南、东南等地，
具有清热利湿、安神镇静、止痛消肿之功效。黄酮类
物质是含羞草中的主要活性物质之一，且其具有显
著的生理活性，近年来研究表明，黄酮类物质具有维
持血管正常渗透压，降低血管脆性，降低人体胆固醇
含量，抗过敏，降血压，抑制癌变和抗病毒等作用［2］，
因此分离纯化含羞草中的黄酮类物质具有重要意
义。目前关于含羞草黄酮类物质的提取工艺已有研
究［3］，但是大孔吸附树脂分离纯化含羞草中黄酮类
物质鲜有研究。
大孔吸附树脂是近年来发展起来的新型分离
技术，具有价廉、吸附容量大、可反复使用等优点，因
此被广泛应用于中药有效成分分离纯化和天然药物
化学成分提取分离［4–8］。笔者对 Diaion HP–20大孔
吸附树脂分离纯化含羞草中的黄酮类物质进行研
究，优化确定最佳工艺条件，为分离纯化含羞草中的
黄酮类物质提供实验依据。
1　实验部分
1．1　主要仪器与试剂
紫外可见分光光度计：4802型，上海尤尼柯仪
器有限公司；
架盘药物天平：精度 0.1 g，上海精科分析仪器
厂；
恒温水浴锅：B–220型，上海亚荣分析仪器厂；
旋转蒸发仪：RE–52型，上海亚荣分析仪器厂；
*国家自然科学基金项目 (31370051)
联系人：叶伶菊；E-mail: ylj0920@126.com
收稿日期：2014–10–08
化学分析计量 2015年，第 24卷，第 1期98
微型高速万能试样粉粹机：FW80型，北京中兴
伟业仪器有限公司；
自动双重纯水蒸馏器：SZ–93型，上海亚荣生
化仪器厂；
移液枪：1 000～5 000 μL，北京大龙兴创仪器厂；
NaNO2，Al(NO3)3，NaOH，无水乙醇：分析纯，
天津华东试剂厂；
大孔吸附树脂：Diaion HP–20，日本三菱化学公
司；
芦丁标准品：分析纯，中国药品生物制品鉴定
所；
含羞草种子样品：采于海南三亚。
1．2　实验方法
1.2.1　Diaion HP–20大孔吸附树脂的预处理
取 适 量 Diaion HP–20 大 孔 吸 附 树 脂 用
2.5BV(表示 2.5倍柱体积 )无水乙醇浸泡 24 h，倾
倒去上层无水乙醇，将树脂湿法装入玻璃柱中，再用
95%乙醇洗脱至流出液加去离子水不出现浑浊，并
用去离子水冲洗树脂层至流出液无乙醇味为止。
1.2.2　样品预处理
将适量样品放入粉碎机中，在 10 000 r／min转
速下粉碎 3 min，然后将粉碎的样品过 0.250 mm筛，
将过完筛的样品置于试样瓶中备用。
1.2.3　标准曲线绘制
准确称取烘干至恒重的芦丁标准品 100 mg，加
入 70 mL甲醇微热溶解，冷却至室温后，转入 100
mL容量瓶中，用甲醇定容。然后精密移取 15.00
mL于另一 100 mL容量瓶中，稀释定容，即得 1
mg／mL的芦丁标准品溶液。
精密移取上述芦丁标准品溶液 0.00，1.00，2.00，
3.00，4.00，5.00 mL于 10 mL容量瓶中，各加 30%
乙醇至 5 mL，加 5%亚硝酸钠 0.3 mL充分摇匀，放
置 5 min；再各加入 10%硝酸铝 0.3 mL充分摇匀，
放置 6 min；然后加入 1.0 mol／L氢氧化钠 4 mL，
用去离子水定容至标线，放置 20 min后于 510 nm
处测量吸光度 (以试剂空白为参比 )，重复测量 3次，
取平均值，以芦丁质量浓度 c(mg／mL)为横坐标，
吸光度 A为纵坐标绘制标准曲线。线性回归方程：
A=10.152 38c+0.001 29，r=0.999 3。
1.2.4　含羞草中黄酮类物质的提取工艺
采用超声提取法，取处理好的含羞草种子样品
适量，根据正交实验 L9(3,4)筛选出最优提取工艺，
即 60%乙醇溶液，含羞草种子质量 (g)与 60%乙醇
溶液体积 (mL)比为 1∶8，超声温度 40～44℃，超声
时间 50 min，制得含羞草黄酮提取液，备用。
1.2.5　黄酮类物质含量测定
含羞草中黄酮类物质的含量测定采用 NaNO2–
Al(NO3)3比色法，按照芦丁标准曲线黄酮含量的测
定方法，在 510 nm处测量吸光度，标准曲线法定量。
2　结果与讨论
2．1　大孔吸附树脂吸附容量的测定
取预处理好的树脂 2.0 g，吸干表面水分后放入
100 mL具塞磨口锥形瓶中，加入 40 mL含羞草提取
液，置于 25℃恒温水浴锅中静置吸附 24 h，过滤，取
滤液，测定滤液中黄酮物质的含量，按下式计算室温
下大孔吸附树脂的静态吸附容量：
Q=(c0–c1)V1／m　　　　　　 (1)
式中：Q——静态吸附容量，mg／g；
co——提取液中初始的总黄酮质量浓度，
mg／mL；
c1——吸附 24 h后溶液中剩余的总黄酮质量
浓度，mg／mL；
V1——提取液的体积，mL；
m——树脂质量，g。
利用标准曲线测定黄酮类物质的含量，含羞草提
取液中黄酮类物质的初始质量浓度为 0.145 mg／mL，
恒温水浴 24 h后，测定平衡吸附液中剩余黄酮类物
质的含量，根据 (1)式计算得出大孔吸附树脂的吸附
容量为 2 mg／g。
2．2　大孔吸附树脂解吸率的测定
将预处理好的大孔吸附树脂置于 100 mL的具
塞磨口锥形瓶中，加入 40%的乙醇溶液 50 mL，于
25℃的恒温水浴锅中解吸 24 h，过滤，取滤液，测滤
液中总黄酮的浓度，按下式计算在室温下大孔吸附
树脂的解吸率：
D=[c2V2／(c0–c1)V1]×100　　　　　(2)
式中：D——大孔吸附树脂的解吸率，%；
c2——解吸 24 h后解吸溶液中的总黄酮质量
浓度，mg／mL；
V2——解吸液体积，mL。
根据式 (2)计算得出 40%乙醇溶液对大孔吸附
树脂的解吸率是 85%。
2．3　上样速度对大孔吸附树脂吸附量的影响
将 2.0 g预处理好的树脂装入玻璃层析柱中，
再将 10 mL含羞草黄酮提取液分别以 1，2，3，4，
5 mL／min的速度上样，上样后分别检测各管中
99 叶伶菊，等：Diaion HP–20大孔吸附树脂分离纯化含羞草种子中的黄酮类物质
黄酮的浓度，计算不同上样速度下的吸附容量，比
较选择出最佳的上样速度。
上样速度对大孔吸附树脂吸附黄酮类物质有
一定影响，结果见图 1。
1 42 53
0
400
800
1200
̶ᵣ䕋Ꮢ喒(mLemin–1
।
䭰
䛻
喒
®
g
图 1　上样速度对大孔树脂吸附容量的影响
由图 1可知，随着上样速度的增加吸附量先增
加后减小，当上样速度为 3 mL／min时，大孔吸附树
脂对黄酮的吸附效果最好，所以确定最佳上样速度
为 3 mL／min。
2．4　洗脱液浓度对大孔吸附树脂解吸率的影响
大孔吸附树脂分离纯化植物提取液中的有效成
分时常选用乙醇水溶液作为洗脱剂，原因是其毒性
小，价格低，吸附效果较好。将 2.0 g预处理好的树
脂装入玻璃层析柱中，加入 10 mL含羞草提取液，以
3 mL／min上样速度上样，依次用体积分数为 20%，
40%，60%，80%，100%的乙醇溶液以 3 mL／min进
行洗脱，收集洗脱液，测定洗脱液中黄酮类物质的含
量，探讨不同体积分数乙醇水溶液对大孔吸附树脂
解吸率的影响。
不同体积分数的乙醇溶液对大孔吸附树脂解
吸率的影响实验结果如图 2所示。
΅䚳⏢⋞ѿ⼛ܲ᪜喒%
।
䭰
䛻
喒
®
g
40 8020 100600
0
0.4
0.8
1.2
1.6
图 2　乙醇溶液的体积分数对大孔吸附树脂解吸率的影响
由图 2可知，乙醇溶液体积分数为 40%时对树
脂的解吸附效果最好，所以选择体积分数为 40%的
乙醇溶液为洗脱液。
2．5　洗脱速率对大孔吸附树脂解吸率的影响
将 2.0 g预处理好的树脂装入玻璃层析柱中，以
3 mL／min上样速度上样，用体积分数为 40%的乙
醇溶液分别以0.5，1，2，3，4，5 mL／min的速度洗脱，
收集洗脱液，测定洗脱液中黄酮类物质的含量，确定
最佳的洗脱速率。
不同洗脱速率对大孔吸附树脂解吸率的影响
结果如图 3所示。
≃㙝䕋⢳喒(mLemin–1
㼏
।
⢳
喒
％
1 42 53
0
40
80
60
20
图 3　洗脱速率对大孔吸附树脂解吸率的影响
由图 3可知，当洗脱速率为 4 mL／min时解吸
率最高，因为洗脱速率过低，黄酮类物质的死吸附过
多，解吸率不高；洗脱速率过高，黄酮类物质还未完
全吸附就被洗脱下来，致使解吸率低，所以最佳洗脱
速率为 4 mL／min。
2.6　柱径比对大孔吸附树脂解吸率的影响
将预处理好的树脂 2.0 g分别装入柱径比为
1∶10，1∶15，1∶20的玻璃层析柱中，以 3 mL／min
上样速度上样，用体积分数为 40%的乙醇溶液以 4
mL／min洗脱速率进行洗脱，收集洗脱液，测定洗脱
液中黄酮类物质的含量，确定最佳柱径比。
不同柱径比对大孔吸附树脂解吸率的影响实
验结果如图 4所示。由图 4可知，柱径比为 1∶10时，
大孔吸附树脂对黄酮类物质的解吸率最高，所以确
定最佳柱径比是 1∶10。
ᴝᒰ℀
1Ń10 1Ń20 1Ń30
㼏
।
⢳
喒
％
0
40
80
60
20
图 4　柱径比对大孔吸附树脂解吸率的影响
3　结论
(1)以含羞草种子中总黄酮吸附量和洗脱率为
评价指标，研究 Diaion HP–20大孔吸附树脂分离纯
化含羞草黄酮类物质的工艺条件，研究确定最佳的
条件为上样流速 3 mL／min、洗脱液为 40%乙醇溶
液、柱径比 1∶10、洗脱流速 4 mL／min。
(2)本实验建立的 Diaion HP–20大孔吸附树脂
分离纯化含羞草黄酮类物质的方法简单可行，且大
孔吸附树脂能够重生，利用率高，消耗树脂少，再生
简单，该法具有较好的应用前景。
化学分析计量 2015年，第 24卷，第 1期100
参 考 文 献
［1］　江苏新医学院 .中药大辞典［M］.上海：上海科学技术出版社，
1997: 1 771.
［2］　丁利君，吴振辉，蔡创海，等 .金银花中黄酮类物质最佳提取工艺
研究［J］.食品科学，2002，23(2): 62–65.
［3］　乔文涛，张静，俞凌雁，等 .含羞草中总黄酮提取纯化工艺研究
［J］.时珍国医国药，2009，20(8): 1 986–1 987.
［4］　吴立军 .天然药物化学［M］.5版 .北京：人民卫生出版社，2007:
30–31.
［5］　胡志军，郝利君，王南溪，等 . D–101大孔吸附树脂分离纯化橘皮
中的黄酮类物质［J］.食品科学，2010，31(8): 65–69.
［6］　郁建生，罗显华 .大孔吸附树脂分离纯化桂花总黄酮工艺条件研
究［J］.铜仁职业技术学院学报，2012，10(2): 33–35.
［7］　袁珂，吕洁丽，殷明文 .海南含羞草中黄酮碳苷类化学成分的研
究［J］.药学学报，2006，41(5): 435–438.
［8］　向大雄，李焕德，朱叶超，等 .大孔吸附树脂分离纯化葛根总黄酮
的研究［J］.中国药学杂志，2003，38(1): 35.
酶抑制法可快速检测农药残留
农产品中农药残留检测、监测，蔬菜上农药残毒的快速
检测是人们保护自己、净化市场所采取的必要手段。在许多
国家，由于蔬菜生产基地相对集中，蔬菜批发商把蔬菜运到
销售地点后，即将蔬菜储存在仓库中，同时向地方政府所属
的残留检测部门申请农药残留检测。这样，检测部门就有相
对充足的时间对抽检的样本用气相色谱仪或其他分析仪器
进行定性和定量分析，合格的蔬菜允许进入市场销售，不合
格的就地销毁。
蔬菜上农药残留的抽样检测，在许多发达国家早已制度
化，对农药残留量超标的蔬菜能有效地加以控制。在我国则
不同，我国蔬菜生产相对分散，蔬菜要保持新鲜，即采即卖，
由采收到市场销售所经历的时间很短，监控部门没有足够的
时间把市场上的蔬菜作为样本用气相色谱仪等分析仪器进
行分析，因此只有找到适合我国蔬菜产销特点的监测、检测
方法，在较短的时间内检测较大量的样本才能适应现状。
酶抑制法即生化法就是一种简便、灵敏、经济、快速的检
测方法，它可将抽查的蔬菜样本先进行粗筛，将有残毒问题
的蔬菜再用气相色谱仪等分析仪器进一步定性和定量分析。
其检测原理是根据有机磷和氨基甲酸酯类农药能抑制昆虫
神经中枢和周围神经系统中乙酰胆碱酶的活性，造成神经传
导介质乙酰胆碱的积累，影响正常传导，使昆虫中毒致死，根
据这一昆虫毒理学原理而用在对农药残留的检测中。如果
蔬菜的提取液中不含有机磷或氨基甲酸酯类农药残留量低，
酶的活性就不被抑制，试验中加入的基质就被酶水解或少部
分水解，水解产物与加入的显色剂反应产生颜色；反之，如果
蔬菜的提取液中含有一定量的有机磷的氨基甲酸酯类农药，
酶的活性就被抑制，试验中加入的基质就不能被酶水解，从
而不显色或颜色变化很小，用分光光度计测定吸光值随时间
的变化，计算机出抑制率，就可以判断出蔬菜中含有机磷或
氨基甲酸酯类农药的残留情况。
目前蔬菜上农药残毒快速检测的技术在香港、台湾地区
以及东南亚一些国家如泰国、越南等已广泛应用，我国的一
些省市的蔬菜批发市场也已经或准备建立农药残留快速检
测实验室，用快速检测方法，对进入批发市场的蔬菜定期抽
样检测，进行粗筛，将一部分含农药残留量高的蔬菜控制在
交易市场之外，让人们吃上相对安全的蔬菜，避免农药中毒
事故的发生，减少农药残留对人们的危害。 (农博网 )
智能探测器可实时监测家中空气质量
一款名为“Bpeer” 智能监控设备问世，这款设备能够监
控使用者周围的污染气体、污染物指数、空气质量甚至是噪
音和湿度指数。
这一设备目前支持 Android和 IOS系统设备，通过 wifi
进行连接。内置多个传感器，可以监测家中多种环境指标，
例如 PM2.5，有机污染物，空气质量，温度，湿度，噪音，一氧
化碳，悬浮粒子，易燃气体含量以及噪音水平等。该设备的
监测分为两个部分，分为室内和室外。若你的家中环境指标
不在正常范围之内，设备就会在客户端通知你并给予适当建
议，并且，该设备还会适时为用户提供一些健康知识的普及
和小贴士，将健康理念贯彻到底。有关数据的准确性，Bpeer
的制造商表示该设备已经通过相关部门的监测，能够确保数
值的准确性。
Bpeer所提供的信息是一系列的数字和符号，而且相配
套的应用程序还会根据所监测到的各种数值为用户提出建
议，例如说“不要开窗”又或者“室内空气浑浊”等。此外，
相配套的应用程序除了会给出健康建议之外，还能够适时的
为用户提供一些小贴士，教授一些基本的健康常识。并且还
为这些小贴士提供了一键分享功能，估计这套 Bpeer设备的
售价将为 69美元（约合人民币 429元）。(中国化工仪器网 )
52个化学化工项目获国家科技奖
2014年度国家科技奖获奖名单中通用类项目共有 251
项，其中化学化工类项目 52项，约占获奖总数的 20.7%。共
有 10个化学化工类项目摘得国家自然科学奖，15个项目获
得国家技术发明奖，27个项目获得国家科技进步奖。总体
来看，化学化工领域获奖成果数量与往年基本持平。获奖结
果表明，在中国发展步入新常态的新时期，我国石油和化工
行业在原始创新、自主创新与集成创新方面依然保持了较快
的发展速度。
此次获奖的大多数项目旨在解决行业在转型升级过程
中所面临的技术难题。譬如，为提高肥效，减少化肥施用量
所研发应用的滴灌水肥一体化专用肥料及配套技术荣获了
科技进步二等奖；为检测油井管损伤缺陷，防止因油井管疲
劳、磨损和腐蚀失效导致生产事故和环境污染所研发的基于
巨磁阻效应的油井管损伤磁记忆检测诊断技术获得技术发
明二等奖。这些创新成果在行业转型升级中发挥着越来越
重要的作用。 （中国化工仪器网）