全 文 ：园 艺 学 报 2007，34(6)：1585—1588
Acta Horticuhurae Sinica
应用大孔吸附树脂分离纯化香椿叶总黄酮
张京芳，王冬梅
(西北农林科技大学林学院，陕西杨凌 712100)
摘 要：测定了6种大孔吸附树脂对香椿叶中总黄酮的吸附解吸性能，确定了大孔吸附树脂吸附分离
香椿叶总黄酮的工艺条件。结果表明LSA一10树脂对香椿叶总黄酮有良好的吸附解吸性能，其最佳吸附分离
的工艺条件为：上柱液总黄酮质量浓度 0．653 mg／mL，pH 4．0—5．5，流速 240 mL／h，饱和吸附量 440～
480 mL，用 400 mL 50％乙醇以流速 80 mL／h解吸。经 4次上 柱吸 附解 吸，香椿 叶总黄酮纯 度可达
75．2％ 。
关键词：香椿；叶；总黄酮；大孔吸附树脂；分离；纯化
中图分类号：S 644．4 文献标识码：A 文章编号：0513-353X (2007)06—1585-04
Separation and Purifcation of Total Flavonoids from Toona sinensis Leaves
by M acroporous Resins
ZHANG Jing·fang and WANG Dong—mei
(College ofForest，Noahwest A&F University，Yangling，Shaanxi 712100，China)
Abstract：In order to establish the technology for separating and purifying total flavonoids from Toona
sinensis leaves with macroporous resin，6 types of macroporous resins were selected to be investigated．The re·
suits showed that ISA·10 was the best for separating and purifying total flavonoids in the folowing conditions：
the loaded concentration of total flavones 0．653 mg／mL，pH 4．0—5．5，the flow rate 240 mL／h；amount of
saturated adsorption for total flavones 440—480 mL；400 mL 50％ ethanol as appropriate the eluting reagent，
eluting rate 80 mL／h．The purity of total flavonoids purified by LSA·10 was 75．2％ when purified four times
under the optimal conditions．
Key words：Toona sinensis；Leaf；Total flavonoid；Macroporous resin；Separation；Purification
香椿 (Toona sinensis)是我国特有的木本蔬菜，其叶片中富含黄酮类化合物 (张仲平 等，2001；
李秀信 等，2002)。有研究表明，香椿叶中的黄酮类化合物具有显著的抗氧化作用，能有效清除自
由基，有较好的免疫作用。
目前国内外关于香椿叶黄酮的提取分离方法主要限于有机溶剂回流提取法 (李秀信 等，2002)、
超声强化法 (董彩霞 等，2005；丁彩梅 等，2005)和酶法 (孟志芬 等，2005)。大孔吸附树脂分
离纯化技术是采用大孔树脂从植物中有选择的吸附其中的有效成分，去除无效成分的一种工艺 (王
冬梅 等，2002；向大雄 等，2006；张黎明和李春莲，2006)。
作者采用该技术，通过对 6种大孔树脂的筛选试验，寻找对香椿叶黄酮具有 良好吸附性能的树
脂，进而确定了吸附分离的生产工艺条件，旨在为香椿的深度开发利用提供新思路。
收稿日期：2007—06—25；修回日期：2007—09—12
基金项目：陕西省科技攻关项目 (2005K03一G07)；留学人员科技活动择优资助项 目；西北农林科技大学科研启动费资助项目
$通讯作者 Author for corespondence(E—mail：dmwli@163．con)
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园 艺 学 报 34卷
1 材料与方法
1．1 材料与仪器
芦丁，上海生化试剂二厂生产；LSA-10、LSA-20、LSA-30、LSA-40、XDA．1、LSA-5B大孔树脂，
西安蓝晓科技有限公司生产；其余所用试剂均为分析纯。
香椿叶于2006年8月采 自西北农林科技大学南校区，叶片阴干后粉碎备用。RE5旋转蒸发仪，
上海亚荣仪器厂产；UV754N紫外可见分光光度计，上海光学仪器厂产；电子分析天平，上海天平仪
器厂产；PHS-25型 pH计，上海雷磁仪器厂产；玻璃层析柱‘1)30 inln，长550 1TlIn，树脂柱体积80 mL。
1．2 树脂预处理
6种大孔树脂分别用无水乙醇浸泡 24 h，充分溶胀，用无水乙醇淋洗至洗出液加适量水无白色浑
浊为止，再用去离子水洗涤树脂至无醇味，过滤，室温晾干备用。
1．3 黄酮含量的测定方法
参照丁彩梅等 (2005)的方法。回归方程为Y=6．4435X+0．0201，r=0．9987 (X表示吸光度；
Y表示芦丁浓度，mg／mL)，线性范围0～0．142 mg／mL。
1．4 香椿叶总黄酮粗提物及上柱液的制备
向香椿叶中加入80％乙醇，料液比为 1：10(g／mL)，在80℃下回流提取 3次，每次2 h。将3次
的提取液合并，减压浓缩，于50～55℃下真空干燥，得香椿叶总黄酮粗提物。精确称取香椿叶总黄
酮粗提物0．5 g，溶于30 mL 95％乙醇中，加入 100 mL蒸馏水，置超声波发生器中振荡使其溶解，过
滤，洗涤，转容至250 mL容量瓶中，加蒸馏水定容，得上柱液。
1．5 树脂吸附率、解吸率的测定
分别称取经预处理的6种干树脂各 1．00 g，置50 mL具塞磨El锥形瓶中，各加入上述配制好的上
柱液30．00 mL，盖紧瓶塞，室温下振荡 (120~．／min)24 h，充分吸附后，过滤，用 15．00 mL蒸馏
水洗涤吸附后的树脂，将滤液与洗涤液合并，定容至50 mL，测定其中的黄酮浓度，按下式计算各种
树脂在室温下对香椿叶黄酮的吸附率。D (％)= (C。V。一C V )／C。V。×100。式中D吸附率；C。初
始浓度，mg／mL；V。初始体积，mL；C 吸附液质量浓度，mg／mL；V 吸附液体积，mL。
向上述吸附饱和的树脂中分别加70％乙醇 30．00 mL，室温下振荡24 h，解吸，过滤，用 15．00 mL
70％乙醇洗涤树脂，合并洗涤液与滤液，定容至50 mL，测定其中的黄酮浓度，按下式计算各种树脂
在室温下对香椿叶总黄酮的解吸率。E (％) ：C ×V ／(C。V。一C V ) ×100。式中：E解吸率；C
解吸液质量浓度，mg／mL；V 解吸液体积，mL。
1．6 上柱液的 pH值对总黄酮吸附率的测定
用5％ NaOH溶液和 5％ HCI溶液调整上柱液 pH值分别至 4．0、4．5、5．0、5．5、6．0、6．5、
7．0。称取筛选的干树脂 1．00 g，置于50 mL具塞磨 El锥形瓶中，准确加入各 pH值的上柱液 30．00
mL，盖紧瓶塞，置室温下振荡 (120 7~．／min)24 h，充分进行静态吸附后，过滤，用 15．00 mL蒸馏
水洗涤吸附后的树脂，将滤液与洗涤液合并，定容至50 mL，计算香椿叶总黄酮的吸附率。
1．7 大孔吸附树脂对香椿叶总黄酮的动态吸附一脱附试验
对筛选出的理想树脂，湿法装入层析柱中，蒸馏水洗涤平衡 ，上柱液总黄酮浓度为 0．653 mg／
mL，并将其 pH值调至从上述 1．6中得到的最适范围，然后以不同速度上柱，每80 mL的流出液单独
收集，测定流出液中总黄酮含量，考察上柱液流速等因素对树脂吸附性能的影响，绘制吸附透过曲
线，确定最佳吸附工艺条件。
待树脂达到动态吸附平衡后进行解吸，测定解吸剂浓度、解吸剂流速等对树脂脱附性能的影响，
确定解吸工艺条件。
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6期 张京芳等：应用大孔吸附树脂分离纯化香椿叶总黄酮 l587
2 结果与分析
2．1 大孔吸附树脂静态试验结果
2．1．1 6种大孔吸附树脂对香椿叶总黄酮的静态吸附一解吸效果 树脂极性不同，对黄酮的吸附强
弱不同，解吸难易也不一样。6种树脂对香椿叶总黄酮的吸附率大小顺序为：XDA—l>LSA—10>LSA一
20>LSA-30>LSA-40>LSA-SB，吸附率依次为 68．0％、65 5％、48．8％、47．6％、38．9％、20．4％，
其中XDA—l和 LSA—l0树脂的吸附率最高，且差异不大。就树脂的解吸率而言，LSA—10>LSA-40>
LSA-20>LSA一30，以LSA—10树脂的解吸率最高，达91 3％，LSA-SB、XDA—l两种树脂的解吸率相对
较低，以XDA一1树脂的解吸率最低，仅有 28．6％，因此，综合考虑树脂的吸附一解吸效果，选择
LSA一10树脂进行香椿叶总黄酮的分离纯化。
2 1．2 上柱液 pH值对香椿叶总黄酮吸附效果的影响 当上柱液 pH在酸性条件下，LSA—l0大孔树
脂对香椿叶总黄酮的吸附率大，而在中性和微酸性条件下吸附率急剧下降；当pH 4 0～5．5时最大，
吸附率在61．7％ ～63．1％，pH 6．0～7．0时，吸附率降至52 5％以下。其原因是大孔树脂对分子态的
物质吸附效果好，而对离子态的物质不吸附。酸性化合物在适当酸性溶液中充分吸附。黄酮类化合物
含有多个酚羟基，呈酸性，在中性条件下易发生电离，以离子形式存在，在碱性条件下，以盐的形式
存在，这两种形式均不利于大孔树脂对黄酮的吸附。因此对香椿叶黄酮类的吸附应在酸性环境下进
行，上柱液的适宜 pH值是4．0～5．5。
2．2 LSA·10大孔树脂分离纯化香椿叶总黄酮的工艺确定
2．2．1 上柱液质量浓度对吸附的影响 随上柱液浓度的增加，黄酮泄漏加快，当上柱液总黄酮浓度
为0．653 mg／mL，流出液在 480 mL时才有黄酮泄漏，上柱液总黄酮浓度为 1．306 mg／mL，流出液在
320 mL时出现黄酮泄漏，上柱液总黄酮浓度为1．959 mg／mL，流出液在240 mL时出现黄酮泄漏，因
此选择上柱液总黄酮浓度为0．653 mg／mL为宜。
2．2．2 上柱液流速 流速过快，树脂尚未及时吸
附黄酮类化合物，黄酮类化合物已随吸附液流出，
流速低，有利于黄酮在柱体上的充分吸附，但如果
流速太慢，会降低工作效率。由图 l可看出，流速
小，泄漏点出现较晚，流速大，泄漏点出现较早。
以160、240、320和 400 mL／h的流速上柱，随流
出液的流出，黄酮的检出量逐渐增加，当上柱流速
为160 mL／h时，流出液为320 mL时才有少量黄酮
被检出，当流出液为 560 mL时黄酮有明显泄漏；
上柱流速为240 mL／h时，虽然流出液在240 mL时
有微量黄酮被检出，但当流出液为560 mL时黄酮
才有很大泄漏，因此综合考虑纯化效率和生产效
率，以LSA—l0大孔树脂吸附分离香椿叶总黄酮时，
上柱液流速以240 mL／h比较适宜。
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160 240 320 400 480 560 640 720
流出液体积 Fluid volume(mL)
图1 上柱液流速对 LSA-10大孔树脂吸附性能的影响
Fig． 1 Dynamic adsorption curves of total flavones
on LSA·10 macroporous resin column
2．2．3 吸附透过曲线的制作 用 LSA—10大孔树脂吸附香椿叶总黄酮时，在240 mL时有少量黄酮被
检出，随着流出液的流出，黄酮的检出量逐渐增加，在 400～560 mL范围内，黄酮泄漏量大幅度增
加，说明在400～480 mL香椿叶总黄酮吸附已接近饱和。因此香椿叶总黄酮动态吸附的适宜量在440
～ 480 mL。
2．2．4 解吸剂浓度对香椿叶总黄酮解吸率的影响 本试验测定了不同体积分数的乙醇对香椿叶总黄
口一jlJ 0I1时 lu 0 00∞口_暑 0 岳 一
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酮解吸率的影响，依次用320 mL 30％、50％、70％、95％乙醇梯度洗脱，结果发现，解吸率分别为
22．7％、70．1％、5．5％和0．6％，30％乙醇只能将少量黄酮洗脱下来，50％乙醇洗脱完后，能使总
黄酮的洗脱率达到 90％以上。由此看出，香椿叶总黄酮主要集中在 30％乙醇和50％乙醇洗脱部分，
所以选取 50％乙醇为解吸剂。
2．2．5 解吸剂流速对香椿叶总黄酮解吸率的影响 上柱液以240 mlVh的流速通过 LSA．10大孔树脂
柱 (其他条件按 1．7中所述)，用320 mL50％乙醇分别以40、80、120、160 mlVh的流速洗脱，各自
解吸率分别为91．3％、88．7％、80．6％和73．4％，可以看出，用相同体积的解吸剂洗脱，流速越慢，
解吸率越高，但流速过慢使生产周期延长，综合考虑，选择解吸剂流速为 80 mlVh为宜。
2．2．6 解吸剂用量对香椿叶总黄酮洗脱率的影响 按照上述确定的吸附、解吸条件，取上柱液上柱
吸附，用50％乙醇洗脱，结果发现，当洗脱液体积达480 mL时，洗脱率达到92．0％，考虑到解吸剂
用量过多，会大大增加洗脱时间，延长生产周期，也会造成浪费，故以400 mL 50％乙醇洗脱。
按上述筛选出最佳工艺条件，进行吸附和解吸，重复上柱4次，得香椿叶总黄酮纯度为75．2％。
3 小结
LSA一10大孔树脂对香椿叶总黄酮具有良好的吸附解吸性能，其分离纯化香椿叶总黄酮的最佳条
件为：上柱液总黄酮质量浓度0．653 mg／mL，pH 4．0～5．5，上柱液流速 240 mlVh，饱和吸附量440
～ 480 mL，50％乙醇洗脱，解吸剂流速 80 mlVh，用量 400 mL。经 4次上柱吸附洗脱，纯度可达
75．2％。该工艺操作简单，处理量大，所得黄酮纯度较高，树脂可重复利用，适合工业化生产。
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