全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 10 期 2012 年 10 月

·1971·
大孔吸附树脂纯化甜菊糖苷的工艺研究
赵兴华，张全香，苑晓威，皮国沛*
沧州宝恩吸附材料科技有限公司，河北 沧州 061000
摘 要：目的 筛选出对甜菊糖苷纯化性能较好的大孔吸附树脂，优化树脂吸附、解吸工艺。方法 采用静、动态吸附、解
吸的方法对 5 种树脂进行筛选；对吸附液 pH 值、吸附流量、树脂用量、解吸剂流量及用量等工艺参数进行优化，并考察工
艺稳定性。结果 所选大孔树脂中，HPD-T01 树脂对甜菊糖苷的纯化效果较好，其纯化甜菊糖苷的最优工艺条件为甜叶菊
提取物与干树脂质量比为 1∶1，上柱液质量浓度为提取物 10 g/L 时，pH 值为 7，吸附流量为 0.1 BV/min；以 70%乙醇为解
吸剂，用量为 4 BV，解吸流量为 0.04 BV/min。结论 HPD-T01 树脂对甜菊糖苷纯化效果最佳，操作工艺简单，具有工业
化生产应用价值。
关键词：甜菊糖苷；大孔吸附树脂；吸附-解吸；工艺优化；HPD-T01 树脂
中图分类号：R284.2 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2012)10 - 1971 - 04
Purification technology of steviol glycosides by macroporous adsorption resin
ZHAO Xing-hua, ZHANG Quan-xiang, YUAN Xiao-wei, PI Guo-pei
Cangzhou Bon Adsorbing Material Technology Co., Ltd., Cangzhou 061000, China
Key words: steviol glycosides; macroporous adsorption resin; adsorption-desorption; technology optimization; HPD-T01 resin

甜叶菊 Stevia rebaudiana Bertoni，又称甜菊、甜
草、糖草，为菊科植物，原产于南美地区。中国于
20 世纪 70 年代开始引种栽培成功。甜菊糖苷（甜菊
总苷，steviol glycosides）[1]，俗称甜菊糖，是从甜
叶菊叶片中提取得到的一类高甜度、低热量的天然
甜味剂[2]。甜菊糖苷具有热量低、甜度高、味质好、
耐高温、稳定性好等特点[3]。目前，在国内外许多
国家（地区）被广泛应用于糖果、饮料、食品、医
药等行业，被誉为“最佳天然甜味剂”，是继甘蔗、
甜菜糖之后，又一种具有开发价值和健康推崇的天
然蔗糖替代品，被国际上誉为“第 3 糖源”[4-5]。甜
菊糖苷主要含有甜菊苷（stevioside，STV）、莱鲍迪
苷 A（rebaudioside A，RA）、莱鲍迪苷 C（rebaudioside
C，RC）、双糖苷、杜克苷等[6-7]。高纯度的甜菊糖
苷为白色结晶，甜度为蔗糖的 150～250 倍，甜味纯
正，其中 RA 的甜度最高，为蔗糖的 350～450 倍，
口感最接近于蔗糖。
大孔吸附树脂分离技术是 20 世纪 60 年代末发
展起来的分离技术之一[8-9]。大孔吸附树脂物理化学
性质稳定，比表面积大，选择性好，吸附条件温和，
再生处理方便，强度高，使用寿命长，已在工业上
得到了广泛应用[10-11]。本实验采用大孔吸附树脂法
对甜菊糖苷进行富集，以期建立具工业化前景的甜
菊糖苷纯化工艺。
1 仪器与材料
Agilent 1100 高效液相色谱仪（安捷伦科技有限
公司），R—52AA 旋转蒸发仪、SHZ—III 型循环水
真空泵（上海亚荣生化仪器厂），电热鼓风干燥箱（北
京市永光明医疗仪器厂），各型号玻璃色谱柱。
甜叶菊提取物（批号 20111204，按 STV、RA、
RC 计算甜菊糖苷质量分数为 42.9%）及 STV（批
号 20110804）、RA（批号 20110910）、RC（批号
20110911）对照品由鞍山中兴生物科技有限公司提
供，质量分数均≥98%。
大孔吸附树脂：HZ818 购自华东理工大学华震
科技贸易公司，RS-8 由西安朴天生物科技有限公司
提供，AB-8、HPD-T01、HPD-M 为本公司（沧州
宝恩吸附材料科技有限公司）自制。

收稿日期：2012-01-05
*通讯作者：皮国沛 Tel: (0317)3096766 E-mail: lemontecristo@163.com
网络出版时间：2012-09-07 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/12.1108.R.20120907.1019.004.html
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 10 期 2012 年 10 月

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2 方法与结果
2.1 分析方法
2.1.1 对照品溶液的配制 分别精确称定STV、RA、
RC 对照品适量，以 80%乙腈水溶液溶解，得 STV、
RA、RC 质量浓度分别为 508.6、582.8、631.2 mg/L
对照品溶液。检测前以 0.45 μm 滤膜滤过。
2.1.2 供试品溶液的制备 固体供试品精确称取适
量，以 80%乙腈水溶液溶解。液体供试品以 80%乙
腈水溶液稀释至线性范围内进行检测。检测前溶液
均以 0.45 μm 滤膜滤过。
2.1.3 色谱条件[12] 色谱柱为 Thermo NH2 柱（250
mm×4.6 mm，5 μm），流动相为乙腈-水（80∶20），
柱温 30 ℃，体积流量 1.2 mL/min，进样量 20 μL，
检测波长 210 nm。
2.1.4 线性关系考察 分别精密吸取对照品溶液
0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.5、5.0 mL，以 80%乙
腈水溶液定容于 10 mL 量瓶中，依“2.1.3”项所述
色谱条件分别进行检测。以 STV、RA、RC 质量浓
度为横坐标（X），峰面积积分值为纵坐标（Y）进行
线性回归。结果 STV 线性范围为 10.2～254.3 mg/L，
回归方程为 Y＝13 914.7 X＋317.7，r＝0.999 9；RA
线性范围为 11.7～145.7 mg/L，回归方程为 Y＝
12 057.8 X－981.0，r＝0.999 8；RC 线性范围为 6.3～
157.8 mg/L，回归方程为 Y＝15 121.2 X＋513.7，
r＝0.999 9。
2.1.5 精密度试验 精密吸取同一供试品溶液 20
μL，依“2.1.3”项所述条件连续进样 8 次，分别计
算峰面积的 RSD。结果 STV、RA、RC 的 RSD 分
别为 0.74%、0.52%、0.83%。
2.1.6 稳定性试验 取同一供试品溶液，依“2.1.3”
所述条件，分别于制备后 0、2、4、6、8、10、12 h
进样测定，计算峰面积的 RSD。结果 STV、RA、
RC 的 RSD 分别为 2.04%、1.98%、2.24%，表明供
试品溶液在 12 h 内稳定。
2.1.7 回收率测定 取已测定的供试品，加入一定
量对照品溶液，制备供试品溶液依“2.1.3”所述条
件进行检测，计算回收率。结果 STV、RA、RC 平
均回收率分别为 98.32%、97.98%、98.61%，RSD
分别为 1.5%、1.7%、1.3%（n＝5）。
2.1.8 混合对照品溶液的制备及甜叶菊提取物检测
精密吸取 STV、RA、RC 对照品溶液各 4、2、1 mL，
置于同一 10 mL 量瓶内，以 80%乙腈水溶液定容至
刻度，得混合对照品溶液。称取甜叶菊提取物 10.0
mg，置于 10 mL 量瓶中，以 80%乙腈水溶液定容至
刻度，得甜叶菊提取物溶液。依“2.1.3”所述条件
进行检测，HPLC 谱图见图 1。




1-STV 2-RC 3-RA

图 1 混合对照品 (A) 与甜叶菊提取物溶液 (B) 的 HPLC 色谱图
Fig. 1 HPLC chromatograms of mixed reference substances (A) and S. rebaudiana extract solution (B)

2.2 吸附溶液的配制
称取甜叶菊提取物，以蒸馏水配制成质量浓度
为 10 g/L 的溶液。HPLC 检测，其中甜菊糖苷（以
STV、RA、RC 计）质量浓度为 4.3 mg/mL。
2.3 树脂的筛选
2.3.1 树脂的预处理 树脂首先以 95%乙醇洗涤，
倾去上层溶液，以 95%乙醇浸泡过夜。树脂装柱，
以 95%乙醇洗至流出液加水不浑浊，再以蒸馏水洗
至流出液无醇味。
2.3.2 静态吸附 精密称取经预处理后的大孔吸附
树脂 1.0 g，分别加入 50 mL 吸附溶液，室温振荡
24 h 后，测定吸附后溶液中甜菊糖苷质量浓度，计
算树脂吸附量。结果 AB-8、RS-8、HZ818、HPD-T01、
HPD-M 树脂的吸附量分别为 130.7、139.0、165.3、
0 3 6 9 12 0 3 6 9 12
t / min
1
2
3
1
2
3
A B
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 10 期 2012 年 10 月

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192.0、171.2 mg/g 湿树脂。在所选的 5 种树脂中，
HPD-T01 树脂吸附量最大，HZ818、HPD-M 树脂次
之，选择这 3 种树脂进行静态解吸试验，考察其静
态解吸性能。
2.3.3 静态解吸 经静态吸附试验的树脂，以蒸馏
水洗涤至洗涤液 Molish 反应为阴性。置于 100 mL
具塞锥形瓶中，分别加入 50%、70%、90%乙醇 50
mL，室温下振荡 2 h。树脂滤出，再以相同体积、
相应解吸剂室温振荡解吸 2 次。合并各解吸液，测
定洗脱液中甜菊糖苷的量，结果见表 1。HPD-M 树
脂所得解吸物中甜菊糖苷的最大量仅为 65.1%，低
于 HZ818 和 HPD-T01 树脂的 68.8%和 72.0%。选择
产物中甜菊糖苷的量较高的HZ818树脂和HPD-T01
树脂进行动态吸附-解吸试验。
解吸率＝解析物中甜菊糖苷质量/被吸附甜菊糖苷质量
由表 1 结果可知，90%乙醇对甜菊糖苷的解吸
率更高，解吸能力较 70%乙醇强。但由于其对杂质
也有较强的解吸能力，所得产物中甜菊糖苷的质量
分数较 70%乙醇所得产物没有提高，甚至降低。因
此，选择 70%乙醇为解吸溶剂。

表 1 不同洗脱液对甜菊糖苷的洗脱性能
Table 1 Elution ability of different eluents on steviol glycosides
50%乙醇 70%乙醇 90%乙醇 树脂种类
解吸率 / % 总苷 / % 解吸率 / % 总苷 / % 解吸率 / % 总苷 / %
HZ818 47.1 57.7 78.9 68.5 83.2 68.8
HPD-T01 56.3 58.2 81.4 72.0 82.7 71.0
HPD-M 46.0 54.3 76.2 65.1 77.9 64.9

2.3.4 对甜菊糖苷的动态吸附-解吸试验 称取预
处理后的 HPD-T01 树脂和 HZ818 树脂，装入玻璃
色谱柱中，控制相同体积流量为 0.03 BV/min，使吸
附溶液流经树脂床，流出液 Molish 反应为阳性后，
停止上样，计算树脂的吸附量。以 2 BV 蒸馏水洗
涤，然后以 70%乙醇解吸，体积流量均为 0.03
BV/min，直至解吸液 Molish 反应为阴性。HPLC 检
测洗脱液中甜菊糖苷的量。结果表明，HPD-T01 树
脂吸附量为 204.8 mg/g 湿树脂，HZ818 树脂的吸附
量为 191.3 mg/g 湿树脂。HPD-T01 树脂产物中甜菊
糖苷质量分数为 71.8%，高于 HZ818 树脂的 67.0%。
在所选大孔树脂中，HPD-T01 树脂对甜菊糖苷的纯
化效果最好，因此选择 HPD-T01 树脂作为纯化甜菊
糖苷的树脂。
2.4 HPD-T01 树脂纯化甜菊糖苷工艺条件的优化
2.4.1 吸附溶液 pH 值对吸附量的影响 精密称取
预处理后的 HPD-T01 树脂 1.0 g，置于 100 mL 具塞
锥形瓶中。将依“2.2”项制备的吸附溶液 pH 值调
整至 5、6、7（原液）、8、10，分别移取 50 mL 加
入锥形瓶中，室温振荡 24 h 后，测定吸附后溶液中
甜菊糖苷的质量浓度，计算树脂吸附量。结果吸附
量分别为 191.2、189.7、192.0、172.3、139.8 mg/g
湿树脂。吸附溶液 pH 值在 5～7，树脂吸附量波动
很小。当 pH 值继续升高，吸附量明显减小。考虑
到操作工艺的简便性，使用未调整 pH 值的吸附溶
液上样。
2.4.2 吸附流量的考察 取 3 根规格相同的玻璃色
谱柱（Ф＝20 mm），装入等量的 HPD-T01 树脂，通
入吸附溶液，控制流量。当流出液 Molish 反应为阳
性后，停止上样。不同流量（0.05、0.1、0.2 BV/min）
下，树脂对甜菊糖苷的吸附能力分别为 207.0、203.3、
180.6 mg/g 湿树脂。流量为 0.05、0.1 BV/min 时，吸
附能力无显著差异，因此考虑时间成本，确定吸附
流量为 0.1 BV/min。
2.4.3 吸附树脂用量的考察 取吸附溶液，按甜叶
菊提取物与干树脂质量比为 1∶0.5、1∶1、1∶2、1∶
4 分别上样，吸附流量为 0.1 BV/min，以 70%乙醇
解吸，直至解吸液 Molish 反应为阴性。HPLC 检测
解吸物中甜菊糖苷的量。结果吸附量分别为 207.4、
204.1、100.3、50.1 mg/g 湿树脂，甜菊糖苷质量分
数分别为 67.3%、72.2%、71.0%、70.0%。甜叶菊
提取物与干树脂质量比为 1∶1 时，甜菊糖苷的质量
分数最高。由此确定甜叶菊提取物与干树脂质量比
例为 1∶1。
2.4.4 解吸剂流量及用量的考察 取 3 根规格相同
的玻璃色谱柱（Ф＝20 mm），装入等量 HPD-T01
树脂，以 0.1 BV/min 流量通入，以蒸馏水洗至流出
液 Molish 反应为阴性。以 70%乙醇水溶液解吸，流
量分别控制为 0.02、0.04、0.06 BV/min。按床体积
分部收集流出液，检测其中甜菊糖苷的量，计算解
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吸率。以解吸率对洗脱剂体积作图，所得解吸曲线
见图 2。流量为 0.02、0.04 BV/min 时，4 BV 70%
乙醇解吸率分别为 94.2%和 92.0%。解吸流量为 0.06
BV/min 时，需用 6 BV 才可达到相同解吸率。考虑
时间因素，确定最优解吸条件为 4 BV 70%乙醇，流
量为 0.04 BV/min。




图 2 不同体积流量 70%乙醇动态解吸曲线
Fig. 2 Dynamic desorption curves of 70% ethanol
with different flow rate

2.5 最优工艺稳定性试验
实验表明最优工艺条件为吸附溶液质量浓度为
提取物 10 g/L 时，甜叶菊提取物与干树脂质量比为
1∶1，吸附溶液 pH 值为 7，吸附流量为 0.1 BV/min；
以 70%乙醇为解吸剂，用量为 4 BV，解吸流量为
0.04 BV/min。
采用最优工艺条件进行平行试验 3 次。所得结
果见表 2，树脂 HPD-T01 对甜菊糖苷的纯化性能具
有良好稳定性。
得率＝所得产物质量/上柱吸附溶液中溶解甜叶菊提取
物质量

表 2 工艺稳定性试验结果
Table 2 Stability test of technology
编号 解吸率 / % 产物质量 / mg 得率 / % 总苷 / %
1 92.50 264.2 55.1 72.0
2 92.30 261.1 54.8 72.2
3 91.80 263.6 54.8 71.8
3 讨论
本实验对 5 种不同树脂对甜菊糖苷的纯化能力
进行了研究，其中 HPD-T01 树脂对甜菊糖苷具有最
好的纯化效果。针对 HPD-T01 树脂进行了吸附、解
吸工艺条件的优化，于本研究所得最适条件下，HPD-
T01 树脂对甜菊糖苷的吸附量为 205.4 mg/g 湿树
脂，解吸率为 92.2%，产品中甜菊糖苷质量分数为
72.0%。该工艺简单、稳定，纯化效果好，具有工
业化生产应用价值，值得深入研究。
参考文献
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解
吸
率
/
%

80


60


40


20


0
0 2 4 6 8
洗脱剂体积 / BV
0.02 BV/min
0.04 BV/min
0.06 BV/min