全 文 ：《食品工业》2016 年第37卷第 4 期 38
工艺技术
大孔树脂纯化短梗五加果花色苷
邵信儒1, 2，郭启慧1，孙海涛1, 2，姜瑞平1，徐晶1
1. 通化师范学院长白山食用植物资源开发工程中心，通化师范学院制药与食品科学学院（通化 134000）；
2. 通化师范学院长白山非物质文化遗产传承协同创新中心（通化 134000）
摘 要 采用AB-8型大孔树脂纯化短梗五加果花色苷, 以吸附率和解吸率为考察指标, 确定短梗五加果花色苷的
最佳纯化条件: AB-8型大孔树脂对短梗五加果花色苷的静态吸附平衡时间为4 h, 静态解吸平衡时间为2 h, 上样液
pH 2, 洗脱液pH 2, 洗脱液乙醇体积分数70%, 上样流速1 mL/min, 质量浓度1 mg/mL, 洗脱液的流速1 mL/min。
关键词 短梗五加果; 花色苷; 大孔树脂; 吸附; 解吸
Purification of Anthocyanins from Acanthopanax sessiliflorus（Rupr. Et Maxim.）
Seem Fruit by Macroprous Resin
Shao Xin-ru1, 2, Guo Qi-hui1, Sun Hai-tao1, 2, Ji ng Rui-ping1, Xu Jing1
1. Development Engineering Center of Edible Plant Resources of Changbai Mountain, College of Pharmaceutical and
Food Science, Tonghua Normal University (Tonghua 134000); 2. Inheritance and Collaborative Innovation Center of
Intangible Cultural Heritage of Changbai Mountain, Tonghua Normal University (Tonghua 134000)
Abstract The anthocyanins from Acanthopanax sessiliflorus (Rupr. Et Maxim.) Seem fruit were purified by using AB-8
macroporous resin, and the optimum purification conditions of anthocyanins from Acanthopanax sessiliflorus (Rupr. Et Max-
im.) Seem fruit were obtained by investigating adsorption rate and desorption rate: static adsorption equilibrium time 4 h, static
desorption equilibrium time 2 h, anthocyanins pH 2, pH 2 and 70% ethanol as eluent, anthocyanins flow rate 1 mL/min,
anthocyanins concentration 1 mg/mL, eluent flow rate 1 mL/min.
Keywords Acanthopanax sessiliflorus (Rupr. Et Maxim.) Seem fruits; anthocyanins; macroprous resin; adsorption;
desorption
基金项目：吉林省科技发展计划项目（20140520182JH）；吉
林省教育厅规划项目（2014556），吉林省“2011计划”长白山
非物质文化遗产传承协同创新中心项目[2013]6号
短梗五加为五加科五加属植物，其根皮在我国东
北地区经常代替刺五加药用，对其果开发利用较少[1]。
短梗五加果中含有丰富的花色苷类物质，具有抗氧
化、抗突变、抗肿瘤、保护心脑血管、保护肝脏等多
种生理功能[2-5]。
由于短梗五加果花色苷提取物中含有一定的糖
类、有机酸、胶质、金属离子、蛋白质等成分，影响
花色苷的稳定性，限制了其进一步应用，因此要对花
色苷其进行纯化精制[6]。试验选用AB-8大孔树脂对短
梗五加果花色苷进行纯化，对其吸附和解吸性能进
行研究，为短梗五加果花色苷的开发和利用提供理
论依据。
1 试剂与仪器
1.1 原料与试剂
短梗五加果：采自集安；无水乙醇、氢氧化钠、
柠檬酸、柠檬酸钠、磷酸氢二钠、氯化钠：天津市
致远化学试剂有限公司；盐酸：沈阳华东试剂厂；
AB-8型大孔树脂：天津市光复精细化工研究所。
1.2 仪器与设备
722S分光光度计：上海精密科学仪器有限公司；
HY-5A回旋式振荡器：江苏省金坛市荣华仪器制造有
限公司；雷磁PHS-3C酸度计：上海仪电科学仪器股
份有限公司；ME204E分析天平：METTLER TOLEDO
国际股份有限公司；TDL80-2B离心机：上海安亭科
学仪器厂；KQ-200KDB超声波清洗器：昆山超声仪
器有限公司。
2 方法
2.1 短梗五加果花色苷的制备
将原料清洗干净，用烘干机50 ℃烘干，再用粉
碎机粉碎过20目，收集备用。精确称取短梗五加果粉
末，在料液比1︰10（g/mL）、pH 2、体积分数40%
的乙醇溶液、60 ℃的超声温度、160 W的超声功率、
超声时间40 min的条件下进行超声波辅助浸提，静置
过滤，使用离心机4 000 r/min离心10 min，收集上清液
储存于棕色密闭容器内放于阴凉处。在波长为525 nm
处测定吸光度。
2.2 大孔树脂的活化处理
用无水乙醇浸泡AB-8型大孔树脂，使其充分溶
胀，24 h后除去杂质和破碎的树脂，用无水乙醇冲
洗至流出液不浑浊，再用蒸馏水冲洗至中性；用5%
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HCl浸泡大孔树脂12 h，再用蒸馏水冲洗至中性；
用5% NaOH浸泡大孔树脂12 h，再用蒸馏水冲洗至中
性，备用。
2.3 静态吸附动力学曲线
取一定量的短梗五加果花色苷提取液，用pH 3的
柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液稀释，在525 nm的波长下
测定吸光度；再取活化后的大孔树脂10 mL，置于250
mL的具塞三角瓶中，分别加入100 mL稀释后的短梗五
加果花色苷，置于回旋式振荡器中，在室温条件下、
转速110 r/min振荡，每0.5 h测定一次上清液在525 nm
波长下的吸光度，以时间为横坐标，吸附率为纵坐
标，绘制静态吸附动力学曲线[7]。
吸附率= ×100% （1）
A0-A1
A0
式中：A0——稀释后的短梗五加果花色苷吸光
度；A1——吸附饱和的树脂上清液吸光度。
2.4 静态解吸动力学曲线
取吸附饱和的大孔树脂10 mL，置于250 mL的具
塞三角瓶中，分别加入100 mL pH 3，体积分数70%的
乙醇溶液，置于回旋式振荡器中，在室温条件下、转
速110 r/min振荡，每0.5 h测定一次上清液在525 nm波
长下的吸光度，以时间为横坐标，解吸率为纵坐标，
绘制静态解吸动力学曲线。
解吸率= ×100% （2）
A2
A0-A1
式中：A0——稀释后的短梗五加果花色苷吸光
度；A1——吸附饱和的树脂上清液吸光度；A2——吸
附饱和的树脂解吸后上清液吸光度。
2.5 吸附液pH对静态吸附的影响
取活化后的大孔树脂10 mL，置于250 mL的具塞
三角瓶中，分别加入质量浓度为1.0 mg/mL，pH分别
为1.0，2.0，3.0，4.0，5.0和6.0的短梗五加果花色苷
100 mL，置于回旋式振荡器中，在室温条件下、转速
110 r/min振荡8 h，每0.5 h测定一次上清液在525 nm波
长下的吸光度，计算其吸附率。
2.6 洗脱液pH对静态解吸的影响
取吸附饱和的大孔树脂10 mL，置于250 mL的具
塞三角瓶中，分别加入pH 1.0，2.0，3.0，4.0，5.0和
6.0的体积分数为70%乙醇溶液100 mL，置于回旋式振
荡器中，在室温条件下、转速110 r/min振荡8 h，每0.5
h测定一次上清液在525 nm波长下的吸光度，计算解
吸率。
2.7 洗脱液的体积分数对静态解吸的影响
取吸附饱和的大孔树脂10 mL，置于250 mL的具
塞三角瓶中，加入100 mL pH 2.0，体积分数分别为
20%，30%，40%，50%，60%，70%，80%和90%的
乙醇溶液，置于回旋式振荡器中，在室温条件下、转
速110 r/min振荡8 h，每0.5 h测定一次上清液在525 nm
波长下的吸光度，计算解吸率。
2.8 吸附液流速对动态吸附的影响
取活化后的大孔树脂10 mL，采用湿法装柱，配
制质量浓度为0.5 mg/mL，pH 2的短梗五加果花色苷溶
液，分别以0.5，1.0，1.5和2.0 mL/min的流速通过树
脂柱进行吸附，用收集器接收流出液，每10 mL收集
一次，在525 nm波长下测流出液的吸光度，计算吸
附率。
2.9 吸附液质量浓度对动态吸附的影响
取活化后的大孔树脂10 mL，采用湿法装柱，用
pH 2的缓冲溶液分别配制质量浓度为0.25，0.5，1.0和
2.0 mg/mL的短梗五加果花色苷，采用上述最佳流速使
不同质量浓度短梗五加果花色苷通过树脂柱，用收集
器接收流出液，每10 mL收集一次，在525 nm波长下
测流出液的吸光度，计算吸附率。
2.10 洗脱液流速对动态解吸的影响
取吸附饱和的大孔树脂10 mL，采用湿法装柱，
按照上述最佳条件使树脂吸附饱和，先用蒸馏水冲洗
一遍，除去多糖和无机盐等杂质，然后用一定量的pH
2、体积分数为70%的乙醇溶液，分别以0.5，1.0，1.5
和2.0 mL/min的流速通过树脂柱，进行解吸，用收集
器接收流出液，每10 mL收集一次，在525 nm波长下
测流出液的吸光度。
3 结果与分析
3.1 静态吸附动力学曲线
图1为大孔树脂对短梗五加果花色苷静态吸附的
动力学曲线，由图1可知吸附率随着吸附时间的变化
较为明显，大孔树脂对短梗五加果花色苷的吸附属于
快速平衡型。0~2 h内吸附速率较快、吸附率增加明
显；2~4 h，吸附率增加变缓；4 h后吸附率变化不明
显。因此，大孔树脂对短梗五加果花色苷静态吸附的
平衡时间为4 h。
图1 静态吸附动力学曲线
3.2 静态解吸动力学曲线
由图2可知，在解吸开始的1 h内，解吸率随解吸
时间变化十分明显，1~2 h内解吸率变化缓慢，2 h后
解吸逐渐趋于平稳，所以可认为大孔树脂对短梗五加
果花色苷的解吸属于快速平衡型，静态解吸的平衡时
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间为2 h。
图2 静态解吸动力学曲线
3.3 吸附液pH对静态吸附的影响
由图3可知，pH对短梗五加果花色苷吸附率的影
响较显著，吸附率随pH的增大而降低，当pH 1和pH 2
时吸附效果较好，pH 3~6时，吸附率下降较大。这是
因为随着上样液pH的增大，短梗五加果花色苷的羟
基电离氢质子易于碱结合，使大孔树脂对短梗五加果
花色苷的氢键吸附能力减弱，导致吸附率下降。此外
考虑到pH 1的酸度过高，在实际生产中对设备要求较
高。因此，选择pH 2作为大孔树脂对短梗五加果花色
苷吸附的pH。
图3 pH对吸附率的影响
3.4 洗脱液pH对静态解吸的影响
由图4可以发现，随着pH的升高解吸率逐渐下
降，并且趋势明显。但pH酸度过高，且较高pH对短
梗五加果花色苷有一定的增色作用，影响结果判断。
所以，选择pH 2作为洗脱液对短梗五加果花色苷解吸
的pH。
图4 pH对解吸率的影响
3.5 洗脱液体积分数对静态解吸的影响
由图5可知，洗脱液乙醇的体积分数对解吸效果
有较大的影响，随着体积分数的增大，短梗五加果花
色苷的解吸率逐渐升高。这是因为乙醇可使大孔树脂
溶胀，乙醇通过与大孔树脂对短梗五加果花色苷进行
竞争吸附。当体积分数为70%~90%时，解吸情况较
好，但解吸率差异不显著，考虑到试剂的合理利用及
成本，选择70%的乙醇体积分数为短梗五加果花色苷
洗脱液。
图5 乙醇体积分数对解吸率的影响
3.6 吸附液流速对动态吸附的影响
在动态吸附过程中，流速是决定泄漏点何时出现
的重要因素，当流出液的吸光度达到短梗五加果花色
苷上样液吸光度的1/10时，则认为大孔树脂吸附已饱
和，开始出现泄漏[8]。由图6可知，大孔树脂对短梗五
加果花色苷的吸附率随上样流速的增加而下降，当上
样流速为1.5和2 mL/min时，吸附率相对较低，上样液
体积为280 mL时出现泄漏，即柱体积为28 BV；当吸
附流速为0.5和1 mL/min时，吸附率相对较高，上样液
体积分别为400 mL和360 mL时出现泄漏，即柱体积为
40 BV和36 BV，泄漏点出现的相差不大。考虑到时间
的节省情况，选择短梗五加果花色苷上样流速为1 mL/
min。
图6 流速对吸附率的影响
3.7 吸附液质量浓度对动态吸附的影响
由图7的结果分析可知，大孔树脂对短梗五加果
花色苷的吸附率随着短梗五加果花色苷质量浓度的
升高而降低。当短梗五加果花色苷质量浓度为0.25，
0.5和1 mg/mL时，吸附率变化相对较小，当短梗五加
果花色苷质量浓度为2 mg/mL时，吸附率降低趋势显
著。这是因为大孔树脂对短梗五加果花色苷的吸附使
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需要一定的平衡时间，短梗五加果花色苷质量浓度过
高时，短梗五加果花色苷尚未完全被树脂吸附就流
出，造成短梗五加果花色苷的浪费；但短梗五加果花
色苷质量浓度过低，导致生产效率降低。因此，从节
约短梗五加果花色苷和生产效率两方面综合考虑，吸
附液质量浓度为1 mg/mL较适合。
图7 浓度对吸附率的影响
3.8 洗脱液流速对动态解吸的影响
由图8可知，随着洗脱液流速的增加，洗脱液对
短梗五加果花色苷的解吸效果有所下降，采用0.5和
1 mL/min的流速进行洗脱时，解吸效果较好，洗脱峰
集中，无拖尾现象，且两者差别不大，当洗脱液体积
为70 mL时，99%的短梗五加果花色苷被解吸下来；
采用1.5和2 mL/min的流速进行洗脱时，洗脱峰型较
宽，且有明显的拖尾现象。综合考虑洗脱效果和试验
周期，选择洗脱液的流速为1 mL/min对短梗五加果花
色苷进行解吸。
图8 流速对解吸的影响
4 结论
AB-8型大孔树脂对短梗五加果花色苷静态吸附
的平衡时间为4 h，静态解吸的平衡时间为2 h；最佳
分离纯化条件为：上样液pH 2，洗脱液pH 2，洗脱液
乙醇体积分数为70%，上样流速为1 mL/min，质量浓
度为1 mg/mL，洗脱液的流速为1 mL/min。
参考文献：
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信 息
近期英国《科学报告》杂志发表的一份报告说，小鼠
实验显示，日常多食用富含天然抗氧化物质的干制梅子有
助预防电离辐射引起的骨质疏松。
骨质疏松问题一直以来困扰长时间执行太空任务的宇
航员和接受放射治疗的癌症患者。来自美国航天局艾姆斯
研究中心、加利福尼亚大学旧金山分校等多个机构的研究
人员在这份报告中介绍说，宇航员在执行长时间太空任务
时，由于没有地球磁场保护，会被置于较高水平的电离辐
射中，这会导致他们骨质流失加快，患上骨质疏松症。经
常接受肿瘤放射治疗的癌症患者也存在类似问题。
报告说，目前这只是一个初步成果，接下来还需分析
梅干中哪种有效成分能防止骨质流失，并且还需要在人体
上进行相关验证。
参与研究的加州大学旧金山分校教授伯纳德·哈洛伦
说，太空旅行中如何保证宇航员的骨质强度是一大难题，
这项研究的初步成果显示，一个好的预防方法或许就是进
食梅干这么简单。
来源：新华网 2016-02-16
梅干有助于宇航员预防骨质疏松