全 文 ： 2009, Vol. 30, No. 16 食品科学 ※工艺技术158
大孔树脂纯化长白楤木叶皂苷及其
生物活性研究
冯 颖1,2，李天来2,*，孟宪军1，范文丽2
(1.沈阳农业大学食品学院，辽宁 沈阳 110161；2. 沈阳农业大学园艺学院，辽宁 沈阳 110161)
摘 要：通过静态吸附与解吸实验对4种大孔树脂进行筛选。结果表明，HPD-100树脂对长白楤木叶皂苷的吸附
和解吸效果最好，宜用于纯化该皂苷；动态吸附解吸实验表明，HPD-100树脂纯化长白楤木叶皂苷的最佳条件为：
上柱液皂苷浓度0.3mg/ml，上柱液体积18BV，上柱液pH5，梯度洗脱条件为水→10%乙醇→30%乙醇→50%乙
醇；清除超氧阴离子自由基和抑菌实验结果表明，30%和50%乙醇梯度洗脱所得纯化皂苷样品均具有一定的清除
超氧阴离子自由基和抑菌的活性。
关键词：长白楤木；皂苷；大孔树脂
Purification of Saponins from Aralia continentalis Leaves Using Macroporous Adsorption Resin and Its Bioactivity
FENG Ying1,2，LI Tian-lai2,*，MENG Xian-jun1，FAN Wen-li2
(1. College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China；
2. College of Horticulture, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China)
Abstract ：Static absorption and desorption experiments were carried out to screen the optimum resin from 4 types of
macroporous adsorption resins and macroporous resin HPD-100 was found to have the best performance for the purification of
crude extract of saponins from Aralia continentalis leav s. In dynamic adsorption and desorption experiments, the optimum
purification conditions of saponins by HPD-100 were determined as follows: saponin concentration 0.3 mg/ml, sampling
volume 18 times of bed volume (BV), pH value of the sample 5, and gradient elution water → 10% ethanol → 30% ethanol →
50% ethanol. The eluates of 30% and 50% ethanol both had certain scavenging activity to superoxide radical and antibacterial
activity.
Key words：Aralia continentalis；saponin；macroporous resins
中图分类号：R284.1；TQ028.15 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2009)16-0158-04
收稿日期：2009-05-10
基金项目：中国博士后科学基金资助项目(20080431155)
作者简介：冯颖(1975－)，女，讲师，博士后，研究方向为果蔬深加工、天然产物与功能食品。E-mail：fywjg@sina.com
楤木属(Aralia L.)隶属五加科(Araliaceae)，是最接近
人参属(Panax L.)的一群植物。近代药理学研究发现，楤
木属植物对神经系统、心血管系统、内分泌系统、消化
系统有显著影响，显示出适应原样、保肝、免疫、抗
癌、抗病毒、抗炎、抗乙醇中毒等多方面的药理活性，
具有较好的开发利用前景。药理实验表明，楤木属主要
活性成分以皂苷为主，具有强壮作用、镇痛作用、提高
耐缺氧能力、抗炎、强心、降血脂、降血糖、抗癌
等活性，该成分是非常重要的生物活性成分[1]。
长白楤木(Aralia continentalis)属于五加科楤木属，
又名草本龙芽、草本刺老鸦(朝语意译)，具有食用、保
健及医药等众多功能，是稀有的高档珍贵野生植物[2]。
其春季长出的嫩芽可以食用，具有很好的食味和独特的
清香，介于刺老鸦和香椿芽之间。根或根皮可入药，
具祛风燥湿、解热镇痛、疏风活血、利尿解毒、镇
惊补虚等功能，目前国内外对其化学成分的研究主要集
中在此部位。尽管长白楤木的叶繁盛，但对其研究不
多见。1995年韩国学者研究发现长白楤木叶中含有抗氧
化活性的黄酮类化合物[3-4]。本研究采用大孔吸附树脂对
长白楤木叶皂苷进行纯化，并对其纯化皂苷的清除自由
基活性及抑菌活性进行探查。
1 材料与方法
1.1材料、试剂与仪器
159※工艺技术 食品科学 2009, Vol. 30, No. 16
长白楤木叶由沈阳农业大学园艺学院提供，为人工
栽培品种。阴干粉碎后备用。
齐墩果酸标准品 中国生物药品制品检定所；AB-
8、HPD100、D101、ADS-7大孔吸附树脂 河北沧州
宝恩化工有限公司；无水乙醇、石油醚(沸程60～90℃)、
香草醛、冰醋酸、高氯酸、乙酸乙酯、邻苯三酚、
三羟甲基氨基甲烷(Tris)等均为分析纯试剂。
KQ-250A型超声波反应器 昆山市超声仪器有限公
司；7200型可见分光光度计 尤尼柯(上海)有限公司；
RE-52型旋转蒸发仪 上海博通经贸有限公司；SHZ-Ⅲ
型循环水真空泵 上海华琦科学仪器有限公司；自动柱
层析系统 上海沪西分析仪器厂。
1.2方法
1.2.1长白楤木叶皂苷粗提液的制备
取长白楤木叶干粉100g，加入6倍量体积分数为
70%的乙醇，60℃水浴浸提3次，每次2h。合并醇提
液，回收乙醇后过滤即得。
1.2.2皂苷含量测定
采用香草醛高氯酸法，按文献[5]建立的长白楤木
总皂苷含量测定方法进行。
1.2.3大孔树脂的预处理
先水洗去细小树脂及破碎树脂，然后用乙醇浸泡
4h，放出浸液，至洗涤液加水稀释不浑浊。再用蒸馏
水洗涤至无醇味，用蒸馏水浸泡备用。
1.2.4静态吸附-解吸实验
在100ml锥形瓶中，加入0.5g大孔吸附树脂和20ml
0.15mg/ml的长白楤木叶皂苷粗提液，用玻璃纸封口，置
于摇床振摇(110r/min；30℃)吸附，6h后取出，抽滤，
测定滤液中皂苷的含量，计算树脂对皂苷的吸附率；将
吸附实验过滤后的大孔吸附树脂置于100ml锥形瓶中，
加入20ml 60%乙醇作为洗脱剂，用玻璃纸封口后，置
于摇床振摇(110r/min；30℃)解吸，4h后取出，抽滤，
测定滤液中皂苷的含量，计算树脂对皂苷的解吸率。
1.2.5动态吸附-解吸实验
取40ml大孔吸附树脂按常规湿法装柱，加入长白
楤木叶皂苷粗提液(上柱流速1ml/min)进行吸附，根据吸
附率确定最佳上柱液皂苷浓度和上柱液体积及pH值；
以水→10%乙醇→30%乙醇→50%乙醇→70%乙醇→
95%乙醇作梯度洗脱(洗脱流速1ml /min)，分部收集洗脱
液(每管收集0.6BV)，测定管中洗脱液的皂苷含量，以
管号为横坐标，各管洗脱液中皂苷含量(mg)为纵坐标，
绘制洗脱曲线。确定梯度洗脱方式。
1.2.6吸附率和解吸率的计算
E(%)=(Co－Ce)/ Co×100 (1)
式中：E为吸附率；Co为吸附前的起始浓度(mg/
ml)；Ce为吸附后的平衡浓度(mg/ml)。
E′(%)=C′V2/( CoV1－Ce V1) ×100 (2)
式中：E′为解吸率；Co为吸附前的起始浓度(mg/
ml)；Ce为吸附后的平衡浓度(mg/ml)；C′为洗脱液中样
品浓度(mg/ml)；V2为洗脱液体积(ml)；V1为上柱液体积
(ml)。
1.2.7皂苷纯度的计算
分别收集梯度洗脱过程中各梯度所得的洗脱液，旋
转蒸发仪浓缩后真空干燥至恒重，准确称取干燥粉末适
量m1(mg)，以甲醇溶解定容后按1.2.2节方法测定皂苷含
量m2(mg)，则：
m2
皂苷纯度(%)=——×100
m1
1.2.8纯化皂苷清除超氧阴离了自由基活性的测定
采用邻苯三酚自氧化法，按文献[6]方法进行。
1.2.9纯化皂苷抑菌活性测定
采用滤纸片法，按文献[7]方法进行。
2 结果与分析
2.1大孔吸附树脂的筛选
选择大孔吸附树脂纯化有效成分是利用其吸附的可
逆性。由于树脂的极性、孔径、比表面积不同，对
有效成分的吸附作用强弱不同，解吸难易也有区别。因
此，要求树脂不仅吸附量大，而且要求解吸率高，以
保证有效成分最大限度回收[8]。本实验选取4种常见皂
苷纯化用大孔吸附树脂，运用静态吸附解吸实验进行筛
选。结果(图1)表明，4种树脂对长白楤木叶皂苷均具
有较好的吸附性能，但树脂ADS-7对皂苷解吸性能较
差。综合比较，选取4种树脂中吸附和解吸性能均最高
的HPD100作为长白楤木叶皂苷纯化树脂，并对其纯化
工艺进行优化。
图1 树脂的筛选
Fig.1 Comparisons of adsorption and desorption capacities of 4
types of macroporous resins
100
80
60
40
20
0
吸附率
解析率
百
分
比
(
%
)
树脂类型
AB-8HPD-100D-101ADS-7
2009, Vol. 30, No. 16 食品科学 ※工艺技术160
2.2AB-8树脂动态吸附解析条件优化
2.2.1上柱液皂苷浓度对树脂吸附的影响
取24BV不同浓度的长白楤木叶皂苷粗提液上柱，
考察上柱液皂苷浓度对树脂吸附的影响。结果(图2)表
明：在皂苷浓度较低的条件下，随着浓度的提高，树
脂对皂苷吸附率增加，当浓度达到0.3mg/ml时，吸附
率最高达85.82%；当浓度继续提高，树脂对皂苷吸附
率反而下降，原因可能是皂苷浓度较低时，随浓度的
提高，可以增加皂苷分子与树脂接触，皂苷进入树脂
内部并迅速扩散，而当皂苷浓度增加到一定量后，继
续增加浓度，皂苷分子间的竞争吸附增加。同时，随
着浓度增加，溶液中与皂苷竞争吸附的杂质也会增加，
因此，上柱液皂苷浓度不宜太高，因此上柱液皂苷浓
度以0.3mg/ml为宜。
加入不同体积的皂苷浓度为0.3mg/ml的长白楤木叶
皂苷粗提液上柱，考察不同上柱液体积对树脂吸附的影
响。结果(图3)表明，随上柱液体积增加，树脂对皂苷
的吸附率下降。这是因为上柱液体积增加，皂苷量增
加，溶液中杂质增加，与单位面积树脂接触的皂苷分
子间、皂苷分子与杂质间产生竞争吸附。实验结果显
示上柱液体积为12BV时吸附率最高，但考虑上柱液体
积过少，会造成树脂的浪费，即生产成本的增加。因
此，确定上柱液体积为18BV。此时，树脂对皂苷的吸
附率为90.36%，仍在90%以上。
2.2.3上柱液pH值对树脂吸附的影响
在上柱液体积18BV、浓度0.3mg/ml条件下，考察
不同pH值对树脂吸附的影响。结果表明(图4)：较低
pH值范围内，树脂对皂苷的吸附呈上升趋势；当pH值
达到5时，吸附率最高为90.86%；pH值继续增加，树
脂对皂苷的吸附率下降幅度较明显。说明高pH值条件
下不利于该树脂对长白楤木叶皂苷的吸附。
2.2.4梯度洗脱方式的确定
在上述实验确定的上柱条件下加入长白楤木叶皂苷
粗提液进行吸附，然后采用水→10%乙醇→30%乙醇→
50%乙醇→70%乙醇→95%乙醇的方式进行梯度洗脱(洗
脱流速1ml /min)，分部收集洗脱液(每管收集0.6BV)，跟
踪检测各管洗脱液中皂苷含量，绘制梯度洗脱曲线(图
5)；将相同浓度洗脱剂对应的收集管中洗脱液合并，真
空浓缩干燥后，取干燥残渣适量，甲醇溶解定容后取
适量测定皂苷含量，计算皂苷纯度，结果见表1。实
验结果表明：皂苷主要集中在30%乙醇和50%乙醇洗脱
处，二者洗脱所得皂苷纯度也最高，分别为25.90%和
60.01%；水和10%乙醇洗脱所得皂苷量少，纯度低，
但其干燥物中残渣较多，因此，可作为除杂溶液；70%
乙醇和95%乙醇洗脱段虽仍有一些皂苷，但因量太少不
再考虑。最终确定梯度洗脱方式为水→10%乙醇→30%
乙醇→50%乙醇。
20
15
10
5
0
管
中
皂
苷
含
量
(
m
g
)
管号
1 4 7 10131619222528313437404346
图5 梯度洗脱曲线
Fig.5 Gradient elution curve of saponins from Aralia continentalis
leaves on macroporous resin HPD-100
图2 上柱液皂苷浓度对树脂吸附的影响
Fig.2 Effects of saponin concentration on adsorption of
macroporous resin HPD-100 to saponins from Aralia continentalis
l eaves
90
85
80
75
70
65
60
55
50
吸
附
率
(
%
)
上注液皂苷浓度(mg/ml)
0.150.2 0.3 0.6 1.2
图3 上柱液体积对树脂吸附的影响
Fig.3 Effects of sampling volume on adsorption of macroporous
resin HPD-100 to saponins from Aralia continentalis leaves
100
90
80
70
60
50
40
吸
附
率
(
%
)
上柱液体积(BV)
12 18 24 30 36 42
图4 上柱液pH值对树脂吸附的影响
Fig.4 Effects of sample pH value on adsorption of macroporous
resin HPD-100 to saponins from Aralia continentalis leaves
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
吸
附
率
(
%
)
pH
4 4.4(原液) 5 6 7 8
2.2.2上柱液体积对树脂吸附的影响
161※工艺技术 食品科学 2009, Vol. 30, No. 16
2.3纯化皂苷清除超氧阴离子自由基的测定
图6显示：梯度洗脱30%乙醇和50%乙醇所得纯
化皂苷对超氧阴离子自由基均具有一定的清除作用，且
随浓度增加，清除效果增强，二者呈一定的线性关系。
经计算，其IC50分别为382.8μg/ml和344.9μg/ml，50%
乙醇洗脱皂苷清除效果稍强。
2.4纯化皂苷抑菌活性的测定
梯度洗脱30%和50%乙醇所得纯化皂苷均具有较明
显的抑菌活性。浓度均为5mg/ml的对照苯甲酸钠、30%
乙醇洗脱皂苷、50%乙醇洗脱皂苷对大肠杆菌的抑菌圈
分别为11、13、22mm，对金黄色葡萄球菌的抑菌圈分
别为11、15、19mm。可知，50%乙醇所得纯化皂苷
抑菌能力更强。
3 结 论
3.1上柱液皂苷浓度为0.3mg/ml、体积为18BV、
pH5时，HPD100大孔吸附树脂对长白楤木叶皂苷吸
附率最高。
3.2采用水→10%乙醇→30%乙醇→50%乙醇→70%
乙醇→95%乙醇对吸附皂苷进行梯度洗脱时，以30%和
50%洗脱所得皂苷最多，且它们的纯度最高，而水和
10%乙醇主要起除杂作用。
3.3HPD10大孔吸附树脂对长白楤木叶皂苷具有良好的
纯化作用，经水→10%乙醇→30%乙醇→50%乙醇梯
度洗脱后，30%和50%乙醇洗脱所得皂苷纯度分别达
25.90%和60.01%。
3.430%和50%乙醇洗脱所得皂苷均具有一定的清除
自由基和抑菌活性。
参考文献：
[1] 王忠壮, 万鲲, 胡晋红. 楤木属药用植物的药理活性研究[J]. 中国药
学杂志, 2002, 37(2): 86-70.
[2]李宝仁, 杨立学, 程政军. 长白楤木研究进展[J]. 中国科技信息, 2006
(2): 90.
[3]KIM J S, KANG S S, CHOI J S, et al. Antioxidant components from
Aralia continentalis[J]. Korean Journal of Pharmacognosy, 1998, 29(1):
13-17.
[4]KIM J S, KANG S S, LEE M W, et a1. Isolation of flavonoids from the
leaves of Aralia continentalis[J]. Korea Journal of Pharmacognosy,
1995, 26(3): 239-243.
[5]潘小燕. 长白楤木主要生长生态特性和营养成分研究[D]. 沈阳: 沈
阳农业大学, 2007.
[6]陈留勇, 孟宪军, 贾薇, 等. 黄桃水溶性多糖的抗肿瘤作用及清除自
由基、提高免疫活性研究[J]. 食品科学, 2004, 25(1): 167-170.
[7]冯颖, 王建国, 孟宪军, 等. 无梗五加果黄酮类化合物生物活性研究
[J]. 食品研究与开发, 2008, 29(1): 30-33.
[8]尹湉, 刘严生, 于叶玲, 等. 用大孔树脂提取和纯化五味子总木脂素
[J]. 沈阳药科大学学报, 2007, 24(2): 113-117.
60
50
40
30
20
10
0
30%乙醇洗脱皂苷
50%乙醇洗脱皂苷
线性(30%乙醇洗脱皂苷)
线性(50%乙醇洗脱皂苷)
清
除
率
(
%
)
反应体系中皂苷浓度(μg/ml)
0 100 200 300 400 500
y=0.1135x+10.849
R2=0.9828
y=0.121x+3.681
R2=0.9871
图6 纯化皂苷对超氧阴离子自由基的清除
Fig.6 Scavenging effects of eluates of 30% and 50% ethanol of
saponins from Aralia continentalis leaves on superoxide anion
radicals
洗脱剂
洗脱 洗脱所得皂苷占总洗脱 洗脱所得皂苷
体积(BV) 所得皂苷的比重(%) 纯度(%)
水 3 1.00 1.13
10%乙醇 5 5.20 8.77
30%乙醇 6 21.41 25.90
50%乙醇 7 63.99 60.01
70%乙醇 4 6.84 5.60
95%乙醇 3 1.56 2.14
表1 皂苷梯度洗脱纯化结果
Table 1 Gradient elution results of saponins from Aralia
continentalis leaves on macroporous resin HPD-100