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AB-8大孔树脂纯化风轮菜黄酮的研究



全 文 :作者简介:周燕芳(1979-),女,韩山师范学院化学系实验师。
Email:zyf0119@hstc.edu.cn
收稿日期:2009-05-11
第25卷第5期
2009年9月
Vol.25,No.5
Sep.2009
AB8大孔树脂纯化风轮菜黄酮的研究
Studyonpurificationofcalaminthachinensisbenthflavonoid
withAB8macroporousadsordingresin
周燕芳
ZHOUYanfang
 
李佩华
LIPeihua
(韩山师范学院化学系,广东 潮州 521041)
(DepartmentofChemisty,HanshanNormalUniversity,Chaozhou,Guangdong521041,China)
摘要:研究AB8大孔树脂对风轮菜总黄酮的吸附和解吸作
用,并考察相关的条件。结果表明:采用0.5mL/min的流速
上样,3倍树脂床体积的95%的乙醇进行洗脱,可获得黄酮
纯度为38.81%。AB8大孔树脂可较好的分离纯化风轮菜
黄酮。
关键词:风轮菜;黄酮;AB8大孔树脂
Abstract:TheisolationabilityofAB8macroporousresinfortotal
flavonesofCalaminthaChinensisBenthwasstudiedbyexamingthe
characteristicsofadsorptionanddesorption.Thecorrelativefractions
wereinvestigated.Theresultsshowedthetechnologicalconditionsof
adsorptionanddesorptionfortotalflavonoidswereasfolows:ad
sorptionrate0.5mL/min,theelutingregent95%ethanol(3folds
thevolumeoftheresin),Undertheseconditions,thepurityoffla
vonoidsofcalaminthachinensisbenthis38.81%.
Keywords:Calaminthachinensisbenth;Flavone;AB8resin
风轮菜又名苦地胆、熊胆草、九层塔、蜂窝草、节节草,学
名 Clinopodium chinense(Benth.)O.Kuntze[Calamintha
ChinensisBenth.],多年生草本,高20~60cm,茎四方形,多
分枝,全体被柔毛。我国东北,华北,西南各地均有分布,经
植物化学成分分析,风轮菜含有多种有效成分,其中总黄酮
含量达2.64%[1]。黄酮类化合物具有广泛的生理功能,是许
多中草药的有效成分,具有很高的药用价值。黄酮类化合物
还在食品、化妆品等行业中广泛应用。随着市场需求量的增
加,经济效益的提高,黄酮类化合物提取和分离方法也在不
断的改进和提高[2]。风轮菜中黄酮含量高,具有一定的开发
利用价值。大量的研究[3]表明,用 AB8大孔树脂从天然植
物中提取黄酮类化合物吸附量大,解析容易,操作简单,产品
纯度高。本试验采用超声波协同提取风轮菜中的黄酮,考察
了AB8大孔吸附树脂富集风轮菜有效成分的最佳工艺条件
与参数,旨在为风轮菜的进一步开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
风轮菜:潮州中草药店,取其茎、叶洗净,于80℃烘箱内
干燥至恒重,取出,粉碎,备用;
芦丁:生化试剂,上海试剂二厂;
AB8树脂:南开大学化工厂;
层析柱:1×10cm;
可见分光光度计:722S型,上海棱光技术有限公司;
数控超声波清洗器:KQ3200DB型,巩义市予华仪器有
限公司;
数显恒流泵:BT100B,上海泸西分析仪器厂;
气浴恒温振荡器:ETQ型,常州荣冠试验分析仪器厂。
1.2 方法
1.2.1 总黄酮含量的测定方法[4] 以芦丁为标样,通过铝
盐显色法,采用分光光度法测定总黄酮含量。
1.2.2 风轮菜中总黄酮的提取 称取已洗净烘干的风轮菜
20.00g于锥形瓶中,加入90%的乙醇适量(以浸没样品为
准),超声波提取法提取风轮菜黄酮,得到萃取液,过滤,收集
滤液,定容至500mL,备用。
1.2.3 芦丁标准曲线的绘制 按照文献[5]中的方法绘制
标准曲线,得回归方程:
C=0.4161A+0.0005,R2 =0.9984
式中:
C——— 黄酮浓度,mg/mL;
A——— 反应液于510nm处的浓度。
表明芦丁在0~0.0414mg/mL范围内线性关系良好。
1.2.4 总黄酮含量的测定 按照1.2.3中的测定方法,测
得黄酮提取液中黄酮浓度为1.949mg/mL。
28
DOI:10.13652/j.issn.1003-5788.2009.05.002
1.2.5 回收率试验 采用加样回收试验,准确吸取已知含
量的风轮菜黄酮提取液0.5mL,分别置于3支25mL的比
色管中,分别加入芦丁标准溶液0.3,0.6,0.9mL,按样品含
量测定的方法测定,每个样品重复测定3次,结果回收率平
均为108.77%。
1.2.6 AB8大孔树脂的预处理[6] 用95%的乙醇充分浸
泡,洗涤,至洗涤液无乳白色,再用蒸馏水洗去乙醇,至洗涤
液无醇味;然后用5%的 HCl溶液浸泡3h,用蒸馏水洗至中
性;最后用5%的NaOH溶液浸泡3h,用蒸馏水洗至中性。
2 结果与分析
2.1 静态饱和吸附量试验
准确称取处理好的AB8大孔树脂0.2500g于100mL
锥形瓶中,加入20.0mL风轮菜黄酮提取液,在室温下静置
24h,至吸附平衡,吸取上层液体,测定总黄酮浓度,饱和吸
附量按式(1)计算,吸附率按式(2)计算[7]。
饱和吸附量(mg/g)=
(起始浓度-平均浓度)×吸附液体积
树脂质量
(1)
吸附率=
起始浓度-平衡浓度
起始浓度 ×100% (2)
由试验计算得出静态饱和吸附量为26.67mg/g。
2.2 静态洗脱性能试验
将已处理好的树脂,经静态饱和吸附总黄酮后,滤出,置
于烘箱中烘干,用95%乙醇溶液洗脱,恒温震荡2h后,测定
总黄酮含量,根据洗脱率计算式(3)得到AB8大孔吸附树脂
对风轮菜总黄酮的洗脱率为73.23%[8]。
洗脱率=
洗脱液黄酮含量
饱和吸附的黄酮含量×100% (3)
2.3 洗脱液浓度的确定
采用不同浓度的乙醇溶液对吸附于树脂上的黄酮进行
洗脱,确定洗脱液浓度。图1结果表明,浓度越低的乙醇溶
液洗脱效果也差,95%的乙醇溶液洗脱效果最好。因此,后
续试验采用的黄酮洗脱液浓度为95%。

乙醇浓度
Ethanol concentration/%



El
ut
in
g
ra
te
/%
80
70
60
50
40
30
20
10
0
20 30 40 50 60 70 80 90 100
图1 乙醇浓度对洗脱率的影响图
Figure1 Effectsofethanolconcentrationtoelutingrate
2.4 AB8大孔树脂对风轮菜提取液中黄酮动态吸附效果
2.4.1 上样速度的选择 通过调节恒流泵的流速对上柱
(1×10cm的层析柱)样液进行吸附流速的选择,以渗漏点
最迟 出 现 的 吸 附 流 速 为 宜。因 此 在 上 样 浓 度 均 为
1.449mg/mL,样液体积均为30mL的条件下,控制流速分
别为2.0、1.0、0.5mL/min进行动态吸附。泄漏情况如图2
所示。
流分
The velocity of flow/mL







Fa
vo
no
id
ce
nt
en
to
ff
lo
w/
( m

m
L-
1 ) 1.2
0
3 6 9 12 15 18 21 24

0.5 mL/min
1.0 mL/min
2.0 mL/min
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
27 30 33
图2 泄露曲线图
Figure2 Effectsofvelocityofflowto
adsorbingratewithdynamic
从图2中可以看出,流速为0.5mL/min时的泄漏点出
现得较晚些。这是因为当流速过快时,树脂尚未及时吸附黄
酮类化合物,黄酮类化合物就已随吸附液流出,因此,上样流
速慢有利于吸附。本试验确定0.5mL/min为最佳上样
速度。
2.4.2 原液浓度的确定 配制不同浓度的黄酮样液,根据
2.4.1的结果选择风轮菜提取液的上样流速为0.5mL/min
进行上样吸附,结果见图3。
提取液黄酮浓度
Favonoid content of exterct/(mg·mL-1)



So
rp
tio
n
ra
te
/%
90
60
85
70
0.5

80
75
65
0 1.0 1.5 2.0 2.5
图3 原液浓度对动态吸附作用的影响图
Figure3 Eeffectsofflavonoidcontentofextract
tosorptionratewithdynamic
由图2可看出,风轮菜提取液的黄酮浓度在1.5mg/mL
时,上样吸附后的吸附率最大为88.62%。浓度过高或过低
吸附率都有所降低,这主要是由于浓度过低时,黄酮和树脂
的接触机率较少,而浓度过高,黄酮类化合物与树脂接触时
间较短,黄酮类化合物来不及与树脂完全吸附,所以吸附率
较小,造成资源的浪费。
2.4.3 pH值对动态吸附作用的影响 将提取液调成不同
的pH值,流速为0.5mL/min,测定树脂对黄酮的吸附率。
图4结果表明,提取液pH值对 AB8树脂的吸附能力有显
著影响,且pH≤4.0最适于黄酮类化合物吸附,究其原因可
能是黄酮类化合物为多羟基酚类,呈弱酸性,故要达到良好
38
提取与活性   2009年第5期
的吸附效果,必须在酸性或弱酸性条件下进行。在此pH值
条件下,黄酮类物质呈分子状态被吸附,吸附量大,吸附率也
高。因此,实际操作中,风轮菜黄酮提取液的pH 值4.0左
右为宜。
pH



So
rp
tio
n
ra
te
/%
100
40
70
1
80
0 2 3 4 5

90
60
50
6 7 8 9 10 11
图4 pH值对动态吸附作用的影响图
Figure4 EffectsofpHvaluestoadsorbing
ratewithdynamic
2.4.4 洗脱剂用量的确定 用95%的乙醇溶液对吸附于树
脂上的黄酮进行洗脱,分段对流份进行分析,每3mL收集1
次流份,测定洗脱率。图5结果表明,洗脱剂用量为18mL
时风轮菜黄酮大部分被洗脱下来,所以确定洗脱剂用量为树
脂床体积的3倍。
分段流份
Flow/mL








Fa
vo
no
id
co
nt
en
to
fd
es
or
pt
io
n/
m
g 6
0
5
2
3
4
3
1
6 9 12 18

2115
图5 风轮菜黄酮的动态洗脱图
Figure5 Desorptioncoursewithdynamic
2.5 AB8大孔树脂对风轮菜黄酮的纯化效果
将黄酮浓度为1.5mg/mL的黄酮提取液18mL,将其
pH值调节为4,通过恒流泵控制流速为0.5mL/min进行上
样吸附(树脂床的体积为5mL),吸附完成后用蒸馏水把附
在树脂表面的样液洗下来,然后用95%的乙醇15mL进行
洗脱,测得洗脱液中黄酮的含量为0.58mg/mL,将洗脱液浓
缩干燥可得黄酮提取物固体粉末和原提取液浓缩干燥物进
行测定比较,结果原始提取液中黄酮含量为5.93%,而大孔
树脂纯化后黄酮含量为38.81%。可见,风轮菜黄酮提取液
经过 AB8大孔树脂纯化后,其黄酮含量从5.93%提高到
38.81%,分离纯化效果显著。
3 结论
本试验从吸附率、回收率等方面考察 AB8大孔树脂对
风轮菜黄酮的吸附性能,结果表明,AB8大孔树脂对纯化风
轮菜中黄酮起到一定的作用,其最佳条件为:在上样浓度为
1.5mg/mL,提取液体积为18mL,pH 值为4,上样流速为
0.5mL/min进行上样吸附,然后用3倍树脂床体积的95%
乙醇进行洗脱,可获得黄酮含量从5.93%提高到38.81%,
分离纯化效果显著。因此,AB8大孔树脂适合分离纯化风
轮菜提取液中的黄酮。
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