全 文 ：2010 年第 29 卷第 2 期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS

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化 工 进 展

分子印迹固相萃取法提取花生壳中木犀草素
肖淑娟 1，李红霞 2，于守武 3
（1河北理工大学轻工学院，河北 唐山 063009；2河北理工大学化工与生物技术学院，河北 唐山 063009；
3河北理工大学材料学院，河北 唐山 063009）

摘 要：采用分子印迹技术，以木犀草素为模板分子、丙烯酰胺为功能单体、EGDMA 为交联剂，合成了木犀草
素印迹聚合物。将该印迹聚合物用于固相萃取，分离提取花生壳中的木犀草素。结果表明，该印迹聚合物对木犀
草素具有较高的吸附性能和选择性，用印迹柱萃取得到的木犀草素纯度高出硅胶柱分离近 20 个百分点，达到
96.2%。且 MIPs-SPE 柱与普通的硅胶柱相比，经过洗脱再生后可以反复使用多次。
关键词：木犀草素；固相萃取；分子印迹聚合物；花生壳
中图分类号：R 284.2 文献标识码：A 文章编号：1000–6613（2010）02–0293–04

Solid-phase extraction of luteolin from peanut hull using molecular
imprinted polymers

XIAO Shujuan1，LI Hongxia2，YU Shouwu3
（ 1College of Light Industry，Hebei Polytechnic University，Tangshan 063009，Hebei，China；2College of Chemical
Engineering and Biological Technology，Hebei Polytechnic University，Tangshan 063009，Hebei，China；3College of
Material Science and Engineering，Hebei Polytechnic University，Tangshan 063009，Hebei，China）

Abstract：Molecular imprinted polymers (MIPs) were prepared by using luteolin as the template
molecule，acrylamide as the functional monomer and EGDMA as the crosslinking agent. The prepared
MIPs were used as solid-phase extraction (SPE) agent to extract luteolin from peanut hull，which
exhibited very high selectivity and good recognition ability to luteolin. The obtained luteolin with the
MIPs-SPE column has a purity of 96.2%，which is 20 percentage higher than that with silica gel column.
Furthermore，compared with silica gel column，the MIPs-SPE column can be used for many times after
elution and regeneration.
Key words：luteolin；solid-phase extraction；molecularly imprinted polymers，peanut hull

分子印迹技术是将高分子化学、材料化学、生
物化学等学科有机结合在一起，制备在空间结构和
结合位点上与模板分子完全匹配的聚合物的一种新
型实验技术[1]。固相萃取[2]（SPE）也称液-固萃取，
是建立在液相色谱理论基础上的一种分离、纯化方
法，具有操作简单、负载量大、回收率高等优点，
因而被广泛应用。但固相萃取也存在缺陷，缺乏专
一性，而分子印迹聚合物却能弥补这一不足之处，
能分离具有相似结构的混合物，也可对复杂体系中
某目标物质进行纯制[3]。以分子印迹聚合物作为固
相萃取的吸附剂正是将这两种技术相结合的一种好
方法，可取其各自的优点，因此该技术有广阔的应
用前景。
花生壳中的木犀草素（见图 1）具有很强的抗氧
化性，可用于抑制油脂食品劣变；有关药理及临床
实验表明，木犀草素还具有抗菌、抗病毒、降血压、
降低血脂和胆固醇等生理作用[4]。目前也有研究证实
研究开发
收稿日期：2009–07–14；修改稿日期：2009–09–18。
第 一 作 者 简 介 ： 肖 淑 娟 （ 1980 — ）， 女 ， 硕 士 。 E – mail
xiaoshujuan1979@sohu.com。
DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2010.02.021
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木犀草素对多种实体瘤、腹水癌、白血病细胞[5]和支
气管哮喘气道重塑[6]都有显著的抑制作用。
本文作者采用分子印迹技术，以丙烯酰胺为功
能单体，EDMA 为交联剂，制备了以木犀草素为模
板分子的印迹聚合物，将其作为固相萃取剂，根据
实验优化条件，建立了分子印迹-固相萃取的分离富
集方法，成功地分离了花生壳中的木犀草素。

图 1 木犀草素结构式
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）、
偶氮二异丁腈、丙酮、甲醇、乙醇均为分析纯试剂；
水为二次蒸馏水。
H66025T 超声清洗机（无锡超声电子设备厂）；
UV-1100 紫外分光光度计（上海天美科学仪器有限
公司）；RE 52-99 旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器
厂）；AVATAR360 型傅里叶红外光谱仪（美国尼高
丽公司）。
1.2 印迹聚合物与非印迹聚合物的制备
印迹聚合物（MIPs）的制备：称取 0.2862 g（1
mmol）木犀草素（作为模板分子）、0.3554 g （5 mmol）
丙烯酰胺（作为功能单体）、4.2 g（21 mmol）EGDMA
（作为交联剂）和 12 mg AIBN（作为引发剂）充分
溶解于 8 mL 丙酮中，于小烧杯中超声 10 min，然后
将溶液倒入一个试管中，密封，通氩气脱氧 15 min，
将密封好的试管放入 60 ℃恒温水浴中聚合 24 h。聚
合完成后，将试管敲碎取出其中的块状聚合物在研钵
中进行研磨和筛分，收集粒径 46 µm 以下的 MIPs 颗
粒。将 MIPs 粉末倒入锥形瓶中，加入体积比为 9∶1
的甲醇/乙酸混合溶液进行清洗，得到不含模板分子
的印迹聚合物。然后再用无水甲醇浸泡印迹聚合物以
除去多余的乙酸，将制得的聚合物经干燥后备用。
非印迹聚合物（NMIPs）的制备：除不加模板
分子木犀草素外，其它步骤与 MIPs 的制备均相同。
1.3 固相萃取
在固相萃取柱（100 mm×8 mm，SPE）中装入
约 0.2493 g 的洗脱好的木犀草素印迹聚合物。在装
柱前，应先在柱下方加一小团药棉；装完柱后，加
入少许石英砂于印迹聚合物上面，以防止加入液体
时柱内药品飞溅。然后用 5 mL 的甲醇润湿柱子。固
相萃取过程中每次上样、清洗及洗脱溶液的体积均
为 5 mL，萃取过程中的溶液由薄层色谱进行分析。
1.4 结合实验
为了测定分子印迹聚合物对模板分子的吸附性
能，称取 10 份相同质量（约 10 mg）的印迹聚合物
粉末，分别置于 10 个容量瓶中，分别加入 5 mL 不
同浓度木犀草素的甲醇溶液，于振荡器上室温振荡
5 h 后，高速离心沉降，移取适量上层清液，用甲醇
稀释至一定倍数后，用紫外-可见光谱仪测定上述清
液中木犀草素的平衡浓度，模板分子在印迹分子聚
合物上的平衡吸附量 Q 计算公式为
0( ) /Q C C V W= − （1）
式中，Q 为聚合物的吸附量，mg/g；C0 为平衡
实验中被吸附化合物原始浓度，mg/mL；C 为达到
吸附平衡后上层清液中被吸附化合物的浓度，
mg/mL；V 为吸附溶液的体积，mL；W 为聚合物的
质量，g。
1.5 扫描电镜分析
用 JEOL JSF-6700F 型发射扫描电子显微镜观
察模板分子和非模板分子印迹聚合物的粒径，进行
分析。
1.6 花生壳提取物的制备
称取粉碎花生壳粉 10.0 g，以乙醇体积与花生
壳质量比为 10 的 70%乙醇为溶剂，采用超声波法
进行提取。每次 15 min，分为 3 次提取。把 3 次收
集到的乙醇提取液用旋转蒸发器蒸发至近干，将浓
缩液自然干燥，得花生壳乙醇提取物，密封后放入
干燥器中保存。
2 结果与讨论
2.1 聚合物的表征
印迹聚合物的扫描电镜照片如图 2 所示，由图
2 可以看出，无模板聚合物表面看起来更光滑，但
形状不规则，而模板聚合物则孔隙均匀、粒度大小
基本一致。在聚合物表面的大孔中还存在较小的孔
隙。分子印迹聚合物正是利用其特殊的孔穴结构对
模板分子具有的专一识别性来进行针对性的吸附分
离，从而体现出高度的选择性。
2.2 聚合物对模板分子的识别特性
为了说明分子印迹聚合物的吸附本质，在 0～
1.5 mmol/L 研究了底物分子在木犀草素印迹聚合物
上的吸附等温线（图 3）。
第 2 期 肖淑娟等：分子印迹固相萃取法提取花生壳中木犀草素

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（a）无模板分子

（b）有模板分子
图 2 分子印迹聚合物的扫描电镜图

1500300 600 900 1200 0
10
20
30
40
C/µmol·L－1
Q
/µ
m
ol
·
g－
1

图 3 印迹聚合物的结合等温线

采用 Scatchard 模型评价印迹聚合物的结合特性，
进行了 Scatchard 分析，Scatchard 方程如式（2）所示。
max d/ /Q C Q Q K= −（ ） （2）
式中，Kd 为结合位点的平衡离解常数，mol/L；
Qmax 为结合位点的最大结合量，µmol/g；C 为底物
在上清液中的平衡浓度。
以 Q/C 对 Q 作图（见图 4），可得到聚合物的
平衡离解常数 Kd 和最大表观结合位点数 Qmax。通
过回归分析获得两条直线，计算出两类键合位点的

4010 20 25 35
0
40
120
200
Q/µmol·g－1
Q
/C

80
160
240
15 30 5

图 4 印迹聚合物的 Scatchard 曲线

离解常数和最大表观键合常数。高亲和力结合位点
的离解常数： Kd1=4.1×10 － 5mol/L ， Qmax1=17.49
µmol/g；对于低键合位点，两者分别为 Kd2=5.8×10－4
mol/L 和 Qmax2=63.99 µmol/g。
2.3 优化清洗和洗脱条件
（1）淋洗阶段 木犀草素易溶于甲醇，故选择
不同体积比的甲醇-水溶液作为淋洗液。当甲醇含量
太高时，会将木犀草素洗脱出来，而甲醇含量太低，
杂质很难洗掉，综合以上现象，确定淋洗液为体积
浓度 10%的甲醇溶液。
a
b

5010 20 30 40 0
20
40
60
淋洗液体积/mL
穿
漏
百
分
比
/%

0
80


图 5 淋洗液体积对洗脱效果的影响

确定了淋洗液的甲醇浓度，表明当甲醇含量为
10%时没有木犀草素穿漏，但并不代表增大淋洗液
体积也不能将木犀草素洗出来。为此，有必要对淋
洗液的体积进行实验，从图 5 看出，上载后的 MIPs
柱用淋洗液洗至 25 mL 时，洗出液中开始有木犀草
素流出。因此选用 25 mL 10%甲醇水溶液作为 300
mg 的 MIPs 萃取柱的淋洗液。由图 5 也可看出，非
印迹萃取柱的萃取效果明显比印迹萃取柱差。
（2）洗脱阶段 测定了 40 mg 木犀草素印迹聚
合物对 0.5 mg 木犀草素的吸附量，测定了不同条件
下的平均洗脱率，结果见表 1。最终确定用体积比为
■—非印迹萃取柱
●—印迹萃取柱
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表 1 不同溶液的洗脱率
洗脱液（体积比） 平均洗脱率（n=3）/%
95%甲醇/乙酸溶液 60.17
90%甲醇/乙酸溶液 89.36
80%甲醇/乙酸溶液 85.74
乙腈 53.42
甲醇 47.59

9∶1 的甲醇/乙酸混合溶液对模板分子进行洗脱。
2.4 印迹聚合物的分离能力
制备的印迹聚合物用来萃取花生壳提取液中
的木犀草素，对提取物进行薄层色谱和红外光谱分
析。从图 6 的薄层色谱图可以看出，当点样量相同
时，花生壳中萃取液的 Rf 值与标准液一致，且没
有杂质点。又将该萃取液进行了红外扫描，如图
7 所示。3400 cm－1 应为—OH 的吸收振动峰，2900
cm－1 为 C—H 的吸收峰；1653 cm－1 处为 C=O 的
吸收峰；在 1610 cm－1、1509 cm－1、1447 cm－1 有
吸收峰，证明了其苯环结构的存在，1251 cm－1 处
有一强吸收峰为芳香酮。与标准谱图对照说明分离
物质为木犀草素。
2.5 印迹聚合物再生能力评价
由于印迹聚合物为高分子基质，它有着普通固
A B
1 11 1


图 6 薄层色谱分离图
A—木犀草素标准液；B—萃取液；1—木犀草素点

46
8.
68

56
0.
10

83
7 .1
6
10
33
.0
6
11
19
.3
0
11
67
.5
8
12
61
.9
6
13
64
.2
0
14
47
.3
5
15
09
.2
1
16
10
.8
51
65
3.
89
26
17
.9
1
27
05
.3
1
28
52
.8
1
29
26
.1
7
34
22
.8
2
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
波数/cm－1
图 7 分离木犀草素 IR 图
相萃取填料所不具备的多项优点：如坚硬度高，经
反复冲洗亦不会改变其结构；耐热耐冷，可在不同
的温度环境下使用而不影响识别效果。该印迹聚合
物在干燥条件下存储时，用其装填的柱识别能力可
保持相当长的时间（＞1 年）。
为了证明印迹聚合物的稳定性，对其进行花生
壳提取液中木犀草素固相萃取的重复试验，洗脱再
生后，可以反复使用多次。第 5 次时木犀草素的回
收率有 96.3%，第 10 次时仍然有 94.7%，与首次使
用的 98.0%相比，性能几乎没有下降（见图 8）。

0 4 6 10
50
60
80
90
实验次数
回
收
率
/%

70
100
2 8

图 8 回收率随试验次数的变化
3 结 论
用印迹柱萃取得到的木犀草素纯度较高，印迹
效率比硅胶柱分离高出近 20 个百分点，可达到
96.2%。且 MIPs-SPE 柱与普通的硅胶柱相比，经过
洗脱再生后可以反复使用多次，证明了其良好的稳
定性能和一定的经济效益。
参 考 文 献
[1] Mosbach K，Ramstrom O. The emerging technique of molecular
imprinting and its future impact on biotechnology[J]. Biotechnology，
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[3] Valerie Pichon，Karsten haupt.Affinity separations on molecularly
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[5] Zhang Fangfang，Shen Hanmin，Zhu Xinqiang. Research progress on
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[6] Huang Mao，Fan Wenhui，Yin Kaisheng. Inhibitory effects of luteolin
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