蜂胶黄酮和酚酸类成分的大孔树脂富集纯化及其吸附行为研究

蜂胶黄酮和酚酸类成分的大孔树脂富集纯化及其吸附行为研究
赖伟娜１，２，３，欧彩诗１，２，３，袁敏２，３，何健４，李坤平２，３
（广东药科大学１．药学院；２．中医药研究院，广东广州５１０００６；３．广东省代谢性疾病中医药防治重点实验室，广东广州５１０００６；４．汤臣倍健股份有限公司，广东广州５１１４３６）
摘要：目的开发一种利用大孔树脂富集纯化蜂胶中黄酮和酚酸类化合物的方法，并探讨其吸附过程的热力学和动力学特征㊂方法以芦丁为对照品，分光光度法测定总黄酮含量；以没食子酸为对照品，Ｆｏｌｉｎ⁃Ｃｉｏｃａｌｔｅｕ法测定总酚酸含量㊂根据树脂的吸附量和解吸率，从Ｄ１０１㊁ＬＳＡ⁃２１㊁ＬＳＡ⁃４０㊁ＬＳＡ⁃９００Ａ㊁ＬＸ⁃３２㊁ＬＸ⁃６０㊁ＬＸ⁃９８㊁ＸＤＡ⁃８Ｇ和ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ等９种常用树脂中筛选出合适的树脂，并进行吸附热力学及动力学分析㊂结果ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂对蜂胶总黄酮及总酚酸的静态吸附量分别达到了８０．７２ｍｇ／ｇ和９１．５３ｍｇ／ｇ，解吸率分别为７８．４％和７３．４％，在上述９种树脂中吸附分离性能最好㊂热力学分析表明，蜂胶总黄酮在ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂上的吸附过程符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温线模型，蜂胶总酚酸的吸附过程符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附等温线方程㊂动力学过程分析表明，蜂胶总黄酮在ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂上的吸附行为符合Ｗｅｂｅｒ⁃Ｍｏｒｒｉｓ颗粒内扩散方程，而Ｍｃｋａｙ准二级动力学方程更适合描述蜂胶总酚酸的吸附行为㊂结论大孔树脂用于富集纯化蜂胶中的黄酮和酚酸类成分是可行的，ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂是较好的选择；上述吸附热力学和动力学实验结果为后续工艺开发提供了参考㊂
关键词：蜂胶；黄酮类化合物；酚酸类化合物；大孔树脂；吸附动力学中图分类号：Ｒ２８３．２㊀文献标志码：Ａ㊀文章编号：２０９６⁃３６５３（２０２０）０５⁃０５９３⁃０６ＤＯＩ：１０．１６８０９／ｊ．ｃｎｋｉ．２０９６－３６５３．２０２００５１３０１
收稿日期：２０２０⁃０５⁃１３
基金项目：教育部留学回国人员科研启动基金（教外司留［２０１５］１０９８号）；汤臣倍健科研合作项目（Ｃ０１２０１９０３２６００１３）作者简介：赖伟娜（１９９９ ），女，制药工程专业２０１６级本科生，Ｅｍａｉｌ：１０８４４１２１５６＠ｆｏｘｍａｉｌ．ｃｏｍ
通信作者：李坤平（１９７８ ），男，博士，副教授，从事中药制药方面的教学与研究，Ｅｍａｉｌ：ｋｕｎｐｉｎｇ＿ｃｈｉｎａ＠ｇｄｐｕ．ｅｄｕ．ｃｎ㊂
Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｌａｖｏｎｏｉｄｓａｎｄｐｈｅｎｏｌｉｃａｃｉｄｓｆｒｏｍｐｒｏｐｏｌｉｓｂｙｍａｃｒｏ⁃ｐｏｒｏｕｓｒｅｓｉｎｓａｎｄｉｔｓ̓ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ＬＡＩＷｅｉｎａ１，２，３，ＯＵＣａｉｓｈｉ１，２，３，ＹＵＡＮＭｉｎ２，３，ＨＥＪｉａｎ４，ＬＩＫｕｎｐｉｎｇ２，３∗
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈａｒｍａｃｙ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，５１０００６，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，５１０００６，Ｃｈｉｎａ；３．ＧｕａｎｇｄｏｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＭｅｔａｂｏｌｉｃＤｉｓｅａｓｅｓＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＴＣＭ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｃｈｉｎａ；４．ＢＹ⁃ＨＥＡＬＴＨＣｏ．Ｌｔｄ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１１４３６，Ｃｈｉｎａ）
∗
ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒＥｍａｉｌ：ｋｕｎｐｉｎｇ＿ｃｈｉｎａ＠ｇｄｐｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ ＯｂｊｅｃｔｉｖｅＴｏｄｅｖｅｌｏｐａｎｏｖｅｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｌａｖｏｎｏｉｄｓａｎｄｐｈｅｎｏｌｉｃａｃｉｄｓｏｆ
ｐｒｏｐｏｌｉｓｗｉｔｈｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓｒｅｓｉｎｓ ａｎｄｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｉｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｕｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．ＭｅｔｈｏｄｓＲｕｔｉｎｗａｓｕｓｅｄａｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ａｎｄｇａｌｌｉｃａｃｉｄｗａｓｕｓｅｄａｓ
ａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｏｔａｌｐｈｅｎｏｌｉｃａｃｉｄｓｂｙＦｏｌｉｎ⁃Ｃｉｏｃａｌｔｅｕｍｅｔｈｏｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｍｏｕｎｔａｎｄｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｒａｔｅ ｔｈｅｂｅｓｔｓｕｉｔａｂｌｅｒｅｓｉｎｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍｎｉｎｅｕｓｕａｌｌｙｕｓｅｄｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓｒｅｓｉｎｓ ｎａｍｅｌｙ Ｄ１０１㊁ＬＳＡ⁃２１㊁ＬＳＡ⁃４０㊁ＬＳＡ⁃９００Ａ㊁ＬＸ⁃３２㊁ＬＸ⁃６０㊁ＬＸ⁃９８㊁ＸＤＡ⁃８ＧａｎｄＦＰＡ⁃９８Ｃｌ．Ｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｋｉｎｅｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．ＲｅｓｕｌｔｓＦｏｒＦＰＡ⁃９８Ｃｌｒｅｓｉｎ ｔｈｅｓｔａｔｉｃａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｍｏｕｎｔｓｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓａｎｄｔｏｔａｌｐｈｅｎｏｌｉｃａｃｉｄｓｗｅｒｅ８０．７２ｍｇ／ｇａｎｄ９１．５３ｍｇ／ｇ ａｎｄｔｈｅ㊀广东药科大学学报
㊀
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ㊀Ｏｃｔ．２０２０，３６（５）
ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｒａｔｅｓｗｅｒｅ７８．４％ａｎｄ７３．４％ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＦＰＡ⁃９８Ｃｌｗａｓｔｈｅｓｕｉｔａｂｌｅｒｅｓｉｎｆｏｒｔｈｅｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔａｎｄｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｌａｖｏｎｏｉｄｓａｎｄｐｈｅｎｏｌｉｃａｃｉｄｓｉｎｐｒｏｐｏｌｉｓ．ＴｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｅｓｉｎｐｒｏｐｏｌｉｓｏｎＦＰＡ⁃９８ＣｌｒｅｓｉｎｃｏｎｆｏｒｍｅｄｔｏｔｈｅＬａｎｇｍｕｉｒｉｓｏｔｈｅｒｍｍｏｄｅｌ ｗｈｅｒｅａｓｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｏｔａｌｐｈｅｎｏｌｉｃａｃｉｄｓｉｎｐｒｏｐｏｌｉｓｗａｓｍｏｒｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅＦｒｅｕｎｄｌｉｃｈａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍｅｑｕａｔｉｏｎ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ ｔｈｅＷｅｂｅｒ⁃Ｍｏｒｒｉｓｉｎｔｒａ⁃ｐａｒｔｉｃｌｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｃｏｕｌｄｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｕｒｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓｉｎｐｒｏｐｏｌｉｓｏｎＦＰＡ⁃９８Ｃｌｒｅｓｉｎ ａｎｄｔｈｅＭｃｋａｙｑｕａｓｉ⁃ｓｅｃｏｎｄ⁃ｏｒｄｅｒｋｉｎｅｔｉｃｅｑｕａｔｉｏｎｗａｓｍｏｒｅｓｕｉｔａｂｌｅｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｕｒｏｆｔｏｔａｌｐｈｅｎｏｌｉｃａｃｉｄｉｎｐｒｏｐｏｌｉｓｏｎＦＰＡ⁃９８Ｃｌｒｅｓｉｎ．ＣｏｎｃｌｕｓｉｏｎＩｔｉｓｆｅａｓｉｂｌｅｔｏｅｎｒｉｃｈａｎｄｐｕｒｉｆｙｆｌａｖｏｎｏｉｄｓａｎｄｐｈｅｎｏｌｉｃｓｉｎｐｒｏｐｏｌｉｓｂｙｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓｒｅｓｉｎ ＦＰＡ⁃９８Ｃｌｉｓａｂｅｔｔｅｒｃｈｏｉｃｅ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｏｆａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｋｉｎｅｔｉｃｓｐｒｏｖｉｄｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｐｒｏｐｏｌｉｓ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｐｈｅｎｏｌｉｃａｃｉｄｓ ｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓｒｅｓｉｎｓ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｄｙｎａｍｉｃｓ
㊀㊀蜂胶（ｐｒｏｐｏｌｉｓ）是一种成分复杂的天然混合物，由蜜蜂从其蜂巢附近各种植物的茎㊁叶子㊁花及树皮裂缝中收集得到的化合物和蜜蜂的唾液酶加工而成的高黏性物质，富含酚酸类和黄酮类等成分，具有抗氧化㊁抑菌㊁抗病毒㊁抗肿瘤㊁保肝㊁降脂㊁抗感染等特性［１⁃３］㊂２０１５年版‘中国药典“记载蜂胶有补虚弱㊁化浊脂㊁止消渴之功效，主治体虚早衰㊁高脂血症㊁消渴［４］㊂然而，刚采收的蜂胶粗品中含有较大量的蜂蜡㊁树胶类成分，不宜直接使用，需经过适当的提取纯化［１⁃２］㊂传统的蜂胶纯化方法为溶剂萃取法，该方法简单但有机溶剂消耗量大，环保性较差［５］㊂膜分离法和超临界流体萃取法在蜂胶的加工中也有报道，但这些方法对设备要求高，工艺较复杂［５⁃６］㊂大孔树脂吸附分离具有工艺简单㊁易于再生等优点，广泛用于天然产物的提取纯化㊂本研究旨在开发一种采用大孔树脂富集纯化蜂胶中活性成分的方法，对相关参数进行优化，并进一步分析在大孔树脂上的吸附行为，以期为后续工艺开发奠定基础㊂
１㊀仪器与试药
ＵＶ７５２紫外⁃可见光分光光度仪（上海舜宇恒平科学仪器有限公司）㊂
Ｆｏｌｉｎ⁃Ｃｉｏｃａｌｔｅｕ试剂（Ｓｉｇｍａ公司）；９５％乙醇㊁无水乙醇㊁甲醇㊁Ｎａ２ＣＯ３㊁ＮａＯＨ（分析纯，广州化学试剂厂）；没食子酸对照品（质量分数９８．２％，批号Ａ０１１０）和芦丁对照品（质量分数９８．７％，批号Ａ０１０３Ｈ）为成都曼斯特科技公司产品㊂供试蜂胶样品由汤臣倍健股份有限公司提供（批号：１８０７０１）㊂大孔树脂：Ｄ１０１（陕西乐博生化科技有限公司）㊁ＬＳＡ⁃２１㊁ＬＳＡ⁃４０㊁ＬＳＡ⁃９００Ａ㊁ＬＸ⁃３２㊁ＬＸ⁃６０㊁ＬＸ⁃９８和ＸＤＡ⁃８Ｇ（西安蓝晓科技新材料有限公司）和ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ（罗门哈斯公司）㊂２㊀方法与结果
２．１㊀总黄酮和总酚酸含量的测定
蜂胶总黄酮和总酚酸含量测定参考课题组前期研究［７］㊂总黄酮测定以芦丁为对照品，其工作曲线方程为Ａ＝３０．１７９Ｃ－０．００５２（ｒ＝０．９９９），在６．３ ２５．３μｇ／ｍＬ范围内，线性关系良好㊂总酚酸含量测定以没食子酸为对照品，Ｆｏｌｉｎ⁃Ｃｉｏｃａｌｔｅｕ法测定，工作曲线方程为Ａ＝９０．５８３Ｃ＋０．０５３３（ｒ＝０．９９８），在３．６ ８．４μｇ／ｍＬ范围内，线性关系良好㊂２．２蜂胶提取液的制备
取－２０ħ预冷的蜂胶，快速粉碎，过筛，备用㊂取粉碎的蜂胶粉，用６０％乙醇（用１０％ＮａＯＨ溶液调至ｐＨ８⁃９）提取，料液比为１ʒ２０，超声（３２０Ｗ㊁４０ｋＨｚ）提取１ｈ，静置，滤过，滤液即为待吸附液㊂２．３㊀大孔树脂富集纯化蜂胶总黄酮及总酚酸的工艺研究
２．３．１㊀树脂的筛选㊀准确称取９种预处理过的树脂各１．０００ｇ，分别加入 ２．２ 项待吸附液３０ｍＬ，室温静态吸附１７ｈ后测定试液中总黄酮和总酚酸的浓度㊂根据吸附前后的浓度差，计算９种树脂的总黄酮和总酚酸吸附量（表１）㊂再将吸附后的树脂滤出，进行解吸附实验㊂其中，ＦＰＡ９８ＣＬ和ＬＸ９８树脂加入７０％甲醇（用２ｍｏｌ／ＬＨＣｌ调至ｐＨ＝１）５０ｍＬ，其余７种大孔树脂加入９５％乙醇５０ｍＬ，室温静置解吸１７ｈ，用 ２．１ 项方法检测解吸附液中总黄酮和总酚酸的含量，计算解吸率（表１）㊂从表１结果可知，ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ和ＬＸ９８树脂的静态吸附量分别达到了８０．７２和９７．５４ｍｇ／ｇ（总黄酮）㊁９１．５３和１２２．２１ｍｇ／ｇ（总酚酸），但是，ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂的解析率达到了７８．４％（总黄酮）和７３．４％（总酚酸），而ＬＸ９８树脂的解析率为５６．６％（总黄酮）和４９．７％（总酚酸）㊂综合比较，选取ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂进行后续研究㊂
４９５广东药科大学学报㊀第３６卷㊀
表１㊀不同大孔吸附树脂对蜂胶总黄酮和总酚酸的静态吸附量和解吸率
Ｔａｂｌｅ１㊀Ｓｔａｔｉｃａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓａｎｄｔｏｔａｌｐｈｅｎｏｌｉｃａｃｉｄｓｉｎｐｒｏｐｏｌｉｓｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｃｒｏ⁃ｐｏｒｏｕｓｒｅｓｉｎｓ
树脂种类
总黄酮
吸附量／（ｍｇ㊃ｇ－１）解吸率／％
总酚酸
吸附量／（ｍｇ㊃ｇ－１）解吸率／％
Ｄ１０１２８．６５２３．２５８．９１１０．２ＬＳＡ⁃２１２１．５２３２．０１５．３０３６．７ＬＳＡ⁃４０２２．６２２２．１１３１．４９１１．３ＬＳＡ⁃９００Ａ５５．５０１４．１６２．０５１１．１ＬＸ⁃３２１９．７０４９．９２６．９０２９．６ＬＸ⁃６０３４．６１２１．８５７．６３１０．４ＬＸ⁃９８９７．５４５６．６１２２．２１４９．７ＸＤＡ⁃８Ｇ２７．１６１４．１４４．０１１２．５ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ８０．７２７８．４９１．５３７３．４２．３．２㊀ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂最佳吸附浓度的确定㊀将
２．２ 项的待吸附液（浓度为Ｃ０）进行适当稀释，得
到浓度为１／２Ｃ０和１／４Ｃ０的蜂胶供试液㊂再将
ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂３份（１．０００ｇ）分别加至３０ｍＬ浓度
为Ｃ０㊁１／２Ｃ０和１／４Ｃ０的蜂胶试液中，静态吸附１７ｈ
后测吸附残液中总黄酮和总酚酸浓度，计算吸附率
结果见表２㊂可见，较低的初始浓度有利于吸附进
行，当调节初始浓度为１／４Ｃ０时，ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂的
吸附率达到了６９．８％（总黄酮）和６６．０％（总酚酸），
相当于以料液比１ʒ８０提取的蜂胶液㊂
表２㊀不同初始浓度对蜂胶总黄酮和总酚酸静态吸附和解
吸附的影响
Ｔａｂｌｅ２㊀Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｉｔｉａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｎｓｔａｔｉｃ
ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓａｎｄｐｈｅｎｏｌｉｃ
ａｃｉｄｓｉｎＰｒｏｐｏｌｉｓ
初始浓度
总黄酮
吸附率／％解吸率／％
总酚酸
吸附率／％解吸率／％
Ｃ０３４．９８８．４３２．４７２．４１／２Ｃ０５８．１８１．７４７．６８１．４１／４Ｃ０６９．８７９．８６６．０７３．０２．３．３㊀ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂解吸附条件㊀取吸附后的同一批ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂９份，每份１．０００ｇ，分别加入甲醇（ｐＨ值分别为１㊁２和３）３０ｍＬ㊁７０％甲醇（ｐＨ值分别为１㊁２和３）３０ｍＬ和９５％乙醇（ｐＨ值分别为１㊁２和３）３０ｍＬ，室温，磁力搅拌解吸附３ｈ后测定总黄酮和总酚酸浓度，计算其解吸率，结果见图１Ａ㊁１Ｂ㊂可见，甲醇的解吸附效果好于７０％甲醇和９５％乙醇；且ｐＨ值为３的甲醇，更适合于蜂胶黄酮和酚酸类成分在ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂上吸附后的洗脱㊂
A
B
50
40
30
20
10
40
30
20
10
总
黄
酮
解
吸
率
/
%
总
酚
酸
解
吸
率
/
%
甲醇
70%甲醇
95%乙醇
甲醇
70%甲醇
95%乙醇
123
p H
图１㊀ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂不同条件下对蜂胶总黄酮（Ａ）和总酚酸（Ｂ）的静态解吸附曲线
Ｆｉｇｕｒｅ１㊀ＳｔａｔｉｃａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃｕｒｖｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔａｔｉｃｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｎＦＰＡ⁃９８Ｃｌｏｎｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ（Ａ）ａｎｄ
ｐｈｅｎｏｌｉｃａｃｉｄｓ（Ｂ）ｉｎｐｒｏｐｏｌｉｓ
２．４㊀ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂对蜂胶总黄酮及总酚酸的静态吸附热力学研究
２．４．１㊀实验方法㊀参考常规的大孔树脂吸附热力学实验方法［８⁃１０］，精密称取预处理过的ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂２．０００ｇ，分别加入５０ｍＬ总黄酮质量浓度分别为０．３㊁０．６㊁１．０㊁１．３㊁１．６㊁１．９ｍｇ／ｍＬ，总酚酸质量浓度分别为０．３㊁０．６㊁１．０㊁１．４㊁２．０㊁２．４ｍｇ／ｍＬ的提取液，以１２０ｒ／ｍｉｎ的转速恒温振荡吸附６ｈ后，测定吸附残液中总黄酮和总酚酸浓度，并根据公式（１）计算树
５９５
第５期㊀赖伟娜，等．蜂胶黄酮和酚酸类成分的大孔树脂富集纯化及其吸附行为研究
脂的平衡吸附量（Ｑｅ）㊂
Ｑｅ＝Ｃ０－ＣｅＷＶ（１）式中：Ｑｅ为树脂对总黄酮／总酚酸的平衡吸附量，ｍｇ／ｇ；Ｃ０为加入的提取液中总黄酮／总酚酸的初始质量浓度，ｍｇ／ｍＬ；Ｃｅ为吸附平衡时的总黄酮／总酚酸质量浓度，ｍｇ／ｍＬ；Ｖ为溶液体积，ｍＬ；Ｗ为大孔树脂的质量，ｇ㊂
２．４．２㊀ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂对蜂胶总黄酮和总酚酸的吸附等温线及模型㊀从图２的ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂对蜂胶总黄酮和总酚酸的吸附等温线可见，在相同温度下，ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂吸附蜂胶总黄酮和总酚酸的平衡吸附量随着蜂胶平衡浓度的增大而增大；在同一平衡浓度下，蜂胶总黄酮和总酚酸的平衡吸附量在温度为４０ħ的情况下最大，３０ħ和５０ħ次之㊂
为明确蜂胶中总黄酮和总酚酸浓度与吸附量之间的关系，采用常用于描述溶液中溶质吸附的Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ和Ｌａｎｇｍｕｉｒ两种模型对蜂胶总黄酮及总酚酸吸附等温线进行拟合，两种模型方程见公式（２）和公式（３）［８⁃１０］㊂
㊀㊀Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ模型：ｌｎＱｅ＝ＫＦ＋１ｎｌｎＣｅ（２）
㊀㊀Ｌａｎｇｍｕｉｒ模型：ＣｅＱ
ｅ＝１Ｑ
ｍＫＬ
＋ＣｅＱ
ｍ
（３）
式中：ＫＦ为Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ模型的吸附常数；ｎ为Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ模型的吸附指数；Ｑｍ为树脂对蜂胶总黄酮／总酚酸的最大吸附量，ｍｇ／ｇ；ＫＬ为Ｌａｎｇｍｕｉｒ模型的平衡常数㊂
30℃
40℃
50℃
30℃
40℃
50℃
B
A
50
40
30
20
10
50
40
30
20
10
0.00.20.40.60.81.0
C
e
/(m g?m L-1)
0.00.20.40.6
Q e
/
(
m
g
g
-
1
)
Q e
/
(
m
g
g
-
1
)
图２㊀ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂对蜂胶总黄酮（Ａ）和总酚酸（Ｂ）的吸附等温线
Ｆｉｇｕｒｅ２㊀ＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍｓｏｆＦＰＡ⁃９８Ｃｌｏｎｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ（Ａ）ａｎｄｐｈｅｎｏｌｉｃａｃｉｄｓ（Ｂ）ｉｎｐｒｏｐｏｌｉｓ
将在不同温度下蜂胶总黄酮及总酚酸的吸附等温线数据依照上述模型进行拟合，结果见表３和表４㊂可见，蜂胶黄酮和酚酸类成分在ＦＰＡ９８ＣＬ树脂上的吸附行为，用这两种模型拟合的效果都很好，Ｒ２值均大于０．９５㊂但是，蜂胶总黄酮的吸附过程更符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温方程，而Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附等温方程则更适合用于描述蜂胶总酚酸的吸附㊂
表３㊀蜂胶总黄酮的Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ和Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温线模型参数
Ｔａｂｌｅ３㊀ＦｒｅｕｎｄｌｉｃｈａｎｄＬａｎｇｍｕｉｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍｍｏｄｅｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓｉｎＰｒｏｐｏｌｉｓ．
θ／ħ
Ｌａｎｇｍｕｉｒ模型
回归方程
模型参数
ＫＬＱｍＲ２
Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ模型
回归方程
模型参数
ＫＦＱｎＲ２
３０Ｃｅ／Ｑｅ＝０．０１５８７Ｃｅ＋０．００５７８８２．８９２６３．０００．９９１ｌｎＱｅ＝０．６２３３ｌｎＣｅ＋４．０９５４．０９５１．６００．９７１４０Ｃｅ／Ｑｅ＝０．０１１３０Ｃｅ＋０．００５１５１２．１９４８８．５００．９９７ｌｎＱｅ＝０．６８７５ｌｎＣｅ＋４．３６１４．３６１１．４６０．９８８５０Ｃｅ／Ｑｅ＝０．０１６５８Ｃｅ＋０．００５３６２３．０９３６０．３００．９６８ｌｎＱｅ＝０．６１７２ｌｎＣｅ＋４．０７２４．０７２１．６２０．９２９
表４㊀蜂胶总酚酸的Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ和Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温线模型参数
Ｔａｂｌｅ４㊀ＦｒｅｕｎｄｌｉｃｈａｎｄＬａｎｇｍｕｉｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍｍｏｄｅｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｏｔａｌｐｈｅｎｏｌｉｃａｃｉｄｓｉｎＰｒｏｐｏｌｉｓ
θ／ħ
Ｌａｎｇｍｕｉｒ模型
回归方程
模型参数
ＫＬＱｍＲ２
Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ模型
回归方程
模型参数
ＫＦＱｎＲ２
３０Ｃｅ／Ｑｅ＝０．０１３８６Ｃｅ＋０．０１３０９１．０５９７２．１３０．９８６ｌｎＱｅ＝０．６７０８ｌｎＣｅ＋３．６４３３．６４３２．４９０．９８５４０Ｃｅ／Ｑｅ＝０．０１６２７Ｃｅ＋０．０１０３５１．５７２６１．４５０．９７３ｌｎＱｅ＝０．５９７７ｌｎＣｅ＋３．６６５３．６６５１．６７０．９６９５０Ｃｅ／Ｑｅ＝０．０１６９４Ｃｅ＋０．０１１２１１．５１１５９．０４０．９７５ｌｎＱｅ＝０．５９２９ｌｎＣｅ＋３．６０１３．６０１１．６９０．９９３６９５广东药科大学学报㊀第３６卷㊀
２．５㊀ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂对蜂胶总黄酮及总酚酸的静态吸附动力学研究
２．５．１㊀实验方法㊀准确称取预处理ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂３份（每份各３．０００ｇ）加入９０ｍＬ蜂胶提取液，１２０ｒ／ｍｉｎ恒温振荡吸附，定时取样测定试液中总黄酮和总酚酸的浓度，直至吸附平衡㊂树脂的吸附量
（Ｑｅ）与时间（ｔ）的关系如公式（４）［８⁃１０］㊂
㊀㊀Ｑｅ＝
Ｃ０－Ｃｔ
Ｗ
Ｖ
（４）
式中：Ｑｅ为ｔ时刻测定的树脂吸附量，ｍｇ／ｇ；
Ｃｔ为ｔ时刻蜂胶总黄酮／总酚酸质量浓度，ｍｇ／ｍＬ㊂
２．５．２㊀ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂对蜂胶总黄酮和总酚酸的静
态动力学曲线模型及参数㊀从图３的ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂对蜂胶总黄酮及总酚酸的静态吸附曲线可见，随着时间的延长，树脂对蜂胶总黄酮及总酚酸的吸附量逐渐升高，在０ １２０ｍｉｎ时内快速增加，在１２０
２４０ｍｉｎ范围内增长速度减慢，２４０ｍｉｎ后吸附趋于平缓，总黄酮最大吸附量为３１．７８ｍｇ／ｇ，总酚酸最大
吸附量为１３．１３ｍｇ／ｇ㊂
为了考察蜂胶总黄酮及总酚酸在ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂上的吸附动力学特征及其吸附机理，采用Ｌａｇｅｒｇｒｅｎ准一级动力学方程㊁Ｍｃｋａｙ准二级动力学方程和Ｗｅｂｅｒ⁃Ｍｏｒｒｉｓ颗粒内扩散方程来描述和分析静态吸附过程［８ １０］，具体方程如公式（５）⁃公式（７）所示㊂
Ｌａｇｅｒｇｒｅｎ准一级动力学方程：ｌｎ（Ｑｅ－Ｑｔ）＝ｌｎＱｅ－ｋ１ｔ
（５）Ｍｃｋａｙ准二级动力学方程：
ｔＱｔ＝ｔＱｅ＋１
ｋ２Ｑｅ２
（６）Ｗｅｂｅｒ⁃Ｍｏｒｒｉｓ颗粒内扩散方程：Ｑｔ＝ｋ３ｔ
１／２
＋Ｉ
（７）
式中：Ｑｔ为ｔ时刻的吸附量，ｍｇ／ｇ；Ｑｅ为平衡吸
附量，ｍｇ／ｇ；ｋ１为准一级动力学模型的吸附平衡速率常数，ｍｉｎ－１；ｋ２为准二级动力学模型的吸附平衡
速率常数，ｇ／（ｍｇ㊃ｍｉｎ）；ｋ３㊁Ｉ分别为颗粒内扩散速率常数，ｍｇ／（ｇ㊃ｍｉｎ１／２）和常数㊂
40
30
20
10B
A
1612840
200
400600
800
t /m i n
Q e
/(m g g -1
)Q e
/(m g g -1)图３㊀ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂对蜂胶总黄酮（Ａ）和总酚酸（Ｂ）的静
态吸附曲线
Ｆｉｇｕｒｅ３㊀ＳｔａｔｉｃａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃｕｒｖｅｓｏｆＦＰＡ⁃９８Ｃｌｒｅｓｉｎｆｏｒｔｏｔａｌ
ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ（Ａ）ａｎｄｔｏｔａｌｐｈｅｎｏｌｉｃａｃｉｄｓ（Ｂ）ｉｎｐｒｏｐｏｌｉｓ
将上述静态吸附实验结果分别采用上述３个动力学方程进行拟合，得到各个模型的参数和相关系数见表５和表６㊂可见，蜂胶总黄酮在ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂上的吸附动力学规律可采用Ｗｅｂｅｒ⁃Ｍｏｒｒｉｓ颗粒内扩散方程描述，即（Ｒ２＝０．９５０）；蜂胶总酚酸在ＦＰＡ⁃
９８Ｃｌ树脂上的吸附规律则更适合用Ｍｃｋａｙ准二级动力学方程来描述，即Ｑｔ＝０．４８５３ｔ１／２＋２．０７４１（Ｒ２＝０．９６５）㊂上述结果，与常见的总酚酸㊁总黄酮的大孔树脂吸附热力学和动力学研究报道一致［８⁃１０］㊂表５㊀蜂胶总黄酮树脂吸附动力学模型拟合方程及模型参数
Ｔａｂｌｅ５㊀ＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｅｑｕａｔｉｏｎｓａｎｄｍｏｄｅｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｆｌａｖｏｎｏｉｄｓｉｎｐｒｏｐｏｌｉｓｏｎＦＰＡ９８ＣＬｒｅｓｉｎ
动力学模型
回归方程
Ｒ２Ｌａｇｅｒｇｒｅｎ准一级速率方程ｌｎ（２６．３８－Ｑｔ）＝３．２７２６－０．４２２９ｔ
０．８１４Ｍｃｋａｙ准二级动力学方程ｔ
Ｑｔ
＝０．０３４３ｔ＋０．５３５３０．９４２Ｗｅｂｅｒ⁃Ｍｏｒｒｉｓ颗粒内扩散方程
Ｑｔ＝０．７４５６ｔ１／２＋１５．１２１８
０．９５０
７
９５第５期㊀赖伟娜，等．蜂胶黄酮和酚酸类成分的大孔树脂富集纯化及其吸附行为研究
表６㊀蜂胶总酚酸树脂吸附动力学模型拟合方程及模型参数
Ｔａｂｌｅ６㊀ＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｅｑｕａｔｉｏｎｓａｎｄｍｏｄｅｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｐｈｅｎｏｌｉｃａｃｉｄｓｉｎｐｒｏｐｏｌｉｓｏｎＦＰＡ９８ＣＬｒｅｓｉｎ
动力学模型
回归方程
Ｒ２Ｌａｇｅｒｇｒｅｎ准一级速率方程ｌｎ（１１．１３－Ｑｔ）＝２．４０９４－０．０１４２ｔ
０．９４６Ｍｃｋａｙ准二级动力学方程ｔ
Ｑｔ
＝０．０７４８ｔ＋４．９７７８０．９６５Ｗｅｂｅｒ⁃Ｍｏｒｒｉｓ颗粒内扩散方程
Ｑｔ＝０．４８５３ｔ１／２＋２．０７４１
０．９３０
３㊀讨论
本研究通过静态吸附和解吸试验对９种大孔树脂进行筛选，结果显示ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂对蜂胶黄酮和酚酸类物质吸附量大，解吸率高，适合用于富集纯化蜂胶中此类物质㊂并且，当上样料液比为１ʒ８０㊁洗脱液为ｐＨ＝３的甲醇时，吸附解吸附效果最好㊂在对蜂胶中黄酮和酚酸类成成分在ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂上的吸附热力学进一步研究时，发现Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温方程能很好地描述ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂对蜂胶总黄酮的吸附行为；而对蜂胶总酚酸的吸附行为则更符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附等温线方程㊂在对蜂胶中黄酮和酚酸类成成分在ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂上的吸附动力学进一步研究时，发现Ｗｅｂｅｒ⁃Ｍｏｒｒｉｓ颗粒内扩散方程能很好地描述ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂对蜂胶总黄酮的吸附行为，而对蜂胶总酚酸的吸附行为则更符合Ｍｃｋａｙ准二级动力学方程㊂
大孔树脂吸附分离纯化技术在食品㊁医药和化工等行业应用非常广泛，但吸附树脂的种类繁多，性能各异；对于不同的目标组份，应选择适用的吸附树脂
［１１⁃１２］
㊂对于蜂胶黄酮和酚酸类化合物而言，
Ｄ１０１㊁ＡＢ⁃８㊁ＦＬ⁃１㊁ＬＳＡ⁃２１等树脂均有相关的文献报道［１３⁃１７］㊂在本研究中筛选到的ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂为交联丙烯酸阴离子交换树脂，这与陈健等
［１８］
选用
ＦＰＡ⁃９８ＣＬ分离泽漆总黄酮的报道一致㊂然而，ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂对酚酸类和黄酮类等含酚羟基化合物的吸着力较强，常需用酸性的强极性溶剂洗脱㊂
从本文结果来看，洗脱溶剂种类及其ｐＨ值对洗脱效果影响较大㊂另外，由于结构上的差异，黄酮酚酸类成分在ＦＰＡ⁃９８Ｃｌ树脂上的吸附热力学及动力学特征不一样，说明蜂胶中不同成分在同一树脂上的吸附行为存在较大的差异㊂
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８９５广东药科大学学报㊀
第３６卷㊀。