大孔树脂分离纯化苦瓜黄酮工艺的研究

大孔树脂分离纯化苦瓜黄酮工艺的研究
摘要：选择3种大孔吸附树脂，分别测定了它们对苦瓜中黄酮的吸附率和解吸率，筛选出较优的苦瓜黄酮吸附剂，并对其动态吸附性能进行了考察，结果表明：AB-8树脂对苦瓜黄酮有较好的吸附和解吸效果。

对经AB-8大孔树脂纯化后的苦
瓜黄酮进行光谱分析发现,苦瓜黄酮主要为黄酮甙类。

关键词：苦瓜；黄酮；大孔吸附树脂；静态吸附；动态吸附
苦瓜（Momordica charantia L.）是葫芦科(Curccubitaceae) 苦瓜属（Momordica）植物苦瓜的果实，因具有特殊苦味而得名，别名凉瓜、锦荔枝、癞瓜。

苦瓜不仅
有良好的食用价值，而且有明显的药用功能，素有“药用蔬菜”之称。

近年来随着
药化、药理及鉴定技术的提高和科学研究的进展，已从苦瓜中分离得到多种化学
成分，并发现其具有抗肿瘤、降血糖及抗病毒等多方面的药理作用。

据报道，在
苦瓜中含有丰富的黄酮类化合物。

大孔吸附树脂的吸附作用主要是通过表面吸附
表面电性或形成氢键等来实现的。

苦瓜经溶剂提取后得到浸膏，仍含有大量杂质，必须进一步分离纯化。

由于大孔吸附树脂对有效部位的富集具有优良性能，本文
选择3种树脂，通过优化大孔吸附树脂分离纯化苦瓜黄酮的工艺，发现 AB-8吸
附树脂是一种对苦瓜黄酮具有优良吸附性能的吸附剂，为高浓度苦瓜黄酮的规模
化生产及苦瓜的综合利用提供理论依据。

1 实验部分
1.1.材料和仪器
1.1.1 实验材料
苦瓜叶：从娄底市郊外的农村中采集新鲜的苦瓜叶；AB-8、WX-I、DM-130大
孔吸附树脂（南开大学化工厂）；芦丁（中国医药集团上海化学试剂公司，生化
试剂）；石油醚；三氯化铁；氢氧化钠；硝酸铝；亚硝酸钠；无水乙醇；无水甲醇；浓硫酸。

所用试剂均为分析纯以上，实验用水为二次蒸馏水。

1.1.2 实验仪器
UV-2501型紫外-可见分光光度计（日本岛津公司）；FT-IR360型红外光谱仪（美国尼高力公司）；7200可见分光光度计；80—1型离心机；101—2AB电热鼓
风干燥箱；电热恒温水浴锅；FA-N/JA-N电子天平；SHB—Ⅲ循环水式多用真空；
R205B型旋转蒸发仪。

1.2 实验方法
1.2.1 工艺流程
1.2.2 标准溶液的配制和标准曲线：
将芦丁于110℃下干燥至恒重，准确称取芦丁标准样品0.0146g用30% 乙醇
溶解，定容于50mL，得浓度为0.292mg/mL 芦丁标准液。

准确吸取芦丁标准液
0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、、5.0mL于10.mL容量瓶中，加入5%NaNO2溶液
0.3mL，摇匀，放置6min 后加入10% Al(NO3)3溶0.3mL，摇匀，放置6min 后加
入 4%NaOH 溶液4.0mL再用30 % 乙醇定容，摇匀，以30 %乙醇为空白参比
10min 后用1cm 比色皿于505nm 测定吸光度Ａ，得到芦丁含量 Y(µg/mL)与吸光度
Ａ间的回归方程为：Y＝19.068A+0.0722，(相关系数ｒ=0.09995)。

1.2.4苦瓜叶中总黄酮的提取
准确称取一定量苦瓜叶粉末置于磨口烧瓶中在浸提剂乙醇浓度为70 %，浸提
温度为80℃，料液比为1：25，浸提时间为2.5h的条件下提取苦瓜叶中的总酮，
得苦瓜叶黄酮提取液。

4000r/min离心10min后取上清液静置24h，二次离心，
上清液减压浓缩至浸膏状，加入体积分数30%乙醇，得到苦瓜黄酮类化合物浓缩液，黄酮含量为0.54mg/mL，4℃保存备用。

1.2.5苦瓜叶黄酮浸膏产品中黄酮含量测定
准确称取一定量苦瓜叶黄酮浸膏产品，用 30 %乙醇溶解于容量瓶中，用30 %乙醇定容，取1.0mL于10mL 容量瓶中，加入5%NaNO2溶液0.3mL，摇匀，放置
6min后加入10% Al(NO3)3溶液0.3mL，摇匀，放置6min 后入4%NaOH 溶液
4.0mL，再用30% 乙醇定容，摇匀以 30%乙醇为空白参比，10 min后用1cm比色
皿于505 nm测定吸光度A。

苦瓜叶黄酮浸膏产品中黄酮含量可按下列公式计算：黄酮浸膏产品中黄酮含量（％）＝Y*（X/w）*10-6*10
式中：X为稀释倍数；ｗ为苦瓜叶黄酮浸膏量（ｇ）
1.3苦瓜叶中总黄酮的纯化方法
1.3.1叶绿素的分离
将提取液放入旋转蒸发器的烧瓶中，旋转蒸发除乙醇，然后静置，叶绿素沉
淀于瓶底，取上清液，得去叶绿素的黄酮粗提液。

1.3.2大孔树脂的预处理及再生
取大孔树脂，加95%乙醇浸泡24小时，湿法装入玻璃柱，再用95%乙醇洗脱
至流出液加水（1：5）混合后不显混浊然后水洗至无乙醇，备用；树脂使用一次后，一般用95%乙醇洗脱至无色，然后水洗至无乙醇，既可进行下一步的分离，
经反复使用后的树脂，颜色变深，吸附效果下降时，可用0.01-1mol/LNaOH(或HCl)洗涤或浸泡适当时间，再用水冲洗至中性即可使用。

1.3.3 静态吸附及吸附动力学试验
分别称取预处理后的干树脂各1g，加入20mL浓缩提取液，以150r/min振荡24h，每隔1h测定提取液中黄酮含量。

待吸附完全后取出，处理后加入体积分数70%乙醇静置数小时后测定乙醇中黄酮含量，按下式分别计算吸附率及解吸率，
比较吸附动力学特征。

吸附率/%=(C0-C)/C0*100
解吸率/%=m/m0*100
吸附量=V*(C0-C)/M
式中：C0和C分别为吸附前后浓缩液中黄酮类化合物的浓度(mg/mL)，M为
树脂的干重(g)，V为样液的体积(mL)，m0为树脂中吸附的黄酮量(mg)，m为洗脱
剂中黄酮的量(mg)。

1.3.4洗脱试验
将浓缩提取液以1BV/h(每小时一个柱体积)的流速进样，达饱和吸附后分别采
用不同体积分数的乙醇溶液进行洗脱，测定洗脱液中黄酮纯度和得率。

1.3.5产品干燥
解吸液经过旋转蒸发器真空浓缩至近干，再放到60℃的真空干燥箱中干燥3h，即得到苦瓜叶黄酮浸膏产品。

1.3.6定性分析用样品的制备
取苦瓜叶黄酮浸膏产品用95%乙醇溶解，在溶液中加浓盐酸（V溶液：V浓
盐酸=2：1；），搅拌，使其混合均匀，用磁力加热搅拌边加热边搅拌使其水解（60℃）2h，冷却，水解液静置48 h。

真空干燥，得产品。

产品用二次水洗至
PH值为中性，再真空干燥，得定性分析用样品。

２结果与分析
２.１苦瓜叶中总黄酮的测定结果
按照1.2.3的测定方法测定苦瓜叶中总黄酮的平均含量为：0.95%。

２.２黄酮的纯化
２.２.１叶绿素的分离对黄酮纯度和得率的影响
叶绿素的分离对黄酮纯度和得率的影响见表1。

从表1可以看出：叶绿素的
分离可提高黄酮粗提液的纯度，对黄酮的得率有一定影响，但影响不大，说明叶
绿素的分离是必要的。

2.2.2 大孔树脂静态吸附及解吸
由表2可知，在所选的树脂中，AB-8、WX-I树脂的静态吸附率较大，解吸率
均在90%左右，而DM-130的吸附与解吸效果较差。

2.2.3 树脂吸附量与吸附时间的关系
选取具有良好吸附性能的树脂不仅要参考静态吸附中吸附量和解吸率的大小，还应比较吸附速度，即吸附动力学特征。

由图3-1可知，3种树脂在8h后基本达
到吸附平衡，其中DM-130型树脂达到平衡的时间最短，WX-I型达到吸附平衡的
时间较长，且与AB-8相比吸附量有所下降。

因此，综合考虑选用AB-8型大孔树
脂对苦瓜黄酮类化合物进行洗脱试验。

2.2.4 流速吸附的影响
取经处理的AB-8型树脂若干份，分别以不同流速进样吸附，收集流出液，浓
缩定容后测定含量，由表3-3可知，流速在0.5～1BV/h吸附能力吸收稳定，吸附
能力最强，流速超过1BV/h后吸附率迅速下降，过快的流速使提取液中得黄酮类
物质未被吸附便流出柱外。

因此选取1BV/h为洗脱速率。

2.2.5 乙醇洗脱液浓度和用量的影响
乙醇洗脱液浓度对黄酮纯度和得率的影响见表4，从表4可以看出：体积分
数为70%的乙醇洗脱所得的产品纯度最高，对黄酮的得率有一定影响，但影响不大。

并对洗脱液的用量进行了考察，发现洗脱溶剂的用量为5倍树脂柱体积时，
效果最好。

2.2.6 AB-8大孔树脂重复使用次数的考察
从表5可知，树脂重复使用3次后,对总黄酮吸附率明显下降,需要再生才可继续使用，故AB-8大孔树脂只宜重复使用3次。

3 结论
AB-8型大孔吸附树脂对苦瓜总黄酮有良好的吸附作用，用其纯化苦瓜黄酮是
可行的。

其动态吸附量为9.75mg/g, 洗脱液浓度为70%，洗脱溶剂的用量为5倍
树脂柱，洗脱速率为1BV/h。

结果表明，AB-8型大孔吸附树脂可用于苦瓜总黄酮
的分离纯化，纯化后苦瓜总黄酮含量达28.1%，洗脱率达84.5%。

产品定性分析
和光谱分析表明：提取产物为黄酮类化合物,苦瓜黄酮主要为黄酮甙类。

参考文献：
[1]贾林甫，石建平．药用蔬菜－苦瓜[J]．山西农业科学，1998,(7)：37-39.
[2]何宇新，于杰，李玲，等. 大孔树脂分离纯化葛根总黄酮工艺研究[J].西南农业大学学报，2006，28(6)：957-960.
[3]李春美,钟朝辉,窦宏亮, 等. 大孔树脂分离纯化柚皮黄酮的研究[J].农业工程学报2006，22(3)：153-157.
[4]孙希云，张琦，孟宪军.大孔吸附树脂分离纯化马齿苋中黄酮类化合物的研究[J].食品与发
酵工业，2006，32(2)：124-127.
[5]汤建萍，周春山，丁立稳.大孔吸附树脂分离纯化荔枝核黄酮类化合物的研究[J]. 离子交换
与吸附，2006，22(3)：551-558.
[6]冯颖，王建国，孟宪军，等.大孔树脂纯化无梗五加果总黄酮工艺研究[J].安徽农业科学2006，34（10）：2169-2171.。