大孔樹脂法分離原花色素的初步研究

鄭永麗

（天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程系，天津 300402）

大孔樹脂法分離原花色素的初步研究

鄭永麗

（天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程系，天津 300402）

在靜態(tài)吸附條件下，考查了原花色素在4種大孔吸附樹脂的吸附量，篩選出X-5樹脂，進(jìn)一步測定其動泄露曲線為Q=-41.78C2+64.14C-12.10，解吸率為80%，并考查了X-5樹脂的再生能力。

大孔樹脂；原花色素；分離

采用大孔樹脂進(jìn)行天然產(chǎn)物的分離純化，同傳統(tǒng)方法如溶劑萃取法相比，溶劑用量大為減少，在操作全過程中一般只使用水與乙醇溶劑，具有無殘留，無污染，無副作用等特點(diǎn)。正是由于大孔樹脂具有上述優(yōu)點(diǎn)使得它已成為目前天然植物有效成份分離富集的首選方法。國內(nèi)外對原花色素的藥理作用已進(jìn)行了較深入的研究，但對其分離與純化的研究報道還比較少，本實驗將大孔樹脂應(yīng)用于原花色素的分離純化，在原花色素經(jīng)浸提劑粗提的基礎(chǔ)上，采用國產(chǎn)大孔吸附樹脂進(jìn)行分離富集，對分離純化過程中的操作條件進(jìn)行了初步研究。

1 實驗材料及儀器

實驗材料：葡萄籽（河北張家口）；原花色素標(biāo)準(zhǔn)品（天津市尖峰有限公司）；大孔吸附樹脂均來自南開大學(xué)化工廠；其它試劑均為試劑純。

儀器：超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；恒溫槽（北京市醫(yī)療設(shè)備總廠）；樹脂柱（天津金鴿玻璃儀器廠）。

2 實驗部分

2.1 吸附樹脂的篩選

分別稱取預(yù)處理過的大孔吸附樹脂X-5、AB-8、NKA-9、D3520各2.00 g置于四個錐形瓶中，分別加入10 mL原花色素標(biāo)準(zhǔn)品溶液，封口，室溫下，置于超聲波清洗器中振蕩。每隔10 min從上清液中取樣離心后，測其吸光度值以檢測原花色素含量，吸附平衡后過濾，并用去離子水沖洗樹脂，瀝干后加入洗脫劑，按上述操作步驟，再測解吸過程的吸光度變化。

2.2 原花色素在大孔吸附樹脂上吸附時間的測定

分別配制一定濃度的原花色素溶液各500 mL，加入2.00 g吸附樹脂，靜態(tài)吸附并間歇振蕩，每隔一段時間測定溶液的吸光度，計算原花色素吸附率，對時間作圖，得到原花色素的吸附時間曲線。

2.3 樹脂吸附量與原花色素濃度的關(guān)系的測定

將經(jīng)過預(yù)處理好的X-5型大孔吸附樹脂，用蒸餾水洗凈，瀝干水分后，分別稱取樹脂2.00 g 5份放入250 mL三角燒瓶中，再加入不同濃度100 mL的原花色素溶液（濃度用A0表示），間歇振蕩，待吸附達(dá)到飽和后，離心分離，測定原花色素溶液的平衡濃度，計算吸附量，以吸附量對原花色素濃度作圖，經(jīng)計算機(jī)擬合，得到樹脂吸附量與原花色素濃度的關(guān)系。

3 實驗結(jié)果與討論

3.1 樹脂的篩選

由于葡萄籽提取物具有多酚結(jié)構(gòu)和糖甙鏈，具有一定的極性和親水性，生成氫鍵的能力較強(qiáng)，有利于弱極性和極性樹脂的吸附，但是，吸附作用力太強(qiáng)并不利于解吸。NKA-9樹脂雖然吸附量大，但是解吸率低，因而不適用于分離；NKA-Ⅱ和D3520樹脂可能是由于本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對原花色素的吸附作用較差，因而也不能應(yīng)用于原花色素的分離。所以實驗中采用了X-5樹脂作為吸附劑。各種樹脂的吸附性能如表1所示：

3.2 吸附時間的確定

由圖1可知，吸附平衡時間大約在2 h左右，吸附率達(dá)到99.32%。

3.3 解吸曲線

前面通過測定四種樹脂的吸附曲線，已將NKA-9和NKA-2型樹脂淘汰，由圖2可知，X-5型樹脂的最終解吸率約為0.8，解吸時間較短，解吸速率較快，解吸效果較好。

表1 不同樹脂的物理參數(shù)

圖1 X-5樹脂吸附曲線

圖2 X-5樹脂的解吸曲線

3.4 濃度對樹脂吸附量的影響

對于一定量的吸附質(zhì)來說，吸附劑用量增大，意味著吸附總表面增大，吸附質(zhì)在吸附劑上的分布較松散，從而吸附劑對吸附質(zhì)的物理作用和化學(xué)作用加強(qiáng)，吸附量增加。

從圖3可以看出，隨著溶液濃度的增加樹脂對原花色素的吸附量也隨之上升，當(dāng)溶液濃度為2.35 mg/mL后樹脂吸附量達(dá)到最高，即樹脂吸附量達(dá)到42.60 mg原花色素/g樹脂；原花色素濃度繼續(xù)上升，而樹脂吸附量反而下降，影響因素還有待于進(jìn)一步研究。根據(jù)擬合得出吸附液濃度C(mg/mL)與樹脂吸附量Q（mg/mL）具有一定的比例關(guān)系：Q=-41.78C2+64.14C-12.10。今后擴(kuò)大實驗時應(yīng)參考這條曲線來確定合適的樹脂用量及原花色素提取液濃度。

3.5 樹脂再生性能

吸附樹脂除了吸附目標(biāo)產(chǎn)物之外，還會吸附雜質(zhì)，而這些雜質(zhì)會毒化樹脂，因此必須在下一次使用時再生樹脂。本試驗以X-5型樹脂為例考察了樹脂的再生性能，X-5樹脂在連續(xù)使用5次后吸附率（%）分別為：91.34、90.89、90.76、86.38、80.26，下降較明顯，因而應(yīng)該每使用5次進(jìn)行一次再生。X-5型樹脂的再生方法是依次用無水乙醇、5%NaOH浸泡，最后用蒸餾水沖洗至中性。經(jīng)再生后的樹脂吸附率可達(dá)到91.32%，與新品的吸附能力基本相同，而且樹脂可以重復(fù)利用50次以上。

圖3 原花色素濃度同樹脂吸附量關(guān)系

4 結(jié)論

在靜態(tài)吸附條件下，X-5樹脂對原花色素的吸附率為99.32%，進(jìn)一步測定其動泄露曲線為Q=-41.78C2+64.14C-12.10,解吸率為80%。

[1]李杰濱，譚秀濱，梁云霞.大孔吸附樹脂在藥物分離提取方面的應(yīng)用[J].制劑技術(shù)，2002，11（12）14.

[2]王勇強(qiáng)，宋義軍，堵年生.大孔樹脂附——高碘酸鉀法測定御蓯蓉口服液中甘露醇的含量.天然產(chǎn)物研究與開發(fā).2001.13（4）：36-37.

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10.3969/j.issn.1008-1267.2010.01.016

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2009-10-12