葡萄籽原花青素的分离纯化研究

粮食与食品工业

Vol . 16 ,2009 ,No . 1

Ce real an d Food I n d ust ry

食品科技

葡萄籽原花青素的分离纯化研究

王 璐 , 郑茂强 , 王 猛 , 王四维国家粮食

储备局无锡科学研究设计院 (无锡 214035)

摘 要:对 4 种大孔吸附树脂吸附葡萄籽原花青素的性能进行了筛选 ,研究了 AB - 8 树脂对原花

青素的分离条件 ,在上样浓度为 71 5 mg/ mL ,吸附时间为 4 h ,吸附流速为 3 BV/ h ,用 25 %～ 30 %浓度乙醇进行洗脱时 ,得到纯度大于 95 %、低聚体含量为 671 82 %的原花青素样

品。关键词:原花青素; 葡萄籽; 大孔吸附树脂 中图分类号: TS224

文献标识码:B

文章编号:1672 - 5026 (2009) 01 - 0026 - 03

Study on purif ication of grape seed procyanidins

Abstract : The adso rp tio n perfo rmance of fo ur kinds of macropo ro us adso rbent resin fo r p uri f ying grape seed p rocyanidins are st udied. AB - 8 are investigated.

67 1

Wang L u , Zheng Mao qiang , Wang Meng , Wang Siwei

Wuxi Science Research & Design Instit ute of State Administ ration for Grain Reserve ( Wuxi 214035)

The separatio n co nditio ns of p rocyanidins wit h resin

The p rocyanidins p urit y is mo re t han 95 % and it s oligo mer s co ntent is

1 2

82 % , under t he co nditio n which is 7 5 mg/ mL of sample co ncent ratio n , 3 BV/ h of flow ve

locit y , 25 %～30 % of et hanol co ncent ratio n and adso rbing fo r fo ur ho urs.

Key words : p rocyanidins ; grape seed ; macropo ro us abso rbent resin 原花青素是由单体黄烷 - 3 - 醇以不同聚合度

1 材料与方法 连接而成的多酚类化合物 ,广泛存在于各种植物(如

2

葡萄、银杏、白桦树等) 的核、皮或种籽中 ,目前普遍认为葡萄籽是提取原花青素的最好来源。葡萄籽粗 提物中含有多糖、蛋白等多种杂质 ,且原花青素低聚

1. 1 材料与仪器

体含量较低 ,为提升产品的市场竞争力 ,需进一步分

材料 :D101 、D3520 、AB - 8 、N KA - Ⅱ树脂 ,天

津南开化工厂;原花青素 ,实验室制备。

温振荡器。

仪器 :721 分光光度计; T H Z88 - 1 型多用恒

离纯化[ 1 ] 。近年来发展起来的大孔吸附树脂吸附法受到业界的青睐 ,大孔吸附树脂是 20 世纪 60 年代发展起来的一种新型有机高聚物吸附剂 ,应用于天然植物中活性成分如皂苷、黄酮、内酯、生物碱等大 分子化合物的分离、纯化、提取等方面的研究。对 4

1. 2 试验方法

1. 2. 1 静态吸附和静态吸附动力学试验

在 100 mL 具塞锥形瓶中加入 3 g 经前处理的

塞好 ,放入 25 ℃恒温水浴振荡器中振荡 24 h (振

树脂 ,再加入 50 mL 原花青素水溶液(原液) ,用塞子

种国产大孔吸附树脂进行了筛选试验 ,并研究了上样浓度、洗脱浓度等工艺参数对原花青素样品的纯化分离效果。

荡速度为 160 次/ min) 。静态吸附试验时 , 将树脂与吸附后的原花青素水溶液(样液) 分离 ,测定样液的原花青素浓度 ( mg/ mL ) ; 静态吸附动力学研究时 , 定时取样 , 测定样液中的原花青素浓度

收稿日期:2008 - 07 - 28

26

修回日期 :2008 - 09 - 16

作者简介:王 璐 ,女 ,1982 年出生 ,助理工程师 ,从事生物大分子的分离纯化工作。

( mg/ mL ) , 按下式计算吸附率 ( %) 和吸附量

( mg/ g) 。

? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

粮食与食品工业 Cereal an d Food I n d ust ry

吸附率 = 原液浓度 - 样液浓度 ×100 %

Vol . 16 ,2009 ,No . 1

原液浓度

吸附量 = (原液浓度 - 样液浓度) ×体积树脂干重

1. 2. 2 大孔吸附树脂静态解吸试验

选择不同浓度的乙醇溶液对已吸附原花青素的

树脂进行解吸试验 ,测定解吸后溶液(解吸液) 的体

积( mL ) 和原花青素浓度( mg/ mL ) ,按下式计算解吸率( %) 。

1. 2. 3 原花青素含量的测定铁盐催化分解吸率 = 解吸液浓度 ×解吸液体积 ×100 % (原

液浓度 - 样液浓度) ×体积

图 1 AB28 树脂的静态吸附率 - 吸附时间曲线

1. 2. 4 原花青素中低聚体含量的测定

仪器: 日立液相分析仪; 色谱柱: YMC - Pack Pro C18 ;紫外检测波长:λ= 280 nm ;流动相 A :乙腈

- 水 - 冰醋酸 ,流动相 B : 2 %乙酸溶液 ,梯度洗脱;

流速:1 mL / min ;进样量:10 μL ;柱温;30 ℃。

光光度法 ,略作改进[ 2 ] 。

利于提高生产率。综上所述 , 大孔吸附树脂 AB - 8

具有良好的静态吸附动力学特性 ,适合于用于原花

青素的吸附研究。

2. 3 上样浓度对静态吸附率的影响

将原花青素提取液稀释至不同的浓度梯度 ,加

入等量的 AB - 8 树脂 ,吸附达到饱和后 ,计算树脂

对不同浓度原花青素的吸附率 ,结果如图 2 所示。

图 2 上样浓度对吸附率的影响

2 结果与讨论

2. 1 不同树脂对原花青素吸附解吸的性能参数

据国内研究报道 , AB - 8 、D101 、D3520 和 N KA - Ⅱ4 种大孔吸附树脂对原花青素分离纯化

有较好的效果[ 3 ] 。

表 1 不同树脂对原花青素的吸附及解吸性能 树脂型号

AB - 8 D101 D3520 N KA - Ⅱ

吸附率

/ % 73 01 81 95 42 06 34

最大吸附量

- 1 / mg ·g 103 59 93 93 解吸率

/ % 84 50 98 61 67 12 80

1 1

1 1

1 53 92 1 1

1 1

1 当样品浓度为 71 5 mg/ mL 时 ,树脂对样品的吸附率达到最高。当样品浓度过高或过低时 ,吸附率

13 1 1

43 50

13

从表 1 可知 ,4 种大孔吸附树脂对原花青素的静态吸附性能大小顺序如下:AB - 8 > D3520 > D101 >

N KA - Ⅱ,其中 AB - 8 具有最大吸附量和较高的解吸

率 ,因而作为下面试验的研究对象。

2. 2 树脂对样品吸附率与时间的关系

采用初始浓度为 35 mg/ mL 的葡萄籽提取液对

树脂 AB - 8 进行了静态等温吸附动力曲线研究 ,结

果如图 1 所示。

试验结果表明树脂 AB - 8 吸附 4 h 左右时吸

都有所下降。根据吸附平衡理论 ,当样品浓度过低

时 ,树脂吸附基团与被吸附分子之间的接触机会明显减少 ,导致吸附率下降 ; 而当样品浓度过高时 ,则

会发生多层吸附 ,将微孔堵塞 ,降低内孔的利用率 ,

[ 4 ]

吸附率也便下降 。因此确定上样的最佳浓度为

71 5 mg/ mL 。 2 . 4 上样吸附流速对原花青素动态吸附的影响

原花青素提取液浓度为 71 5 mg/ mL 时 ,考察上样吸附流速对原花青素吸附性能的影响 ,如图 3 所

示。

随着吸附流速的降低 ,穿透点后移。当流出液

流速为 4 BV/ h 时 ,流出液体积为 15 BV 左右时树

27

附率增加便不再明显 ,时间进一步延长反而会使吸附率降低。吸附是以物理吸附为主 ,并伴随化学吸

附的过程 ,根据工业应用的需要 ,吸附速度越快 ,有

? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

食品科技

图 3 吸附流速对吸附性能的影响

王 璐等: 葡萄籽原花青素的分离纯化研究

素中低聚体含量 HPLC 法测定结果如表 2 所示。

表 2 梯度洗脱浓度与原花青素中低聚体含量的变化关系 洗脱浓度

/ % < 20 20～25 25～30 30～35 35～40 40

45

4 4 2 3 0 0

单 体

/ % 640 400 320 020 290 320 164 低聚体

/ % 30 38 30 42 67 82 34 94 16 02 12 8 97

高聚体

/ % 64 98 65 18 36 33 62 04 83 69 87 90

1 1 1 1 1 1

1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1

1

54 14 85

脂便不再吸附样品;当流出液流速为 2 BV/ h 时 ,流

出液体积为 10 BV 左右时树脂方才达到饱和。考虑到对于同一浓度的样品溶液 ,吸附流速过大 ,溶液

与树脂接触时间过短 ,溶液中的有效成分得不到充分吸附;吸附流速过小 ,接触时间过长 ,会导致吸附周期过长[ 5 ] 。因此 ,既要保证适当的吸附速度和吸附率 ,又要保证较高的工作效率 , 确定吸附流速为 3 BV/ h ,此时流出液体积为 12 BV 左右时树脂达到

～

>

45

0

1

1

不同浓度的乙醇具有不同的极性 ,可以把吸附在大孔吸附树脂上的原花青素按照极性差异进行洗 脱 ,达到组分的分离和纯化。在乙醇浓度 < 20 %时 ,

洗脱液中主要为蛋白、多糖等杂质; 在乙醇浓度 >

35 %时 ,洗脱液中主要为原花青素高聚体;乙醇浓度

在 25 %～35 %之间 , 洗脱的样品为原花青素的单体、低聚体和高聚体混合物 ,为收集的主要对象。结

果表明 ,在 25 %～30 %浓度洗脱的样品 ,原花青素纯度大于 95 % 、低聚体含量达到最大值 671 82 %。

吸附饱和状态。

2. 5 洗脱浓度与原花青素得率和纯度的关系

采用原花青素提取液进行上柱 ,不同浓度的乙

醇溶液进行梯度洗脱 ,不同组分中原花青素的纯度

及得率如图 4 所示。

图 4 梯度洗脱乙醇浓度与原花青素纯度及得率的关系

3 结论

通过对大孔吸附树脂进行筛选和吸附解吸条件

研究 ,确定 AB - 8 适合原花青素的分离纯化。在上样浓度为 71 5 mg/ mL ,吸附时间为 4 h ,吸附流速为

3 BV/ h ,用 25 %～30 %浓度乙醇进行洗脱时 ,可得

到纯度大于 95 %、低聚体含量为 671 82 %的原花青素样品。

参考文献

[ 1 ] 国 植 ,徐 莉. 原花青素:具有广阔发展前景的植物药

[J ] . 国外医药:植物药分册 ,1996 ,11 (5) :196.

[ 2 ] 傅武胜 ,蔡一新 ,林丽玉 ,等. 铁盐催化比色法测定葡萄

籽提取物中的原花青素[J ] . 食品与发酵工业 ,2001 ,27

(10) :57 - 61 .

从图中可以看出 ,洗脱液中原花青素的纯度随着乙醇浓度的升高而逐渐增加 ,在 25 %浓度后纯度

均在 90 %以上。洗脱液中原花青素得率在不同乙

[ 3 ] 孙 芸 ,谷文英. 大孔吸附树脂对葡萄籽原花青素的吸

附研究[J ] . 离子交换与吸附 ,2003 ,19 (6) :561 - 566 . 楂果中原花青素的研究 [ J ] . 现代食品科技 , 2006 , 22

(2) :16 - 19.

[ 4 ] 张泽生 ,赵春艳 ,曹力心 ,等. 大孔吸附树脂分离纯化山

醇浓度时比例差别较大。

2. 6 洗脱浓度与原花青素低聚体含量的关系

采用大孔吸附树脂对原花青素提取液进行纯化 ,

用不同浓度的乙醇溶液进行梯度洗脱 ,洗脱后原花青

28

[ 5 ] 何 钊 ,吴彩娟 ,任其龙. 原花青素在 X - 5 树脂上吸附性

能的研究[J ] . 中国食品学报 ,2006 ,6 (2) :50 - 53.

? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ztx8.html