【转帖】吸附树脂分离纯化柚核中的柠檬苦素

2实验部分
2．1 主要仪器
Agilent 1100 Series高效液相色谱仪(德国安捷伦公司)，多用途水域恒温振荡器DSHZ一300(江苏太仓市实验室设备厂)，旋转蒸发仪BC．R205(上海贝凯生物化工设备有限公司)，电子天平MP200A(上海精科天平厂)，电热鼓风干燥箱101A．1(上海实验仪器有限公司)，中草药粉碎机FYl77(天津泰斯特仪器有限公司)， 自动部份收集器：BSZ-100(上海沪西分析仪器厂)，蠕动泵：BT00—300T(保定兰格恒流泵有限公司)。
2．2 材料与试剂
柠檬苦素(实验室自制)；广西沙田柚柚核(毫州市丰盛药业有限责任公司提供)；高效液相色谱用甲醇、乙腈为色谱纯(国药集团化学试剂有限公司)；其他试剂为分析纯(国药集团化学试剂有限公司)。大孔吸附树脂AB．8(南开大学)，HZ．816、HZ一818、HZ-803、HZ一806(上海华震科技有限公司)，D101(南开大学)。
2．3 高效液相色谱分析方法
2．3．1 色谱条件
色谱柱：ZORBAX SB—C18(4．6mmxl00mm，3．5)；流动相：甲醇：乙腈：水-45：10：45(v／v／v)；流速：0．6mL／min；检测波长：210nm；柱温：20℃。
2．3．2 柠檬苦素曲线的制备
精确称取柠檬苦素10mg，用乙腈溶解定容至10mL，摇匀，作为柠檬苦素标准品溶液。分别取柠檬苦素标准品溶液，用乙腈稀释，配制成1．000mg／mL、0．500mg／mL、0．330mg／mL、0．250mg／mL、0．200mg／mL、O．189mg／mL的溶液。用2．3．1色谱条件各进样10laL，记录与柠檬苦素对应的峰高度(其线性回归方程为：Y=156．333099X+2．2067131，R=O．99732)。结果表明，柠檬苦素在O．189mg／mL~1．000mg／mL范围内具有良好的线性关系。
2．4 吸附液的配制
称取一定量的柠檬苦素(纯度95％)，用乙醇水溶液(v／v)溶解后过滤，滤液作为吸附液。
2．5 大孑L树脂的预处理
将吸附树脂用丙酮充分溶胀后，上柱，用丙酮动态洗脱，直至洗脱液遇水不浑浊；再用无水乙醇置换丙酮，后用去离子水置换出乙醇，至流出液无醇味，保存待用。

2．6 静态吸附和解析实验
2．6．1 静态吸附实验
精确称取预处理的湿树脂1g，装入250mL具塞磨口三角瓶中，加入吸附液50mL，盖紧瓶塞，振荡(频率为100r／rain)吸附12h至平衡。定时取样进行分析，计算吸附量及吸附率，绘制了静态吸附动力学曲线，并考察了吸附液浓度、pH对吸附的影响。
2．6．2 静态解析实验
取上述过滤后的树脂，用去离子水洗去表面未被吸附的柠檬苦素，再加入一定体积浓度的乙醇水溶液50mL，振荡(频率为100r／rnin)解析12h，测定解析液中柠檬苦素含量，计算解吸率。考察了洗脱剂浓度、pH、洗脱温度对解析的影响。

2．7 动态吸附和解析实验
室温下，吸附液以一定的流速通过装有树脂的层析柱，测定流出液中柠檬苦素的含量，考察吸附液流速对树脂吸附性能的影响，绘制树脂的泄露曲线，确定最佳上柱流速。对已吸附的树脂用乙醇溶液以一定的流速进行动态解析实验，考察洗脱剂流速对树脂解析性能的影响，绘制解析曲线，确定最佳洗脱液流速。

3结果与讨论
3．1 吸附液中乙醇和水比例的确定及树脂的筛选
3．1．1 吸附液中乙醇和水的比例的确定
配制不同乙醇含量的吸附液，选用HZ．816树脂进行静态吸附实验，结果见图1。通常一种成分在某种溶剂中溶解度大，则在该溶液中树脂对该物质的吸附力就小，反之亦然。柠檬苦素在乙醇中溶解度大，在水中几乎不溶解。图1表明随着乙醇比例的提高吸附量先升高后降低。50％乙醇配制的吸附液，树脂吸附量最高，因此，选择50％的乙醇配制吸附液。
3．1．2 树脂的筛选
选择6种树脂进行静态吸附试验，结果见图2。图2表明HZ．816的吸附率明显高于其它吸附树脂，因此选用HZ．816进行后面的研究。
3．2 静态吸附实验
3．2．1 静态吸附动力学曲线
在充分的时间内用HZ-816树脂做吸附测定，绘制静态动力学曲线见图3。由图3可以看出，吸附过程中前1h内，吸附率大幅上升，2h以后增加缓慢，在4h内达到平衡，之后吸附率基本没有变化，故实验中静态吸附试验应控制在4h以上。

3．2．2 吸附液浓度对吸附的影响
配制不同浓度的吸附液，进行静态吸附试验，结果见图4。由图4可知，随着吸附液浓度的升高，吸附率先迅速升高，当吸附液浓度大于0．25mg／mL时，吸附率增长缓慢。
3．2．3 吸附液pH值对吸附的影响
调吸附液pH值，测定pH值对树脂吸附率的影响见图5。由图5可以看出，随着pH的升高吸附率先缓慢上升后迅速下降的，柠檬苦素分子有两个内酯环，pH 值的增加会使柠檬苦素分解的可能性增大，特别在碱性条件下，柠檬苦素易分解。在酸性条件下，柠檬苦素以分子形态存在，利于吸附。pH为2．97时，吸附率最高，因此选用吸附液的pH值
为2．97。
3．3 静态解析实验
3．3．1 洗脱液浓度对吸附的影响
由图6可以看出，随着乙醇比例的提高，解析率先快速升高，然后下降。随着乙醇的比例升高，解析液的强度升高，洗脱率上升是正常的，不过当到90％时，反而下降可能是因为我们的目标物质在乙醇水溶液中有个最佳溶解度，因此当乙醇含量太高时，目标物质溶解度降低，洗脱率反而会下降。考虑到70％的乙醇洗脱率已经到达96．45％，而且增加乙醇的含量也会增加生产成本，故选择70％的乙醇水溶液作为洗脱液。
3．3．2 洗脱温度对解析的影响
由表1可知，随着温度的升高解析率在升高，证明了解析的过程是吸热的。考虑到温度对洗脱的影响不大，因此选择室温作为解析温度。

3．4 动态吸附与解析
3．4．1 上柱流速对吸附的影响
量取50mL HZ．816树脂装柱，上柱吸附液中柠檬苦素浓度约为0．457mg／mL，调pH=3．0后，将上柱液以1BV／h，2BV／h，3BV／h的流速通过树脂柱进行动态吸附考察，结果见图8。由图8可知，上柱液流速越慢，泄漏点出现的越晚，树脂吸附效果越好。3种流速以1BV／h效果最佳，树脂的动态吸附量为4．632mg／mL，最大溶液处理量为10BV。因此选择HZ．816树脂吸附柠檬苦素物质的最佳流速为lBV／h。
3．4．2 洗脱液流速对解析的影响
分别用70％的乙醇水溶液以1BV／h，2BV／h，3BV／h的流速对已经吸附过的树脂进行解吸处理，结果见图9。由图9可以看出，随着洗脱剂流速的减小，洗脱曲线收敛性增强。1BV／h流速时，解析液中柠檬苦素含量峰值最高而且集中，10BV的洗脱剂即可将柠檬苦素全部洗脱下来，洗脱流速越高，洗脱
液用量增加，柠檬苦素分布就越分散。考虑到生产效率和成本等因素，选用1B、 流速为解吸液上柱速度。
综合以上实验结果，确定HZ一816大孔吸附树脂分离柠檬苦素的最佳工艺条件：调上柱液pH=3．0左右，提取液中柠檬苦素0．46mg／mL，上柱流速1BV／h：洗脱剂为70％的乙醇水溶液，洗脱流速1BV／h。

3．5 工艺条件的应用
精确称量干燥的柚核粉60g(粒径>40mesh)，用滤纸包裹，放入索氏浸提缸，配60％的乙醇水溶液(v／v)300mL，加入500mL烧瓶中，油浴加热T=110*C，进行索氏提取7h，得到提取液，作为吸附液。采用以上选择的最佳工艺条件进行柚核中的柠檬苦素分离纯化，收集所需成分。吸附、解吸附前后样品液的色谱图见图10，对比可知，经树脂分离纯化后可去除大部分杂质，柠檬苦素相对峰面积明显提高，经计算柠檬苦素的含量由2．1％提高到了47．1％，提高了22倍。
4结论
1．静态法研究了6种大孔附树脂对柠檬苦素的吸附和解析性能。筛选出HZ-816能有效地吸附柠檬苦素，吸附率为49．04％，洗脱率达到96．45％。
2．在优选的工艺条件下：柠檬苦素样品溶液经HZ．816树脂吸附与脱附后回收率为60％，含量由2．1％提高到47．1％，提高了22倍。

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