大孔树脂纯化山茶甙的工艺研究

【摘要】 ［目的］考察大孔树脂对山茶甙的纯化效果，优化其工艺条件。［方法］以吸附率、吸附量和解吸率为依据，筛选最佳大孔树脂。采用正交设计，以转移率为指标，考察pH值、吸附时间、供试液浓度、树脂与供试液体积比等因素对大孔树脂吸附的影响。［结果］YWD01G2为最佳吸附树脂。当pH 6～7、时间8h、供试液浓度0.05g/mL、体积比1∶1.5时，大孔树脂对于山茶甙的吸附效果最佳。以50％乙醇洗脱，可以获得产品山茶甙含量为82.3%。［结论］大孔树脂处理可显著提高山茶甙含量，其工艺简便可行。

【关键词】 大孔树脂；山茶甙；纯化；工艺条件

　　Abstract： ［Objective］ To observe the effect of tea saponin purified by macroreticular resins，optimize the technique conditions.［Method］ To screen the best macroreticular resin in terms of adsorption rate，capacity and desorption rate.Orthogonal test was used to observe the effect of pH，time，concentration and volume ratio of resin to solution on adsorption.［Result］ YWD01G2 was best resin for adsorption.Its optimum conditions were pH6～7，time 8h，concentration 0.05g/mL，ratio 1：1.5.The saponin content reached 82.3% in elution of 50% ethanol.［Conclusion］Saponin content could be significantly promoted by macroreticular resin adsorption.The technique was brief and practicable.

　　Key words：macroreticular resin; tea saponin; purification; technique conditions

　　山茶甙是自山茶籽中分离的一种三萜皂甙类化合物，它的分子结构中含有亲水性的糖体和疏水性的配基［1］。它不仅是一种天然非离子型表面活性剂，具有乳化、分散、润湿、去污、发泡、稳泡等多种表面活性，而且具有抗菌杀虫、抗渗消炎、化痰止咳、镇痛、抗癌等功效［2］。本实验对山茶甙具吸附性的大孔树脂进行筛选，并通过正交设计，确定了大孔树脂纯化分离山茶甙的最佳工艺。

　　1 实验材料

　　药物和试剂：粗山茶甙：浙江中野植物技术公司生产，山茶甙含量为61.5%；大孔树脂：河北沧州化工有限公司生产；甲醇、乙醇、盐酸、氢氧化钠、香草醛、浓硫酸，均为分析纯。仪器：U3010型紫外光谱仪，日本日立有限公司制造。

　　2 方法

　　2.1 大孔树脂预处理

　　分别称取各种型号树脂各10g，用50ml95%乙醇浸泡24h，水洗至无醇味，用5%HCl 50ml浸泡2～3h后用水冲洗至中性，然后用5%NaOH 50mL浸泡2～3h后用水冲洗至中性，备用。

　　2.2 吸附实验

　　称取14g粗山茶甙，用700mL水溶解为供试液。将处理后的树脂，加入50 mL山茶甙供试液，于室温下振荡24 h，转速为110 r/min，过滤，测定滤液中剩余山茶甙浓度，计算吸附率和吸附量。吸附率（%）=［（吸附前浓度吸附后浓度）／吸附前浓度］×100；吸附量=［（吸附前浓度吸附后浓度）／树脂干质量］×溶液体积。

　　2.3 解吸实验

　　分别向吸附24h后的树脂中加入100 mL 80%的乙醇，室温下连续振荡12h，过滤，测定滤液的山茶甙浓度，计算解吸率。解吸率=［（解吸后溶液浓度×解吸后溶液体积）／（吸附前溶液浓度×吸附液体积吸附后溶液浓度×吸附液体积）］×100。

　　2.4 正交设计

　　选择最佳吸附和解吸能力的大孔树脂，进一步考察其吸附条件。采用L9（34）正交表进行正交试验设计。称10g树脂，按正交试验条件处理，以100mL80%乙醇洗脱的山茶甙转移率（产品山茶甙量与粗山茶甙量的百分比）为指标，考察供试液的pH值（A）、吸附时间（B）、供试液浓度（C）、树脂与供试液体积比（D）4因素对其影响，因素水平见表1。表1 因素水平（略）

　　2.5 大孔树脂对山茶甙纯化实验

　　采用正交优化实验条件，称20g树脂5份，进行山茶甙吸附后，分别以水、30％乙醇、50％乙醇和80％乙醇各100mL解吸，对解吸液进行真空干燥，测定其山茶甙含量。

　　2.6 含量测定方法

　　按文献方法对山茶甙含量进行比色测定［5］，其标准回归方程为Y=4.85X + 0.06，r=0.99304，Y为山茶甙浓度（mg/ml），X为吸光度，样品浓度在0.04～0.2 mg/ml范围内呈线性关系。

　　3 结果

　　3.1 大孔树脂的筛选

　　通过对12种大孔树脂的吸附和解吸实验，YWD03K、YWD01G2 、01G4、D101、YWD03F、HPD100、HPD400的吸附率较高，吸附量则以YWD01G2 、D101、AB8、HPD100、YWD03F、YWD03K、01G4较高，YWD01G2、D101、X5、HPD450的解吸率较高。见表2。由此可见，吸附率、吸附量和解吸率均较高的为YWD01G2和D101，YWD01G2为最佳，故选择YWD01G2树脂进行纯化山茶甙的吸附工艺考察。表2 大孔树脂的筛选（略）
　　
　　3.2 大孔树脂工艺条件考察

　　正交实验结果表明，在以山茶甙的转移率为指标考察的4个因素中，各因素作用大小次序为：上样体积比>上样浓度>吸附时间>pH。其结果见表3。本实验的最优提取工艺条件为A3B1C1D1，即pH6～7、时间8h、上样浓度0.05g/mL、上样体积比为1∶1.5条件下大孔树脂吸附山茶甙的转移率最高。表3 大孔树脂吸附山茶甙正交试验结果（略）

　　以上述最佳条件，进行了3次试验，分别获得山茶甙的转移率为92.3%、90.4%、 91.2%，均处于较高水平，这表明正交试验结果是正确的。

　　3.3 大孔树脂对山茶甙的纯化效果

　　对吸附后大孔树脂，分别用水、30%、50%、80%乙醇溶液解吸后，所得解吸后产品的山茶甙含量分别为36.2%、72.8%、82.3%、78.7%，转移率分别为25.3％、67.2％、86.9％、91.3％。结果表明，水难以解吸，乙醇有利于解吸。随着乙醇浓度增大，解吸率逐渐升高。而乙醇浓度大于50％时，树脂中吸附的其他杂质也更容易被解吸下来，因此得率虽然增高，但含量有所降低。由此可见，50％乙醇是适合的解吸浓度。

　　4 讨论

　　山茶甙是非离子型表面活性剂，极性较小。本实验采用的大孔树脂多为弱极性树脂，对山茶甙均有一定吸附作用。比较而言，YWD01G2的吸附量、吸附率最高，解吸能力也较好，是一种适合山茶甙分离树脂［34］。正交试验表明，采用YWD01G2对山茶甙进行吸附的最适条件为：PH6～7、时间8h、上样浓度0.05g/ml、上样体积比为1∶1.5。这种条件下的山茶甙转移率最高。吸附后树脂采用50％乙醇解吸，得到的产品山茶甙含量为82.3%，较粗山茶甙含量有较大的提高。因此采用大孔树脂纯化山茶甙的方法是可行的。

参考文献

　［1］Yi Lu，Tatsuya Umeda，Akihito Yagi，etal.Triterpenoid saponins from the roots of tea plant （Camellia sinensis var.assamica ）［J］.Phytochemistry，2000，53：941946.

　　［2］张国运，曹丽云，吴建鹏，等.茶皂素提取工艺及其应用研究进展［J］.日用化学工业，2006，36（3）：1741777.

　　［3］吕永，何庭玉，黄永芳.油茶皂素提取纯化及定量方法研究进展［J］.湖南林业科技，2004，31（6）：4244.

　　［4］何伟，李伟.大孔树脂在中药成分分离中的应用［J］.南京中医药大学学报，2005，21（2）：134136.

　　［5］侯如燕，宛晓春，黄继轸.油茶皂苷标准品的制备及定量方法的比较［J］.食品与发酵工业，2005，31（8）：6265.