欢迎来到证券网市场财经网首页

比较两种大孔树脂动态分离多种甜菊糖苷的研究(一)

来源:时间:2025-04-22 02:59:00

甜葉菊(又名甜菊葉、比较甜茶、两种甜菊草等),大孔动态多种的研拉丁名Steviarebaudiana(Bertoni)Hemsl。树脂原產於南美巴拉圭與巴西山脈交界處,分离近年來被引進中國江蘇、甜菊糖苷山東、比较福建等多地種植。两种最早在《中草藥》中就有記載,大孔动态多种的研甜葉菊味甘、树脂懷平,分离主消渴與高血壓病。甜菊糖苷其使用部位為葉與莖,比较一年中春夏秋三季均有生長,两种種植環境要求不高,大孔动态多种的研是較容易得到的甜味劑生產原料之一。甜菊糖苷是從甜葉菊中製得的成品,具有甜度高且熱量低的優點,目前正逐漸開始代替蔗糖、白糖等甜味劑。且有大量研究表明,甜菊糖苷的二次產物甜菊醇/異甜菊醇可以通過降低肝髒糖異生基因的表達、激活肝髒與肌肉中磷酸化酶、拮抗胰島素等作用參與體內糖代謝過程,對治療二型糖尿病產生積極作用。

大孔樹脂是表麵具有多個孔洞的空心球形顆粒物,屬於高分子材料,具有相互吸附與分子篩的物理原理,常用於汙水處理中,現今也常被用於生產原料中有效成分的純化與分離,分為極性與非極性兩種,現市麵上常見的分離純化用樹脂多為進一步結構改性樹脂,甜菊糖苷專屬樹脂即非極性改性樹脂。以往甜菊糖苷的相關研究都隻是以含量最高的RA和STE為主,卻並未對其他幾種甜菊糖苷進一步的探究說明,而本實驗用LX-T28與LX-T81兩種非極性改性大孔樹脂分別對包括RA與STE在內的七種甜菊糖苷進行吸附/解吸研究,主要目的在於為工業生產甜菊糖苷產品時選用樹脂材料提供參考依據,並對甜葉菊的基礎研究作一定的補充說明。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Agilent1260高效液相色譜儀(安捷倫科技有限公司);SW-LB32T微量折光糖度計(上海圓邁貿易有限公司);BT100-8數顯恒流泵(上海滬西分析儀器廠有限公司);SHZ-82氣浴恒溫振蕩器(江蘇省金壇市中大儀器廠);1.6×16cm玻璃中低壓層析柱(上海聯塔儀器有限公司);ThermoMicroPico17微量台式離心機(美國THERMOSCIENTIFIC公司);TE602-L電子分析天平(Sartorius公司);0.22μmPTFE微孔濾膜和Nylon60.22μm微孔濾膜(天津市科億隆實驗設備有限公司);50μL進樣針(上海安亭微量進樣器廠)。

1.2 試劑與藥物

95%可食用乙醇(鎮江華東器化玻有限公司);乙腈甲醇有機試劑均為HPLC級(國藥集團有限公司),水為純水/純淨水(哇哈哈牌);標準品:RD(≥98%,DST190402-069,成都德思特生物技術有限公司)、Rf(≥98%,DST190802-074,成都德思特生物技術有限公司)、RA(≥98%,PSO945-O025,成都普思生物科技股份有限公司)、STE(≥98%,PS1416-O025,成都普思生物科技股份有限公司)、RC(≥98%,PS0946-O025,成都普思生物科技股份有限公司)、DA(≥98%,19011422,上海同田生物技術股份有限公司)、Rub(≥98%,18112123,上海同田生物技術股份有限公司);精製的甜菊糖苷粉末(≥95%,20181201,江蘇華晶生物科技有限公司);大孔吸附樹脂LX-T28、LX-T81(西安藍曉科技新材料股份有限公司)。

2 實驗方法

2.1 檢測方法

2.1.1 HPLC定性與定量檢測

色譜條件:色譜柱LunaC18(2),250*4.6,5μm,(00G-4252-E0);32%乙腈+68%水為流動相;DAD檢測器,210nm檢測波長;0.5mL/min流速;20μL進樣體積;30℃柱溫。

2.1.2 標準曲線

分別配製甜菊糖苷RD、RA、STE、RF、RC、DA、Rub的標準品溶液100、200、300、400、500、600μg/mL,並混合成具有各糖苷的混合標準品溶液。在HPLC色譜條件下分別測定峰麵積響應值,繪製濃度(μg/mL)-峰麵積曲線圖,分別得到各糖苷標準曲線的回歸方程:

RD:y=6.8806x-17.180,r2=0.9982/r=0.9991

RA:y=8.1894x-75.987,r2=0.9987/r=0.9993

STE:y=10.706x-39.765,r2=0.9991/r=0.9995

RF:y=7.2153x-16.006,r2=0.9974/r=0.9987

RC:y=8.0646x-35.212,r2=0.9997/r=0.9998

DA:y=11.086x-6.0582,r2=0.9988/r=0.9993

Rub:y=11.240x-14.160,r2=0.9986/r=0.9992

2.2 樹脂的預處理

LX-T28與LX-T81兩種樹脂分別先用1~2BV95%可食用乙醇進柱,流速1~2BV/h,浸泡過夜;隨後再用1~2BV95%可食用乙醇洗脫至洗出液與水的混合液(1∶2)不再渾濁,再水衝洗樹脂床直至無醇味即可投入使用。

2.3 靜態吸附

分別稱取預處理後的兩種濕態樹脂(瀝幹至無水滴落狀,1BV≈22mL)1g,各加入35mL15mg/mL的甜菊糖苷水溶液(精製的甜菊糖苷粉末配製),在室溫(25℃)下中低速度震蕩24h後,HPLC測定上清液的成分及含量,計算樹脂的靜態吸附當量。

2.4 靜態解吸

將‘2.3’中吸附飽和兩種濕態樹脂用純水清洗盡殘留的甜菊糖苷溶液,再各加入35mL55%乙醇(95%可食用乙醇配製),在室溫(25℃)下中低速度震蕩24h後,HPLC測定上清液的成分及含量,計算該洗脫劑下的解吸量。

2.5 靜態吸附動力學曲線

分別稱取預處理後的兩種濕態樹脂(瀝幹至無水滴落狀)1g,各加入35mL15mg/mL的甜菊糖苷水溶液(精製的甜菊糖苷粉末配製),在室溫(25℃)下中低速度震蕩25h,收集1、2、4、6、8、11、25h的上清液,HPLC測定上清液的成分及含量,繪製樹脂的靜態吸附動力學曲線。

2.6 靜態解吸動力學曲線

將‘2.5’中吸附飽和兩種濕態樹脂用純水清洗盡殘留的甜菊糖苷溶液,再各加入35mL55%乙醇(95%可食用乙醇配製),在室溫(25℃)下中低速度震蕩24h,收集1、2、4、6、8、11、25h的上清液,HPLC測定上清液的成分及含量,繪製樹脂的靜態解吸動力學曲線。

2.7 泄露曲線/動態吸附曲線

分別稱取20g濕態樹脂,濕法裝填入1.6×16cm的層析柱中。配製15mg/mL濃度甜菊糖苷水溶液,以2BV/h流速上樣,每15min(即0.5BV)收集一次流出液,HPLC檢測每次流出液,當流出液的濃度達上樣溶液濃度的10%時的上樣體積即為即為飽和上樣體積。

2.8 動態解吸曲線

將‘2.7’中吸附飽和的樹脂,中水衝洗幹淨殘留的上樣液後,2BV/h洗脫流速,2BV55%乙醇進柱洗脫(洗脫劑用完後用純水頂出管路中的解吸液),每15min(即0.5BV)收集一次流出液,HPLC檢測每次流出液,檢測洗脫液濃度至‘0’時,達到完全解吸的洗脫體積。

2.9 單柱分離

兩種樹脂分別裝填在1.6×16cm層析柱中。配製15mg/mL濃度甜菊糖苷水溶液,以2BV/h流速上樣,待樹脂床吸附飽和後,中水衝洗幹淨殘留的上樣液,以2BV/h洗脫流速,2BV55%乙醇進柱洗脫(洗脫劑用完後用純水頂出管路中的解吸液),每3min收集一次流出液,HPLC檢測每次流出液,分析幾種甜菊糖苷的出柱先後順序。

3 結果與分析

3.1 樹脂性能參數比較

就工業生產來說,樹脂的吸附當量與產品產量呈正相關趨勢,因此樹脂的吸附能力常作為評價樹脂性能的主要指標。通過比較兩種樹脂的靜態吸附當量,以評價樹脂對於不同甜菊糖苷的吸附性能與綜合吸附性差異。樹脂性能參數的差異見下表1。

從表1可以看出,LX-T81對以上七中甜菊糖苷的靜態吸附當量均高於LX-T28,性能更優。其中差異最顯著的是含量最高的RA和STE,分別是1g樹脂可以吸附166.05mg和72.33mg。此外,同種樹脂對不同甜菊糖苷的吸附能力也有較為明顯的差距,這種現象主要源於幾種甜菊糖苷在精製甜菊糖苷粉末中的含量差異,還包括不同甜菊糖苷的分子量、所帶糖基種類與數目的差異,等等因素,綜合影響樹脂的吸附能力。

3.2 吸附動力學曲線

實際工業生產中,除了目標產物的產量,吸附速度即達到樹脂吸附飽和的時間快慢,也是評價樹脂性能的重要參數之一,見下圖1。

從圖1可以發現,LX-T28與LX-T81的樹脂吸附動力學曲線的變化趨勢幾乎完全一致。表現在0~2h內七種甜菊糖苷的吸附當量隨時間增加而變大,而在2h後吸附當量都趨於穩定,說明兩種樹脂均為較高效的吸附樹脂,達到吸附飽和的時間相近,而曲線中斜率(吸附速度=吸附當量/時間)則表明LX-T81吸附速度稍快於LX-T28。此外,在0~2h內,可以明顯發現七種甜菊糖苷的吸附速度均有較為明顯的差異,依次是RA最快,隨後是STE、RC、RF、Rub、RD,DA最慢。

聲明:本文所用圖片、文字來源《中國食品添加劑》,版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題,請與本網聯係

相關鏈接:甜菊糖苷乙醇乙腈甲醇