王曉婷，康明麗*，宋麗君，閆家蔭

河北科技大學(xué)食品與生物學(xué)院（石家莊 050018）

黑玉米（Black corn，ZeamaysL.）又稱為黑糯米、紫玉米，是被子植物門(mén)單子葉植物綱，為禾本目玉蜀黍?qū)僦参颷1]。與其他谷物相比，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高[2]，并且含有豐富的微量元素、不飽和脂肪酸和人體必需氨基酸，尤其含有豐富的花青素，賦予黑玉米多種保健功能，既可作為糧食食用也可用于保健產(chǎn)品中。在膳食健康化的新潮流下，黑玉米產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，又因其易于種植且產(chǎn)量較高而產(chǎn)地遍布全國(guó)[3]。雖然黑玉米中花青素含量較為豐富，但因提取出的黑玉米花青素粗提液含有大量多糖、脂肪和蛋白質(zhì)而不易保存，且在黑玉米花青素純化工藝方面還未完善，所以亟需選取合適的純化方法對(duì)其進(jìn)行純化。

大孔吸附樹(shù)脂是一類具有大孔結(jié)構(gòu)的高分子吸附材料，主要通過(guò)物理途徑進(jìn)行篩選和純化樣品。根據(jù)不同的極性和單體結(jié)構(gòu)的不同，主要分為極性、中極性和非極性3類[4]。據(jù)研究報(bào)道，利用大孔吸附樹(shù)脂在中草藥成分純化中做過(guò)大量研究，如黃酮類化合物精制、皂苷類精制、生物堿類精制以及復(fù)方制劑類精制等[8]。大孔吸附樹(shù)脂法純化花青素的研究較多，如：趙文娟等[5]利用大孔吸附樹(shù)脂法分離純化黑果枸杞中的原花青素，探究其分離純化的工藝條件；劉麗南等[6]利用大孔樹(shù)脂法對(duì)山楂中的原花青素進(jìn)行分離純化，并對(duì)動(dòng)脈血管的舒張作用進(jìn)行探究；原紅霞等[7]在5種大孔吸附樹(shù)脂中篩選出分離純化靜樂(lè)黑枸杞花青素的最佳大孔吸附樹(shù)脂，并優(yōu)化其純化條件。黑玉米花青素的研究重點(diǎn)在于其營(yíng)養(yǎng)保健功能和特殊藥理作用兩方面[21]，對(duì)黑玉米花青素純化工藝尚待優(yōu)化。試驗(yàn)在相關(guān)參考文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，選用3種不同極性的大孔吸附樹(shù)脂，通過(guò)靜態(tài)吸附和解吸試驗(yàn)篩選出適合分離純化黑玉米花青素的大孔吸附樹(shù)脂，對(duì)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)吸附和解吸試驗(yàn)進(jìn)行研究，探究對(duì)黑玉米花青素最佳的分離純化條件，并與純化前濃度進(jìn)行對(duì)比，為黑玉米花青素純化工藝提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 黑玉米花青素的提取

“黑珍珠”黑玉米，采摘自河北省邢臺(tái)市威縣，采摘時(shí)間為2020年5月。取新鮮黑玉米籽粒在60 ℃恒溫干燥后磨粉并過(guò)0.452 mm（40目）篩得粗提物，在干燥、0 ℃且避光的場(chǎng)所保存。將濃度52%的酸性酶液添加到粗提物中，在40 ℃下恒溫振搖15 min后抽濾，將所收集的濾液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行富集濃縮，在轉(zhuǎn)速5 000 r/min條件下高速離心20 min，去除蛋白質(zhì)、脂肪等雜質(zhì)得到濃縮后的濾液，于0 ℃低溫儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

1.1.2 試驗(yàn)藥品

乙酸乙酯（分析純，天津市永大化學(xué)制劑廠）；AB-8型大孔吸附樹(shù)脂（一級(jí)品，天津市光復(fù)精細(xì)化工廠）；X-5型大孔吸附樹(shù)脂（一級(jí)品，天津市光復(fù)精細(xì)化工廠）；DM130型大孔吸附樹(shù)脂（一級(jí)品，天津市光復(fù)精細(xì)化工廠）；氫氧化鈉（分析純，天津市大陸化學(xué)試劑廠）；鹽酸（優(yōu)級(jí)純，天津市歐博凱化工有限公司）；無(wú)水乙醇（分析純，天津市永大化學(xué)制劑廠）；纖維素酶（生化試劑，北京索萊寶科技有限公司）；石油醚（分析純，天津市永大化學(xué)試劑有限公司）；檸檬酸（分析純，天津市大陸化工有限公司）；抗壞血酸（分析純，天津歐博凱化工有限公司）。

1.1.3 儀器與設(shè)備

FA2204B電子天平（上海市安亭電子儀器廠）；RE-600旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海市亞榮生化儀器廠）；LGJ-10D真空冷凍干燥機(jī)（北京四環(huán)科學(xué)儀器廠有限公司）；FW-100高速萬(wàn)能粉碎機(jī)（北京中興偉業(yè)儀器有限公司）；DHG-9003BS電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海新苗醫(yī)療儀器制造有限公司）；UV-5100B紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（上海元析儀器有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 大孔吸附樹(shù)脂的活化

參考許先猛等[9]的方法對(duì)大孔吸附樹(shù)脂進(jìn)行活化，對(duì)3種大孔吸附樹(shù)脂分別使用90%的乙醇浸泡24 h，抽濾晾干，加入蒸餾水重復(fù)沖洗至水不渾濁再抽濾至無(wú)醇味為止，使用去離子水配制的5%氫氧化鈉溶液，按照2∶1比例對(duì)大孔吸附樹(shù)脂浸泡12 h，抽濾晾干，加入蒸餾水重復(fù)沖洗至水不渾濁再抽濾至無(wú)醇味為止，使用去離子水配制的5%鹽酸溶液，按照2∶1比例對(duì)大孔吸附樹(shù)脂浸泡12 h，之后抽濾晾干，加入蒸餾水重復(fù)沖洗再抽濾直至中性且無(wú)明顯味道。晾干，常溫下儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 靜態(tài)吸附率和解吸率的計(jì)算

準(zhǔn)確稱取2.0 g大孔吸附樹(shù)脂于150 mL錐形瓶中，加入40 mL黑玉米花青素粗提液樣品溶液，在25 ℃條件下恒溫振蕩12 h，振蕩速率250 r/min，抽濾晾干，用100 mL 90%乙醇洗脫。通過(guò)式（1）和（2）計(jì)算吸附率和解析率。

式中：c初始為樣液吸附前的初始濃度，mg/mL；c吸附后為樣液吸附后的吸附濃度，mg/mL；c解吸液為解吸液中花青素的濃度，mg/mL；V解吸液為解吸液的體積，mL；V吸附后為平衡吸附后樣液的體積，mL。

1.2.3 大孔吸附樹(shù)脂對(duì)黑玉米花青素靜態(tài)吸附與解吸試驗(yàn)

1.2.3.1 吸附時(shí)間對(duì)大孔吸附樹(shù)脂吸附效果的影響

準(zhǔn)確稱取2.0 g大孔吸附樹(shù)脂于150 mL錐形瓶中，加入40 mL 1.5 mg/mL黑玉米花青素粗提液樣品溶液，在25 ℃條件下恒溫振蕩12 h，振蕩速率250 r/min，每隔1 h取樣測(cè)定樣品中的黑玉米花青素含量，以時(shí)間為橫坐標(biāo)、吸附率為縱坐標(biāo)，繪制大孔吸附樹(shù)脂的靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)曲線[10]。

1.2.3.2 吸附溫度對(duì)大孔吸附樹(shù)脂吸附效果的影響

準(zhǔn)確稱取2.0 g大孔吸附樹(shù)脂于150 mL錐形瓶中，加入40 mL 1.5 mg/mL黑玉米花青素粗提液樣品溶液，在15，20，25，30和35 ℃條件下恒溫振蕩12 h，振蕩速率250 r/min，每隔1 h取樣測(cè)定樣品中的黑玉米花青素的含量，以時(shí)間為橫坐標(biāo)、吸附率為縱坐標(biāo)，繪制大孔吸附樹(shù)脂的靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)曲線。

1.2.3.3 pH對(duì)大孔吸附樹(shù)脂吸附效果的影響

準(zhǔn)確稱取2.0 g大孔吸附樹(shù)脂于150 mL錐形瓶中，加入40 mL 1.5 mg/mL的黑玉米花青素粗提液樣品溶液，在25 ℃條件下恒溫振蕩12 h，并用5%磷酸氫二鈉和5%磷酸二氫鈉微調(diào)樣品pH為2.0，3.0，4.0，5.0和6.0，振蕩速率250 r/min，每隔1 h取樣測(cè)定樣品中的黑玉米花青素含量，以時(shí)間為橫坐標(biāo)、吸附率為縱坐標(biāo)，繪制大孔吸附樹(shù)脂的靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)曲線。

1.2.3.4 大孔吸附樹(shù)脂的解吸動(dòng)力學(xué)曲線

將吸附完全的大孔吸附樹(shù)脂抽濾晾干置于具塞錐形瓶中，加入不同體積分?jǐn)?shù)乙醇溶液對(duì)大孔樹(shù)脂進(jìn)行解吸，并以時(shí)間為橫坐標(biāo)，解吸液中的黑玉米花青素含量為縱坐標(biāo)，繪制靜態(tài)解吸曲線[11]。

1.2.4 大孔吸附樹(shù)脂對(duì)黑玉米花青素動(dòng)態(tài)吸附與解吸試驗(yàn)

上樣黑玉米花青素粗提液經(jīng)過(guò)已處理的大孔吸附樹(shù)脂，通過(guò)濕法裝柱至LG聚四氟活塞層析柱中層析，收集層析后的濾液，測(cè)定吸附殘液中的黑玉米花青素濃度。因在大孔吸附樹(shù)脂的吸附下，隨著樣液體積的增加，花青素濃度降低，為表現(xiàn)在不同條件下大孔吸附樹(shù)脂的吸附效果，以吸附殘液的體積為橫坐標(biāo)、殘液中的黑玉米花青素濃度為縱坐標(biāo)，繪制花青素動(dòng)態(tài)吸附曲線。在達(dá)到泄漏點(diǎn)濃度（即吸附濾液濃度為進(jìn)樣前濃度的1/10）時(shí)停止進(jìn)樣。用蒸餾水清洗層析柱并取出作為濾層的大孔吸附樹(shù)脂，此時(shí)大孔吸附樹(shù)脂吸附幾近飽和，使用一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液為解吸劑對(duì)大孔吸附樹(shù)脂進(jìn)行洗脫，以解吸液的體積為橫坐標(biāo)、解吸液中的花青素含量為縱坐標(biāo)，繪制動(dòng)態(tài)解吸曲線[12]。

1.2.4.1 上樣量對(duì)動(dòng)態(tài)吸附效果的影響

當(dāng)濾液中的花青素濃度為上樣提取液中花青素濃度的1/10時(shí)，認(rèn)為達(dá)到泄漏點(diǎn)濃度。收集50 mL經(jīng)過(guò)預(yù)處理的大孔吸附樹(shù)脂，濕法裝柱裝入層析柱中，加入120 mL質(zhì)量濃度1.5 mg/mL黑玉米花青素粗提液，控制其流速60 mL/h，收集濾液，每10 mL為1個(gè)單位，測(cè)定其中的花青素濃度，并以濾液體積為橫坐標(biāo)，10 mL濾液中的黑玉米花青素濃度為縱坐標(biāo)，繪制動(dòng)態(tài)吸附曲線。

1.2.4.2 上樣流速對(duì)動(dòng)態(tài)吸附效果的影響

在層析柱中濕法裝柱50 mL經(jīng)過(guò)預(yù)處理的大孔吸附樹(shù)脂，并加入120 mL質(zhì)量濃度1.5 mg/mL黑玉米花青素粗提液，控制其流速為20，40，60，80和100 mL/h，收集濾液，每10 mL為1個(gè)單位，測(cè)定其中的花青素濃度，并以濾液體積為橫坐標(biāo)，10 mL濾液中的黑玉米花青素濃度為縱坐標(biāo)，繪制動(dòng)態(tài)吸附曲線。

1.2.4.3 解吸液濃度對(duì)動(dòng)態(tài)解吸效果的影響

對(duì)吸附飽和的大孔吸附樹(shù)脂需要使用合適的解吸液進(jìn)行解吸處理，解吸液的選擇主要是不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液。因此，選擇使用150 mL的40%，50%，60%，70%和80%的乙醇溶液，以流速60 mL/h進(jìn)行解吸，以10 mL為1個(gè)單位收集解吸液并測(cè)定黑玉米花青素濃度，以濾液體積為橫坐標(biāo)，10 mL解吸液中的黑玉米花青素濃度為縱坐標(biāo)，繪制動(dòng)態(tài)解吸曲線。

1.2.4.4 解吸流速對(duì)動(dòng)態(tài)解吸效果的影響

對(duì)吸附飽和的大孔吸附樹(shù)脂需要使用合適的解吸液進(jìn)行解吸處理，解吸液為150 mL體積分?jǐn)?shù)60%的乙醇溶液，以流速20，40，60，80和100 mL/h進(jìn)行解吸，測(cè)定解吸液中的黑玉米花青素解吸率，以解吸液流速為橫坐標(biāo)，解吸率為縱坐標(biāo)，繪制動(dòng)態(tài)解吸柱形圖。純化效率驗(yàn)證試驗(yàn)取純化后的黑玉米花青素提取液于分光光度計(jì)，根據(jù)花青素標(biāo)準(zhǔn)品標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算濃度，對(duì)比純化前的提取液，比較純度差異[13]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

每組試驗(yàn)重復(fù)3次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示，使用SPSS Statistics 25進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，通過(guò)Duncan檢驗(yàn)分析各組數(shù)據(jù)的差異顯著性（p＜0.05），并使用Origin 2019繪圖。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 大孔吸附樹(shù)脂對(duì)黑玉米花青素靜態(tài)吸附與解吸試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 不同大孔吸附樹(shù)脂的選擇

對(duì)3種大孔吸附樹(shù)脂進(jìn)行靜態(tài)吸附和解吸試驗(yàn)，結(jié)果如圖1所示。在靜態(tài)吸附試驗(yàn)時(shí)，AB-8型樹(shù)脂的吸附率可達(dá)91.3%，DM-130型樹(shù)脂的吸附率達(dá)84.9%，而X-5型樹(shù)脂的吸附率較小，結(jié)果為76.6%?？赡苁腔ㄇ嗨睾卸鄠€(gè)羥基和酚羥基基團(tuán)，比較容易被含有酯基的吸附樹(shù)脂所吸引形成氫鍵結(jié)合，從而分離親水物質(zhì)和疏水物質(zhì)，而AB-8型樹(shù)脂屬于弱極性大孔吸附樹(shù)脂，對(duì)水溶性、弱極性物質(zhì)的純化極佳，所以能夠達(dá)到較高的吸附率。X-5型樹(shù)脂主要為苯乙烯型非極性共聚體，適用于大分子物質(zhì)分離純化[14]，對(duì)于花青素雜質(zhì)的吸附過(guò)多，造成成品含量較低。DM-130型樹(shù)脂為聚苯乙烯型吸附樹(shù)脂，適用于具有疏水性的物質(zhì)提取[15]，較AB-8型有一定差異。解吸過(guò)程中，與X-5型樹(shù)脂和DM-130型樹(shù)脂相比，AB-8型樹(shù)脂的解吸率較高。綜合吸附試驗(yàn)考慮，AB-8型大孔吸附樹(shù)脂更適合用于對(duì)花青素的吸附。

圖1 不同大孔吸附樹(shù)脂的選擇結(jié)果

2.1.2 吸附時(shí)間對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂吸附效果的影響

由圖2可以看出，AB-8型大孔吸附樹(shù)脂在0～2 h內(nèi)吸附率急劇增加，在9 h后增長(zhǎng)速率減緩，之后達(dá)到吸附平衡，并在12 h時(shí)吸附率達(dá)97.6%。通過(guò)試驗(yàn)可以得知，AB-8型大孔吸附樹(shù)脂對(duì)黑玉米花青素具有良好的吸附效果，出現(xiàn)先增快后增慢的情況主要原因可能是前期即0～7 h時(shí)吸附樹(shù)脂未飽和，開(kāi)始大量吸附花青素，到后期9～12 h時(shí)吸附近飽和，原因可能是AB-8型大孔吸附樹(shù)脂中的疏水基開(kāi)始排斥有效物質(zhì)或者粗提液中花青素吸附完畢，導(dǎo)致吸附率達(dá)到最高點(diǎn)并保持平衡。因此，根據(jù)吸附動(dòng)力學(xué)研究，大孔吸附樹(shù)脂的吸附時(shí)間9 h較好。

圖2 吸附時(shí)間對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂吸附率的影響

2.1.3 吸附溫度對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂吸附效果的影響

由圖3可以看出，溫度對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂的吸附效果有顯著的影響。溫度在15～25 ℃時(shí)，吸附率逐漸增大，在15～35 ℃時(shí)吸附率逐漸降低，在25 ℃時(shí)達(dá)到最高點(diǎn)。原因可能是高溫下，分子活動(dòng)劇烈，吸附樹(shù)脂不易形成分子鍵對(duì)有效物質(zhì)進(jìn)行捆綁，溫度過(guò)低又導(dǎo)致有效成分分子活動(dòng)速率減小不利于分子鍵力的形成，從而吸附率降低[16]。因此，采用25 ℃作為AB-8型大孔吸附樹(shù)脂的靜態(tài)吸附的溫度較好。

圖3 溫度對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂吸附率的影響

2.1.4 pH對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂吸附效果的影響

由圖4可以看出，pH對(duì)大孔吸附樹(shù)脂的吸附能力有較大影響。pH 2～3時(shí)，AB-8型吸附樹(shù)脂的吸附率較低，pH 5時(shí)吸附率最高。pH 5～9時(shí)，吸附率逐漸降低。原因可能是黑玉米花青素為弱酸性物質(zhì)，因此更適合在酸性條件下進(jìn)行吸附，堿性環(huán)境還可能會(huì)破壞花青素的結(jié)合鍵位，造成吸附率不高，吸附效果不好[17]。在酸性條件下對(duì)花青素吸附率較低的原因是酸性環(huán)境使大孔吸附樹(shù)脂失水，大孔吸附樹(shù)脂孔徑增大，導(dǎo)致對(duì)花青素吸附率較低[18]。因此，采用pH 5作為AB-8型大孔吸附樹(shù)脂的靜態(tài)吸附的試驗(yàn)條件較好。

圖4 pH對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂吸附率的影響

2.2 動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)

2.2.1 上樣量對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂吸附效果的影響上樣量對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂吸附效果的影響如圖5所示。樣品體積40 mL時(shí)，殘液質(zhì)量濃度為0.149 mg/mL，為原提取液質(zhì)量濃度1.5 mg/mL的10%，即殘液質(zhì)量濃度達(dá)到泄漏點(diǎn)質(zhì)量濃度。殘液質(zhì)量濃度達(dá)到樣品質(zhì)量濃度的1/10時(shí)的樣品量為最佳上樣量體積，即殘液質(zhì)量濃度突然增大時(shí)的體積作為上樣終點(diǎn)。過(guò)少的上樣量可能會(huì)導(dǎo)致吸附效率降低，無(wú)法發(fā)揮吸附能力，而過(guò)多的上樣量會(huì)導(dǎo)致大孔吸附樹(shù)脂再生能力減弱，造成試驗(yàn)樣品的浪費(fèi)，也導(dǎo)致大孔吸附樹(shù)脂的吸附效率降低，所以選擇上樣量40 mL較好。

圖5 上樣量對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂吸附效果的影響

2.2.2 上樣流速對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂吸附效果的影響

上樣流速不同，導(dǎo)致花青素分子在AB-8型大孔吸附樹(shù)脂內(nèi)部的擴(kuò)散作用不同，因此上樣流速對(duì)吸附效果的影響較大。在不同流速的影響下，隨著流出液體積增加，吸附率逐漸降低，使得殘夜質(zhì)量濃度上升。通過(guò)圖6可以看出，流速20和40 mL/h時(shí)，流出液體積20 mL左右時(shí)殘液質(zhì)量濃度達(dá)到泄漏點(diǎn)濃度，使得泄漏點(diǎn)時(shí)的濃度過(guò)小，原因是上樣流速過(guò)慢造成大孔吸附樹(shù)脂吸附到上樣樣品飽和后無(wú)法持續(xù)吸附，造成吸附時(shí)間增長(zhǎng)，吸附效率降低。上樣流速80和100 mL/h時(shí)，流速過(guò)快，大孔吸附樹(shù)脂還未吸附飽和，形成的分子鍵因?yàn)榱魉龠^(guò)快而被破壞，上樣樣品停留時(shí)間過(guò)短也會(huì)造成吸附效率降低，并且造成樣品的過(guò)多耗費(fèi)[19]。由圖6可知，上樣流速60 mL/h時(shí)，流出液體積20 mL即可達(dá)到泄漏點(diǎn)，耗費(fèi)少，濃度高，吸附效率高，并且節(jié)約時(shí)間，有利于后期試驗(yàn)，故上樣速率選擇60 mL/h。

圖6 上樣速率對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂吸附效果的影響

2.2.3 解吸液濃度對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂解吸效果的影響

在不同體積分?jǐn)?shù)乙醇溶液的洗脫下，解吸率表現(xiàn)出不同程度的增加，隨著流出液體積增加，流出液中花青素濃度降低，以達(dá)到解吸效果。由圖7可以看出，隨著流出液體積增多，流出液質(zhì)量濃度出現(xiàn)先增大后減小趨勢(shì)，原因可能是隨著洗滌液增多，原先吸附的有效物質(zhì)逐漸減少，造成質(zhì)量濃度降低。觀察發(fā)現(xiàn)，所有洗滌液全部在25 mL出現(xiàn)質(zhì)量濃度高峰，隨后逐步降低。其中：40%和80%乙醇溶液洗滌時(shí)，在80和90 mL才達(dá)到泄漏點(diǎn)，對(duì)于洗滌液的體積要求過(guò)高；60%和70%乙醇溶液洗滌時(shí)，在80 mL時(shí)達(dá)到泄漏點(diǎn)，對(duì)于洗滌液濃度要求過(guò)高并且泄漏點(diǎn)明顯滯后，造成效率過(guò)低；50%乙醇溶液洗滌時(shí)，泄漏點(diǎn)固定在60 mL，并且后續(xù)增加流出液體積，濃度變化不大，提取效率高。關(guān)于洗滌劑體積分?jǐn)?shù)越高洗出液質(zhì)量濃度反而越低，可能的原因是有效物質(zhì)是黑玉米花青素，為水溶性物質(zhì)，有機(jī)試劑濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致溶液溶解的有效物質(zhì)減少，達(dá)到飽和后不能繼續(xù)溶解造成泄漏點(diǎn)之后，解吸效率減少[19]。因此綜合考慮，試驗(yàn)選擇50%的乙醇溶液為解吸液體積分?jǐn)?shù)，并且解吸液體積為65 mL。

圖7 解吸液體積分?jǐn)?shù)對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂解吸效果的影響

2.2.4 解吸流速對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂解吸效果的影響

由圖8可以看出，隨著流速增加，解吸率呈先逐漸增長(zhǎng)，再趨于平緩，最后呈逐漸下降趨勢(shì)，流速50 mL/h時(shí)，解吸率達(dá)到最高。原因可能是：流速較慢時(shí)，解吸液在層析柱中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成解吸液解吸飽和，解析效率較低，之后提高流速，吸附效率逐漸增高，最后因流速過(guò)快，解吸液未能成功洗脫而直接流出層析柱[20]，造成浪費(fèi)，解吸效率也逐漸降低。因此，綜合考慮選擇解吸流速50 mL/h較為合適。

圖8 解吸流速對(duì)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂的解吸效果的影響

2.2.5 純化效率驗(yàn)證試驗(yàn)

經(jīng)過(guò)對(duì)純化數(shù)據(jù)驗(yàn)證，與未處理的花青素粗提液純度40.5%相比，純化后黑玉米花青素提取液純度達(dá)73.8%，濃度提高近1倍，說(shuō)明大孔吸附樹(shù)脂有效提高黑玉米花青素濃度。

3 討論

通過(guò)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂對(duì)黑玉米花青素進(jìn)行分離純化，AB-8型大孔吸附樹(shù)脂可有效分離黑玉米花青素粗提液中的雜質(zhì)成分，提高黑玉米花青素的純度。與前人研究對(duì)比，效果較明顯。

3.1 利用同種類型的大孔吸附樹(shù)脂純化效果不同

楊敏[24]利用AB-8型大孔吸附樹(shù)脂純化紫玉米中的花青素，可將純度提高至89.6%，純化效果顯著，原因是利用乙醇提取的粗提液中紫玉米花青素的含量較高，提取率較高，為90.49%，在純化過(guò)程中可顯著提高紫玉米花青素的純度。

3.2 利用不同種類型的大孔吸附樹(shù)脂純化效果不同

原紅霞等[7]利用HPD100型大孔吸附樹(shù)脂純化靜樂(lè)黑枸杞花青素后，純度提高至17.82%，純化效果不明顯，原因是非極性吸附樹(shù)脂，與弱極性吸附樹(shù)脂的AB-8型大孔吸附樹(shù)脂相比，純化花青素的效果較差，且因原料的不同，導(dǎo)致純化效果的差異。許志新等[23]利用D-101型大孔吸附樹(shù)脂純化紫玉米籽粒與穗軸中的花青素，利用70%乙醇-0.02%鹽酸（V/V）作為解吸液，純化后穗軸花青素純度提高至29.76%，籽?；ㄇ嗨丶兌忍岣咧?2.64%，純度較低，原因可能是D-101型大孔吸附樹(shù)脂屬于非極性樹(shù)脂，在解吸液的選擇中，利用乙醇-鹽酸的混合液作為解吸液不利于黑玉米花青素的純化，純化效果較差。朱敏等[25]篩選出X-5型大孔吸附樹(shù)脂對(duì)黑玉米花青素提取效果較好，與AB-8型大孔吸附樹(shù)脂吸附率接近，原因是X-5型樹(shù)脂的吸附率常數(shù)較大，對(duì)黑玉米花青素的吸附速率快吸附效果好。

3.3 利用同種大孔吸附樹(shù)脂對(duì)不同物質(zhì)純化效果不同

李三省等[22]利用AB-8型大孔吸附樹(shù)脂純化黑果枸杞中的原花青素，純化后濃度提高至62.36%，純化濃度不高，原因可能是AB-8型大孔吸附樹(shù)脂屬于弱極性吸附樹(shù)脂，對(duì)原花青素的吸附效果較差而對(duì)花青素的吸附效果較好，故利用AB-8型大孔吸附樹(shù)脂純化原花青素效果較差。陳紅玲等[26]利用AB-8型大孔樹(shù)脂純化玉米須中的總黃酮，純化效果較高，純度為87.9%，原因可能是總黃酮屬于黃酮類物質(zhì)，與花青素相比，更適合于AB-8型大孔吸附樹(shù)脂的純化。

利用試驗(yàn)條件純化效果顯著，純化度較高，具有重要的研究意義，從而完善黑玉米花青素的分離純化工藝。

4 結(jié)論

試驗(yàn)通過(guò)研究3種大孔吸附樹(shù)脂對(duì)黑玉米花青素純化效果的影響，以靜態(tài)吸附率和解吸率為指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)AB-8型大孔吸附樹(shù)脂綜合效果最佳。

結(jié)果表明：在靜態(tài)吸附試驗(yàn)中，調(diào)節(jié)上樣液pH 5，在25 ℃的吸附溫度下吸附時(shí)間達(dá)到9 h效果較好；在動(dòng)態(tài)吸附和解吸試驗(yàn)中，上樣量40 mL、上樣流速60 mL/h、解吸液乙醇體積分?jǐn)?shù)50%、解吸液體積65 mL和解吸流速50 mL/h時(shí)效果較好。

利用上述試驗(yàn)條件純化黑玉米花青素后，黑玉米花青素提取液純度到73.8%，比純化前的濃度提高近1倍左右，外觀形態(tài)為紫黑色粉末，純化效果較為明顯，故可利用AB-8型大孔吸附樹(shù)脂分離純化黑玉米花青素。