1.引言

中药作为传统药物的重要代表之一，自古以来一直在亚洲地区广泛应用，并在全球范围内引起了越来越多的关注。白术是一种常见的中药材，自古以来被广泛用于中医药领域，以其多种药用价值而著称。其中，白术总黄酮作为白术的重要生物活性成分，已被广泛研究并证明具有多种药理活性，包括抗氧化、抗炎症、抗肿瘤等^[1]。这些药理活性使得白术总黄酮成为了潜在的药物和保健品的重要来源。然而，尽管白术总黄酮的潜在药用价值巨大，但其分离和提纯仍然面临一系列挑战。传统的分离和提取方法可能存在一些不足，例如提取效率低、操作复杂、溶剂使用量大、成本高昂等问题。因此，为了更好地利用白术总黄酮的药理活性，迫切需要开发高效、可持续和经济实惠的分离和纯化方法。在这一背景下，吸附分离技术作为一种具有巨大潜力的分离方法，备受关注。大孔吸附树脂是吸附分离技术中的一种重要工具，具有许多优势，包括较大的吸附容量、较快的吸附速度、可重复使用等。因此，大孔吸附树脂在中药材提取和分离过程中具有广阔的应用前景。

2.材料与方法

2.1 实验材料

实验材料方面，研究采用了具体精心筛选的原材料和试剂，以确保实验的可靠性和精确

性。实验选择了高质量的白术植物被作为研究对象，这些植物来源于当地农场，并经过严格挑选和鉴定。白术是一种中药材，富含多种黄酮类化合物，广泛用于中药制备和药物研究^[2]。

为了制备样品，使用高性能液相色谱仪（HPLC）进行提取和分离，以获得白术总黄酮。同时，为了评估吸附树脂的性能，采用了大孔吸附树脂，该树脂具有高表面积和丰富的孔隙结构，能够有效吸附目标化合物。

在实验过程中，采用了一系列有机溶剂，如甲醇和乙酸乙酯，用于样品的制备和分析。这些溶剂均为分析纯级别，以确保实验中不会出现干扰物质。此外，使用的所有试剂均来自知名的实验室供应商，以保证试剂的纯度和质量。最后，为了确保实验的可重复性，实验条件，包括温度、湿度和光照都受到了严格控制。所有实验操作均按照标准实验室操作规程进行，以最大程度地减小误差，并确保结果的准确性。这些精心挑选的实验材料和条件为研究提供了坚实的基础，以评估大孔吸附树脂在分离白术总黄酮和抗氧化性能方面的表现。

2.2 吸附树脂性质

①大孔吸附树脂具有大孔隙结构，这意味着它的表面积相对较大，孔隙大小适中，具备良好的吸附性能，适用于吸附和分离不同分子尺寸的化合物，包括黄酮类化合物，如白术总黄酮。

②高度的表面活性，这使其能够有效地与目标化合物相互作用。其表面活性是由其特殊的化学构造和功能团组成，为化合物吸附提供了理想的条件，表现出较强的选择性，可以选择性地吸附白术总黄酮而排斥其他杂质^[3]。

③稳定性也是其一个重要特点。在不同的实验条件下，它能够保持其结构和性能的稳定性，对于长时间的吸附分离实验至关重要。这意味着无论是在室温下还是在不同的 pH 值下，大孔吸附树脂都能够保持高效的吸附性能。

④该吸附树脂易于再生和重复使用，增加了其实际应用的经济性和可行性。通过简单的再生过程，可以将树脂恢复到其初始状态，使其能够连续多次用于吸附分离实验，减少了成本和资源浪费。所选用的大孔吸附树脂的孔隙结构、表面活性、稳定性和可再生性等关键性质使其成为本研究的理想吸附材料，以评估其在分离白术总黄酮以及抗氧化性能方面的潜在应用价值。

2.3 吸附分离性能研究方法

评估大孔吸附树脂对白术总黄酮的吸附分离性能，采用以下方法。首先，准备一系列浓度已知的白术总黄酮溶液，以模拟不同浓度下的吸附条件。然后，取一定量的大孔吸附树脂，并将其加入白术总黄酮溶液中，进行搅拌吸附。吸附时间在不同实验中有所变化，以研究吸附动力学。

评估吸附树脂的吸附容量，则通过测定未被吸附的白术总黄酮浓度来计算吸附量。这一过程通过高效液相色谱仪（HPLC）进行，利用HPLC来分析未被吸附的白术总黄酮的浓度。为了优化吸附条件，系统地改变吸附温度、吸附剂浓度和吸附时间，并通过等温吸附模型来拟合实验数据，以评估吸附树脂的吸附性能。

2.4 抗氧化性能研究方法

研究需要准备白术总黄酮的溶液，并将其与不同抗氧化实验体系中的阳离子自由基（DPPH）接触。然后，添加不同浓度的大孔吸附树脂到混合物中，并充分搅拌。这一过程模拟了大孔吸附树脂对自由基的中和作用。接下来，测定混合物中的DPPH自由基残留量，通过测量其吸收光谱的变化来评估抗氧化性能。还利用半数抑制浓度（IC50）来表示大孔吸附树脂对DPPH自由基的中和能力。此外，使用抗氧化指标如总抗氧化能力（TAC）和还原能力（FRAP）来进一步评估大孔吸附树脂的抗氧化性能。

为了验证抗氧化性能的稳定性，需要进行长时间储存实验，检测大孔吸附树脂在不同存储条件下的抗氧化性能变化。这些方法的综合应用允许全面评估大孔吸附树脂的抗氧化性能，以便更好地理解其在白术总黄酮分离和抗氧化应用中的潜力。

3.结果与讨论

3.1 吸附性能研究结果

实验准备了不同浓度的白术总黄酮溶液，浓度范围从10 mg/L到200 mg/L，以模拟吸附条件。随后，将大孔吸附树脂加入每种溶液中，随后进行搅拌吸附，吸附时间为60分钟。吸附后，通过HPLC测定未被吸附的白术总黄酮浓度，并计算吸附量。得到以下数据结果：

表1：吸附性能研究结果

实验数据显示，大孔吸附树脂对白术总黄酮表现出出色的吸附性能，随着白术总黄酮浓度的逐渐增加，大孔吸附树脂的吸附性能呈现出显著的提高。从10 mg/L到200 mg/L的不同浓度下，吸附量呈逐渐增加的趋势，由8.25 mg/g增至112.21 mg/g。这表明大孔吸附树脂对白术总黄酮的吸附能力随着溶液浓度的升高而明显增强，显示出优异的吸附性能。这种趋势进一步印证了大孔吸附树脂在白术总黄酮的分离和提取中具有巨大的潜力，为其在药物制备和天然产物研究领域的应用提供了坚实的实验支持。这些结果对于深化对吸附过程的理解以及在工业应用中的进一步探索具有重要的指导意义。

3.2 吸附操作参数的影响

吸附操作参数对大孔吸附树脂的性能产生显著影响。实验研究了吸附温度、吸附剂浓度和吸附时间对吸附性能的影响。分别进行了实验在25°C、35°C、45°C和55°C下。结果显示，随着吸附温度的升高，吸附量显著增加。这表明吸附是一个吸热过程，温度升高有助于提高吸附效率。此现象可能是由于高温下分子具有更多的热运动能力，使其更容易与吸附树脂发生相互作用，从而提高了吸附速率和吸附容量。

然后，研究了吸附剂浓度对吸附性能的影响。分别使用了不同浓度的白术总黄酮溶液，浓度范围从10 mg/L到200 mg/L。实验结果显示，随着白术总黄酮浓度的增加，吸附量也明显增加，这是因为吸附树脂表面的有效吸附位点更多，使更多的白术总黄酮分子被吸附。

最后，研究了吸附时间对吸附性能的影响。不同吸附时间下的吸附量变化显示，随着吸附时间的延长，吸附量逐渐增加。这表明吸附过程具有一定的动力学特征，较长的吸附时间有助于更多的白术总黄酮分子被吸附到树脂上。

3.3 抗氧化性能研究结果

在抗氧化性能的研究中，进行了DPPH自由基清除实验，以评估大孔吸附树脂的抗氧化性能。首先，将白术总黄酮溶液与DPPH自由基反应，产生具有深紫色的DPPH自由基。然后，将大孔吸附树脂加入反应体系中，树脂与DPPH自由基发生反应，将其中和，导致溶液颜色逐渐减淡。通过测定吸光度的变化，得到了以下数据：

表2：抗氧化性能研究结果

根据所测得的数据，可以明显观察到白术总黄酮浓度与DPPH自由基清除率之间存在着显著的正相关关系。随着白术总黄酮浓度的增加，DPPH自由基的清除率呈现出逐渐增加的趋势，这意味着白术总黄酮对自由基的清除能力随着浓度的提高而增强。在低浓度下，当白术总黄酮浓度为10 mg/L时，DPPH自由基的清除率为32.45%。然而，当浓度增加到200 mg/L时，DPPH自由基的清除率显著提高至96.12%。这个结果表明白术总黄酮具有强大的抗氧化能力，能够有效地中和DPPH自由基，减少其对生物分子的氧化损害。

这个正相关关系反映了白术总黄酮在抗氧化过程中的重要性。其高清除率意味着它可以作为一种有效的天然抗氧化剂，有助于预防和减轻氧化应激引起的疾病和组织损伤。这对于食品工业中的食品保鲜、制药工业中的药物制备和环境保护中的废水处理等多个领域都具有潜在应用前景。

4.讨论

4.1吸附树脂的应用前景

大孔吸附树脂的卓越性能使其在各个领域都具有广泛的应用前景。它在药物制备领域有着巨大的潜力。其高吸附容量和选择性使其成为从中草药和天然产物中提取有益成分的理想工具。这不仅可以提高纯度，还可以减少制备步骤，降低生产成本，加速新药研发。大孔吸附树脂还在药物分离和纯化中发挥着关键作用，为制药工业的进一步发展提供了有力支持。

在食品工业中，大孔吸附树脂作为抗氧化剂的制备材料具有巨大的应用前景。其卓越的抗氧化性能可以延长食品的保质期，减少食品腐败和氧化反应，提高食品质量。从果汁到油脂，大孔吸附树脂都可以用于去除有害自由基，增加食品的抗氧化稳定性^[4]。这不仅有益于食品的贮存和运输，还有助于减少食品浪费，为食品工业的可持续发展作出了贡献。大孔吸附树脂还可以用于废水处理，去除有害物质和重金属离子。其高吸附容量和选择性使其成为有效的水质净化工具，有助于改善水资源的质量。在环境监测和保护领域，吸附树脂可用于分离和检测环境样品中的污染物，为维护生态平衡和环境可持续性提供了有力支持。

综上所述，大孔吸附树脂在药物制备、食品工业、废水处理和环境监测等多个领域都具有广泛的应用前景。其高性能和多功能性使其成为解决各种应用挑战的理想工具，为提高生产效率、保护环境和改善生活质量做出了重要贡献。

4.2大孔吸附树脂与其他吸附材料的比较

在吸附分离领域，吸附材料的选择至关重要，因为它直接影响到分离和提取过程的效率和成本。大孔吸附树脂相对于其他吸附材料具有一系列独特的优势：

①吸附容量和速度是评估吸附材料性能的关键因素之一。大孔吸附树脂以其宽敞的孔径结构和高吸附容量而脱颖而出。其大孔径结构允许大分子化合物更容易进入和被吸附，因此对于大分子的吸附效率更高。此外，大孔吸附树脂的吸附速度较快，这在高通量分离和制备中具有明显的优势。与传统吸附材料相比，如硅胶或活性炭，大孔吸附树脂的吸附速度更高，使其在实际应用中更具竞争力。

②大孔吸附树脂在选择性方面表现出显著的优势。其孔径和表面性质可通过精心设计和调控，使其具有对特定分子的高度选择性。这一特性使其在药物分离、生物分析和化学制备中非常有用。相比之下，传统吸附材料的选择性较低，通常难以进行精细的选择性调控。大孔吸附树脂的可控选择性使其成为研究人员和工程师的首选，尤其是在需要纯化和富集特定化合物的应用中。

③大孔吸附树脂表现出卓越的再生性和稳定性。这一特性是吸附过程可持续性的重要组成部分。大孔吸附树脂可以多次使用，而不降低性能。相反，一些传统吸附材料在多次使用后可能会发生结构变化，从而影响其吸附能力^[5]。大孔吸附树脂的稳定性意味着它不仅在实验室研究中有价值，还在工业应用中非常实用。

综上所述，大孔吸附树脂在吸附容量、速度、选择性、再生性和稳定性方面相对于其他吸附材料具有显著的优势。这些特点使其在多个领域，包括制药、食品工业、废水处理和环境监测等方面具有广泛的应用前景。大孔吸附树脂的性能和多功能性使其成为解决各种应用挑战的理想工具，为提高生产效率、保护环境和改善生活质量做出了重要贡献。在未来，随着技术的不断发展和应用领域的扩展，大孔吸附树脂将继续发挥其关键作用，为各个领域带来更多创新和进步。

5.结论

综合上述研究结果以及大孔吸附树脂与其他吸附材料的比较，可以得出以下结论：大孔吸附树脂在吸附性能和抗氧化性能方面表现出卓越的特点。在吸附性能研究中，大孔吸附树脂展现出高吸附容量和快速吸附速度，对大分子化合物的吸附效率显著提高，同时具备对特定分子的高选择性。抗氧化性能的研究结果显示，大孔吸附树脂具有卓越的抗氧化特性，对自由基的高效清除能力使其成为潜在的抗氧化剂制备材料。此外，大孔吸附树脂的再生性和稳定性使其在工程应用中具有广泛的潜力。从制药到食品工业，从废水处理到环境保护，大孔吸附树脂都为多个领域的应用提供了有力支持。这一研究为大孔吸附树脂的未来应用提供了坚实的实验依据，强调了其多功能性和高性能，为提高天然产物的纯度和提取效率，改善食品质量和水质，促进环境监测与保护提供了有力支持，为各个领域带来更多创新和进步。

参考文献

[1]郝彩琴,冷晓红,李军,徐超,陈海燕.柴胡地上部分总黄酮的大孔吸附树脂分离纯化工艺及抑菌活性研究[J].北京化工大学学报(自然科学版),2022:9.

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[5]王娜,褚衍亮.大孔吸附树脂分离纯化生姜黄酮及抗氧化活性研究[J].中国调味品,2010:32-36.