劉軍凱 林 貝
(北京化工大學(xué)北方學(xué)院,北京京東燕郊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū),065201)
大孔樹脂吸附分離丹參提取液中丹酚酸B的工藝研究
劉軍凱 林 貝
(北京化工大學(xué)北方學(xué)院,北京京東燕郊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū),065201)
對(duì)國內(nèi)幾種大孔吸附樹脂的丹酚酸B吸附性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)篩選。結(jié)果表明。YWD06樹脂有較好的吸附和洗脫能力;適宜吸附條件:p H值控制在4-5、流速為2BV/h;以70%乙醇為洗脫劑,p H值=5、流速為3BV/h時(shí),洗脫效果好。
丹參 丹酚酸B 大孔樹脂
丹參提取丹酚酸B的提取物中雜質(zhì)含量過高,可導(dǎo)致丹酚酸B性質(zhì)不穩(wěn)定,影響其在食品添加劑和藥物中的應(yīng)用。本文采用大孔樹脂對(duì)丹參提取液進(jìn)行純化,以提高丹酚酸B的純度。
高效液相色譜議(日本島津,SHIMADZU,帶光電二級(jí)管陣列檢測器);丹參(購自某丹參種植基地);丹酚酸B標(biāo)準(zhǔn)品(上海融禾醫(yī)藥科技有限發(fā)展公司,10mg/瓶,批準(zhǔn)文號(hào)233376637)。
2.1 實(shí)驗(yàn)方法
2.1.1 樹脂的預(yù)處理[1]
取一定量的樹脂,用95%的乙醇浸泡24h,然后用乙醇索氏提取24h,再用蒸餾水洗至無醇;然后依次用1mol/L的NaOH、1mol/L的HCl浸泡2-4h,再用蒸餾水洗至中性,備用。
2.1.2 樹脂的選擇
選用了D101、HPD450、HPD600、YWD07、LD605,YWD06、X-5、D160共8種樹脂進(jìn)行試驗(yàn)。
2.1.3 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)[2]
精確量取等量上述8種濕樹脂,分別加入/,浸泡12h后測定提取液中剩余的丹酚酸B的含量M(mg),計(jì)算樹脂的吸附量。
2.1.4 動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)[2]
在一定p H值下,丹參提取液(1.629mg丹酚酸B/m L提取液)以一定的流速通過樹脂柱,測定流出液中組分的含量。
考察上柱液流速、p H值等因素對(duì)樹脂吸附性能的影響,確定較適吸附工藝條件。同樣將已吸附樣品的樹脂進(jìn)行脫附實(shí)驗(yàn),考察洗脫劑的種類、濃度、流速等對(duì)樹脂吸附性能的影響,確定較適的洗脫工藝條件。
2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.2.1 丹酚酸B含量測定[3]
用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑;甲醇-乙腈-甲酸-水(30∶10∶1∶59 v/v/v/v)為流動(dòng)相;檢測波長為286nm,理論板數(shù)按丹酚酸B 峰計(jì)算應(yīng)不低于2000。稱取丹參酚酸B5.6mg,加75%甲醇溶解定容至10m L。
分別精密量取適量剛配好的對(duì)照品,稀釋成0.28mg/m L,0.21mg/m L,0.14mg/m L,0.07mg/m L,0.035mg/m L,然后在規(guī)定的色譜條件下分別精密吸取10μL,注入液相色譜儀,測定。得標(biāo)準(zhǔn)曲線:C=9×10-8S-0.0008 (R2=0.9999)
2.2.2 干膏率測定
將提取液置于恒重M0的蒸發(fā)皿里,水浴蒸干,再與恒溫烘箱105℃下烘3小時(shí),取出稱總重M1。
干膏率=[(M1-M0)/M原料]%
3.1 樹脂的吸附容量
表1 8種樹脂的吸附容量
根據(jù)靜態(tài)吸附容量實(shí)驗(yàn)可見YWD06樹脂的吸附容量效果明顯優(yōu)于其他樹脂,因而選取這種樹脂考察。
3.2 樹脂吸附條件篩選
3.2.1 吸附流速
圖1 不同流速下樹脂的動(dòng)態(tài)吸附曲線
由圖1可以知,流速對(duì)YWD06樹脂動(dòng)態(tài)吸附有一定的影響。在1BV/h和2BV/h的操作流速下,樹脂的吸附效率基本相平,但明顯優(yōu)于3BV/h的操作流速下的樹脂吸附效率。因此選擇2BV/h為較適吸附流速。
學(xué)業(yè)指導(dǎo)內(nèi)容有待完善,組織體系有待健全。目前各個(gè)高校都重視開展學(xué)業(yè)指導(dǎo)工作,學(xué)業(yè)指導(dǎo)內(nèi)容不斷豐富和深化,但尚未達(dá)到一個(gè)全面深入的程度。所以高校還需要繼續(xù)深化學(xué)業(yè)指導(dǎo)工作,以集中教育為主,根據(jù)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)情況、學(xué)業(yè)規(guī)劃,有針對(duì)性地引導(dǎo)學(xué)生找到適合自己的學(xué)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,從而形成較為全面規(guī)范的學(xué)業(yè)指導(dǎo)體系。
3.2.2 上柱液pH值
由圖2可知,上柱液的pH值對(duì)樹脂動(dòng)態(tài)吸附有一定的影響。在吸附流速和吸附溫度都相同的條件下,酸性上柱液更能利于樹脂對(duì)于丹酚酸B的吸附。當(dāng)上柱液保持在強(qiáng)酸性的情況下,樹脂吸附速度有所增加,當(dāng)上柱液pH值=8時(shí),樹脂泄漏點(diǎn)提前出現(xiàn),樹脂吸附容量明顯降低。圖2說明上柱液在堿性條件下,樹脂工作交換量下降,樹脂的工作周期變短,樹脂的性能和使用壽命也隨之降低。因此在實(shí)際生產(chǎn)中,上柱液應(yīng)保持在酸性的條件下,本實(shí)驗(yàn)選擇pH值=4-5為較適上柱液pH值,此條件下既能實(shí)現(xiàn)較高的工作效率,又保證了樹脂對(duì)丹酚酸B的高效吸附。
圖2 不同pH值上柱液對(duì)樹脂吸附的靜態(tài)曲線
3.2.3 較適上柱條件的確定
通過實(shí)驗(yàn)研究,確定YWD06樹脂為最佳樹脂,按上述上柱條件上柱,分批收集流出液,每流出1BV,即5mL收集一份。測定每份流出液中丹酚酸B的含量(mg),當(dāng)流出液中丹酚酸B的泄漏率為10%時(shí),計(jì)算此時(shí)樹脂的吸附量,繪制樹脂動(dòng)態(tài)吸附曲線。
圖3 較適吸附條件下的樹脂動(dòng)態(tài)吸附曲線
由圖3可知,當(dāng)?shù)?0份流出液流出后,開始出現(xiàn)泄漏點(diǎn),可見樹脂對(duì)丹參提取液的處理量約達(dá)到樹脂體積的20倍,其有效吸附量為106.68mg/g干樹脂。
由此可得,使用YWD06樹脂純化丹參提取液,上柱最佳條件為吸附量為樹脂體積的20倍,吸附流速為2BV/h,上柱液的pH值=4-5,在室溫下進(jìn)行。
3.3 樹脂洗脫條件篩選
表2 不同濃度的乙醇溶液的靜態(tài)洗脫
通過表2綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本在內(nèi)的各個(gè)因素可得,采用70%的乙醇作洗脫溶劑為宜。
3.3.2 洗脫劑流速
圖4 洗脫劑的流速對(duì)樹脂洗脫的動(dòng)態(tài)曲線
由圖4可知,洗脫流速影響丹酚酸B的洗脫過程,隨著流速降低,洗脫曲線的收斂性增強(qiáng),拖尾現(xiàn)象減弱,這說明低流速有助于加快丹酚酸B的洗脫。其中3BV/m L和4BV/m L條件下的曲線收斂性基本相持,但4BV/m L條件下的曲線的拖尾現(xiàn)象要比3BV/m L條件下的曲線的拖尾現(xiàn)象嚴(yán)重一些。綜合考慮洗脫曲線的峰值、收斂性及生產(chǎn)效率,確定3BV/m L流速為較適洗脫流速。
3.3.3 洗脫劑的p H值
選用4份已知吸附量的飽和吸附濕樹脂各10m L,分別加入p H值=4、5、6、7的70%的乙醇各200m L,室溫靜置12h后測定洗脫液中丹酚酸B的含量,計(jì)算洗脫率,如表3。
表3 洗脫劑的p H值對(duì)樹脂的靜態(tài)洗脫影響
由靜態(tài)洗脫實(shí)驗(yàn)可知,洗脫劑在酸性條件下的洗脫效果明顯要優(yōu)于洗脫劑在堿性條件下的洗脫效果,且在酸性條件下,洗脫劑的洗脫效果相差不大,因而綜合考慮,本研究最終采用p H值=5的70%的乙醇溶液為洗脫劑。
3.3.4 較適洗脫條件的確定
按較適洗脫條件對(duì)上柱進(jìn)行洗脫,分批收集流出液,每流出0.5BV,即2.5m L收集一份。測定每份流出液中丹酚酸B的含量(mg),計(jì)算洗脫率,繪制樹脂動(dòng)態(tài)洗脫曲線。
圖5 較適洗脫條件下樹脂的動(dòng)態(tài)洗脫曲線
由圖5可知,較適的洗脫工藝條件為,選擇乙醇為洗脫劑,較適濃度為70%,洗脫流速為3BV/h,洗脫液控制在p H值=5,在室溫下進(jìn)行。從第2份洗脫液開始,丹酚酸B開始大量流出,當(dāng)收集到第8份時(shí),洗脫液中丹酚酸B的含量明顯降低,有效成分大都保留在第3份至第8份洗脫液中。
3.4 重復(fù)性試驗(yàn)
按上述選擇后的條件,進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)研究,結(jié)果見表4。
表4 丹參提取液純化處理結(jié)果
由以上重復(fù)性實(shí)驗(yàn)可知,提取液中出膏率由原來的41.00%降為8.90%,產(chǎn)品的純度達(dá)到74.20%。該方法在有效保留丹酚酸B的同時(shí),可顯著降低固形物得率。
實(shí)驗(yàn)表明,YWD06大孔樹脂對(duì)丹參提取液中丹酚酸B有較好的吸附和洗脫效果。上柱較適條件為,吸附流速為2BV/h,上柱液的p H值=4-5,在室溫下進(jìn)行。較適洗脫條件為:選擇乙醇為洗脫劑,較適濃度為70%,洗脫流速為3BV/h,洗脫液控制在p H值=5,在室溫下進(jìn)行。
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Abstract:A series of the domestic macro reticular adsorbents were compared on their adsorption properties of curcumine from Salvanobic acid B.The appropriate adsorption condition were:p H=4-5,flow rate 2BV/h.When 70%alcohol was used as eluent,p H=5,flow rate 3BV/h,the effect of desorption was satisfactory.
Key words:radix salviae miltiorrhizae;salvanobic acid B;macropa dsor otrioouns rpesin
Study on Absorption and Separation of the Macropouous Macroporous Resin for Salvanobic Acid B from Radix Salviae Miltiorrhizae
Liu Junkai,Lin Bei
(North College of Beijing University of Chemical Technology,Beijing,065201)