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植物提取物提取方法-膜分离方法

2013-05-15    分类:植物提取物提取方法    1人评论

中草药化学成分是多种多样的,其相对分子质量从数十到上百万不等。膜分离法就是根据分子的大小,采用具有一定大小微孔的膜,使分子较小的成分通过膜孔透到膜外,让分子较大的成分留在膜内,从而达到分离的目的。

膜分离方法仪器

膜分离方法仪器

1、透析

透析法是膜分离法的一种,是利用某些化学成分在溶液中能通过半透析膜的性质而达到的一种分析方法。如将皂苷、蛋白质、多糖等分子较大的成分与单糖等其他分子较小的成分及无机盐分离时可采用此法。透析时需要针对欲分离的成分选用膜孔大小合适的透析膜。常用的透析用半透膜有胃、肠、膀胱、渔浮漂等动物性膜和硫酸纸膜、玻璃纸膜、火棉胶膜等人造膜。动物性膜的孔径有限,分离时选择有困难,孔的均一性也较差。对于人造膜,可以根据需要制成各种孔径,使用起来很方便。各种孔径的人造膜一般在实验室可以自己制备,不过现在有用各种品质和规格的膜制成的透析袋,使用起来很方便。对于简单的透析,将需要透析的溶液装入半透膜袋内,浸入水或是其他溶剂中即可。但是要提高透析的效率,就要尽量增大半透膜的面积。另外,溶质透过半透膜的速度与半透膜两边的浓度差有关,所以外液流动或是搅拌将有利于增加透析的速度。一般透析用于除去小分子化合物和无机盐,这种情况下,常将透析液装人透析袋中,浸入流水。透析液开始用自来水,最后再用蒸馏水。如果透过半透膜的物质是需要的,则需将透析出来的蒸馏水回收循环使用。通常所用的透析法分离速度较慢,采用电透析法可增加透析的速度。电透析法的基本装置是用半透膜将容器隔成三个室,中室放入被透析液,两边加入外液,并分别插入阳极和阴极,溶液中的成分由于电荷不同,通电流时就分别向阳极或阴极移动。通常动物性膜带正电荷,人造膜带负电荷,所以在阳极方的半透膜用动物性膜为好,而阴极方则用人造膜为好。中草药提取液用电透析法分离时,生物碱等碱性成分向阴极移动,有机酸、酚类等酸性成分向阳极移动,中性成分及大分子化合物则留在由半透膜隔开的透析器中间。此法用于电阻较大的溶液时,电极附近的温度升高,可能会使易分解的成分遭到破坏,应引起注意。

2、超滤

将溶液中的固体粒子分出来最简单的办法就是过滤。一般过滤采用滤纸便可,如果用孔径很细的过滤器,还可将细菌和细小的悬浮颗粒过滤出来(微孔过滤)。但是即便用最细孔径的过滤器,对于蛋白质、多糖等大分子来说,其孔径还是过大。微孔过滤所截留的粒径范围为0.02~10μm,用于除去细菌和细小的悬浮颗粒,其原理与普通过滤类似,是过滤的延伸。超滤所截留的粒径范围为1~20nm,相当于相对分子质量为300~300 000 的各种分子(蛋白质分子直径范围为2~100nm),也可截留相应粒径的胶体微粒(胶体微粒的尺寸为1~200nm)。超滤可用于分离精制,如在含有各种物质的混合液中只让低分子物质透过膜,高分子物质被截留在膜内,从而达到分离精制的目的。另外超滤还可用于溶液的浓缩,尤其适合于针对热不稳定的成分,代替加热浓缩,使原料液中的组分不致受热变质。超滤用的超滤膜一般是用醋酸纤维素、聚砜、聚酰胺、聚碳酸酯等有机高分子聚合物制成的多孔膜,它有匀质和非匀质两种类型:匀质膜又称对称膜,是无定向结构,膜内通道曲折易堵,透水速率低,对溶质的选择透过性差;非匀质膜又称不对称膜,具有极薄的表面活性层(或称致密层),其下部为多孔支撑层,表层厚度一般只有0.1μm或更小,微孔排列有序,孔径也均匀。支撑层厚度约为200~250μm,它结构疏松,孔径大,具有较高的透水速率,起到支撑表层,使膜有足够强度的作用。按膜的形状可分为平板膜、管式膜和中空纤维膜等。按膜的功能可分为超滤膜、反渗透膜等。反渗透膜主要用于海水净化,也用于制备注射剂用纯水。大多数中药的有效成分是小分子化合物,如生物碱、黄酮、萜类、强心苷等,其相对分子质量大都在1000以下,用相对分子质量截留值为10 000~30 000的超过滤膜基本上可以让这些成分通过,而鞣质、蛋白质、淀粉等相对分子质量较大的杂质则被阻拦。对于一些活性多肽或多糖,选择适当的膜组合工艺,一方面可除去小分子化合物,另一方面还可将相对分子质量更大的化合物挡住,达到分离精制的目的。

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