超濾在黃酮類化合物分離中的研究進(jìn)展
發(fā)布于：02-11
1??超濾的原理及其應(yīng)用
1.1??超濾的原理
超濾是指利用特殊工藝加工而成的超濾膜，以膜兩側(cè)壓力差為推動力，將相對分子量500～1?000?000的粒子與其他低分子量組分或溶劑在常溫下分開的一種超精密的分離手段。從1861年Schmidt在實(shí)驗室用牛心包膜成功進(jìn)行第一次超濾實(shí)驗并首先提出超濾的概念，到20世紀(jì)60年代超濾發(fā)展成為一種重要的工業(yè)單元操作技術(shù)，再到被國際公認(rèn)為20世紀(jì)末到21世紀(jì)中期最有發(fā)展前途的重大高新生產(chǎn)技術(shù)，超濾已經(jīng)經(jīng)歷了100多年的發(fā)展歷程，目前這項技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域并且日趨成熟[1-3]。
正如所有膜分離技術(shù)一樣，超濾設(shè)備的核心是超濾膜。超濾膜大致可分為3層，其中起分離作用的只有厚度約為10?μm的表層，其上分布著直徑約10?nm左右的小孔。表層下是孔徑較大的支撐層，底層則是山海綿結(jié)構(gòu)以及1?000?nm以上的大孔，支撐層和底層起到增加強(qiáng)度的作用[4]。
2?超濾的特點(diǎn)及其影響因素
2.1?超濾的特點(diǎn)
（1）分離效率高?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)所用的超濾膜一般為具有選擇性表皮層的聚合物膜，其化學(xué)性質(zhì)對膜分離的效果影響較小，且不易形成表面濃度極化現(xiàn)象，擁有較好的分離效率[9]。
（2）操作條件溫和。在超濾過程中，溫度一般控制在30～40℃,無需加熱、冷卻工藝，也無需使用化學(xué)藥品等添加劑，從而不會引起溫度、pH值的改變，因此超濾特別適合于酶、藥物等熱敏性物質(zhì)的分離富集。
（3）節(jié)能環(huán)保。與蒸發(fā)，冷凍干燥相比沒有相變化，在很大程度上減少了消耗能源的單元操作，縮短了生產(chǎn)周期，能有效保持所分離物質(zhì)的生物活性，并且有利于工廠的安全生產(chǎn)。
（4）經(jīng)濟(jì)效益高。在液體濃縮過程中，超濾可以輔助除去小分子物質(zhì)和細(xì)菌等微生物，有利于延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，節(jié)約了成本。
（5）設(shè)備的適應(yīng)性強(qiáng)。超濾裝置具有完全密閉的分離環(huán)境，可以有效排除生產(chǎn)過程中外界因素的干擾。超濾設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單，占地面積小，易于控制和維修，有利于大規(guī)模推廣使用[10]。
2.2.5??樣液溫度
溫度是大量微觀粒子熱運(yùn)動的宏觀表現(xiàn)，溫度越高，分子的熱運(yùn)動越劇烈。對于超濾藥液來說，常溫下由于各種成分間氫鍵、吸附、包和等多種作用力的作用，溶液中有效成分往往處于締結(jié)狀態(tài)，難以分離。在不影響有效成分生物活性的前提下，適當(dāng)升高藥液的溫度有利于減弱各種分子間的相互作用力，且在一定程度上降低了溶液的粘度，減輕了第二濾層的干擾，有利于有效成分的高效轉(zhuǎn)移。
鄒節(jié)明等人[18]在超濾分離中藥有效成分的實(shí)驗中，考察了藥液溫度對膜分離的影響，綜合考慮有效成分的轉(zhuǎn)移率，干膏降低率和藥液的膜通量以及藥液超濾前后所含成分的變化，在不影響設(shè)備運(yùn)行和藥液質(zhì)量的前提下，可升高藥液的溫度，提高超濾速度，縮短生產(chǎn)周期。
（2）超臨界二氧化碳萃取法。超臨界二氧化碳具有更高的溶解滲透能力，以它作為萃取劑的超臨界萃取技術(shù)正成為一項蒸蒸日上的萃取分離技術(shù)。趙德勝[21]等人以甘草為原料研究了超臨界二氧化碳萃取黃酮的工藝。結(jié)果標(biāo)明，萃取全過程溫度控制在50?℃，壓力控制在32?MPa,進(jìn)行1.5?h流量為20?kg/h的90%乙醇萃取，效果可達(dá)到最佳程度。超臨界流體萃取法隨著科技的進(jìn)步得到了很大的發(fā)展，但是由于該方法對設(shè)備的要求較高，因此還需時日才能更加廣泛的推廣開來。
原著：韓偉、閆雨、潘佳偉、尹芹、楊小清.?超濾在黃酮類化合物分離中的研究進(jìn)展.中國制藥裝備[J].總87期.2012(11)
作者介紹：韓偉，博士，教授，華東理工大學(xué)中藥現(xiàn)代化工程中心，上海200237
聲明：本站部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，本站僅提供信息存儲，版權(quán)歸原作者所有，不承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任，不代表本站的觀點(diǎn)和立場，如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除。
閱讀 1
0