膜分离技术纯化白藜芦醇的研究 .doc

膜分离技术纯化白藜芦醇的研究 作者：刘志昌 夏炎 张莹 陈莹 韩骁 万端极【摘要】 目的利用膜分离技术分离纯化白藜芦醇，减少污染。方法虎杖苷液态发酵后浓缩，用60%的乙醇以18的料液比在常温下提取，过滤得到滤液，然后将滤液用两级膜进行处理，用高效液相色谱（HPLC）法检测白藜芦醇的纯度。结果经微滤膜处理后白藜芦醇的纯度达30.5%，再经超滤膜处理，纯度达55.8%。结论该方法可降低生产成本，不使用有毒有害的溶剂，实现清洁生产。 【关键词】 膜分离技术； 白藜芦醇； 清洁生产Abstract：ObjectiveThe membrane separation technology used in the purification of resveratro and reducing pollution entation, resveratro temperature, solid/liquid ratio 1:8, the filtrate embrane equipments , the purity of resveratrol icrofiltration membrane, and after the ultrafiltration membrane the purity of resveratro could reach 55.8%.ConclusionThis method can reduce the cost of production ful solvents and it can realize clean production.Key brane separation technology； Resveratro； Clean production 虎杖苷是蓼科蓼属虎杖干燥根茎中的一种有效成分，也可称为白藜芦醇苷。虎杖苷在植物中分布广，含量高，具有较强的生物活性。虎杖中的虎杖苷的含量在2%左右1。白藜芦醇也是虎杖的有效成分之一，其含量在0.1%0.2%之间，属于多酚类化合物。白藜芦醇有化学抗癌活性，同时具有抑制血小板凝聚、保护缺血器官、抗氧化及抑菌等重要的作用2，是目前世界上一种最新的药用保健活性物质。目前，该产品国际市场需求量大，具有良好的市场前景。传统纯化白藜芦醇的方法主要是大孔树脂吸附，这种方法主要存在原料消耗大、产品纯度不高、生产周期长、使用有毒化学物质多、污染大等缺点。本实验利用膜分离技术纯化白藜芦醇。报道如下。1 材料和方法1.1 仪器、原料、试剂和设备虎杖苷粗提物（粉末状，虎杖苷含量14.78%）；白藜芦醇标准品（成都思科华有限责任公司）；乙醇（工业纯）；HPLC：戴安V-1（湖北工业大学膜技术研究所研制）； 膜设备HGDM-2（湖北工业大学膜技术研究所研制）。1.2 方法1.2.1 白藜芦醇的HPLC法检测色谱柱C18柱（4.6 mm150 mm）, 柱温25 ；流动相甲醇-水为4060；流速1 ml/min；进样量20 l；检测波长305 nm。根据标准样的峰面积和进样浓度作回归曲线，白藜芦醇的回归方程为Y = 1.40108X +1.21104,相关系数r=0.999 913，在20 100 g/ml范围内和峰面积呈线性关系；虎杖苷的回归方程为Y=9.61107X-1.84105，相关系数为r0.999 82，在20 100 g/ml范围内和峰面积呈线性关系。1.2.2 实验过程白藜芦醇分离纯化流程见图1。图1 两级膜分离纯化白藜芦醇流程图（略） 虎杖苷液态发酵后浓缩，用60%的乙醇以18的料液比在常温下提取，过滤得到滤液，然后将滤液连续投入微滤膜装置中，收集其滤液，再将滤液投入超滤膜装置中，收集其滤液。超滤膜的浓缩液中含有大黄素，可以回收利用。实验过程中分别记录时间、操作压力、温度、膜通量等数据。1.2.3 膜的清洗本实验完成后，微滤膜和超滤膜需要清洗，以恢复膜的水通量。先用复合清洗剂清洗 ，然后用次氯酸钠漂洗，最后用清水洗至中性。观察膜清洗前后的通量变化情况。2 结果2.1 微滤膜除杂的结果取物料5 kg进行提取，得到提取液79 kg。取一定量的提取液烘干，再用HPLC检测，白藜芦醇的纯度为8.7%。将提取液连续投入微滤膜装置中，出料71.4 kg，用时5.88 h，平均通量为60.70 Lm-2h-1。我们考察了微滤膜在进口压力为0.9 MP，出口压力为0.7 MP，操作温度控制在45左右，流速为4.0 m/s的条件下，膜通量随时间的变化关系。见图2。 由图2可以看出，开始运行时，膜的通量为124.2 Lm-2h-1，由于冷的料液的加入，系统的温度有所降低，所以通量有所下降。随着运行时间的延长，温度恒定，由于滤饼的形成和膜的压实作用或膜被污染、膜孔被堵塞，造成水通量开始慢慢衰减。衰减到一定程度后，由于膜表面形成了稳定的凝胶层，通量趋于稳定。停机时通量为47.3 Lm-2h-1。 微滤膜主要是截留脂肪、蛋白等一些大分子杂质。取一定量的滤液烘干，再用HPLC检测，白藜芦醇的纯度为30.5%，白藜芦醇的纯度得到了提高。2.2 超滤膜浓缩分离的结果将微滤膜得到的滤液71.4 kg连续加入超滤膜装置中，出料60.9 kg，耗时3.2 h，平均通量为11.08 Lm-2h-1。我们研究了超滤膜在进口压力为1.5 MP，出口压力为1.42 MP，操作温度控制在40左右，流速为3.5 m/s的条件下膜通量随时间变化的规律。结果见图3。图2 微滤膜通量随时间的变化曲线（略）图3 超滤膜通量随时间的变化曲线（略） 由图3可以看出，开始运行时，膜的通量为15.9 Lm-2h-1 ，随着运行时间的延长，膜被污染，膜孔被堵塞，通量持续下降，80 min后，通量衰减比较缓慢，停机时的通量为9 Lm-2h-1。取一定量的滤液烘干，再用HPLC检测，白藜芦醇的纯度为55.8%。2.3 膜的清洗结果结果见表1。表1 膜清洗结果（略）由表1可以看出膜清洗后的通量可以恢复到99%以上，所以可以实现连续生产。2.4 精制将超滤膜的滤液进行浓缩，回收酒精，将浓缩液用石油醚萃取再结晶，此时白藜芦醇的纯度可以达到95%以上。3 结论 膜分离技术是21世纪的一项高新技术，包括微滤、超滤、纳滤、电渗析、反渗透、膜电解、膜蒸馏、膜萃取等各种技术3，具有能耗低、操作温度低、无相变、不改变体系的化学性质，结构简单、占地小、操作简便易于实现自动化、污染小等优点。 提取液烘干后，白藜芦醇的纯度为8.7%，采用微滤膜对其进行除杂处理，白藜芦醇纯度达到了30.5%。整个运行过程中，膜通量较高，平均通量为60.7