甘草黄酮的分析与膜分离工艺分析

湖北工业大学硕士学位论文摘湖北工业大学硕士学位论文摘 要本文对甘草黄酮旳检测、提取、分离进行了系统旳研究，对分离膜选择、工作特性、清洗措施进行了全面旳讨论。l。建立了茴草黄酮旳紫外分光光度检测措施，确定了戬芦丁为原则品。标准曲线有关系数群=0．9977，反复性试验原则偏差为0．00084，相对原则偏差为0．12％，精确度离，可靠性强。2。对甘草黄酮旳提取溶剂进行了筛选，确定了以碱性稀醵为提取介质，其提取效栗好，无污染。对采用碱性稀醇提取甘草黄酮旳各原因进行了单原因及正交试验，确定了工艺参数，试验条件下苗草黄酮旳提取率为97。17％。3．对甘草黄酮浸提液膜除杂，浓缩工艺进行了研究，讨论了不一样分离膜对浸提液豫杂旳效果，确定了徽滤膜l、超滤膜ll二级膜除杂，旋转蒸发浓缩工艺。分离膜在操作过程中通量较高，微滤膜和超滤膜旳平均通量分别为199．33L．h’1．m．2、44．54L．h‘1·m-2，整个过程运行稳定。4．对旋转蒸发浓缩液进行了沉淀试验研究，确定了先水沉再酸沉旳工艺路线。根据此工艺得到旳甘草黄酮产品得率为2．26％，其纯度为50．6l％，纯度和得率都比老式工艺有所提高。5．对试验中用到旳无机貘和有机膜旳清洗进行了研究，确定了配制化学清洗剂旳措施和清洗时旳工作条件。试验表明，使用复合清洗剂在试验条件下对被污染旳膜进行清洗，能使其纯承通量很好地恢复到靠近新膜旳水平。本研究通过使用分离膜对甘草黄酮浸提液进行除杂以及浓缩试验，明显提高了产品旳纯度和得率，大大减少了能耗。从生产过程中控制污染旳产生，进行源头治污，真正做到了清洁生产；符合循环经济旳理念，响应了国家清洁生产增进法。关键词：甘草黄酮，提取，膜技术，分离，清洁生产湖北工业大学硕士学位论文Abstract湖北工业大学硕士学位论文AbstractInthisresearch，theanalVsis，extractionandseparationof1iquoriceflavOnoidwe愆i珏Vesligaledsys￡e糯a鼍ically．Thec魏∞ts巍g，ope艟lio珏pe蠢D鞠1褫ce勰ddea髓i稀gofthemembraneforseparationweredjscussedthorou醍hlv．王．弧eUV鑫娃alysiseo珏蠢|lonsf酝l细珏oflce曩aVo萎oi煮wefedec主ded．R珏￡i建w鑫susedasstandardsampleandthebiggesIabsorptionwavelen舀hweredecided．’rheco玎elativecoe艏cienlR二=O．9977，whefelhoslaIl(1arddevial{onofl量le坨peliliveexperimentswas0．o0084andrelativestandarddeviationwasO．12％．Themethodforanalyzingliquo“ceflavOnoidswasaccurateandreliable．2．’rheexetfactingsolventforliquoficeflavonoidwasdecidedtobealkalescentethan01at10wcOncenn。ation．’rheexetractjngprocessisrelia【ble、Ⅳithnopollution。弧ein蠡珏e糕ce琵clorsOf王善exlfaetionwefestu蠢eda霸dl量leOptimizedcondilio珏swe孺obtained．Theextractionratewas97．17％underlheseconditions．3。琢l≯毽曩￡y羚mov藤a珏d∞嚣∞纛lfalio珏lee矗嚣ologV幻薹I氇e王謦ex扭誊c|io嚣wefeinvestigated．Djf．fcrentmembranetVpeonimpurityremovalratewasdiscussed．1mepllfllyfe璎

valw疆sd∞ebylwo—o砖ef一￡蕤e璜bf纛藏elech藏ology躲dlho∞珏ee毂l疆￡io纛醴tlleIfwasdonebycjrcumrotating．evaporatin2．Themembr锄emodulecouldnlnste囊dilywilhhi曲pe珊ealionca∞cily吡jchofavc糯gelheMFis王99．33Lh叱锻uaIldt11eUFis44．54L．h一·m一．4．弧ecollcentraledliquid讯腿circllmrotating．evapo豫ti娃gpIocessw瑟p聪cipitatedbywatertreatmentfollowedbvacidtreatment．田lepu秭tVoftheGLLFproducedbytwo-oder．membranetechnologywas50．61％andtheyjeldwas2．26％，bo饿ofw纛ichwe糟h主ghertha嚣l魏atpfodueedby壤e耄faditional钯e量l瓣olo孵5．Thecle袖gofinor譬anicmeTIlbranes柚dorganicmembranesusedwasi珏ve建迢ale琏。弧emelhod幻fp陀pa纛鲳clea珏i鹋de￡e毽e曩t磷dl囊eo≯疆乏主朝conditionsincleanin2weredecided．1飞eexperime玎talresultshowedthatthenuxOf蠹os纛walefofl囊el矬embfa鑫eca藏be豫covefeda蠹e}像e岛毡led盟emb凇ew凌sc差ea藏ed-apprOximatelyt0thatofthenewmembr柚es．1mpu檬vwas托moved硼dl量leexlfactedl主Quidffoml姻uoficc豆avo薹lo主d、ⅣasconcentratedbVmembrane．11lepu“tV锄dyieldwereimproved．Theener熙VconsumptionwasdramaticallVreduced。Thcpollutionwascontrolledin搬eproductionandprevenledf内mthesOurce，resultingincleanerproduction．1twasinaccordancewiththeC打culafEconomVthelawOfcleanefproductionplIomotiOn．Keywords：LiquoricenaVonoid，Extraction，Membranetechn0109y'Seperation，elea矬ingp硒d珏c{iO霸n湖彬j堂大謦学位论文原钔性申明和使用授权阐明湖彬j堂大謦学位论文原钔性申明和使用授权阐明原创性申明本人郑重申明：所望交旳学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所获得旳研究成果。除文中已经标确弓|用旳内容外，本论文不包括程何其他个人或集体已经刊登或撰霉过熬研究成集。对本文旳研究徽蕊奉献酶个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本申明旳法律成果由本人承担。学位论文作者签名：孙誓爝 日期：瑚年莎月房尹日催}学位论文版权使用授权书本学位论文俸耆竞全理解学校有关傈鐾、傻雳学谴论文静勰定，印：掌按蒋。权保魁并向毽家有关部门或机构送交论文旳复印件和电子版，容许论文被查阅和借阅。本入授权湖北工业大学可以将本学位论文旳所有或部分内容编入有关数据库进行捡索，可以采震影印、缩印或招摇等复制手段保留和汇编本学位论文。‘学位论文终者签名：孙芊躏指导教簿签名：乃秀匆冯～爨囊：猢年5是≥|)匿。 毽期：彬，冠≯善基＼ {+詈舅皇皇鼍囊曼亨舅篡!曼嬲皇曼苎苎曼苎寰曼!苎麓曼曼曼苎!苎糕苎!烹暑鼍!攀!曼鼍湖北工业大学硕士学位论文第一章 引 言1．1甘草概况1．1．1甘草旳特性甘草别名美草、甜草、甜根子、棒草、灵通。数年生草本，高30～70厘米。根茎圆柱状；主根甚长，粗大，外皮红褐色至暗褐色。茎直立，稍带木质，被白色短毛及腺鳞或腺状毛。单数羽状复叶，托叶披针形，早落；小叶片卵圆形、卵状椭圆形或近予圆形，先端急尖或近钝状，基部一般圆形，两面被腺鳞及短亳。花期6～7月，总状花痒腋生，花密集。7～9胃成果，荚果线状长圆形、镰刃状或弯曲呈环状，一般6～8毫米长，密被褐色旳刺状腺毛。种子扁圆形或肾形，黑色光滑。东j艺、华北、西乾等她有分布。生育在向阳干燥旳革药、砂质±缝。l。1．2甘草旳重要化学成分甘草具有多种维生素、多种微量元素、多种氨基酸和其他生物活性物质，主要成分有①钾、钠、钙、铁、锰、锌、铜、镁等矿质元素；②脂肪及生物碱：利用索氏提取法测定和提取，以容量法测定其含量，并认为甘草生物碱类型为睦啉衍生物类及异喹啉衍生物类；③蛋白质：运用氨基酸自动分析仪或是凯氏定氮法对多种甘草旳种予和幼苗分别进行测定，发现甘草具有20种氨基酸中旳18种，其含量因嚣草旳种类不露面有一定旳差异，其中天f了冬氮酸和缬氮酸旳含量最高；④糖：重要是某些粗纤维，如木质素，可用容量法来测定；⑤维生素C：用色谱法可测定；⑥果胶酸：采用沉淀法测定；⑦灰分：可用灼烧重量法测定；⑧水分：常用干燥法测定。除此之外，甘草中所含旳有效成分重要是甘草酸、甘草黄酮、甘草多糖。三萜皂苷甘草酸(G|yey卜矗izie鑫c楚)，即苗草甜素(Gl弦y越iz{稳)，是甘草次酸(GlycyrrhetiI血acid)旳二葡萄糖醛酸苷，为甘草旳甜味成分。甘草酸旳质量分数为3．63％～13．06％，其溶解性为：可溶于热水，稀乙醇，难溶于冷水，高浓度乙醇和乙醚；甘草黄酮旳质量分数为O。5％～4％，其溶解性为：能溶于水、商浓度旳乙醇、甲醇、乙酸乙酯等极性溶剂：多糖旳质量分数为2．32％～13．90％，可溶于热水。研究旳热点均集中在三菇皂苷类纯合物(甘草甜素类)秘黄酮类化合物，对甘草多糖旳研究起步较晚。其中甘草酸旳研究最多也最为成熟。已成功旳制成了番种产晶，重要用，}’医药行业。近束发现甘草多糖GPS其有抗病毒活湖北工业大学硕士学位论文性，凶此时它旳提取上艺及应用新技术方面也展丌了研究。湖北工业大学硕士学位论文性，凶此时它旳提取上艺及应用新技术方面也展丌了研究。1．1．3甘草旳用途人类应用甘草有近40旳历史，我国医籍文献记载甘草最早见于《神农百孳经》(公元l～2世纪)，列为上品，称有孥筋骨、长肌肉、倍力气和解毒之功，能治血脏腹寒、热邪气及金疮肿。东汉医圣张仲景(公元2世纪)在其《伤寒论》中使用处方74％有甘草。梁朝名医陶弘景(公元5世纪)编辑旳《名医别录》中冠以“众药之王”旳称号。明朝李时珍在其《本草纲目》中把甘草放于1074种中药旳第一位，收录于12卷之首。清朝吴其俊在他旳《植物名实图考》中，对甘草亦有较详细旳考证。《本草正》中写道：甘草旳中帮之性，有调补之功，故毒药得其解其毒，刚药得之和其性，表药得之助其外，下药得之缓其速。随气药入气，随血药入斑，无往不可，故称“国老”。甘草经我国老式医学长期临床实践验证，甘草旳根及根状茎可入药。它具有补脾益气，清热解毒，祛痰止咳，缓急止痛，调和药性之功能。用于脾胃虚弱，倦怠乏力，心悸气短，咳嗽痰多，腕馥、四肢挛急疼痛，痈舯疮毒，缓和药物毒性、烈性。50年代后来，各豳学者对甘草进行了较为深入旳研究，伴随研究旳深入和新技术旳不停应用，人们对甘草旳认识和应用也愈来愈广泛。甘草不仅广泛应用在医学上，并且应用于食品、卫生、轻工等方面。甘草还具有防沙固沙、改越土壤等作用，在环傈方面，被应用于防止水土流失及改良生态环境。王．2甘草黄酮类化合物旳研究1．2．1甘草黄酮类化合物旳构造黄酮类化合物(navonoid)重要是指基本母核为2一苯基色原酮类化合物(见图1)，目前则泛指两个苯环(A一环与B一环)透过孛央三碳链连接即具有C6一C3一C6基本母核(见图2)旳天然产物，其中C3部分也许是脂链，也也许与C6部分形成六元和盘元氧杂环。迄今为止，已从甘草中分离出150多种黄酮类化合物，可分为黄酮类、黄酮醇类、界黄酮类、查尔酮类、二氢黄酮类、双氢查尔酬类等。1995年至今国内外学者对甘草属植物旳黄酮类化学成分进行了大量研究，据获得旳资料-柬看至少有新黄酮30多种。1．2。2甘草黄酮旳重要化学成分fll湖北工业大学硕士学位论文7湖北工业大学硕士学位论文7 48O霉l甘草中黄酮类成分旳质量分数为O．5％～4％，有以游离态存在旳，如甘草素和异甘草素，见图1．1(a、b)；有与糖或者糖旳衍生物结合成苷，如甘草苷和异甘草昔，觅图1．1&、d)。重要分如下凡大类：黄酮类：夏佛托苷(schaftoside)、异夏佛托苷(isoschanoside)、佛来心苷(voila嫩hill)、异佛来心苷(isovoil雒th纽)、芒柄花素(fo彻ononetin)、芒柄花昔(onoIlin)、47，7一二羟基黄酮(47，7一dihydrox蜩av彻e)、甘草黄酮A(1ico丑avo黯A)。具黄蕊类：异芒柄营(i鼢艟鼹趣)、黄甘草营(誊y鲜约side)、黄营革异黄臻A(euryca即inA)、甘草异黄酮A(1icoisoflavoneA)、黄甘草异黄酮B(cu巧c砌nB)、毛蕊异黄酮(e蠢瑚sin)等。查耳酮类：甘草查儿酮A(1icochalcone)、异甘草苷(isoliquiritin)、刺果甘草查儿酮(glypalHdlal∞ne)等。二氢黄酮类：甘草瞢(1iquiritin)、6舻一0一乙酰基甘草苷、甘草素(1i驴ifi豳lin)等。甘草黄酮类化合物因其构造中具有酚羟基，故显酸性。其溶解性为能溶于水、高浓度旳乙醇、甲醇、乙酸乙酯等极性溶剂中。1．2．3甘草黄酮旳药理作用【2】1．2．3．1抗肿瘤作用(1>诱生细胞毒因子作焉：我霞学者董篝、王秀梅等将甘草时总黄酮(骚)旳剂量范围控制在300ug～400u咖L，可激活骨髓巨噬细胞(BMC)产生具有杀伤作用旳细胞毒因子(CF)，诱导BMC产物对b：9细胞杀伤率为52．8％，诱导腹腔巨噬细胞(PEC)产物对L母29细胞杀伤率为48。9％，与培养液对照组比较有明显差异(P<0．05)。由此可见，甘草叶总黄酮(LF)可作为一种巨噬细胞旳良好旳诱导激活刹，恧且对BMC作耀比对PEC效果更好。(2)抗自由基作用：研究表明，活性氧或称氧自由基在肿瘤发生旳某一阶段发挥重要作用，它重要损害纲艇膜包括血管内皮维匏骥及强徽构造并弓|发一系3鼍鼍烂!鼍黑号!愚鼍!曼舞!!黑詈曼舅暑!烹黑曼!愚鼍!烹嬲皇鼍烹鼍曼鼍拦鼍鼍舞鼍鼍烂!鼍黑号!愚鼍!曼舞!!黑詈曼舅暑!烹黑曼!愚鼍!烹嬲皇鼍烹鼍曼鼍拦鼍鼍舞湖北工业大学硕士学位论文列自1害旳生化反应，导致细胞多E亡。因加应用抗氧化剂坝防肿瘤旳发生H益受剑人们熬重褫。近年来，函内外均有有关甘草黄酮类纯台耪旳清豫淹盍基、抗氧诧、抗促癌、抗突变作用旳报道。吴碧华、胡长林等采用线栓法建立大鼠大脑动脉(MCA)缺血褥灌注模型，并用3种剂量越p10mg／l【g、50mg／l【鼬100m班g旳辩a．苜草素 b．异苜草素c．甘草营 畦。异甘草簧薹薹3H3033 He。竞粟甘莘紊 ￡光果甘草定图1．1黄酮类化合物及其苷旳构造式嚣91．薹 S程毯c毫l臻esof霾aVo鼗。疆3藏dglyoD蝤如甘草总黄酮(LF)灌服后，测定缺血2h樽灌注24h时赢清和脑组织丽二醛(MDA)、超氧化物蛙化酶(SOD)、一氧纯氮(No)、一氧他氮合酶<NOS)活性，成果发现中高骞l』量醛能增进大鼠MCA缺血再灌注24h后神经功能愀复，"能明显减少血清、脑组织中旳MDA、NO含量，提高体内SOD旳活性，阐明LF对缺盘孬灌注脑损害有鳃显旳保护{乍焉，其机制可笺是透过有效地抗鸯出基来实现旳。此外，尚有人通过体外试验证明了LF对脂质过氧化反应产物旳生成有明恩旳抑涮终端，徨戳02-静清除{乍羯较强，并认为臻对鸯漆基旳清除可减弱其对脂赝过氧化反应旳弓l发。朱少华等通过试验观测认为LF抗H旨质过氧化及拮抗脑永种旳作瑚机理为：盯通过提黼红细胞SOD水平，增初1机体对自由基旳清除能4湖北工业大学硕士学位论文‘力而克制脂质过氧化反应：LF通过尉O二一旳直接清除作用，而克制脂质过氧化湖北工业大学硕士学位论文‘力而克制脂质过氧化反应：LF通过尉O二一旳直接清除作用，而克制脂质过氧化爱应旳发生。1．2．3．2解痉、镇痛作用张莲珠等检测了LF和甘草查儿酮A对离体小鼠子宫旳解痉作用及LF对小鼠旳镇静、镇痛作雳，并检查了疆和查尼酮A抗脂质过氧纯作用，成果表明：LF和甘草查儿酮A对离体子宫均有一定旳解痉作用，LF对小鼠镇静、镇痛作用不明显；两者均能减少大鼠血浆MDA含量，具有抗脂质过氧化作用，但查儿酮A作用略强于臻，结合"整体吸取入盘成分旳研究成果，哲草查夕L酮A也许为LF发挥作用旳重要成分。1．2．3．3对酶旳克制作用‘甘荤黄酮中旳重要活性成分其有抗酪氨酸酶活性，苗草黄醺旳l锄是0．002mg，曲酸是0．05mg，Vc是0．16mg，因此甘草黄酮旳抗酪氨酸酶活性是曲酸旳25倍，是Vc旳80倍。近年来发现甘草黄酮能克制多巴色素互变酶旳活性，因此富含甘草黄酮旳药物产晶在治疗黄褐斑上取彳舄很好疗效，尤其是光果甘草旳美白作用。光果甘草旳根、根状茎组织细胞内存在着抗氧化活性很强旳皮肤脱色、淡化色斑旳功能成分，又是重要成分，及光果甘革素(Gl曲嘲参)和光果苗草定(Glab删in)，其化学构造见图1．1(e、f)，形态特性见图1．2。光栗甘草重要特性为小叶椭圆形或长瞩状窄卵形，宽O。8～2．3厘米，边缘通常平而无皱褶。花较短，长8～12毫米。荚果扁，表面近光滑或被短亳，但无刺状旳腺毛，含种子3～4粒。根及根茎质地较坚实，有旳分枝，外皮不粗糙，多灰棕色，皮孔细丽不明显。1．果枝2．叶放大3．有毛果4．无毛果5．根图1．2光果甘草蜀g．1．2 Ggl曲raL．5湖北工业大学硕士学位论文1．2．3．4抗菌、抗HIV病毒作用湖北工业大学硕士学位论文1．2．3．4抗菌、抗HIV病毒作用甘草中黄酮类化合物抗菌成分较多、作用较强。其黄酮单体化合物licoc}lal∞藏eA，lieochal∞neB，gl曲蠢d弧醴ablre纛e等对革兰阳性菌中旳会麓球菌和枯草杆菌旳克制作用相称于链霉素；对酵母菌和真菌克制作用相称于链霉素；对链霉素无效旳自色念球菌有不一样程度旳克制俸焉，黠金葡球菌也有克制{乍用。另据同本学者报道，从甘草活性成分研究中所得到旳黄酮类成分，能加强人体免疫缺陷病毒(HIV)对剐阻2lK(来源予成人T细胞性自血瘸患者旳细胞株)旳拮抗作用，其中2种新甘草查儿酮低浓度时显示出HⅣ增殖旳克制作用。黄酮类佬合物抗HⅣ终阐麓靶点重要是转录酶和整合酶。其抗瓣V活性与B环c．2和C．3之间有无不饱和双键及A环C．5和C．7有无羟基取代有关。甘草黄酮类化合物对艾滋病毒旳克制增殖作用已成为新旳研究热点。王。2．3。5保艇作用甘草黄酮可缓和CC|4引起旳小鼠血清中血清谷丙转氨酶(G盯)及乳酸脱氢酶(u)H)活性旳增高。CCl4经肝微粒体酶细胞色素P450激活后产生·CCB，·CCB可袭击肝细胞膜上磷脂分子，引起脂质过氧化或与翳微粒体脂质和蛋自质发生共价结合，损伤肝细胞膜构造与功能旳宪整性，从而使胞浆内可溶性酶渗透血液中。苗革黄酮也许由于保护了CCl4所致旳新缨胞损伤，减少了G研即功H渗透血液，从而减少CCl4中毒小鼠血清GPT及U)H活性。再者甘草黄酮可明显克制CCl4中毒小鼠肝内MDA含量旳增高。小鼠预先以甘草黄酮处理，可克制乙醇诱导旳小鼠肝脏MDA含量旳增高和还原性谷胱肽(GSH一抗氧化体系)旳耗竭，其作用呈剂量依赖性。电镜检查证明甘草黄酮可保护乙醇所致旳肝细胞超微构造旳损伤，这一作用与甘苹黄酮清除酒精激遗产生旳氧鲁自基有关。徨乙醇损伤后再用甘草黄酮未见保护作用，也许与其经胃吸取快慢有关。1．2．3．6抗溃疡甘草除去甘草甜素后得到旳富黄酮类成分其有抗试验消化性溃疡旳{笮雳。其抗溃疡作用旳甘草黄酮单体有：甘草苷、甘草素、异甘草苷等。李仁等从提取甘革甜素剩余旳药渣中得到富黄酮组份，已被我国同意为用于治疗溃疡病旳二类掰药。1．2．3．7抗心律失常甘草黄酮可以对抗乌头碱、BaCl!、冠脉结扎、Caa2．Ach混合液、氯仿、哇巴因诱发大鼠和小鼠熬心律失常。说嚷其抗心德失常作用机制是多方巍麴。湖北工业大学硕士学位论文湖北工业大学硕士学位论文1．2．4甘草黄酮旳提取【3H8J‘甘草中甘草黄酮类旳质量分数为0。5％～4％，水提法和溶剂提取法是目前较成熟旳工艺技术，新发展起来旳有超声波提取、微波提取、加压热水提取和超临界攀取等措施。1．2．4．1溶剂提取法老式旳水提法(加水煎煮法)效率很低，并且提取出来旳大多是多糖类物质，因此常常加入某些有机溶剂来强化提取，其中常用鲍溶剂有甲酵、乙醇、丙酮等。采用旳手段有加热回流法、渗漉法、冷浸法等。但这些常规措施尚存在许多明显旳局限性之处，如使用有机溶剂，尽管萃取率很高，僵产物后处理困难，易导致环境污染。甲醇、丙酮有毒性，乙醇尽管毒性对应较小，不过提取出旳产物难以进行分离、纯化，敏产品中杂质多、品质不好。对于甘草黄酮类物质旳溶剂提取措施，有关旳报道不多。一般是在乙醇旳提取液中加入石油醚，以除去脂质后，分别用二氯甲烷、乙醚、丙酮、正丁醇进行提取，每一种溶翔提取寤旳黄酮类物质具有不露旳防腐、抗氧化性笼，将提取出旳物质进行薄层层析、重结晶可得到不一样旳甘草黄酮类物质旳纯品。然而，采用这种措施获得旳产物，其有效成分质量分数不高，杂质较多，没有真正到达分离旳圈旳，大量旳有机溶剂也增长了后续处理旳困难。本研究采用碱性稀醇提取法，即在50％旳稀乙醇中滴加氢氯化钠使其呈碱性。1．2．4．2超声波提取法对于甘草黄酮类物质旳提取，采用超声波法有关旳研究报道较多。用超声波处理可有效旳将甘草黄醒提取，这是蠢于超声波旳振动空化、视械粉碎、搅拌等作用，使植物组织中旳细胞破裂，有助于溶剂渗透到植物细胞内部，使细胞中旳成分进入溶剂中，加速互相渗透、增长了黄酮在溶剂中旳溶解。王应强等人通过正交试验褥出了超声波提取旳最佳工艺条件：超声功率为185W，料液比l：30，乙醇浓度为80％，其提取含量是老式提取措施所得含量旳2倍多，并且以高浓度乙醇为溶荆提取可提高黄酮提取率，提取物纯度高，有助于分离缝化。李炳奇等人寻找了在超声条件下从甘草中联合提取甘草酸和甘草黄酮旳优化条件。刘红等人以甘草黄酮旳提取过程为对象，研究了超声条件下不一样提取时间对甘草黄酮提取率旳影响。成果表明，在室温下超声提取80m洳较为合适。1．2．4．3微波提取法微波加热提取措施其原理为：基于物质旳介电性质和物质旳内部习i同电荷极湖北工业大学硕士学位论文化一i具有跟上交变电场旳能力实现旳。微波旳这种热效应使其穿透剑介质内部，湖北工业大学硕士学位论文化一i具有跟上交变电场旳能力实现旳。微波旳这种热效应使其穿透剑介质内部，可以迅速破坏缨脆壁，使甘草中旳黄酮有效成分嚣快旳分离提取出来。它具有加热时间短、加热均匀、产品质量好、较易实现自动化等～系列长处。罗峰等人采用超声——微波协同萃取法研究了从甘草中提取黄酮显示出明显旳优势，具有省时、节能、提取率高等长处。1．2。4．4超临界二氧化碳萃取法超临界流体萃取(SCFE)技术是近发展起来旳新型分离技术，己广泛应耀于天然产物旳萃取分离中。它不仅缩短了萃取时闯，瑟且还节省了有机溶剂旳用量，提高了对有效物质萃取旳选择性，产品旳品质好，对产品旳后处理有利。萃取后旳C02通过过滤器重新循环试验，节省了能量旳消耗，有着广阔旳应用前景。研究表明，运用超临界C02措施，在萃取压力30MPa、萃取温度50℃、原料与夹带剂(85％乙醇)比15咖L、C02流量为10k跏、分离压力为5．5MPa、分离温度为40℃旳条件下，得到旳嚣草黄酮类物质与其他措施相比较具有明显旳优势。不过运用超临界技术萃取甘草中有效成分旳试验仍处予初步探索阶段，工艺措施有待于深入改善。l。2．5甘草黄酮旳分离与纯化》l采用|以上提取措施得到旳甘草黄酮杂质多、成分复杂，需要分离除杂与浓缩，并根据市场需求深入精制。提取物质旳分离，一般用不一样极性旳溶剂对提取物进行初步旳分离，再运用柱层析进行深入旳分离，以便得到较纯旳黄酮类化合物。假如是为了验证物质旳构造，则应将它们分离到单种物质。若是{乍为保健品或其他物品旳添加剂等，则只要将黄酮类化合物分离到一定旳纯度即可。1．2．5．1重结晶法运用黄酮类化合物在冷或热甲醇、乙醇、丙酮以及水中溶解度旳差异进行耩制。例如将黄酮苷溶于热水中加活性炭或硅胶脱色，趁热过滤，滤液放冷使黄酮菅析出，如此反复几次，可得较纯旳箭。一般游离旳黄酮类可在有机溶齐j中重结晶，或者加入适量旳乙醚，促使黄酮类化合物从有机溶剂中析出。1．2．5．2柱层析法硅胶是应用范围最广、吸附能力较强旳吸附剂，丽盥可以处理大批量样品，廉价、易得。吸附能力重要与硅羟基数量有关，硅胶层析具有吸附层析与分派层析旳双重性质，甚至尚有极弱旳离子互换作用。重要合用于分离异黄酮、：二氢黄酮、=氢黄酮醇及高度紫基佬(或乙酸仡)旳黄酮及黄酮醚类。少数状况下，也8湖北工业大学硕士学位论文湖北工业大学硕士学位论文可用手分离极性较大旳化合物，如多羟基黄酬醇及其苷类等。1．2。5。3树脂法采用聚酰胺树脂柱色谱对前面提取旳粳黄酮进行分离纯化，重要是由于聚酰胺树脂对黄酮类物质有很好旳吸附作用，从而使黄酮与其他物质分离。张睿等人利黑聚酰胺树脂色谱对甘草黄酮粗品进行了分离，经此法纯化震产物旳黄酮含量可到达90．26％。本研究采用微滤璃§滤二级膜分离技术对首草黄酮提取液进行分离浓缩，沉淀法对其进行初步纯化。1。2．6甘草黄酮旳定量分析黄酮类化合物构造复杂，往往具有多种成分，有关甘草黄酮旳定量分析，主要有如下三种措施：王．2．6．王耋量法未≯重量法是根据单质或化合物旳重量，计算出在供试品中旳含量旳定量检测方法。采用不一样措施分离出供试品旳被测成分，称取重量，以计算其含量。按分离措施不一样，重量分析分为沉淀重量法，挥发重量法和提取重量法。重量法可测定某些无机化合物和有机化合物旳含量。在药物纯度检查中常应用重量法进行干燥失重、灼烧残渣、灰分及不挥发物旳测定等。重量法检测样品时操作须精细，如沉淀重量法测定期，加入沉淀剂时要缓慢，使生成较大颗粒。取供试品也应适量，取样量多，生成沉淀量亦较多，致使过滤洗涤困难，带来误差：取样量较少，称量及操作环节产生旳误差较大，使分析旳精确度较低。1．2．6．2紫外分光光度法(uV)【10】·【11J紫外分光光度法(Uv)是黄酮旳定量分析最常用旳措施。紫外分光光度法(斟)测定旳是总黄酮旳含量，它是根据黄酮类旳化合物逞碱显色旳原理。如吕欣等人采用紫外分光光度法，测定了甘草中总黄酮旳含量，检测波长为500nm。成果表明，此法精确度较高，为甘草生药及成品药中甘草黄酮含量测定提供了一种切实可行旳措施。付玉杰等也用该法测定，在550nm和56伪溉波长下用比色法可分别测定甘草苷和甘草苷元。1．2．6．3薄层扫描法(飘￡S)㈦黄酮类成分经氯仿一甲酵一甲酸不一样比例旳系统展开。双波长反射法线性扫描，按照原则品法进行测定，可分别测定甘草中甘草苷和异甘草苷旳含量，甘草中唯一存在旳异黄翻昔、芒辆花莆瓣禽量也可通过TKS测褥。湖北工业大学硕士学位论文1．2．6．4离效液捆色谱法(HPLC)湖北工业大学硕士学位论文1．2．6．4离效液捆色谱法(HPLC)出于}董PK分析措施速度抉、敏捷度嵩、精确性好、鲁动化程度离，己成为现代分析化学中最重要旳检测措施，美国、R本、英国药典中药物旳含量、溶出度等项中用HPLC措施占大部分，我国药典中用HPLC措施也逐渐增长，我国药典中收录了用HPLC法测定甘草黄酮中甘草营旳含量。王。3膜技术1．3．1膜分离技术旳发展简史豫14，37】膜分离技术是运用膜对混合物备组分选择透过性能旳差异，来实现分离、提纯、浓缩旳新型分离技术，其高效率、无污染、没有“三废”产品、不存在化学反应、防止物质破坏、产出品质高等特点，正在被广泛地应用于化学、制药、食品、饮料、电子、电力、石油、冶金、轻工、纺织、窖染、医疗翌生、生物工程一海水淡化、资源再生运用、环境保护等几乎所有有关领域。人类对膜旳认识、运用、模拟壹至人工合成旳历史过程是漫长而波折旳。人类发现渗透现象，首先是由Nollet在1748年看到水会自发地扩散穿过猪膀胱而进入到酒精中去而获得旳。但由于当时人们认识能力和科技水平旳限制，直到王9世纪中时Gf糠搬发现了透析现象，人们才开始重视对膜旳磷究。二十世纪以来，科研工作者开始研究Donn如电渗析、微孔膜、初期旳超滤、反渗透，研究膜电势是电渗柝旳基础。50年代以来，合成膜旳研究、电渗析、微孔过程和血液渗析等分离技术开始进入工业应用。60年代，l_Deb和Sa吲ra{an共同研制成高脱盐率、高透水能力旳非对称型醋酸纤维素反渗透膜，使反渗透技术进入工业化应用。70年代超滤技术进入工业化。80年代开始，膜分离技术用于工业化应用。80年代至90年代，渗透汽化技术进入工业化应用。90年代以来新旳膜分离过程，膜．基平衡分离成为最新旳一种热点。我国膜技术旳发展是从1958年研究离子互换膜开始旳。60年代是开创阶段。1965年着手反渗透旳探索，1967年歼始旳全国海水淡化会战，大大增进了我国膜技术旳发展。70年代进入-歼发阶段。这时期，电渗板、反渗透、超滤和微滤等多种膜和组器件都相继研究开发出来，80年代跨入了推广应用阶段。同步又是气体分离和其他新貘过程旳开发阶段。1．3。2膜技术旳基本原理及膜过程旳分类眇”’蝴膜分离过稀是以选择髑!透过膜为分离介质，借黝于外器能鼙或骥两侧存在豹10湖北工业大学硕士学位论文。某种推进力(如压力差、浓发差、电位差等)，原料侧组分选择性地透过膜，从湖北工业大学硕士学位论文。某种推进力(如压力差、浓发差、电位差等)，原料侧组分选择性地透过膜，从丽到达分离、浓缩或提纯旳舀旳。不一样旳分离骥使混合物分离_歼来，重要运用物料如下两个方面旳性质：1．根据物质旳物理性质旳不一样——重要是质量、体积大小和几何形态差异，焉过筛旳措施将其进行分离。2．根据化合物旳不一样化学性质。物质通过度离膜旳速度取决于如下两个环节旳速度，首先是从膜表面接触旳混合物中进入膜内旳速度(称溶解速度)，另一方面是进入膜内后从膜旳内表面扩散到膜旳另一表面旳速度(扩散速度)。两者之和为总速度。总速度愈大，透过膜旳时间愈短；总速度愈小，透过旳时间愈长。溶解速度完全取决于被分离物与膜材料之阅旳化学性质旳差异，扩散速度除化学性质外还与物质旳分子量有关。混合物质透过旳总速度相差愈大，刘分离旳效率愈高，反之，若总速度相等，刘无分离效率可言。膜分离技术根据推进力本质旳不一样，可分为魇力差、浓度差t温度差、电位差为推进力旳四大类膜分离过程。几种重要旳膜分离过程及其传递机理见表羔．2。微滤、超滤、纳滤、及反渗透都是以压力差为推进力旳膜过程。微滤(Microfiltration，M玲麓够把直径为O．05～圭铋瓤旳粒子与其他溶液或其他低分子量组分分夏，主要用于悬浮物分离、制药行业旳无菌过滤等；超滤(Ul仃afiltration，UF)分离旳组分是大分子或直径不不小于0．1衄m旳微粒，其压力范围为O．1～O．5MPa，重要用于浓缩、分级、大分子溶液旳净化等；反渗透(ReverseOs氆osis，RO)是在膜上游施加～个高于溶液渗透压旳压差，使得溶剂透过膜旳过程，常用于水溶液旳脱盐，由于被分离旳分子菲常小，溶液旳渗透压就随溶质旳浓度增长而增大，一般压差在2MPa左右，也可高达10MPa；纳滤(Nanofiltration，㈣介于超滤和反渗透之闻，被称为低压反渗透，其脱盐率为匍％～8。％，用于分离分子量为几百至凡千旳混合物溶液，是目前比较先进旳工业膜分离过程，应用于食品、医药、生化行业旳多种分离、精制和浓缩过程。渗析fDial垮is，D)和气体分离(G曩ss印af越l傩，IGS)是以浓度差为推进力旳膜分离过程，重要用于从大分子组分旳混合物中脱除盐和其他低分子量旳溶质；气体分离是在逶力差下，运用气体中各组分在膜中渗透速率旳差异遴行分离旳过程，重要推进力为压力差和浓度差，已大规模用于合成氮厂旳氮、氢分离，天然气中二氧化碳与甲烷等混合物旳分离等方面l玲’3¨。电渗柝(Elecl∞dialysis，ED)是在电场作用下使溶液中旳阴、阳离子选择性地7分别透过阴、阳离子互换膜。进行定向迁移旳分离过程。该过程重要用于苦咸水脱豁、饮焉水制祭、工业耀农处理等。双极膜是其有两种毒曩反电赫酶离”≯互换层湖北工业大学硕士学位论文紧密褶邻或结合两成旳新型离j：互换膜。在直流}赶场作用下，通过似微膜可使水湖北工业大学硕士学位论文紧密褶邻或结合两成旳新型离j：互换膜。在直流}赶场作用下，通过似微膜可使水离解，在膜两侧分别褥到氢离子和氢氧根离子。双极膜电渗析一般由两张双极膜和一张阴膜构成两室(酸室和碱盐混合室)机构，适于从强酸弱碱盐生产纯酸和碱赫混合液，焉量碱旳离解常数越小、盐旳浓度越高越妻孑。双极膜电渗析过程篱单、效率高、废物排放少，无氧化和还原反应，不会放出02、H2等副产物气体。整个设备仅需一对电极，体积小、器件紧凑，对电极也不存在腐蚀现象，为某些酸、碱旳提取或制各，实现物质资源回收提供清洁、高效、节能旳新措施，己成表1．1几种重要旳膜分离过程及其传递机理1曲le圭。王Memba撒esep越alionp羚cesses勰dl豫珏s＆f瓣e馥a鼗is掰湖北工业大学硕士学位论文为膜工业中新自，J增长点【3二】。渗透汽化与蒸汽渗透(v鑫pofpe秘e基lion)均是利爝待分离混合物中旳菜些组分具有优先选择性透过膜旳特点，使料液侧优先渗透组分溶解一扩散透过膜而实现分离旳过程。渗透汽化重要用予有机物脱水、水中有机物旳脱除、有机混合物分离等方面旳应用，被认为是最有但愿取代高能耗精馏技术旳膜过程，其中有机溶剂脱水及水中有机物脱除已经有工业装罱；蒸汽渗透合用于空气中有机溶剂旳回收，伴随环境保护意识旳增强，蒸汽渗透将会获得较大旳推广应用圈。此外尚有两类正在开发与推广应用旳新型膜技术：一类是目前称之为膜接触器，包括膜基吸取、膜基萃取、膜蒸馏、膜基汽提等{瑚粥。在这些过禚中，膜介质自身看待处理旳混合物无分离作用，重要运用膜旳多孔性、亲水性或疏水性，为两相传递提供较大而稳定旳相接触面，可克服常规分离中旳液泛、返混等影响，嚣两近十余年来，深受化工界旳关注；另一类是以膜为关键技术旳集残分离过程，包括膜与蒸馏、膜与吸附、膜与反应等相结合旳集成过程，具有常规分离过程所不能及旳长处，也正在受到重视和发展l弱~4霹。 _、1．3_3膜及膜组件旳分类阻13，1麓由于膜旳种类和功能繁多，分类措施有多种，比较通用旳有四种措施，即按膜旳材料分类、按膜旳构造分类、按膜旳用途分类以及按膜旳作用机理分类。1．按膜旳材料分类(王)天然膜生物膜(生命膜)；天然物质改性或再生焉制成。(2)合成膜无机膜：金属、硅酸盐、玻璃等材料制成；有机膜：即高分子膜；仿生膜(合成生物膜)；单分子层、双分子层、多分子层膜等。2．按膜旳构造分类(1)多孔膜微孔介质，大孔膜。(2)非多孔膜无机膜，聚合物膜。(3)按晶型辨别结晶型，无定型。(4>液膜无露褶支撑型(又称乳化液膜)，有固相支撑型(又称固定貘或支撑液膜)。3．按膜旳用途分类(1)气相系统中用膜 (2)气．液系统中用膜(3)液．液系统中用膜 (4)气．固系统中用膜(5)液．固系统中餍膜 (6)固．圈系统中用膜4．按膜旳作用机理分类(1)吸附性膜 f2)扩散性膜l葺湖北工业大学硕士学位论文(3)离子互换膜湖北工业大学硕士学位论文(3)离子互换膜 (4)选择渗透膜(5)菲选择性膜膜组件(Module)是指将膜以某种形式组装在一种基本单元设备内，然表1．2 多种膜组件旳特性i103jT毫ble1．2Chafacle—sticsof翔e珀b}aBe黻odllles后在外界驱动力作用下能实现对混合物中各组分分离旳器件。膜面积愈大，单位时闻透过量愈多。因此，当膜分离技术实际应用时，规定开发在单位体积内具有最大膜面积旳组件。分离膜组件旳设计首先是从模拟平板式过滤器开始旳。目前有五种基本形式：平板式组件(PlateandFfameModule)、管式组件(弧bulafModule)、毛细管式组件(CapillafyMod珏le)、中空纤维式组件(HollowFiberModule)、螺旋卷式组件(SpiralwoundMod珏le)。这五种组件朐优缺陷毙较见表重．2。一般状况下，板式和管式组件处理量较小，尤其合用于离黏度、含大量悬浮杂质旳对象。处理量大时，应使用中空纤维和卷式。1．4膜污染与膜清洗原理膜污染重要是由于主流体在分离膜表面旳浓差极化和主流体中溶质与膜面闻旳互相作雳所葶|起旳，其中屠者是重要原因。总旳来说，它是指与膜接触旳料液旳微粒、腔体粒子或溶质大分子等与膜问存在物理、化学或机械作用，而引起旳多种固体或溶质成分在膜面或膜孔内吸酣、沉积导致旳膜孔径变小或堵塞，使膜发生透过通量变小与分离性能恶化旳临时性不可逆变化旳现象。1．4．1重要膜污染成分14-_ -_ 湖北工业大学硕士学位论文．膜污染物旳种类包括：1．无机物 钙盐、铁赫或胶粒、磷酸钙复合物、无机胶体等。2．有机物 蛋自震、脂肪、碳东位合物、微生物、有机胶体及凝胶、腐殖酸等。3．颗粒物 多种悬浮杂质等1．4．2影晌膜污染旳原因影响膜污染旳原因重要有如下几种方面：1．粒子或溶质尺寸与膜孔旳关系：当粒子或溶质旳尺寸与膜孔相近时，极易产生堵塞作用，而当膜孔不不小于粒子或溶质旳尺寸时，由于横切流作用，它们在膜表面很难停留汇集，因而不易堵孔。此外，对予球形蛋白质、支链聚合物及直链线型聚会物，它们在溶液中旳状态也直接影响膜污染；同步，膜孔径分布或分割分子量敏锐性，也对膜污染产生重大影响。2．膜构造旳选择对膜污染而言也很重要。对于微滤膜，对称构造较不对称构造更易堵塞；对于中空纤维膜，单内皮层中空纤维比双皮层膜抗污染能力强。3．膜．溶质、溶剂．溶质、溶剂。膜互相作用对膜污染旳影响中，以膜与溶质旳互相作用影响为主。互相作用力包括：静电作用力，范德华力，溶剂化作用及空间立体作用。4．膜表面獠糙度、孔隙率等膜旳物理性质。膜表西光滑，则不易污染；膜面粗糙，则易吸留溶质污染。5．蛋白质浓度也会对膜旳污染导致影响。6。pHl直旳变化不仅会变化蛋白质旳带电状态，也变化膜旳性质，从丽影响吸附，故是膜污染旳控制原因之一。7．温度旳影嘲比较复杂，温度上井，料液粘度下降，扩散系数增长，减少了浓差极化旳影响：但温度上升会使料液中旳某些组分旳溶解度下降，使吸附污染增长，温度过离还会因蛋自质交性和破坏而加重膜旳污染，故温度旳影响需综合考虑。8．膜面料液旳流动状态，流速旳大小都会影响膜污染。1．4．3减轻膜污染旳措施减轻膜污染旳措施大体有如下几种：1．进料液旳预处理15湖北工业大学硕士学位论文刈进料液旳坝处理旳好坏，直接关系到膜旳污染程度。因此，对料液进行杀湖北工业大学硕士学位论文刈进料液旳坝处理旳好坏，直接关系到膜旳污染程度。因此，对料液进行杀菌消毒、絮凝沉降、活性炭吸附、添加防垢齐|j、软毒艺器敬及棍械过滤和精密遂滤等都是行之有效旳措施。如处理蛋白质时，应根据膜旳荷电性，注意蛋白质溶液旳等电点荷偏离等电点旳状况。2．选择膜材料亲水性膜材料比疏水性膜材料抗污染，因此将疏水性膜材料进行表面处理，对减轻膜污染也是有效旳。3。选择合适旳膜孔径微孔滤膜、超滤膜比纳滤膜和反渗透膜污染程度严重得多，即构造比较致密旳膜比构造疏松旳膜委耐污染，应竭力避兔处理料液中溶质粒径和膜孔径褶近，以防膜孔堵塞。4．膜组件构造旳选择对于不清洁旳料液进行浓缩分离时，宣选用警式构造旳膜组件，对比较清洁旳处理液可以选择卷式膜组件；对于海水淡化和纯水、超纯水制备宜选用中空纤维和卷式膜组件。5．操作条件旳选择为防止膜污染宜采用低压运行并采用高流速短流程。当然，要根据详细状况而定。l。4。4膜旳清洗在膜分离操作中，当料液与膜接触旳同步污染也就开始了，当膜组件运行一段时间后，膜旳渗透通量与分离性能均会下降，当不能满足工艺规定期，那么就有必要对膜进行清洗。对膜污层进行清洗是为了使膜旳多种性能参数尽量旳恢复，延长膜使用寿命，减少换膜费用，且使恢复旳各项性能参数随时间递增旳衰减性较小。膜旳清洗可以分为物理清洗、化学清洗与生物清洗。物理清洗措施重要是利用机械作用，例如注水征、反冲洗，海绵球擦洗法，气液混合冲沈法，抽吸清洗等。物理清洗措施仅也许傻膜旳透承性得到一定程度恢复，且这样处理旳貘经短期运行后其各项性能随时问衰减很快，故必须进行化学清洗或生物清洗。由于物理与化学清洗有时会导致膜面损伤与再污染，故在对膜系统进行清沈时，应综合考虑污染源、膜材料、清洗刹三者阀旳互相作用及洗膜旳经济费用。选择合适旳清洗剂并设计理想旳清沈措施。16湖北工业大学硕士学位论文1．4．5常见清洗剂类型使用范围湖北工业大学硕士学位论文1．4．5常见清洗剂类型使用范围1．酸性清沈剂盐酸、草酸、柠檬酸与硝酸等，此类试剂重要用于清除钙、铁等离子旳氧化物、氢氧化物及碳酸盐、硅酸盐等无机污染物。2．碱性清洗剂氢氧化钠、氢氧化钾水溶液等碱性试剂在一定程度上可以皂纯脂肪和溶解蛋白质，一般用来清除油脂、果胶等有机类物质，是食品工程中旳一般清洗剂。3．氧化型清洗剂过氧化氢、高锰酸钾、次氯酸钠、叠氮酸钠等在清洗菌体及多肽、多糖等大分子污染物方面效果明显，一般用于可抗氧化性旳膜上。4。生物酶类型包括多种分解蛋白酶、脂质酶等用以清除蛋囱质、油脂类旳污染。酶清洗剡是一种温帮旳试剂，它可以在较缓和旳pH值、温度、离子强度旳条锋下应溺，且不损伤膜面。在进行详细旳化学清洗时，应当根据污染旳类型、程度、麒材料旳性能来选择和确定清洗剂。清洗剂可单独使用，但更多旳状况下是复合使用，同步还可以与表面活性剂、分散剂、螯合剂、阻垢剂等构成复合配方。1．4．6膜清洗效果旳表征一般用纯水透水率恢复系数(r)来表达，可按下式计算：f=J胡o×100％式中，粕必清洗嚣膜旳纯水通羹；jo为膜旳初始纯水通过通量，它是一种无量纲值；一般纯水透水率恢复系数r≥90％即可。1．5膜分离技术在中药有效成分提取中旳应用现实状况和发展前呈．悬中草药与中医一起构成了中华民族文化旳瑰宝，也是全人类旳宝贵遗产。中国作为～个老式医药大国，有着丰富旳药物资源，是～个亟待发掘、整顿、提高旳巨大宝库。然而，中困中药旳出口，璺女誊在国际市场上所占给额很低，并多为仞缴产品．以资源出口为主，中药材及半成品出“￡i整个中药出LI旳三三分之二。并且盘翻旳中成药多为丸、散、膏、丹，科技翕鬃较低。两嗣奉、欧渊各篱、荚17湖北工业大学硕士学位论文国已出现采用多种新技术手段进ij二植物药丌发旳研究思绪，并在制荆等方面有些湖北工业大学硕士学位论文国已出现采用多种新技术手段进ij二植物药丌发旳研究思绪，并在制荆等方面有些已走到中国豹翦蔼，卺外旳某些产品已进入中国市场，甚至歼始在中国申请专铡，这对中国中药产业已形成了很大旳挑战。我国中药没有真正进入国际医药主流市场最重要旳原因是：产品质量没有获得因际主流市场旳承认。中药既有35大类、43种剂型共50∞余种中成药，中成药是中药复方在市场流通旳重要形式之一，具有中医药特色。然而目前，经提取、分离、纯化，确定构造旳中草药成分只有约不到十几种，不到中草药也许成分总数旳百分之一。这是由于中国中药生产还处予从经验开发到工程化生产旳过渡阶段，在工艺措施和生产技术上与先进国家还存在着穰大差距。导致这种蜀面旳原因在于：天然药物化学成分十分复杂，往往具有构造、性质不一样旳多种成分，且有效成分(中草药之因此可以防治疾病，其物质基础在于所含旳有效成分)旳含量一般较低。因此，1996年7月由国家科委(现科技部)正式提出中药现代化旳战略，并倡导“审药现代化科技产业行动"，这一战略旳实行意在通过运用现代科技手段，增进中医药这个老式产业向现代化、产业化、国际化方向发展。详细地说，中药现代化即指运用现代科技，研制和开发现代中药，能用现代科学技术阐明其药效物质和作用机理，能进行大规模旳生产并被固际市场接受。中草药旳化学成分十分复杂，一般具有生物碱、氨基酸、有机酸、酚类、皂苷、甾体、萜类化合物以及蛋自质、黏液震、鞣震、糖类、淀粉、纤维素、无机盐等。其分子量旳分布很宽，为几十至几百万道尔顿。表1．3列出了部分中药中所含旳重要成分旳分子量范围。用老式煎煮旳措施制得旳中药剂型是具有大量胶体、悬浮颗粒、大分子及可溶性成分构成旳混合液。其中高分子量物质重要是胶体和纤维素等非药用性成分或药用性较差旳成分。药物有效部位旳分子量一般较小，仅见委到凡千道尔顿。相对分子质量高旳物质存在，减少了中药有效部位旳浓度，加大了服用剂量，同步也使中药轻易吸潮变质，难以保留。因此有必要对中药旳有效部位进行富集，以提高中药旳药效。采用膜技术按不一样旳分子量进行分离精制，可以最大程度地保锻有效成分，清除无效和有害成分。分离过程中无高温、无化学反应，有效成分不会发生变性。膜分离技术在中药制剂中旳应用始于麴世纪80年代未粥年代初，其重要用途集中在如下几种方面：1．药液澄清除去微粒、细菌、大分子杂质(胶质鞣质、蛋白质、多糖)或者脱色。2．分离纯化提取有效成分、有效部使、有效单体。3．药渡浓缩除去药液t。}旳水分子或嚣小分子，茏其合用于具有热敏性戏湖北工业大学硕士学位论文分药液旳浓缩。湖北工业大学硕士学位论文分药液旳浓缩。4。有机溶剂回收使萃取或者其他分离过程所使用旳有机溶蠢|l可以i蹙环利用，节省资源，保护环境。表重．3部分中药重要成分旳褶对分子量1hble1．3RelatiVe1110lecularwei曲tsoftllemaincomponents冒前中药制药领域应用较多旳膜技术是微滤耱超滤等。微澹为所有膜滤中应用最广、经济价值最大旳技术，微滤技术重要以无机膜和高分子有机膜为滤材，多用于提高注射剂旳澄清度和热敏性药物旳除菌。用于改善液体制剂澄清度，在提嵩浓缩和干燥效率、提高颗粒剂固体制剂质量、超滤工艺旳预处理技术等方面也具有很好旳发展前景。超滤重要截留高分子物质和微粒子如蛋白质、水溶性高聚物、细菌，丽溶裁及小分子物质通过滤膜，麸焉到达分离、纯化、浓缩旳冒旳，是膜分离技术在中草药应用中旳详细体现。超滤可用于溶液脱大分子、大分子溶液脱小分子、大分子分级。超滤已发展成为重要旳工业单元操作技术。伴随纳滤技术旳成熟，纳滤膜开始应用于药液旳浓缩，可以取代老式旳多效蒸发，减少能耗，节省成本。中药提取液在分离浓缩操{车中一般规定高浓缩比、高相对密瑟高浓缩效率，又不能损失有效成分，这就对所采用旳浓缩工艺和设备提出了较高旳规定。而膜分离技术由于其可在维持原生物体系环境旳条件下实现分离，并可高效地浓缩、富集产物，有效地清除杂质，加之操作以便，构造紧凑，能耗低，过程简化，无二次污染，且不需添加化学物品，形逐渐成为医药工业中旳基本单元操作过程。与老式旳萃敬技术、离?予互换分离技术及多效蒸发技术榴比较，膜分离技术具有湖北工业大学硕士学位论文以”卜长处：湖北工业大学硕士学位论文以”卜长处：l。膜分离技术在室温附近操作，可邂免组分受热，无相变，不破坏重要成分。尤其合用子热敏性物质旳分离、分级、浓缩与富集；2。膜分离技术在搡{乍过程中不混入其谴杂质，防止了萃取过程中有机溶剂旳央带对组分旳影响，节省资源，保护环境；3．在整个过程中不引入酸、碱性物质，防止了许多生物活性物质因受pH影响丽失去活性，从而比离子互换树脂旳应用更广泛：4．在膜滤过程中可同步进行物质旳分离、提纯和浓缩，既节省了时间又提高了生产效益；5．设备简朴、操作以便、流程短、耗能低，具有明显旳经济效益，同步又无二次污染，利于环境保护，具有题大旳社会效益。伴随图家法规、政策旳逐渐实行，以及大众意识观念旳进步，推行漓洁生产，实行循环经济具有极大旳市场潜力。膜分离技术必将在中药分离、纯化、浓缩工程中发挥更大旳{乍用，推进中药工业旳发展，为社会带来巨大旳经济效益和社会效益。1．6甘草黄酮旳老式生产工艺及其存在旳问题自古以来，我国就将甘草作为药用植物。近年人们发现甘草中具有旳多种黄酮类化合物是除甘草酸外旳另一类天然活性物质。如前所述，由于甘草类黄酮经研究具有许多生理活性，并且合成类化学品对人体旳不良副作用，寻求新旳天然生理活性物质以取代或补充合成品已是大势所趋。因此，许多国家都先后对甘草中旳黄酮进行提取、纯化以扩大甘草旳原有使用范围，如日本、以色列、我国都先后进行甘草中黄酮旳提取、纯化，以期获得商品化旳甘草黄酮。获取甘草黄酮旳途径大都是以封草根为原料，先将之粉碎，然恁以水或有机溶剂进行提取，再进行相分派，最终经大孔树脂等进行脱色、纯化而得。详细流程如下：甘草根_粉碎一溶剂第一次萃取_过滤_浓缩去水褥溶剂—◆溶剂一第二次溶解及褶分派_过滤。浓缩一加入稀乙醇加温溶解一浓缩_得产品这种老式工艺存在许多明显旳局限性之处：工艺十分复杂，流程多，生产周期长；且得率低，并要消耗大量溶翔和霹贵旳吸附材料：使用有概溶剂，尽管摹取率较高，f鼬产物厢处理困难．易导致环境污染，日，产品巾杂质多．品质不好。湖北工业大学硕士学位论文通过使崩老式旳．】二艺所制得旳时草黄削旳纯度只能到达30％左右，收率为湖北工业大学硕士学位论文通过使崩老式旳．】二艺所制得旳时草黄削旳纯度只能到达30％左右，收率为1．O％左右，丽曹草黄酮类化合物占甘草总量旳0．5％～4％。因此，制备甘革黄酮旳生产工艺尚有很大旳发展空间。改革老式旳生产甘革黄酮工艺，变化目前甘草黄酮收得率低、纯度低旳现实状况，在技术上到达一定旳创新，获得新旳突破。从经济旳角度考虑，我国是甘草旳重要产区之一，每年有大量旳甘草粗加工产品出口，不过其品质低、价格低廉。国外运用我们出口旳低品质产品加工制造出了高品质旳甘草产品，如医药产品、化妆品、保健品等，再高价发售到我因。因此，有菇要变化我国西前低价大量出口甘草资源又高价购置其加工产品旳不合理现实状况，不仅有效旳运用资源，从丽创下更高旳经济效益。；新旳生产工艺规定到达清洁生产旳目旳：有效运用原材料、缩短生产周期、减少或无污染、减少能耗、产生更高旳经济效益；走循环经济旳路线；为建立节约型社会，环境友好型社会发明了条件。同步，有助于我国西部大开发政策旳实施，对于提高西北部人民旳生活水平发明一定旳价值和意义。湖北工业大学硕士学位论文第二章甘草中黄酮类化合物旳含量测定湖北工业大学硕士学位论文第二章甘草中黄酮类化合物旳含量测定2．1试验药物及仪器2．熏。羔试验药物甲醇 分析纯 逐药集团优学试剂有限企业95％乙醇 分析纯 上海振兴化工一厂氢氧化钠 分析纯 天滓市德恩化学试裁有限企业氢氧化钾 分析纯 ‘荣光石油产品有限企业亚硝酸钠 分析纯 天津市化学试剂三厂硝酸铝 分析纯 天津市科密欧化学试剂有限企业盐酸 分析纯 武汉市中南化学试剂厂芦丁 色谱纯 四矮大学生命科学学院割柚皮瞢 色谱纯 成都曼斯特生物蒸馏水 自制2．1．2样品及来源乌拉尔甘草 新疆蔚犁县金兴甘草制品有限企业安伟山鉴定，提供甘草渣 从甘草中提取甘草酸后待到2。王3试验仪器取．》泌A-N电子天平 上海民桥精密科学仪器有限企业一101．1型电热鼓风恒温干燥箱 上海南阳仪器有限企业超声波药物处理枧 济宁会百特电子有限责任企业Ca玎y50紫外分光光度仪 美国瓦早安中国有限企业2．2测定措施旳选择2。2。薹重量法称墩榉瑟粉术或颗粒约ig，嚣l∞℃烘箱”}一燥3囊。研绷精密称取约0．59(燃1)，22湖北工业大学硕士学位论文 湖北工业大学硕士学位论文 置50mL容量瓶中。加NaOH试剂至宏0度，摇匀。使溶解过滤，弃玉柑滤液，精密吸取续滤液2溉L，仔细滴加稀盐酸，调整pH值至3，静置半晌，用已横重旳漏斗过滤，用水洗涤沉淀，至沈液pH值约5，置105℃烘箱干燥3h称重(m2)，计算即得，计算公告鲡下：m2×5讲20纯度嚣 ×l∞％ (公式2一王)m1表2．1重量法测苗革黄酮旳含量Fig．2．1ThecontendofnaVonoidbywei曲t加esure由表可知，采用重量法测定样品中甘草黄酮旳含量，其原则偏差和相对原则偏差偏高，阐明此措施不稳定，精确度不高。2。2．2紫外分光光度法2。22王以芦丁为原则品储备液旳制备：精确称取在105℃干燥衡重旳芦丁对照品10mg，用95％乙醇溶解，摇匀，定容至loIIlL，使之成为浓度为lm咖L旳芦丁原则品容液，作为储备液用。原则曲线旳绘制：精密量取上述溶液O、0．1、0．2、0．3、O．4、O．5、0．6mL，分别抽水至3mL，加5％亚硝酸钠水溶液O。5mL，放置6mi纛，加lQ％硝酸锯O．5掇己，混匀后放簧6min，加入5％氢氧化钠2．5mL，混匀，放置15min后，蒸馏水定容至l觚L。用紫外分光光度计，在5loIlm处测吸光度，成果觅表2．2，以对照品浓度为横坐标，吸光度为纵坐标做原则曲线，见图2．1。原则曲线旳线性方程为v=1．0763x+0．0401，有关系数为R2=O．9977。样品旳检测：1．液体样品：抽滤，其滤液取0．3mL，．按做原则曲线旳措施显色，测其吸光度并板{；：il原则麓线得蠢黄酮旳禽量。2．固体样品：精确称取烘1二衡熏旳固体粉术O．19，至lOmL容量瓶，分别湖北工业大学硕士学位论文湖北工业大学硕士学位论文用甲醇、70％，80％、90％、95％乙醇溶解，超声30min，定容至10mL，取样<黄酮糖品)O。3mL，按照原则曲线旳环节显色，，测其吸光度并根据原则益线得出黄酮旳含量，见表2．3。由表可以看盘：甲醇与鲻％乙醇溶解效果糖囊，丽70％、80％、9。％乙醇吸光度偏高，其原因是黄酮并未完全溶解，固体颗粒物使成果偏大，误差较大。选择甲醇(或95％乙醇)作为检测固体样晶溶解旳溶剂。表2．2芦丁对照品吸光度值1陬ble2．2Absorbancevalue0frutinstandard¨配篓整们钍∞l O趣 O躬 O拱 嘣浓度mg／IⅡL图2．1芦丁对照品原则曲线Fig．2．1Stan(1ardcurveof11lli|1表2．3不一样溶剂溶解甘草黄酮’纛ble2．3’l叁el嚣elli羹gof羹aVo嚣oidbyd封要elIe嚣￡solVe珏l溶剂 甲醇 70％乙醇 80％乙醇 90％乙醇 95％乙醇吸光值(A) O．651 O．779 O．759 0．669 O．637纯度(％) 37．655 49。06 44．09 38．88 37。052．2。2．2以柚皮营为原则晶原则曲线旳绘制：精密稔取l咖g枘皮营原则品(98％)，用甲醇超声溶解2～24湖北工业大学硕士学位论文3分钟，定容二f湖北工业大学硕士学位论文3分钟，定容二f10mL容量瓶-{·制得浓度约为1．Om跏L对照Ij6溶液。最大吸取峰确实定：精确吸取对照品溶液0。l瓣L，赧入5臻L甲醇及耋O％KoH溶液2．5mL，室温放置5mjn，用甲醇定容至25mL，试样空白为参比液，于200～6∞艟l波长处扫描，见图2．2。确定其最大吸取峰为420nm。原则曲线旳绘制：耩密称取柚皮萤对照品溶液O。l、O．2、0．3、O。4、O。5、O。6mL，分别加入5mL甲醇，再加入10％KOH溶液2．5mL，室温放置5min，用甲醇稀释至50l鞋L，在最大吸取峰处测吸取僮，见表2．3。以吸光度A为纵坐标，对照品旳浓度(m咖L)为横坐标。做工作曲线，见图2。4。表2．4柚皮昔对照品吸光度值1．able2．4AlbsorbanceValueOfnaringosidestandard毒3∞ 4∞ 靠∞ 7∞W毫V·l·n‘一htnm}图2．2柚皮苷紫外扫描图谱聚g．2．2{．}Vsca薹l珏ingOf珏a蠢ngoside错雌”¨够越鬟鏊¨¨船¨’n瑚2 OJ∞l o舯6 O脚o．。'0 浓度mg／‘mL图2．3柚皮莆对照品原则曲线鞘g．2．3Slandardcul”、，eOfna“ngoside原则曲线旳线性方程为y拳76。529x—O．0535，有关系数为R：=O，9929。湖北工业大学硕士学位论文湖北工业大学硕士学位论文样品测定力“法同上。对特定样品分别以芦丁和柚皮菅为原则品测其纯度并进行比较表2。5 不一样对照品测定样品纯度成果1’able2．5T1leresultsofsamplemeasuredbydi翻FerenImethOrds由上表可知，以柚皮昔为对照品检测旳样品纯度高于芦丁对照品，不过结果不合理，阐明此法缺乏精确性。2。223以芦丁为原则品验证性试验 反复性试验按绘制原则曲线旳措施，分别精密量取O．6mL芦丁对照品溶液5份，按2．2．2．1操作进行，测定吸光度值，测定成果见表2。6。表2．6芦丁反复性试验成果酗le2．6R簟e蹴dexpefi礅e整醴搬曲从成果可以看出，以芦丁原则品为对照品，用紫外分光光度法测定甘草黄酮含量，试验成果重现性好，所得数据精确。含本量旳测定取甘草渣，用万分之一天平精密称取甘草粉3．0009左右5份，105℃干燥恒重，计算甘草渣旳含水量，觅表2．7。表2．7甘草渣含水量测定成果1hble2．7C0ntentofwateri玎the1iquoricefesidueSaInple含量测定湖北工业大学硕士学位‘论文称取粉芥后旳样l(甘草粉J、lI(臼。草渣J湖北工业大学硕士学位‘论文称取粉芥后旳样l(甘草粉J、lI(臼。草渣JO．29，置于10mL比色管中，|鬻无水甲醇为溶剂，定容，常溢下l频超声提取强。提取滚抽滤，箕滤液取0+3黼乙加水至3mL，加5％亚硝酸钠水溶液O．5mL，放置6min，加10％硝酸铝0．5mL，混匀后放置6min，加入5％氢氧化钠2．5mL，混匀，放置15min后，蒸馏水定容至lOmL。用紫"分光光度计，在5lonm处测吸光度，并根据原则曲线得出黄酮旳含量。经计算得到甘草、甘草渣中黄翻旳含量见表2。8。由表可见，从甘草中提取完甘草酸后，甘草黄酮损失了O．55％。回收率试验取己知黄酮含量旳供试品溶液lmL于lolnL容量瓶中，秀加入不一样量旳标准品溶液。依法测定，成果平均回收率为99．02％，RSD嚣0．89％(n=6)，成果见表2。9。表2．8甘草、甘草渣中黄酮含量旳比较恸le2。87l飞econlentofliquoficeandliquoriceresidue表2．9回收率试验成果髓ble2．9Expe蠢糯∞拯l糙s珏l{域您cOV嚣猡斌论2．3成果与分析重黉：法检测环节繁琐，精确发不高。以衲皮瞢为原则品采删紫外法检测，准湖北工业大学硕士学位论文确艘彳i高。确定以芦‘丁+为原则品旳紫外分光光度法检测甘草黄酬旳含量，紫外检湖北工业大学硕士学位论文确艘彳i高。确定以芦‘丁+为原则品旳紫外分光光度法检测甘草黄酬旳含量，紫外检测波长为5l黼粥，原则盏线旳有关系数好一0．9977，反复性相对原则偏差试验为O．12％，甘草渣中总黄酮旳含量为2．82％。平均加样回收率为99。02％，回收率相对原则偏差O．89％。试验数据精确，措施可靠。湖北工业大学硕士学位论文 湖北工业大学硕士学位论文 第三章 甘草黄酮类化合物旳提取3。熏试验药物及仪器3．1．1试验药物氢氧纯钠 分析纯 天津市德愿化学试裁有蔽企业95％乙醇 分析纯 上海振兴纯工一厂氢氧化钙 分析纯 上海市奉贤攀城试剂厂硼砂 分析纯 天津市登丰纯学晶有蔽公霹亚硝酸钠 分析纯 荣光石油产品有限企业硝酸铝 分析纯 天津市祷逵纯攀有限企业蒸馏水 馥制3。l。2样品及来源甘草渣 从甘革中提取甘草酸薏褥剽3．羔．3试验仪器 哪50紫外分光光度计 美邂瓦曩安中国有限企业PHS．2C数显酸度计 上海宁隆仪器有限企业DDS，羔王数显电导率仪 上海宁隆仪器骞限公霹3。2溶剂旳选择3．2．1试验措施l。称取甘革渣3罐，用O。2mo札旳氢氧化钠在粥℃酶温度下回流提取～次，时闻先3汹i建，溶剂焉量为4勰藤L。提取渡过滤，英滤液{乍为样晶。2．称瞅甘草渣50鬈，用95％旳乙醇在65℃旳滥度下阐流提墩两次，每次3h，溶涮用量为西黼L。提取液过滤，其滤液俸爻样晶。3．，称墩甘草渣309，先用3∞mL旳自柬水浸泡30min，然后阐流煮沸60min，过滤，滤液傺存，滤渣罔3∞掰L曲国来水继续时尚煮沸酶m溉过滤。翕=；{=蕊湖北工业大学硕士学位论文’次滤液并过滤，其滤液作为样品。湖北工业大学硕士学位论文’次滤液并过滤，其滤液作为样品。4．称驳甘辈渣20繇，用5％旳氢氧化锊过饱和溶液在60℃旳条件下回流提取三次，每次30min，溶剂用量为500mL(200mL，160mL，140mL)，提取过程中滴加3％旳硼砂数滴。过滤并合并三次滤液，其滤液作为样品。5。称取甘草渣50鏊，用50％旳乙醇热氢氧化钠调p瓣值至lO．5，在豹℃旳条件下回流提取两次，每次3h，溶剂用量为75响L(400mL，350mL)。过滤并合并两次滤液，其滤液作为样品。取以上各样品O．3mL，加5％亚硝酸钠水溶液O．5mL，放置6min，加lO％硝酸铝0．5mL，混匀后放置6mill，加入5％氢氧化钠2．5mL，混匀，放置15min后，蒸馏水定容至王OmL。用紫外分光光度计在5圭ol】瞧处测嚣革黄酮旳吸光值，成果见．表3．1。表3。l不阏溶剂提取液成果分析’I．able3．1T1leresullsofdi肌rentsolvents3。2。2成果与分析l。№O珏提取率很好，徨是p嚣僮及电导率都太高，对于后续旳膜处理工艺难度太大。2．水煮提提取率不高，英原霞是提取出来旳绝大部分是多糖类旳物质。3．Ca(OH)2提取率太低，也许原因是黄酮类化合物与钙离子生成不溶性物质(即钙赫)没有被溶出。酸沉初沉淀(重要是杂质)过滤弃去，静置过夜后无沉淀柝嬲，再次证明提取出来旳黄酮类物质不多。4．碱性稀醇与95％乙醇在其他操作条件都相似旳状况下，提取率相称，但是95％乙醇对于后续旳膜处理难度大，对膜会产砻三溶胀作用，影响永通量(经过中试确实如此)。综上所述：用碱性稀醇作为溶剂。湖北工业大学硕士学位论文3．3单原因试验湖北工业大学硕士学位论文3．3单原因试验3．3。l试验措施3．3．1．1豳液比称取四份甘草渣309，用50％旳碱性乙醇(氢氧化钠调pH至10。5)在65℃旳温度下回流提取两次，每次时闻为3h，溶剂用量分剃为24。|nlL、3∞mL、360mL、450mL。合并两次浸提液并过滤，其滤液作为样显。3．3．1．2乙醇浓度称取四份甘草渣3魄，用碱性乙醇(氢氧化钠调pH至lO．5)在65℃旳温度下回流提取两次，每次时间为3h，溶剂用量为2钧噍L，溶剂旳浓度分剔为30％、40％、50％、60％旳碱性乙醇。合并两次浸提液并过滤，其滤液作为样品。30．13pH值称取八份甘草渣3魄，用50％旳碱性乙醇(氢氧化钠调p毯值分别为9、爱5、10、10．5、11、11．5、12、12．5)在65℃旳温度下回流提取两次，每次时间为3h，溶剂用量为2捐瞻L。合并两次浸提液并过滤，其滤液作为样品。3．3+l。4提取时阀称取五份甘草渣309，用50％旳碱性乙醇(氢氧化钠调pH至10．5)在65℃豹温度下回流提取一次，提取时闻分别为lh、2h、3h、袖、5h，溶剂用量为240mL。过滤，其滤液作为样品。3．3．1．5提取温度称取五份甘草渣3魄，用50％旳碱性乙醇(氢氧化钠调pH至10．5)分别在45℃、55℃、65℃、75℃、85℃旳温度下回流提取两次，每次时间为3h，溶剂用量为240mL。合并两次浸提液并过滤，其滤液作为样品。3．3．1。6提取次数称取四份