天然药物纳滤行为的研究

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1、天然药物纳滤行为的研究*王刚，张宇峰，郭豪，王翔（天津工业大学中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室，天津300160）摘要：本文以NF270纳滤复合膜对几种不同分子量的天然药物（如大黄素、咖啡因）进行了纳滤行为研究，并考察了操作压力、浓度、pH、离子浓度等因素对纳滤膜截留行为的影响。结果表明，NF270纳滤复合膜截留分子量在300左右（例如对相对分子质量为270.23的大黄素几乎100%截留，对相对分子质量较小的咖啡因截留率小于60%）；随着pH的增大，纳滤膜对大黄素的截留率稍有下降，对其他三种药

2、物的截留率略有升高，而通量逐渐升高；改变溶液的离子浓度，纳滤膜的截留率和通量均下降。由此可见，选择适宜的操作条件可以实现天然药物的提取、分离和浓缩。关键词：纳滤；天然药物；截留率；通量；离子浓度中图分类号：TQ028.8文献标识号：A纳滤(Nanofiltration)，介于超滤和反渗透之间，其孔隙尺寸在5～20埃，相对分子质量截留范围为几百到几千（道尔顿），它对单价-单价电解质截留较小(<90%)，而对高价离子如镁、2-2-[1]钙、SO4、CO3、重金属离子等以及分子量大于200的有机物有较大的

3、截留率(≥90%)。一般纳滤膜具有荷电性，对不同电荷和不同价数的离子具有不同的Donann电位。对于极性（或荷电）溶质，其通过纳滤膜时的截留率由静电作用与位阻效应共同决定，而对于非极性溶质则主要取决于位阻效应。目前，纳滤膜广泛应用于石油化工、海洋化工、水处理、生物、生化、制药、[2]制糖、食品、环保、冶金、纺织等众多领域，特别是在生化制药方面具有很广的应用前景。中药的有效成分多是由天然化学药物如有机酸、生物碱、黄酮和蒽醌等复方组成，其分子量不超过1000，恰好处于纳滤截留范围，为纳滤技术应用于中药制

4、药提供了可行性。本文考察了陶氏NF-270纳滤膜对几种天然药物的截留性能，为纳滤技术在这方面的应用提供参考依据。1实验部分1.1纳滤膜与化学试剂实验中所用纳滤膜为陶氏公司生产的NF-270纳滤复合膜，膜表面荷负电。pH适用范围：连续运行3－10，清洗范围2－11。MgSO4，分析纯，天津市化学试剂三厂；NaCl，分析纯，天津市化学试剂三厂；*作者简介：王刚（1984－），男，硕士，Email：ioveyou_219@163.com；张宇峰（1962－），男，教授，博士生导师，电话：022-24528

5、074，Email：zyf9182@tjpu.edu.cn，研究方向为膜材料与膜技术。葛根素（Puerarin）－黄酮类，相对分子质量416.37，对照品，中国药品生物制品检定所；大黄素（Emodin）－蒽醌类，相对分子质量270.23，对照品，中国药品生物制品检定所；咖啡因（Coffeine）－生物碱类，相对分子质量194.19，对照品，中国药品生物制品检定所；咖啡酸（Caffeicacid）－有机酸类，相对分子质量180.15，对照品，中国药品生物制品检定所。OCH3葡萄糖H3CNONHOOHO

6、NNOCH3葛根素分子结构咖啡因分子结构OHOOHCOOHHOHOCH3OHO大黄素分子结构咖啡酸分子结构1.2纳滤膜性能测试膜性能测试系统如图1所示：料液浓缩液压力表透过液纳滤膜组件料罐压力泵图1纳滤膜评价装置Fig.1Schematicdiagramofthenanofiltrationexperimentalsystem分别配置1g/L的NaCl溶液和2g/L的MgSO4溶液,用DDS－307A数字电导率仪（天津市盛邦科学仪器技术公司）测定原液与透过液的电导值，以此标定溶液浓度并计算截留率；药

7、物采用紫外-可见光分光光度计（UV2450，日本岛津公司），在最大吸收波长处测定吸光度（葛根素250nm、大黄素530nm、咖啡因275nm、咖啡酸323nm），测定原液与透过液吸光度，以此标定溶液浓度并计算截流率。通过记录时间和透过液体积，计算膜通量。2结果与讨论2.1NF-270纳滤复合膜对无机盐的截留性能表1为0.4Mpa下NF-270纳滤膜对无机盐的截留性能测试结果。可以看出，NF-270是一种性能优异的纳滤膜，对二价盐硫酸镁具有很高的截留率，而一价盐氯化钠的截留率较低，且具有相当的水通量。

8、表1NF-270纳滤膜对无机盐的截留性能Table1performaceofthenanofiltrationmembraneforsaltsolution2截留率（%）通量（L/m*h）操作压力（Mpa）纯水通量-50.850.4NaCl50.446.550.4MgSO497.045.700.4测试条件：（压力：0.4MPa；温度：25℃）2.2NF-270平板复合膜对天然药物的截留性能2.2.1压力对截留性能的影响图2为不同压力下NF-270平板膜对几种药物的截留