中药水提液典型杂质果胶絮凝效果与机理研究

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传统的中药提纯净化一般采用水提醇沉法,该方法存在生产周期长、能耗大、有效成分保留率不高等问题。絮凝技术以生产周期短、操作简单以及净化效果好等优势在中药提纯净化领域备受关注。中药水提液成分复杂,杂质较多,本文以其中典型杂质果胶为絮凝处理对象,研究了絮凝剂类型、絮凝剂用量以及溶液浓度、pH和温度等因素对高酯果胶和低酯果胶絮凝效果的影响,并结合果胶和絮体FTIR谱图分析絮凝反应机理。在此基础上选择对果胶絮凝性能较好的絮凝剂来对杏苏止咳糖浆水提液进行絮凝净化,以果胶去除率、上清液浊度以及有效成分保留率为指标,研究了絮凝剂用量、水提液pH和药液温度对絮凝效果的影响规律。在对果胶溶液絮凝研究中,随着絮凝剂用量、溶液浓度、溶液pH以及溶液温度等因素水平的增大,壳聚糖季铵盐和壳聚糖盐酸盐对高酯果胶,以及壳聚糖季铵盐和羟丙基壳聚糖对低酯果胶的去除率均呈现先增大后减小的趋势,而上清液浊度先减小后增大。随着絮凝剂用量增加,上清液絮体的ζ电位逐渐升高,由负值变为正值。在絮凝过程,絮凝剂与果胶分子间氢键、静电引力和疏水作用提供絮凝吸附力,吸附架桥和电中和共同发挥作用。这几种絮凝剂对果胶均有较好的絮凝效果,其中以壳聚糖季铵盐为优。壳聚糖季铵盐对浓度2.5 g/L的高酯果胶和低酯果胶具有最佳絮凝效果的条件分别为:絮凝剂用量0.75和1.00 g/L、溶液pH值3.15和4.00、溶液温度50℃,果胶去除率分别为96.1%和93.2%,上清液浊度分别为6.3和4.2 NTU。在以壳聚糖季铵盐为絮凝剂对杏苏止咳糖浆水提液的絮凝净化研究中,随着壳聚糖季铵盐用量、水提液pH以及药液温度的增长,果胶去除率先增加后降低,上清液浊度先降低后升高。在工艺条件为:壳聚糖季铵盐用量0.9 g/L、水提液pH值3.5~4.0、药液温度30~40℃时絮凝效果最佳,此时果胶去除率为78.2%,上清液浊度为9.8 NTU,有效成分橙皮苷的保留率为95.48%。由此可见,絮凝技术用于中药水提液的除杂净化,在适宜条件下具备较好的除杂选择性和净化效果。
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