1. 研究目的与意义
研究内容:基于界面效应-胶束介导的中药皂苷对膜材质修饰机制研究模式,以溶液环境下皂苷类成分浓度动态变化为指标,分析中药生物碱成分对三七皂苷存在状态的影响,阐明中药皂苷类成分在膜表面的存在状态,分析中药生物碱成分对膜材质的修饰机制与分离效果的相关性。
研究意义:中药成分超滤分离过程中溶液环境、成分存在状态和膜面组成的变化是膜分离中的关键问题,本课题选择界面效应较强的皂苷,根据其结构特点分析其在不同溶液环境及膜材质表面的存在状态和吸附特征,建立适用于中药成分超滤分离的膜材质修饰机制计算方法,为中药成分的超滤时膜组件的选择、溶液环境的调整提供了参考依据,实现中药超滤分离共性模式形成的同时,提升膜分离技术的应用优势,从而提升中药资源利用效率,为打造中药绿色产业奠定基础。
2. 文献综述
三七总皂苷膜修饰对生物碱的分离影响摘要 基于界面效应-胶束介导的中药皂苷对膜材质修饰机制研究模式,以皂苷类成分存在状态与膜表面的涂覆的相关性为切入点,调节皂苷与膜材质之间的界面张力,建立膜修饰过程分析方法和含皂苷类成分的中药溶液超滤分离模式。
本实验采用控制变量法,分别考虑三种生物碱在不同孔径超滤膜(10KDa 30KDa 50KDa)不同pH(3 6 8.5)条件下的透过率,吸附率。
关键词:三七总皂苷.超滤.界面效应.生物碱 Separation of Alkaloids by Modification of Panax Notoginseng Saponins MembranesAbstract:Based on the model of "interfacial effect-micelle mediated" of the modification mechanism of Chinese medicine saponins on membrane materials, the interfacial tension between saponins and membrane materials was adjusted by taking the correlation between the existing state of saponins and the coating of membrane surface as the breakthrough point, and the analysis method of membrane modification process and the ultrafiltration separation mode of Chinese medicine solution containing saponins were established. The permeability and adsorption rate of three alkaloids under different pore size ultrafiltration membranes (10KDa, 30KDa, 50KDa) and different pH (3 6 8.5) were considered by controlling variable method.Keywords: notoginseng total saponin. Ultrafiltration. surface boundary effect. alkaloid1. 超滤和界面效应超滤是依靠孔径筛分实现目的性精制分离 [1] ,已广泛应用于中药制剂领域,在超滤分离过程中,中药提取液是由胶体、包合物、游离态等多种存在形式中药成分组成的亚稳定型溶液体系,其中皂苷可以降低溶液与膜之间的界面效应提升过滤效率 [2] ,而其吸附、HJJH络合效应改变了膜表面组成,导致分离性能改变 [3] ,大大限制了膜技术的推广应用。
3. 设计方案和技术路线
详见附件
4. 工作计划
第一阶段:2022.12-2022.1 做预实验,初步试验,实验条件选择第二阶段:2022. 2-3文献综述,思路形成,实验方案制定;第三阶段:2022.4-5进行实验研究;第四阶段:2022.6整理数据,撰写论文
5. 难点与创新点
表面活性剂可以降低两相间界面效应,而广泛作为新材质合成、修饰。
中药皂苷也具有类表面活性,易于分布于两相间降低界面张力,而在膜分离过程中中药皂苷也倾向于吸附于膜表面,导致在分离过程中呈现出不符合膜原有材质的分离性能,究其原因是皂苷对膜材质产生了修饰作用,但是在超滤过程中溶液与超滤膜两相间皂苷的传质过程尚不明确。
本课题在前期工作中,采用皂苷处理后的超滤膜,其分离性能和物化特征发生改变,通过对其膜截留分子量评价和两相界面张力的测定,发现皂苷成分结构-存在状态-膜面皂苷组成存在,本项目以此为切入点,通过对修饰后超滤膜的分离性能和物化特征进行综合分析,阐明皂苷修饰传质系数与膜材质、皂苷结构、溶液环境的相关性,表征目前含皂苷类溶液的超滤膜修饰机制和分离过程。
