改性殼聚糖對草珊瑚浸膏中異嗪皮啶的分離性能研究

覃淑芬

【摘 要】文章以乙醛、丁二醛、戊二醛為交聯(lián)劑制備了3種改性殼聚糖，并分別利用3種改性殼聚糖對異嗪皮啶、綠原酸、迷迭香酸及草珊瑚浸膏進(jìn)行吸附與脫附實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明吸附飽和的戊二醛改性殼聚糖對于異嗪皮啶的脫附能力存在特異性，不能被一般的脫附溶劑去除。1.0%的鹽酸乙醇溶液能夠?qū)ξ於└男詺ぞ厶侵形降漠愢浩むみM(jìn)行很好的脫附。這一結(jié)果也表明戊二醛改性殼聚糖在異嗪皮啶的純化方面具有良好的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】異嗪皮啶；特異性吸附；改性；殼聚糖

【中圖分類號(hào)】R284 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2017）03-0096-04

異嗪皮啶（isofraxidin）是草珊瑚中所含的香豆素類主要有效成分[1]。因此，《中國藥典》把異嗪皮啶含量作為草珊瑚的質(zhì)控指標(biāo)[2]。目前，對于異嗪皮啶的分離純化主要以溶劑提取法得到浸膏[3]，再利用液相色譜法得到純品[4]，此外也有人利用大孔樹脂對異嗪皮啶等化合物進(jìn)行分離[5]。

殼聚糖的交聯(lián)反應(yīng)主要利用了殼聚糖分子中的氨基與醛酮類化合物之間生成希夫堿的反應(yīng)[6]，而得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物[8-10]。交聯(lián)殼聚糖從產(chǎn)生開始一直被用來吸附重金屬離子[7]。此外，交聯(lián)殼聚糖在其他化學(xué)物質(zhì)的吸附方面也顯示出優(yōu)良的性能[11]。目前，利用改性殼聚糖對異嗪皮啶進(jìn)行吸附性能研究尚未有人涉足。

1 材料與儀器

1.1 儀器

傅里葉變換紅外光譜儀（天津港東科技發(fā)展股份有限公司）；島津高效液相色譜儀（島津儀器有限公司）；真空干燥箱（上海左科儀器有限公司）；恒溫磁力攪拌器（上海凌科儀器有限公司）；精密天平（上海雙旭電子有限公司）。1.2 材料

殼聚糖（購自百靈威科技有限公司）；乙醛水溶液（購自百靈威科技有限公司）；丁二醛（天津市津華化工廠）；戊二醛（天津市津華化工廠）；草珊瑚浸膏、異嗪皮啶、綠原酸、迷迭香酸（實(shí)驗(yàn)室自制）。3種改性殼聚糖的制備方法參考文獻(xiàn)[6]。

2 分析方法

2.1 色譜條件

色譜條件參考文獻(xiàn)[2]。

2.2 改性殼聚糖的吸附性能表征

2.2.1 靜態(tài)吸附曲線與靜態(tài)吸附量

取制備的3種改性殼聚糖，分別加入異嗪皮啶、綠原酸、迷迭香酸標(biāo)準(zhǔn)品的甲醇溶液中，在吸附時(shí)間內(nèi)分時(shí)間點(diǎn)取上清液測定含量，從而繪制出靜態(tài)吸附曲線。

3 結(jié)果與討論

3.1 靜態(tài)吸附能力比較

我們考察了3種改性殼聚糖的靜態(tài)吸附量與時(shí)間之間的關(guān)系，如圖1所示。

首先，從3種改性殼聚糖對異嗪皮啶的吸附效果來看，戊二醛改性的殼聚糖無論在吸附速度還是吸附能力方面都優(yōu)于其他2種改性殼聚糖，這與改性交聯(lián)以后，殼聚糖為異嗪皮啶提供的微環(huán)境的空間及作用力相關(guān)；其次，乙醛改性的殼聚糖對綠原酸的吸附能力最佳，這也跟乙醛改性的殼聚糖所帶來的疏水作用的變化很小有關(guān)；再次，乙醛改性的殼聚糖對迷迭香酸無論在吸附速度還是吸附能力方面都優(yōu)于其他2種改性殼聚糖，這也為我們下一步針對迷迭香酸的吸附分離提供了技術(shù)支持；最后，戊二醛改性的殼聚糖對異嗪皮啶的吸附在5 h以內(nèi)就達(dá)到了飽和，而對于綠原酸和迷迭香酸的吸附時(shí)間相對較慢，趨勢也比較接近，這也為我們下一步的吸附分離工藝提供了技術(shù)上的保障。

為了比較改性殼聚糖對于標(biāo)準(zhǔn)品與浸膏之間的吸附性能差異，我們以異嗪皮啶吸附飽和的時(shí)間點(diǎn)——10 h為時(shí)限，利用3種改性殼聚糖分別對草珊瑚浸膏進(jìn)行了靜態(tài)吸附量和靜態(tài)吸附率的測定，結(jié)果見表1。

從數(shù)據(jù)中可以看到，乙醛、丁二醛改性的殼聚糖對于3種化合物沒有特異性的吸附作用。而戊二醛改性的殼聚糖對于異嗪皮啶具有一定的特異性吸附作用，然而，從靜態(tài)吸附率數(shù)據(jù)可以看到，這種改性殼聚糖對于異嗪皮啶的吸附作用的特異性不強(qiáng)，對于其他2種化合物并沒有顯著的優(yōu)勢。

3.2 靜態(tài)脫附能力比較

我們選用乙醇作為提取溶劑對吸附飽和的殼聚糖進(jìn)行脫附來研究各化合物的脫附曲線，結(jié)果如圖2所示。

從圖2可以看到，乙醛以及丁二醛改性的殼聚糖的脫附都比較完全；而戊二醛改性的殼聚糖對于異嗪皮啶的脫附效率卻非常低。3種改性殼聚糖對浸膏中3種組分的靜態(tài)脫附量和靜態(tài)脫附數(shù)據(jù)見表2。

如表2所示，戊二醛改性的殼聚糖對于異嗪皮啶的脫附效率只有7.9%。這表明，雖然戊二醛改性的殼聚糖對于浸膏內(nèi)主要組分并沒有明顯的特異性吸附，但是由于該改性殼聚糖為異嗪皮啶提供了合適的空間及微環(huán)境，并且希夫堿能夠與異嗪皮啶酚羥基的氧形成分子間氫鍵，導(dǎo)致其在通常的脫附條件下不能分離。

3.3 戊二醛改性殼聚糖的脫附性能研究

戊二醛改性的殼聚糖與異嗪皮啶之間存在的相互作用包括以下方面：殼聚糖羥基與異嗪皮啶酚羥基之間的氫鍵；酚羥基與希夫堿之間的離子鍵；戊二醛提供的烷基與異嗪皮啶疏水端形成的疏水相互作用等。為了使異嗪皮啶得到釋放，就需要打破這些次級鍵。因此，我們利用強(qiáng)酸的醇溶液進(jìn)行脫附，考慮到強(qiáng)酸中異嗪皮啶容易被水解，我們把脫附時(shí)間定為1 h，脫附結(jié)果見表3。

數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)鹽酸的濃度在0.1%～1.0%的范圍內(nèi)時(shí)，異嗪皮啶的靜態(tài)脫附率隨鹽酸濃度增加而增加，而當(dāng)鹽酸的濃度超過3%，異嗪皮啶的靜態(tài)脫附率則逐漸下降，這是因?yàn)殡S著鹽酸濃度的增加，異嗪皮啶中的酯基被水解而導(dǎo)致異嗪皮啶的含量降低。因此，我們采用1.0%的鹽酸乙醇溶液作為脫附溶劑，在1 h內(nèi)對異嗪皮啶進(jìn)行脫附。

4 結(jié)論

利用制備的3種改性殼聚糖分別對異嗪皮啶、綠原酸、迷迭香酸及草珊瑚浸膏進(jìn)行了吸附與脫附性能研究。確定了利用戊二醛改性殼聚糖對草珊瑚浸膏中異嗪皮啶進(jìn)行純化的工藝：首先利用戊二醛改性殼聚糖對浸膏進(jìn)行吸附，其次利用乙醇作為脫附溶劑將除異嗪皮啶外的化合物脫附下來，最后利用1.0%的鹽酸乙醇溶液對異嗪皮啶進(jìn)行脫附。這一工藝較為簡單，有利于工業(yè)化推廣。

參 考 文 獻(xiàn)

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[責(zé)任編輯：陳澤琦]