專利名稱：一種從蘆竹中制備藻類抑制劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水污染控制領(lǐng)域，特別涉及一種從蘆竹中制備藻類抑制劑的方法。
背景技術(shù)：
水體中因氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)超標造成的水體富營養(yǎng)化，是水體水質(zhì)惡化的重要原 因。藻類極易在富營養(yǎng)化水體中暴發(fā)性生長，形成水華或赤潮，嚴重危害水生生態(tài)環(huán)境、危 及飲用水源、影響人類生產(chǎn)生活等。現(xiàn)有的藻類控制方法，主要有遮光、打撈、混凝、投加殺 藻劑、投放濾食魚類等。投加殺藻劑，如銅離子(Cu2+)殺藻劑仍是最常用也是見效最快的方 法，但是該方法具有廣譜毒性，破壞生態(tài)，造成二次污染。植物產(chǎn)生的化感物質(zhì)由于獲取來 源廣、生態(tài)安全性好、抑制效果佳等特點，可以作為藻類抑制劑使用。但目前報道的從植物 中提取分離藻類抑制劑的方法普遍存在提取、分離工藝復(fù)雜，試劑和設(shè)施昂貴，獲取成本高 的問題，因此開發(fā)簡便、廉價的植物源藻類抑制劑的提取分離方法十分必要。
"利用蘆竹抑制藻類生長的方法"(ZL200510136308)已報道蘆竹具有顯著的抑藻 活性，但該專利僅簡單浸泡植物體獲得藻類抑制劑，未對其進一步純化，其中含有多種物 質(zhì)，后期可能影響其抑藻效果；而植物體簡單捆綁或切碎裝袋投入水體抑藻的方法，需要在 實施過程中輔以人為控制，才可防止因投放時間過長而引起的水體二次污染。"不同溶劑 提取蘆竹化感物質(zhì)對銅綠微囊藻生長的影響"(發(fā)表于環(huán)境科學，2008，29(11) :152-156) 指出蘆竹的甲醇、乙酸乙酯及正己烷提取液均有明顯的抑藻活性，但是文中未對各提取物 (包括甲醇提取物)中活性成分進行進一步分離。"蘆竹抑藻化感物質(zhì)的初步分離及抑制銅 綠微囊藻的效果"(發(fā)表于環(huán)境化學，2008，27(6) :751-755)針對乙酸乙酯提取物進行了初 步的分離純化研究，但是考慮到乙酸乙酯極性較弱，通過其提取蘆竹獲得的藻類抑制劑投 入水體后，水溶性較差，可能會影響其實際應(yīng)用的效果。針對上述不足，進一步開發(fā)從蘆竹 中制備藻類抑制劑的方法十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有殺藻劑存在二次污染或制備成本高的問題，本發(fā)明提供了一種從蘆
竹中制備藻類抑制劑的方法。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下 —種從蘆竹中制備藻類抑制劑的方法，其特征在于該方法包括以下步驟
1)將干燥蘆竹材料粉碎至顆粒大小為10 50目后，用甲醇浸潤，每升甲醇中投加 0. 1 0. 2kg蘆竹顆粒；待蘆竹顆粒在甲醇中完全混勻后，于15 25t:條件下避光靜置提 取3 4天，得到蘆竹甲醇提取液； 2)去除蘆竹甲醇提取液中的顆粒物殘渣，并在50 7(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中 減壓蒸餾得到蘆竹植物浸膏A ; 3)將蘆竹植物浸膏A溶于乙醚，控制每升乙醚中浸膏為4 10g，經(jīng)NaOH溶液萃 取，控制乙醚相與NaOH溶液的體積比為1 4 : 2，分離得到乙醚相B與堿水相C ;
4)乙醚相B經(jīng)HC1或H2S04溶液調(diào)至中性，采用無水Na2S04處理脫除水份后，蒸餾 除去乙醚得到固體；后溶于乙醇，每升乙醇中溶解5 20g所述固體，即得到抑藻中堿性組 分D; 5)將堿水相C經(jīng)HCl或H^04調(diào)節(jié)pH值至l 2;然后用乙酸乙酯萃取，控制調(diào)節(jié) pH值后的堿水相與乙酸乙酯體積比為1 3 : 3，分離得到乙酸乙酯相E與水相F ;
6)將乙酸乙酯相E經(jīng)NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至7，后經(jīng)無水Na2S04處理脫水蒸餾除 去溶劑得到固體，將固體溶于乙醇，每升乙醇中溶解5 20g所述固體，即得到抑藻酸性組 分G。 在步驟1)中的干燥蘆竹材料采用下述方法得到選取蘆竹植物地上部分、莖或葉 片，經(jīng)煮沸冷卻的自來水或去離子水洗凈后于50 7(TC條件下烘干處理2 4天，獲得干 燥蘆竹材料。 上述技術(shù)方案中，步驟2)中所述提取液采用過濾或離心方法去除顆粒物殘渣。在 步驟3)和步驟6)中所述的NaOH溶液的摩爾濃度為1 2M。在步驟4)和步驟5)中所述 的HC1或H2S04的摩爾濃度為1 2M。 本發(fā)明所述從蘆竹中制備藻類抑制劑的方法具有過程簡單，試劑價格低廉，材料 來源廣泛，可同時獲得兩種極性較強、純度較高的藻類抑制劑等優(yōu)點。


圖1是從蘆竹植物體中制備藻類抑制劑的制備工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖來說明本發(fā)明的具體制備過程。 如圖l所示，首先，選取蘆竹植物地上部分、莖或葉片，經(jīng)煮沸冷卻的自來水或去 離子水洗凈后于50 7(TC條件下烘干處理2 4天，獲得蘆竹干燥材料。將干燥蘆竹材料 粉碎至顆粒大小為10 50目后，用甲醇浸潤，每升甲醇中投加0. 1 0. 2kg蘆竹顆粒；待 蘆竹顆粒在甲醇中完全混勻后，于15 25t:條件下避光靜置提取3 4天，得到蘆竹甲醇 提取液； 其次，采用過濾或離心方法，去除蘆竹甲醇提取液中的顆粒物殘渣，并在50 7(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中減壓蒸餾得到蘆竹植物浸膏A ;將蘆竹植物浸膏A溶于乙醚，控 制每升乙醚中浸膏為4 10g，經(jīng)1 2MNaOH溶液萃取，控制乙醚相與NaOH溶液體積比為 1 4 : 2，分離得到乙醚相B與堿水相C; 然后，乙醚相B經(jīng)1 2M HC1或H2S04溶液調(diào)至中性，采用無水Na2S04處理脫除水 份后，蒸餾除去乙醚得到固體；后溶于乙醇，每升乙醇中溶解5 20g所述固體，即得到抑藻 中堿性組分D; 再次，將堿水相C經(jīng)1 2M HC1或H2S04調(diào)節(jié)pH值至1 2 ;然后用乙酸乙酯萃 取，控制調(diào)節(jié)pH值后的堿水相與乙酸乙酯體積比為1 3 : 3，分離得到乙酸乙酯相E與水 相F ;將乙酸乙酯相E經(jīng)1 2M NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至7，后經(jīng)無水Na2S04處理脫水蒸餾除 去溶劑得到固體，將固體溶于乙醇，每升乙醇中溶解5 20g所述固體，即得到抑藻酸性組 分G。
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下面通過幾個具體的實施例對本發(fā)明所述方法做進一步的說明。
實施例1 取lkg蘆竹地上部分，用煮沸冷卻的自來水洗凈后于5(TC條件下烘干處理2天，獲 得干燥蘆竹材料。取150g干燥蘆竹材料粉碎至顆粒大小為10目后，用750mL甲醇浸潤；待 蘆竹顆粒完全混勻后，于2(TC下避光靜置提取3天，得到蘆竹甲醇提取液；過濾去除提取液 中的殘渣，并在5(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中減壓蒸餾得到浸膏A ;取lg浸膏A溶于250mL 乙醚，經(jīng)250mL 1M NaOH溶液萃取，分離得到乙醚相B與堿水相C ;后將乙醚相B經(jīng)1M HC1 溶液調(diào)至中性，采用無水化2504處理脫除水份后，蒸餾除去乙醚得到固體；取該固體O. 5g溶 于100mL乙醇，得到抑藻中堿性組分D ;而堿水相C經(jīng)1M HC1調(diào)節(jié)pH值至2 ;后用等體積乙 酸乙酯萃取，分離得到乙酸乙酯相E與水相F ;將乙酸乙酯相E經(jīng)1M NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值 至7，后經(jīng)無水Na2S04處理脫水蒸餾除去溶劑得到固體；取該固體0. 25g溶于50mL乙醇，得 到抑藻酸性組分G。將10mL抑藻中堿性組分D與抑藻酸性組分G，分別加入10L待處理的 水體中，第十一天對銅綠微囊藻的抑制率分別為96. 6%和80. 5%。
實施例2 取lkg蘆竹莖，用去離子水洗凈后于6(TC條件下烘干處理3天，獲得干燥蘆竹材 料。取150g干燥蘆竹材料粉碎至顆粒大小為30目后，用1L甲醇浸潤；待蘆竹顆粒完全混 勻后，于25t:條件下避光靜置提取3. 5天，得到蘆竹甲醇提取液；離心去除提取液中的殘 渣，并在6(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中減壓蒸餾得到浸膏A ;取lg浸膏A溶于140mL乙醚，經(jīng) 70mL 2麗aOH溶液萃取，分離得到乙醚相B與堿水相C ;后將乙醚相B經(jīng)2M H2S04溶液調(diào)至 中性，采用無水化2504處理脫除水份后，蒸餾除去乙醚得到固體；取該固體O. 5g溶于100mL 乙醇，得到抑藻中堿性組分D ;而堿水相C經(jīng)2M H2S04調(diào)節(jié)pH值至1 ;后用210mL乙酸乙酯 萃取，分離得到乙酸乙酯相E與水相F ;將乙酸乙酯相E經(jīng)2麗aOH溶液調(diào)節(jié)pH值至7，后經(jīng) 無水Na2S04處理脫水蒸餾除去溶劑得到固體；取該固體0. 25g溶于50mL乙醇，得到抑藻酸 性組分G。將lOmL抑藻中堿性組分D與抑藻酸性組分G，分別加入IOL待處理的水體中，第 i^一天對銅綠微囊藻的抑制率分別為98. 4%和84. 7%。
實施例3 取lkg蘆竹葉片，用煮沸冷卻的自來水洗凈后于70°C條件下烘干處理4天，獲得干 燥蘆竹材料。取150g干燥蘆竹材料粉碎至顆粒大小為50目后，用1. 5L甲醇浸潤；待蘆竹顆 粒完全混勻后，于15t:條件下避光靜置提取4天，得到蘆竹甲醇提取液；過濾去除提取液中 的殘渣，并在7(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中減壓蒸餾得到浸膏A ;取lg浸膏A溶于lOOmL乙 醚，經(jīng)200mL 1. 5M NaOH溶液萃取，分離得到乙醚相B與堿水相C ;后將乙醚相B經(jīng)2M HC1 溶液調(diào)至中性，采用無水N S04處理脫除水份后，蒸餾除去乙醚得到固體；取該固體O. 2g溶 于10mL乙醇，得到抑藻中堿性組分D ;而堿水相C經(jīng)2M HC1調(diào)節(jié)pH值至1. 5 ;后用300mL 乙酸乙酯萃取，分離得到乙酸乙酯相E與水相F ;將乙酸乙酯相E經(jīng)1. 5M NaOH溶液調(diào)節(jié)pH 值至7，后經(jīng)無水Na2S04處理脫水蒸餾除去溶劑得到固體；取該固體0. 4g溶于20mL乙醇， 得到抑藻酸性組分G。將10mL抑藻中堿性組分D與抑藻酸性組分G，分別加入10L待處理 的水體中，第七天對銅綠微囊藻的抑制率分別為100%和96. 2%。
實施例4 取lkg蘆竹地上部分，用去離子水洗凈后于7(TC條件下烘干處理4天，獲得干燥蘆竹材料。取150g干燥蘆竹材料粉碎至顆粒大小為50目后，用1. 5L甲醇浸潤；待蘆竹顆粒完全混勻后，于2(TC條件下避光靜置提取4天，得到蘆竹甲醇提取液；過濾去除提取液中的殘渣，并在7(TC條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中減壓蒸餾得到浸膏A ;取lg浸膏A溶于250mL乙醚，經(jīng)500mL 2M NaOH溶液萃取，分離得到乙醚相B與堿水相C ;后將乙醚相B經(jīng)1. 5M HC1溶液調(diào)至中性，采用無水N S04處理脫除水份后，蒸餾除去乙醚得到固體；取該固體O. 2g溶于16mL乙醇，即得到抑藻中堿性組分D ;而堿水相C經(jīng)1. 5M H2S04調(diào)節(jié)pH值至1 ;后用1. 5L乙酸乙酯萃取，分離得到乙酸乙酯相E與水相F ;將乙酸乙酯相E經(jīng)2麗aOH溶液調(diào)節(jié)pH值至7，后經(jīng)無水Na2S04處理脫水蒸餾除去溶劑得到固體；取該固體0. 4g溶于32mL乙醇，得到抑藻酸性組分G。將10mL抑藻中堿性組分D與抑藻酸性組分G，分別加入10L待處理的水體中，第七天對銅綠微囊藻的抑制率分別為99. 2%和90. 7%。
權(quán)利要求
一種從蘆竹中制備藻類抑制劑的方法，其特征在于該方法包括以下步驟1)將干燥蘆竹材料粉碎至顆粒大小為10～50目后，用甲醇浸潤，每升甲醇中投加0.1～0.2kg蘆竹顆粒；待蘆竹顆粒在甲醇中完全混勻后，于15～25℃條件下避光靜置提取3～4天，得到蘆竹甲醇提取液；2)去除蘆竹甲醇提取液中的顆粒物殘渣，并在50～70℃條件下于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中減壓蒸餾得到蘆竹植物浸膏A；3)將蘆竹植物浸膏A溶于乙醚，控制每升乙醚中浸膏為4～10g，后經(jīng)NaOH溶液萃取，控制乙醚相與NaOH溶液的體積比為1～4∶2，分離得到乙醚相B與堿水相C；4)乙醚相B經(jīng)HCl或H2SO4溶液調(diào)至中性，采用無水Na2SO4處理脫除水份后，蒸餾除去乙醚得到固體；后溶于乙醇，每升乙醇中溶解5～20g所述固體，即得到抑藻中堿性組分D；5)將堿水相C經(jīng)HCl或H2SO4調(diào)節(jié)pH值至1～2；然后用乙酸乙酯萃取，控制調(diào)節(jié)pH值后的堿水相與乙酸乙酯體積比為1～3∶3，分離得到乙酸乙酯相E與水相F；6)將乙酸乙酯相E經(jīng)NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至7，后經(jīng)無水Na2SO4處理脫水蒸餾除去溶劑得到固體，將固體溶于乙醇，每升乙醇中溶解5～20g所述固體，即得到抑藻酸性組分G。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從蘆竹中制備藻類抑制劑的方法，其特征在于步驟1) 中的干燥蘆竹材料采用下述方法得到選取蘆竹植物地上部分、莖或葉片，經(jīng)煮沸冷卻的自 來水或去離子水洗凈后于50 7(TC條件下烘干處理2 4天，獲得干燥蘆竹材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從蘆竹中制備藻類抑制劑的方法，其特征在于步驟2) 中所述提取液采用過濾或離心方法去除顆粒物殘渣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從蘆竹中制備藻類抑制劑的方法，其特征在于在步驟 3)和步驟6)中所述的NaOH溶液的摩爾濃度為1 2M ;在步驟4)和步驟5)中所述的HC1 或H2S04的摩爾濃度為1 2M。
全文摘要
一種從蘆竹中制備藻類抑制劑的方法，屬于水污染控制技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括如下步驟將蘆竹洗凈烘干粉碎，經(jīng)甲醇提取得到提取液；濾去殘渣并蒸餾得到浸膏A；浸膏A溶于乙醚，經(jīng)NaOH溶液萃取得到乙醚相B與堿水相C。乙醚相B調(diào)節(jié)pH值至7，脫水蒸餾后溶于乙醇，得到抑藻中堿性組分D；堿水相C調(diào)節(jié)pH值至1～2，用乙酸乙酯萃取得到乙酸乙酯相E與水相F。乙酸乙酯相E調(diào)節(jié)pH值至7，脫水蒸餾后溶于乙醇，得到抑藻酸性組分G。本發(fā)明具有過程簡單，試劑價格低廉，材料來源廣泛，可同時獲得兩種極性強、純度高的藻類抑制劑等優(yōu)點，解決了現(xiàn)有殺藻劑存在二次污染及成本高等問題。
文檔編號A01N65/44GK101695312SQ200910177988
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者洪喻 申請人:北京林業(yè)大學;