專利名稱：：一種用殼聚糖絮凝劑脫除植物提取液中的重金屬的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于脫除植物提取液中重金屬的方法領(lǐng)域，特別是涉及一種用殼聚糖絮凝劑脫除植物提取液中的重金屬的方法。
背景技術(shù)：
：國際上十分關(guān)注中藥中重金屬的含量問題，它已成為影響中藥出口、進(jìn)入國際市場的主要制約因素之一。按照目前的國際標(biāo)準(zhǔn)，重金屬主要包括鉛、鎘、鉻、汞、銅、砷等，《中國藥典》(2005年版)規(guī)定重金屬是指在規(guī)定實驗條件下能與硫代乙酰胺或硫化鈉作用顯色的金屬雜質(zhì)。這些物質(zhì)如果一次性大劑量地被人體攝入，就會造成人體急性中毒；若小劑量多次地攝入，會在人體內(nèi)蓄積，暫時不表現(xiàn)癥狀，但長期就會造成人體的"三致"(致畸、致癌、致突變)。中藥成份復(fù)雜，所含的不同重金屬的存在狀態(tài)也有可能不同，而重金屬的毒性和它的存在狀態(tài)密切相關(guān)，如金屬鉻是無害的，6價鉻具有強(qiáng)毒性，為致癌物質(zhì)。降低中藥中重金屬的含量，主動適應(yīng)中醫(yī)藥逐步全球化的要求已成為一項十分緊迫的重大課題。重金屬脫除方法包括絮凝法、離子交換樹脂法、電滲析法，其中生物絮凝劑由于具有來源廣、吸附能力強(qiáng)、適用條件寬廣、易于分離回收等特點，已經(jīng)在重金屬廢水處理領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用及研究，如殼聚糖(chitosan)，結(jié)構(gòu)式見下圖。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>殼聚糖的結(jié)構(gòu)式殼聚糖是甲殼素的脫乙酰衍生物，是一種高分子多糖，由于殼聚糖分子中含有氨基和羥基，能與許多金屬離子生成穩(wěn)定的螯合物。有研究表明，殼聚糖對Cu2+、Cd2+、Zn2+、Mg"等金屬離子的吸附率在94%以上，對Pb"、Ni2+、Hg"的吸附率也在75。/。以上。目前工業(yè)中使用的陽離子型絮凝劑，絕大多數(shù)是合成高聚物，毒性高，不適合在食品工業(yè)或者中藥產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用，而天然的殼聚糖陽離子型高聚物，無毒，無味，可生物降解，不會造成二次污染，是良好的絮凝劑。另外，殼聚糖對中藥提取液中的小分子有效成分的含量影響不大，而對大分子的蛋白質(zhì)、樹脂等有較強(qiáng)的絮凝作用，而起到除雜的效果，并且對重金屬有較強(qiáng)的捕集作用，從而可降低重金屬的含量，因而可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的醇沉工藝用于中藥的除雜。另外，還可以對殼聚糖進(jìn)行化學(xué)改性，通過酰化、羧基化、醚化、N-烷基化、酯化等多種化學(xué)反應(yīng)，不僅提高了殼聚糖在溶液中的溶解性，也提高了其對重金屬的螯合性能。通過化學(xué)改性得到各種各樣的殼聚糖衍生物，與未改性的殼聚糖相比，溶解性能、使用范圍以及螯合能力都得到加強(qiáng)。這將是殼聚糖作為絮凝劑應(yīng)用于中藥制藥工程的一大優(yōu)勢，即同時實現(xiàn)中藥無醇化的澄清工藝和中藥中重金屬的脫除。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用殼聚糖絮凝劑脫除植物提取液中重金屬的方法，該法具有工藝操作安全、成本低、周期短、無毒副作用。本發(fā)明的一種用殼聚糖絮凝劑脫除植物提取液中重金屬的方法，包括如下步驟(1)在溫度18-44°C，pH4.5-7的植物提取液中加入2-10。/。的殼聚糖，絮凝4-7小時，用強(qiáng)氧化劑(1-10:0-1)進(jìn)行消解，得澄清透明溶液；(2)用原子吸收光譜法直接測定其中的重金屬含量。所述步驟(1)的優(yōu)選溫度為34'C，pH6;所述步驟(1)優(yōu)選殼聚糖的加入量6%，絮凝時間6小時；所述強(qiáng)氧化劑選自濃硝酸、高氯酸或它們的混酸，比例為10:1;優(yōu)選濃硝酸-高氯酸混酸。本發(fā)明的殼聚糖溶于稀酸成鹽后，殼聚糖上的氨基與質(zhì)子結(jié)合，一方面殼聚糖是天然的陽離子型絮凝劑，可以與帶負(fù)電荷的金屬螯合離子吸引，結(jié)合成絮凝物而沉淀；另一方面，殼聚糖本身也含有很多孤對電子，很容易與含金屬物質(zhì)的分子結(jié)合，形成絮凝物而沉淀，達(dá)到脫除重金屬的目的。殼聚糖及其衍生物與金屬離子是通過三種形式(離子交換、物理吸附和化學(xué)吸附)發(fā)生結(jié)合的。由于殼聚糖對很多金屬離子，如Cu2、Zn2+，Cr3+，F(xiàn)e2+，Ag+，Pd2+，Pb^等都有著穩(wěn)定的配位作用。因此，一般殼聚糖及其衍生物對金屬離子的吸附以化學(xué)吸附為主，其中又以配位吸附的結(jié)合力最強(qiáng)，但不同金屬離子與殼聚糖之間的相互作用不盡相同。當(dāng)在非均相條件下得到的殼聚糖通過螯合作用對水溶液中的汞、銅離子進(jìn)行吸附時，吸附量隨著殼聚糖的脫乙酰度的提高而提高，同時，在均相條件下獲得的殼聚糖在脫乙酰度50%—60%時，吸附量最大。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例15kg巴戟天藥材，以l:40的去離子水加熱至沸騰，保持6h，濃縮至7L作為原藥液。在pl^4.5的原藥液中，加入藥液體積量2%的殼聚糖溶液，絮凝溫度為34'C，絮凝時間為6小時，用濃硝酸-高氯酸混酸(10:1)消解得清液，采用石墨爐原子吸收法測定溶液中的鉛離子含量，其中石墨爐原子吸收法測定條件見表1，石墨爐加熱程序條件見表2，每次進(jìn)樣品體積為20^1。表l石墨爐原子吸收法測定條件<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>結(jié)果，巴戟天提取液中的鉛的脫除率可達(dá)73%。若假設(shè)在提取液濃縮干燥的過程中無任何損失，以15%的干粉得率計算，則相當(dāng)于把干粉中的鉛含量從5.6ppm降到了1.45ppm。權(quán)利要求1.一種用殼聚糖絮凝劑脫除植物提取液中重金屬的方法，包括如下步驟(1)在溫度18-44℃，pH4.5-7的植物提取液中加入2-10％的殼聚糖，絮凝4-7小時，用1-10∶0-1強(qiáng)氧化劑進(jìn)行消解，得澄清透明溶液；(2)用原子吸收光譜法直接測定其中的重金屬含量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用殼聚糖絮凝劑脫除植物提取液中重金屬的方法，其特征在于所述步驟(1)的溫度為28-34。C，pH5-6。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用殼聚糖絮凝劑脫除植物提取液中重金屬的方法，其特征在于所述步驟(1)殼聚糖的加入量6%，絮凝時間6小時。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用殼聚糖絮凝劑脫除植物提取液中重金屬的方法，其特征在于所述強(qiáng)氧化劑選自濃硝酸、高氯酸或它們的混酸，比例為10:1;全文摘要本發(fā)明涉及一種用殼聚糖絮凝劑脫除植物提取液中重金屬的方法，步驟包括(1)在溫度18-44℃，pH4.5-7的植物提取液中加入2-10％的殼聚糖，絮凝4-7小時，用強(qiáng)氧化劑(1-10∶0-1)進(jìn)行消解，得澄清透明溶液；(2)用原子吸收光譜法直接測定其中的重金屬含量。該方法具有工藝操作安全、成本低、周期短、無毒副作用，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。文檔編號B01J20/24GK101108284SQ20071004014公開日2008年1月23日申請日期2007年4月27日優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日發(fā)明者琰李,黃順德申請人:上海現(xiàn)代中醫(yī)藥技術(shù)發(fā)展有限公司