阿魏酸是植物界普遍存在的一种酚酸，具有很强
的抗氧化活性和抗菌活性，除了用作药品，在食品、化
妆品、液晶、饲料添加剂等行业都有很广泛的用途．从
植物中提取是获得阿魏酸的主要途径之一．
膜分离技术是利用具有选择透过性的薄膜，以压
力差、浓度差或电位差为推动力，对双组分或多组分体
系进行分离 分级、提纯或富集的新型分离技术．其中
以压力差为推动力的膜分离过程分为微滤、超滤、纳滤
与反渗透，四者组成了一个可分离从固态微粒到离子
的四级分离过程[1]．当归水浸取液中除我们所需要的
有效成分阿魏酸(相对分子质量194)外，还溶解有大
量的蛋白质、果胶、树胶、多糖和淀粉等大分子物质(相
对分子质量5 00O～500 ooo)_2J，故可以考虑选择截留
不同分子量物质的膜从当归水提液中分离得到阿魏
酸．其中，超滤膜截留的是大分子或细微粒子，待分离
组分的大小一般相差1o倍以上，非常适合分离阿魏酸
和杂质．纳滤和反渗透都是截留低分子量物质而允许
溶剂渗透，理论上，反渗透膜几乎可以完全将摩尔质量
M一150 g／mol的有机组分截留，而纳滤膜只有对摩
尔质量M-200 g／mol以上的组分才达到值得称道的
截留率【3]，阿魏酸的相对分子量接近200，因此可以用
反渗透法对超滤渗透液中的阿魏酸进行浓缩，而纳滤
能否用于浓缩阿魏酸可以利用实验验证．
膜过程中的膜污染现象会造成渗透通量急剧下降，生产
效率下降，甚至无法实现预计的分离过程．所
以渗透通量是考察膜分离过程的一个重要的性能参
数．
目前应用最为广泛的一种中药水提液精制方法是
醇沉法，其原理是中药中大多数成分既溶于水又溶于
醇，而水提取液中的淀粉、果胶、蛋白质等水溶性杂质
在醇中溶解度小，加人适当浓度的乙醇可以有效地沉
淀除去[4]．本文利用相同的当归水提液样品进行了醇
沉法分离除杂的对比实验，以阿魏酸的回收率和杂质
去除率为指标进行比较，以期确定超滤法是更好的当
归纯化方法．
1 实 验
1．1 材 料
当归(中国泉州海峡药业有限公司)，阿魏酸(中国
药品生物制品检定所)，甲醇(HPLC)，无水乙醇
(AR)，NaOH，PVDF超滤膜片、纳滤膜片及反渗透膜
片．
1．2 仪 器
PMⅡ型膜性能评价仪(国家海洋局水处理技术开
发中心，PS超滤膜)，Agilent 1100series高效液相色
谱系列：20ul Agilent进样器、G1311A型HPLC泵、
G1314检测仪、G1322A排气装置、Agilent色谱工作
站(美国Agilent)，TDL-40B型台式离心机(上海安亭
科学仪器厂)，R-205型旋转蒸发仪(瑞士BUCHI)，
W2O2B型恒温水浴锅(I-海申胜生物技术有限公司)，
SHB IllA型循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有
限公司)．
1．3 当归浸取液的制备
称取一定量当归，加6倍量水，冷浸3O rain，然后
80℃恒温水浴加热9O rain．过滤，滤液减压蒸馏到原
来体积的三分之一左右．将上步得到的浓缩液等分置
于两个棕色容量瓶中，一份用于醇沉，一份用于超滤．
1．4 检测方法
’(1)阿魏酸含量的测定 以HPLC法测定当归主
要有效成分阿魏酸的含量．
色谱条件：Hypersil C18色谱柱(5．0 m，4．6 mm
×250 ram)；流动相为甲醇一1 的冰醋酸(30：70)，
流速为0．8 mL／min；紫外检测波长320 nm；柱温室
温．
(2)杂质去除量的测定 以干重法测定浸出物的
含量：精确量取各种方法处理前后等体积的药液，分别
蒸干，称重，二者重量之差即用不同方法去除的杂质
量．
(3)渗透通量的测定 用秒表记录得一定量的渗
透液的时间，再利用如下公式换算成渗透通量J：
J △L
AL：渗透液体积；△￡：透过液流出时间；A：膜片面
积．
1．5 醇沉实验
取一份原料液缓慢加入乙醇(含醇量为65 )，在
冰箱中冷藏72 h进行醇沉除杂．滤过，得到的滤液用
减压式旋转蒸发仪回收乙醇，得到醇沉法纯化处理后
的当归样品液，如1．4节所述检测分析．
1．6 超滤实验
(1)预处理原料液浊度高、粘滞性大，在应用超
滤法进行纯化时，必须经过预处理后方可超滤．高速离
心法作为预处理手段，有效成分损失少，后续超滤效果
好，而且省时、省力、节约滤材，是药液预处理的好方
法[5]．本文采用的离心预处理条件为转速4 000 r／
min，时间30 min．
(2)实验流程 取离心预处理后的上清液作为超
滤料液，实验流程如图1所示，控制操作压力在0．4～
0．5 MPa．超滤过程中，多次加入少量的纯净水，直至
滤出液与初始料液体积相当时停止实验．收集滤液得
超滤法样品，按1．4节所述进行检测分析．
1．7 反渗透和纳滤的浓缩实验
用阿魏酸对照品配制浓度为3×10 的溶液，其
pH值范围在5～6之间，另配置相同浓度的阿魏酸溶
液，调整其pH值为9～10，各取以上两种溶液1 500
mL作为反渗透的原料液．实验流程如图1所示，操作
压力分别取1．5，2．5和3．5 MPa，收集各次实验渗透
水样品，记录透过时间，计算通量，并按1．4节所述进
行检测分析其中阿魏酸的含量．
将反渗透膜片换成纳滤膜片，相同条件下重复上
述步骤．
2 实验结果与讨论
2．1 超滤渗透通量变化分析
如图2所示，通量在前5 min急剧下降，此后膜通
量平缓下降，超滤开始5 min到30 min这段时间内，
通量下降不到4O 9，6，说明超滤可用于纯化当归水提
液，不会立即发生严重的膜污染，有较高的生产效率
2．2 醇沉法和超滤法的对比实验结果
反映分离纯化效果的两个重要指标是回收率和
质去除率，收集超滤通量下降到很低水平之前(本实验
为30 min以内)所有透过液，计算回收率和杂质去除
率，结果与醇沉法比较，如表1所示．
回收率为处理前后溶液中阿魏酸含量之比，由表
1可以看出超滤法的回收率高于醇沉法，为醇沉法的
1．58倍，利用超滤法纯化水提液，有效成分阿魏酸的
损失较少．
杂质去除率为利用该纯化工艺去除的杂质量与未
经纯化的药液的溶质总量之比．表1中超滤法的杂质
去除率是超滤法的1．44倍．同时，通过肉眼观察也发
现醇沉后的当归药液略带浅棕色，而超滤后滤液几乎
是无色透明的，超滤法在除杂方面具有显而易见的优
势．颜色的变浅说明药液中总糖、总氮含量下降，换言
之，超滤法对当归水提液中糖类杂质(多糖、糖蛋白等)
的去除效果比醇沉法好L6]．
2．3 反渗透(R0)及纳滤(NF)浓缩实验
和超滤类似，反渗透和纳滤的通量曲线也随时间
衰减，不过开机3O min内有很长一段通量比较稳定，
计算稳定阶段的平均通量，考察操作压力对它的影响，
如图3．
反渗透膜对阿魏酸的浓缩效果可以用截留率来表
示．截留率R定义为一定时间后(本实验为通量稳定
后)，进料液和透过液的浓度差与进料液浓度的比值：
R一 生×100
Cin
％ ：进料液浓度；c叭儿：透过液浓度．
操作压力对截留率的影响如图4所示．
由图3可知压力增大RO膜通量增大，但增大不
明显，也就是说RO膜在压力不稳定的情况仍然可以
较稳定的运行．反之，压力增大NF膜的通量上升的较
快，但结合图4看出NF膜的截留率很低，综合考虑认
为RO膜更适合用于浓缩阿魏酸水溶液．
从图4看出：pH一5～6时，RO膜对阿魏酸的截
留效果较好，而NF膜对阿魏酸几乎没有截留效果．而
且压力增大RO膜对阿魏酸的截留率几乎不会影响，
但压力增大NF膜对阿魏酸的截留率反而会降低．pH
=9～10时，仍是R0膜对阿魏酸的截留效果更好，特
别是当压力达到2．5 MPa左右是，截留率达到峰值，
接近100 ，此后继续增大压力RO膜的截留率反而
有所下降．而NF膜对阿魏酸的截留效果仍不理想，几
乎有95 9，6以上的阿魏酸可以透过NF膜，而且压力增
大对NF膜阿魏酸的截留率几乎不产生影响．
可见NF不适合截留阿魏酸，RO适合，除低压操
作(本实验中为1．5 MPa)时，增加进料液的pH值可
以明显提高R0膜对阿魏酸的截留率，2．5 MPa后增
大操作压力对提高RO截留率作用不大．本实验条件
下，进料液pH一9～1O，操作压力2．5 MPa的反渗透
操作是最适宜阿魏酸浓缩的工艺．
3 结论与展望
(1)运用超滤技术分离纯化当归水浸取液中的阿
魏酸比传统的醇沉法效果好，阿魏酸损失较少，杂质去
除效果更好．
(2)超滤法是一项经济实用的工艺手段．由于超
滤连续操作，勿需昼夜静置，可节省时间；属纯物理的
操作，无需加入有机溶剂，可节约成本．工业生产中，超
滤法有望逐步取代醇沉法．
(3)纳滤不适用于浓缩阿魏酸，反渗透则很适合．
(4)进料液的pH值和操作压力都会不同程度的
影响反渗透膜对阿魏酸的截留效果，本文得到的阿魏
酸反渗透浓缩的最佳工艺条件是，进料液pH 9～
10，操作压力2．5 MPa．
(5)膜分离技术在中药有效成分提取方面具有很
好的发展前景．将超滤除杂，反渗透浓缩整合起来，可
进一步提高从当归浸取液中提取阿魏酸的工艺水平，
并可通过调整操作参数，选择合适的膜材，采用更好的
预处理手段，以及改变pH值等多种途径来进行工艺
