本发明属于双水相体系,具体涉及以sab二钠盐为盐析剂的双水相体系及其研究方法。
背景技术:
1、双水相体系是指两种或多种物质的水溶液在一定条件下自发形成的两个互不相溶、界面清晰的水相体系。小分子醇-无机盐双水相体系则是其中一种,由小分子醇和无机盐以及水组成,小分子醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等,无机盐为硫酸铵、硫酸钠、磷酸钾等。该体系的萃取分离原理基于生物质在双水相体系中的选择性分配,即当生物物质进入双水相体系后,会在上相和下相间进行选择性分配,这种分配关系与常规的萃取分配关系相比,表现出更大或更小的分配系数。
2、目前,小分子醇-无机盐双水相体系已广泛应用于生物工业、食品工业、医药工业和分析检测等领域。特别是在生物产品的分离提纯方面,如蛋白质、生物酶、菌体、细胞以及氨基酸、抗生素等生物小分子物质的分离纯化,该体系显示出独特的优势。小分子醇-无机盐双水相体系具有低成本、易于回收等优点。sab二钠盐,即丹酚酸b(salvianolic acid b)的二钠盐形式,在工业生产丹参醇沉过程中观察到沉淀具有流动性,出现了液液双水相现象,即除了上方为液体,底部有固体,还有一些流体存在。而现有的醇沉机理无法解释这种现象。因此,本发明开发一种以sab二钠盐为盐析剂的双水相体系及其研究方法,用于解决现有技术中从以药材自有成分为盐的新双水相体系的角度出发提高生物产品的分离选择性、减少对目标物质活性影响以及为工业生产丹参醇沉提供理论基础的技术问题。
技术实现思路
1、发明的目的在于提供以sab二钠盐为盐析剂的双水相体系及其研究方法,用于解决现有技术中从以药材自有成分为盐的新双水相体系的角度出发提高生物产品的分离选择性、减少对目标物质活性影响以及为工业生产丹参醇沉提供理论基础的技术问题。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
3、以sab二钠盐为盐析剂的双水相体系,所述双水相体系的成相试剂为乙醇、sab二钠盐和糖类化合物,所述双水相体系由以下质量百分比的原料配制而成:10%-30%乙醇、5%-30% sab二钠盐、10%-40%糖类化合物,余量为水。
4、进一步地,所述糖类化合物为d-果糖或蔗糖;
5、所述sab二钠盐的制备方法,包括如下步骤:
6、s1、sab的提取:将丹参粉末加入到乙醇溶液中,回流提取,然后过滤,得到sab提取液;
7、s2、分离纯化:对sab提取液进行减压蒸馏浓缩,然后采用大孔吸附树脂柱色谱、重结晶进行分离纯化,得到高纯度的sab;
8、s3、二钠盐的制备:将高纯度的sab溶解在去离子水中,加入氢氧化钠溶液调节ph值,然后蒸发浓缩、结晶,干燥,得到sab二钠盐。
9、进一步地,s1中丹参粉末与乙醇溶液的质量体积之比为1:5-20g/ml,乙醇溶液的体积浓度为70-95vt%,回流提取的温度为60-80℃,回流提取的时间为2-4小时;s2中减压蒸馏的温度为40-60℃,减压蒸馏的真空度为-0.08至-0.1mpa,大孔吸附树脂柱色谱的型号为hpd-100,流速为0.5-2ml/min,上样量为树脂体积的5%-20%,用10-80vt%的乙醇溶液洗脱,结晶温度为0-10℃,结晶时间为8-24小时,sab的纯度大于90%;s3中氢氧化钠溶液调节ph值至8-10,蒸发浓缩的温度为40-60℃,干燥的温度为50-80℃,干燥的时间为10-24小时。
10、以sab二钠盐为盐析剂的双水相体系的研究方法,包括以下步骤:
11、(1)浊点法测定双节线数据:以乙醇为有机相、sab二钠盐为无机盐,采用浊点滴定法绘制相图:逐滴加入乙醇和水至浑浊,记录乙醇质量和体系总质量;随后滴加超纯水至澄清,记录水质量和体系总质量;重复操作,计算乙醇、糖类和盐析剂的质量分数,绘制双节线图;
12、(2)双水相液液平衡测定:根据双节线数据,滴加水和乙醇至浑浊,离心分离上、下两相,分别测定上、下两相的成分,计算分配系数;
13、(3)实际体系预测研究:根据双水相体系双节线数据,预测样品1和样品2实际丹参水提浓缩液中乙醇质量分数及糖类成分的分布,分析落在双水相区的可能性;
14、(4)实验结果与分析:通过merchuk方程对双节线数据进行关联,采用bachman方程、othmer-tobias方程和bancroft方程对液液平衡数据进行关联,然后在sab二钠盐、乙醇、水体系和sab二钠盐、蔗糖、乙醇、水体系中,探究sab二钠盐质量分数对分配的影响;在sab二钠盐、乙醇、水体系和sab二钠盐、蔗糖、乙醇、水体系中,探究乙醇质量分数对分配的影响;在sab二钠盐、乙醇、水体系和sab二钠盐、蔗糖、乙醇、水体系中,探究水质量分数对分配的影响;将sab二钠盐、d-果糖、乙醇、水体系的双水相区域与sab二钠盐、乙醇、水体系对比,探究d-果糖对分配的影响;最后,根据sab二钠盐、蔗糖、乙醇、水体系双节线数据,预测实际丹参水提醇沉体系的成分分布。
15、进一步地,步骤(1)中测定双节线数据的压强为一个标准大气压,温度为298.2k;步骤(3)中样品1的制备方法为称取20.0555g丹参水提浓缩液于50ml锥形瓶,再缓慢滴加无水乙醇10.0388g,边加边磁力搅拌混合,静置,得到样品1;样品2的制备方法为称取100.0g丹参水提浓缩液于500ml烧杯,再缓慢滴加无水乙醇48.7g,边加边磁力搅拌混合,静置,得到样品2;步骤(4)中通过merchuk方程对双节线数据进行关联,拟合参数与决定系数r2均大于0.992,表明方程可较好地描述双水相体系的平衡状态;采用bachman方程、othmer-tobias方程和bancroft方程对液液平衡数据进行关联,在sab二钠盐、蔗糖、乙醇、水体系中,拟合参数的r2值均大于0.89,数据可靠;在sab二钠盐、乙醇、水体系和sab二钠盐、蔗糖、乙醇、水体系中,sab分配系数随质量分数增加而升高,适当增加sab有助于分相能力提高;在sab二钠盐、乙醇、水体系和sab二钠盐、蔗糖、乙醇、水体系中,乙醇质量分数增加导致sab分配系数下降,适当减少乙醇有助于分相能力提高;在sab二钠盐、乙醇、水体系和sab二钠盐、蔗糖、乙醇、水体系中,水质量分数增加导致sab分配系数升高,适当增加水有助于分相能力提高;sab二钠盐、d-果糖、乙醇、水体系的双水相区域比sab二钠盐、乙醇、水体系更大,表明d-果糖对双水相体系的分相能力更强;根据sab二钠盐、蔗糖、乙醇、水体系双节线数据,样品1和样品2的数据点与双节线数据较为接近,预测结果与实际接近。
16、综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
17、1、本发明双水相体系由乙醇、sab 二钠盐、糖类化合物和水组成,由于溶质之间的盐析作用、氢键作用和疏水相互作用,体系会形成两个互不相溶的水相,即双水相,这种体系为生物物质的分离、提纯提供了一个温和的环境,避免了传统有机溶剂对生物活性物质的破坏。此外,以药材自有成分为盐的新双水相体系研究较少,该体系成本更低,操作更简单,回收更容易。
18、2、本发明通过双节线图能够直观地反映双水相体系的相行为,为后续的研究提供基础数,分配系数是衡量物质在两相中分配能力的重要参数,通过测定分配系数,可以了解物质在双水相体系中的分配规律,为物质的分离和提纯提供依据;根据sab二钠盐、蔗糖、乙醇、水体系双节线数据,样品1和样品2的数据点与双节线数据较为接近,预测结果与实际接近,表明该研究方法具有良好的实用性和可靠性,可以为实际丹参水提醇沉体系的成分分布预测提供有效的手段。