有机溶液对中药生物碱类成分的纳滤分离影响文献综述

有机溶液对中药生物碱成分的纳滤分离规律影响

摘要 随着膜分离技术优势在中药行业应用中日益凸显, 其中的纳滤技术在中药分离中也日趋成熟。本文对于中药中生物碱类成分在有机溶液中的纳滤分离展开综述。通过查阅相关文献，归纳了纳滤分离的基本原理，讨论了在有机溶剂环境中的纳滤分离应用现状及相关问题，并对纳滤分离的相关操作规范进行了总结与展望。

关键词 纳滤；有机溶液；生物碱

1．纳滤分离的原理

纳滤是介于超滤和反渗透之间的一种膜分离技术，截留分子量在200～1000Da之间，孔径为几纳米，具有分离过程可常温操作、无热效应、能耗低、不产生二次污染等优点^[1]。纳滤膜过滤是以压力差为驱动力，通过滤膜孔径大小对溶剂中不同溶质实现分离。但是，经实验研究表明，纳滤截留分子或离子的粒径有时远远小于膜的孔径，因此，简单地用孔径筛分来解释纳滤膜对不同分子或离子的截留并不全面^[2]。一般来说，纳滤分离原理主要包含溶解-扩散效应与道南效应。

1.1溶解-扩散模型^[3，4，5]

该理论假设溶质溶剂均溶解在无孔均质的膜表面内, 然后在化学位的推动力下, 从膜一侧向另一侧以分子扩散方式通过, 直至透过膜, 同时又有不完全的溶解扩散模型, 它将溶剂和溶质在微孔中的流动也包含进去。溶解是指溶质以分子或离子状态分散在膜中，扩散指溶质随着推动力传递，并且之间存在化学平衡。溶质和溶剂在膜相中的扩散性存在一定的差异，这些差异对膜通量影响较大，因此造成溶解、扩散理论与实际得出的结果存在偏差。为了改善溶解-扩散理论的应用的缺陷，在不完全的溶解-扩散模型中包括了溶剂和溶质在微孔中的流动，从而更符合实际应用。

1.2道南模型^[6]

道南(Donnan)效应是指将荷电基团的膜置于含盐溶剂中时，溶液中所带电荷与膜内固定电荷相反的离子在膜内浓度大于其在主体溶液中的浓度，而同名离子在膜内的浓度则低于其在主体溶液中的浓度,由此形成的Donnan位差阻止了同名离子从主体溶液向膜内的扩散，为了保持电中性，反离子也被膜截留。纳滤膜表面存在荷电性，膜内、膜外溶液离子浓度遵守Donnan平衡方程，因此通过Donnan效应可实现对目标物的选择性分离，但该模型却忽视了扩散-对流对溶质分离的影响。在此基础上，Bowen等^[7,8]在扩展Nernst-Planck方程上建立了道南-立体细孔模型，增加了扩散系数和对流阻力系数，膜由均相同质、电荷均布的细孔构成，当离子通过扩散和对流传递穿过极细膜孔时，还会受到立体阻碍的影响，因此离子在膜孔与溶液中的传递受Donnan和立体阻碍两种影响。