键合硅胶类复合材料在脱除中药提取液中重金属的应用制造技术

本发明专利技术涉及键合硅胶类复合材料在脱除中药提取液中有害重金属的用途。本发明专利技术的键合硅胶类复合材料为在硅胶表面化学键合上含氮、硫、氧等元素的特征功能基团；它可脱除中药提取液中的铅、镉、铜、汞、砷等有害重金属；将该种材料装于色谱柱或直接浸泡于含重金属离子超标的药液中吸附重金属离子；通过对有效成分的影响、对重金属和砷化物的选择性（吸附容量、脱除率等）研究进行复合材料应用适用性评价。本发明专利技术的特点是将废水处理领域运用成熟的键合硅胶复合材料用于中药提取液中重金属的脱除，具有脱除能力强、选择性高和有效成分不流失、可再生等优势。

【技术实现步骤摘要】
键合硅胶类复合材料在脱除中药提取液中重金属的应用
本专利技术属于中药安全性研究领域，具体涉及键合硅胶类复合材料在中药（中药提取物、中药配方颗粒、中成药)、保健品和保健食品的提取液中脱除有害重金属方面的用途。技术背景中药重金属污染是造成中药质量下降的重要因素，并成为制约我国中药走向世界、打入国际草药市场的主要障碍。降低中药中重金属的含量，并制订与国际接轨的重金属限量标准，进行中药的质量控制，对扩大中药的出口，使中药走向世界具有重要作用。因此，采取有效措施，在降低中药中重金属含量的同时，有效成分不被破坏，保持中药的药效，成为研究者关注的热点。在确保中药质量和临床疗效前提下，去除中药中重金属的方法，一般釆用膜分离、溶媒萃取和大孔吸附树脂分离等。膜分离是利用膜对混合物中各组分的选择渗透性能的差异，通过膜的筛孔分离将溶液中的大分子和微孔截留，使其与溶液和小分子分离的一种过程；因为其分离功能依靠膜来实现，在使用中总会发生膜污染和通量的衰减，因此需要经常清洗与维护，膜技术的推广应用受到限制；再者因中药中的成分复杂，重金属和砷化物往往和中药的次生代谢产物的结合强度大于和其中的大分子化合物结合的强度，使得其脱除效率较差。溶媒萃取即液液萃取法：在萃取过程中常常伴有溶质与萃取剂之间的化学作用，如金属化合物通常参与的各种化学转化（络合物形成、水解、离解等)，因此浓度变化时，金属离子在有机相和水相中的浓度比常常是变化的；特别是中药提取液的生产中往往不宜使用有机溶剂，加上药液的量大和溶媒将溶解中药有效成分等因素，决定了溶媒萃取法在脱除1中药药液中的重金属是不适宜的。大孔吸附树脂法：通过表面吸附、表面电性或形成氢键等来实现。近几年有学者报道采用超临界co2配合萃取、大孔螯合树脂、壳聚糖澄清剂和负荷硅胶等用于中药中重金属的控制，但是仍然存在一些问题，如中药有效成分大量损失，重金属吸附的作用面较窄，再生循环使用不易实现等。针对上述问题，借鉴在水净化、废水治理等领域对于重金属处理的成熟技术，选择硅胶表面键合脱毒基团（如含氮、硫、氧等元素的特征功能基）的复合材料，进行在中药中药（中药提取物、中药配方颗粒、中成药)、保健品和保健食品的提取液中脱除重金属领域的应用适用性评价。关于键合硅胶衍生的复合材料用于在废水、废液重金属处理领域的研究多有报道，并且在公开的相关专利中，较多涉及键合硅胶复合材料的制备方法，但它们在脱除中药药液中的重金属方面的应用未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供键合硅胶复合材料在中药（中药提取物、中药配方颗粒、中成药)、保健品和保健食品的提取液中有害重金属脱除方面的用途。具体实施方式为了严格控制中药中有害重金属的超标问题，彻底解决中药产品在国内外面临的技术性贸易壁垒等安全性问题。本专利技术借鉴水净化、废水治理等领域对于重金属处理的成熟技术，选择硅&表面键合脱毒基团（含氮、硫、氧等元素的特征功能基）的复合材料，利用改性硅胶的稳定性和功能基团的专一性来实现对中药（中药提取物、中药配方颗粒、中成药）、保健品和保健食品的提取液中重金属的脱除，并利用其在酸中解除螯合的性质进行吸附材料的再生处理；选择典型中药进行脱除能力验证，评价材料的应用适用性。.理论依据中药重金属螯合吸附的原理能够螯合重金属元素的功能基团中一般包括氧、氮和硫等配位原子。一、二、三级胺、重氮偶氮、硝基和亚硝基、酰胺、腈等中的氮原子；羧基、羟基、酚、醚等中的氧原子和巯基、硫代氨基甲酸盐、硫醚等中的硫原子都可以作为螯合痕量金属元素的配位原子。螯合功能基团的性质导致其对重金属元素的吸附选择性，根据Pearson的软硬酸碱理论，金属离子（酸）和配位体（碱）可以分为三种，遵循“硬亲硬，软亲软，交界酸碱两边管”的规律，硬碱优先与硬酸结合成稳定的配合物，软碱优先与软酸结合成稳定的配合物；软碱和硬酸或者硬碱与软酸都不能生成稳定的配合物；而交界酸碱与软硬酸碱形成的配合物稳定性差别不大。对于属于软酸类的金属而言，其与配位原子的亲合顺序为0〈N〈S;对硬酸类金属此顺序则恰好相反。当配体中配位原子为两个时，对软酸的亲合顺序为：（0,0)〈(0,N)〈(N，N)〜(0,S)〈(N,S)<(S,S)，而对于硬酸其亲合能力则相反。中药中的有害重金属主要包含砷、汞、铅、铜等，由于中药中含有不同的次生代谢产物，对重金属等具有一定的鳌合能力，因此要求脱除材料必须具有更强的鳌合能力才能把重金属离子从中药药液中脱除。结合软硬酸碱理论和中药化学成分的特点，在选择键合硅胶复合材料时主要考虑以下因素：能在较宽pH范围内选择性萃取大量的重金属离子、能快速吸附重金属元素且具有较大的吸附容量、对中药有效成分没有影响或影响较小、具有再生性。为达到上述目的，本专利技术通过下述技术方案予以实施。1键合硅胶复合材料的选择选择在废水治理领域应用成熟，并且脱除基团对重金属，特别是Hg、As、Pb离子等，具有选择性配位作用的键合硅胶复合材料，如聚烯丙基胺-硅胶、PEI-硅胶、二苯卡巴腙键合硅胶、碲代乙酰胺键合硅胶等。通过吸附率、最大吸附量、脱除前后有效成分的一致性等研究对各复合材料进行优选，评价各材料的吸附能力和对中药有效成分的影响，优选出对中药重金属具有高度选择性、吸附能力强、对有效成分影响小的重金属脱除材料。(1)重金属吸附率考察选择一定浓度的重金属（Cu、Hg、As和Pb)标准溶液，使之通过装有一定量的待选键合硅胶复合材料的柱子，采用原子吸收分光光度法测定流出液中重金属浓度，计算重金属在单位键合硅胶复合材料上的吸附率P。(2)键合硅胶复合材料最大吸附量考察选择一定浓度的y金属（Cu、Hg、As和Pb)标准溶液，使其通过装有一定量的待选键合硅胶复合材料的柱子，直至流出液重金属含量与流入液相同为止，计算标准溶液通过各材料后重金属的减少量，比较各待选材料的最大吸附量。(3)有效成分一致性考察选择某常用中药水煎液，加入一定浓度的重金属标准溶液，使其通过装有一定量的待选键合硅胶复合材料的柱子，通过过柱前后其有效成分的变化评价各材料对中药有效成分的影响或变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
键合硅胶类复合材料在脱除中药提取液中重金属的应用，其特征在于该材料通过吸附或螯合作用，脱除中药（提取物、配方颗粒、中成药）提取液中的有害重金属离子，且不损失中药药效成分。

【技术特征摘要】
1.键合硅胶类复合材料在脱除中药提取液中重金属的应用，其特征在于该材料通过吸附或螯合作用，脱除中药（提取物、配方颗粒、中成药）提取液中的有害重金属离子，且不损失中药药效成分。2.权利要求1中的键合硅胶类复合材料，其特征在于在硅胶表面的硅醇基上键合有含氮、硫、氧等元素的特征功能基团。3.权利要求1中的有害重金属，其特征在于包含中药提取液中的铅、镉、铜、汞、碑等有害重金属离子。4.权利要求1中...

【专利技术属性】
技术研发人员：周子童，
申请(专利权)人：周子童，
类型：发明
国别省市：山东,37