1、本科生毕业设计(论文)( 2023届 )题 目:离子互换树脂法去除蜂胶提取液中铅的研究 1 专 业: 环境科学 1学生姓名: 郑佳伟 学号:10306130 1指导教师: 何卫中 职称: 副专家 1 合作导师: 职称: 1完毕时间: 2023 年 4 月 25日 1成绩 1浙江师范大学行知学院本科毕业设计(论文)正文目 录摘要1关键词1英文摘要.1英文关键词.11 引言21.1 蜂胶31.2 蜂胶的功效31.3 蜂胶中铅的问题41.4 蜂胶中铅的去除51.5 DK110树脂72 实验材料与方法82.1 材料82.2 试剂82.3 仪器与设备92.4 实验流程和方法92.4.1 黄酮浓度测定和黄
2、酮标准曲线92.4.2 重金属铅离子浓度的测定和标准曲线92.4.3 DK110树脂法去除蜂胶提取液中的铅102.4.4 DK110树脂的预解决10 2.4.5 DK110树脂基本性质测定方法.10 2.4.6 不同pH下DK110树脂最大互换容量的测定.102.4.7 吸附流出曲线102.4.8 实际环境下洗脱条件的初步拟定103 结果与讨论123.1 黄酮与铅的标准曲线123.2 含铅乙醇水溶液吸附曲线123.3 吸附流出曲线133.4 洗脱曲线164 结论与建议17 4.1 结论. 17 4.2 建议.17参考文献17致 谢19离子互换树脂法去除蜂胶提取液中铅的研究行知学院环境科学101
3、班:郑佳伟(10306130)指导老师:何卫中(副专家)摘要:研究了以DK110树脂为材料去除蜂胶提取液中的重金属铅。结果表白,DK110树脂吸附时,溶液的pH对互换容量影响很大。对与蜂胶提取液相同铅浓度(142g/ml)和乙醇浓度的乙醇溶液(89.6%乙醇溶液),使用DK110树脂进行吸附时发现在pH5-6之间为适宜pH,树脂吸附铅的最大互换容量为682g/ml。在pH为 5.5 时,加入10ml树脂动态吸附,铅的吸附容量为 500.4g/ml 。在此pH下吸附铅的效果为最佳,pH=6做吸附实验时发现在此条件下,铅的吸附容量为 492g/ml ,黄酮浓度为17.78mg/ml,黄酮吸附容量为
4、 33.28mg/ml。和pH=5.5时相比铅去吸附容量相差不大,但黄酮吸附的量少于pH=5.5时黄酮吸附的量。40ml时3组实验铅浓度均处在最低值,可以在40ml时停止吸附。关键词:蜂胶;黄酮;DK110;吸附;Study on the Removal of Lead in Propolis Extracted Solution by the Method of Ion Exchange Resin ZHENG Jiawei Director: HE Weizhong(Associate Professor)(Dept.of Science &Environmental science, Z
5、hejiang University , 321004)Abstract:Studyon.DK110weak.acidresin.as.thematerialremoval.of.Pbpropolisextract.The.resultsshow.that,DK110.resin,solution.pHgreatlyinfluenceonexchange.capacity.Withthe.sameconcentration ofpropolisextractlead(142 g/ml) and ethanol concentration ethanol solution(89.6% ethan
6、ol), using the DK110 resin to absorb that between pH5-6 for pH, the biggest exchange capacity of resin adsorption of lead is 682 g/ml. When the pH is 5.5, with 10ml resin dynamic adsorption, the adsorption capacity of leadis 500.4 g/ml. The adsorption of lead onthe pH effect is the best, find the co
7、nditions pH=6 adsorption experiments, the adsorption capacity of leadis 492 g/ml, flavonoids flavonoids concentration is 17.78mg/ml, the adsorption capacity for 33.28mg/ml. And pH=5.5 when compared to the adsorption capacity oflead were similar,butthe flavone adsorption flavonoids adsorption amount
8、is less than pH=5.5.40ml concentration of 3 groups experiment oflead are in the lowest value, can stopthe adsorbed on 40ml.Keyword: Propolis ;Flavone; DK110; Adsorption; 1 引言蜂胶是蜜蜂献给人类的一种独特的天然物质, 被誉为“紫色黄金”。欧洲人称蜂胶为“神奇的药物”、“上帝的恩赐”,亚洲称其为“天外之物”、“现代万能物”、“本世纪最伟大的天然药物”等。自从1910 年 Kustenmacher 从蜂胶中鉴定出肉桂醇和肉桂酸后
9、,已在北温带地区的蜂胶中鉴定出300 多种化合物。在蜂胶的药剂作用上, 国外学者进行的大量实验证明, 蜂胶对细菌、真菌、病原、线虫有杀灭或克制作用, 涉及幼虫芽孢杆菌、枯草杆菌、杆状菌、葡萄球菌、黄色葡萄杆菌、链球菌、链霉菌、发面酵母、大肠杆菌、沙门氏菌、112 种厌氧菌品系、贾第鞭毛虫 Lambia、拟杆菌、克氏杆菌等细菌、白假丝酵母、黑曲霉、灰葡萄孢菌、蜜蜂球囊菌, 以及 6 种人类传染的真菌、疱疹、马铃薯病毒、流行性感冒、新城疫病毒以及蛔虫等 ( 胡福良, 1998) 。同时证明, 蜂胶( 巴西蜂胶和中国蜂胶) 作为食品原料是安全的。最近的药理作用研究重要集中在肝损伤、癌症 ( 肝癌、艾
10、氏腹水癌、大肠癌、宫颈癌、鼻咽癌等) 、胃溃疡、降血压等方面。实验证明,蜂胶的抗癌组分重要是黄酮类化合物 ( 槲皮素、山奈素、高良姜素、芹菜素、木樨草素、蜜橘黄素和福橘黄素) 、 咖啡酸苯乙酯 、 萘的衍生物 、Artepillin C。国外用于药品和食品的蜂胶, 基本上可分为醇溶和水溶两种。日本采用硼高分子电解质法提取蜂胶,得到的提取物具有很好的活性。蜂胶提取物在医药上用作过敏原、抗辐射、抗肿瘤、治疗溃疡、麻风、麻醉剂、牙齿护理、刺激免疫反映、支气管炎、减少血压、镇静作用、防治胃溃疡、形成并维持血清葡萄糖、增强毛细管功能、黏膜炎血管舒张药 ( 蜂胶软膏) 、医用植皮保存剂等, 关节内注射水提
11、取物可治疗幼年变形性骨软骨炎1。到目前为止,已从各类蜂胶中鉴定出近三百种化学成分,涉及高良姜素、乔松素、白杨素、柚木杨素、刺槐素等71 种黄酮类化合物;肉桂酸、咖啡酸、阿魏酸、苯甲酸、对- 香豆酸、对- 香豆酸酯等59 种芳香酸与芳香酸酯类化合物;肉桂醇、苯甲醇、丁子香酚、七叶亭、莨菪因等24 种酚类、醇类和其他化合物;香草醛、异香草醛、二羟基苯乙酮、羟基甲氧基苯乙酮等17种醛与酮类化合物;丙氨酸、-丙氨酸、- 氨基丁酸、- 氨基丁酸、精氨酸、天冬氨酸、胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸等25 种氨基酸;肉豆蔻酸、山梨酸、2,8-二甲基十一烷酸甲酯、廿六烷酸、癸二酸双(22乙基己基) 酯等50种脂
12、肪酸与脂肪酸酯;丁香烯、- 愈创木烯、- 芹子烯、- 桉叶油醇、鲨烯、愈创木醇、麝子油醇19 种萜类化合物;羊毛甾醇、胆甾醇、岩藻醇、豆甾醇和- 二氢岩藻甾醇6种甾体化合物;D-葡萄糖、D-呋喃核糖、D-葡萄糖醇D- 果糖、塔罗糖、D- 古乐糖、蔗糖、山梨糖醇和木糖醇等9 种糖类化合物,廿一烷、廿三烷、82三十一烯、102三十一烯等25种烃类化合物2。1.1 蜂胶蜂胶(Propolis)是蜜蜂筑巢时用的一种填充和粘合材料,一般认为是蜜蜂从植物新生芽或树皮上采集树脂型分泌物混合蜜蜂上腭腺分泌物和腊腺分泌的蜡质经咀嚼加工后而成的具有芳香味且不透明胶状固形物。其特点是会在低温时变硬、变脆,并随着温度
13、的升高逐渐变软,且具有一定的粘性。蜂胶的成分复杂,到目前为止已发现的种类有数百种之多。对这些活性成分的研究,有助于蜂胶药理活性机理的研究和蜂胶药物的开发。随着蜂胶新植物来源的发现,以及现代分析技术的不断发展,蜂胶中所含的新成分不断被鉴定出来。蜂胶基本成分是:50%55%树脂类、芳香油,30%40%的蜂蜡,5%10%花粉。从化合物来讲,重要是有类黄酮化合物,有机酸类化合物,有机酸类化合物、酯、醛、醇类的化合物以及烯、烃、萜类化合物等。科学研究显示蜂胶具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化、免疫、防腐保鲜等多种功效,已经越来越广泛应用于医药、食品、化工等领域。蜂胶与其它的蜂产品同样,已在农业、医药、食品
14、等方面广泛应用。1.2 蜂胶的功效抗病毒:蜂胶里的柯因、莰非醇、金合欢素、高良姜精、栎精等黄酮类以及咖啡酸等成分均具有抗病毒作用。研究发现蜂胶提取物能克制病毒复制、阻断病毒转基因从而克制病毒D N A 和R N A 合成。蜂胶可影响流感病毒、牛痘病毒、新城疫病毒、疱疹病毒、冠状病毒等的复制, 可以杀死某些病毒, 如带被膜的HSV病毒和VSV病毒。实验证明: 柯因和莰非醇可克制各种病毒的细胞内繁殖, 使牛冠状病毒减少4 5 6 5,轮状病毒2 5和3 5,腺病毒5 0 ,减弱疱疹病毒的传染力各约6 5和5 03。RuoHayakari 等4研究了蜂胶对双链RNA介导的干扰素诱导基因和克制对中性粒
15、细胞的扩增影响,得出蜂胶可以克制过度的炎症反映,而不会在病毒感染期间对先天免疫系统的影响。免疫调节和治疗:蜂胶所含的苯乙烯酸、咖啡酸对红血球溶解有良好的克制作用, 可使血清蛋白和丙种球蛋白含量增高, 白细胞和巨噬细胞的吞噬能力增强。同时尚有激发免疫细胞活力, 修复或强化免疫系统自身功能的特点,无论对免疫功能低下还是免疫功能缺少、免疫克制都有很好的效果。此外,蜂胶对革兰氏阴性菌感染的免疫调节重要是提高巨噬细胞活力,增强其吞噬功能。Alberto Cuesta等5研究蜂胶对金头鲷鱼的先天免疫反映进行评估,鱼腹腔注射5毫克水(WEP),乙醇(EEP)或两个(wepceep)后1,3的蜂胶和采样提取物
16、,5和10天。什么时候在饮食给药,蜂胶溶于乙醇中,在浓度0添加到颗粒饲料,0.1或10克公斤 1饮食,采样后1,2鱼,4周和6周的饲养。体液(替代补体活性过氧化物酶含量)和细胞(白细胞过氧化物酶,吞噬,和呼吸爆发活性细胞毒性)免疫反映在这两种情况下的评估。结果表白,蜂胶具有有限的免疫刺激作用。蜂胶是一种天然的高效免疫增强剂,能刺激机体的免疫机能,增强巨噬细胞的活力,提高机体免疫能力。对防止感冒、癌症、衰老和消除老年斑、色素沉积有良好作用。抗氧化和保护心脑血管:蜂胶是公认的天然抗氧化剂,其中的芦丁、桷皮素、维生素E、维生素C及微量元素,具有极强抗氧作用。它能增长机体自由基的清除能力、阻止自由基的
17、氧化损伤作用6。蜂胶除了上述作用之外,尚有抗过敏、护肤、降血压、改善代谢等作用。总之,蜂胶对人体健康十分有益且无毒副作用,蜂胶被誉为“神奇的小药库”、“健康的保护神”,是21世纪人类保健的新宠儿。1.3 蜂胶中铅的问题蜂胶中铅的存在,一直是国内外关注的一个问题。铅是一种多亲和性毒物,在体内具有蓄积性,不易排出体外,铅对各组织都有毒性作用,危害很大。我国食品卫生标准规定,大多数食品中的铅含量不得超过1mg/kg,而有些蜂胶原料中含铅量超过该标准几十倍,所以不通过严格解决的蜂胶是不能食用的。近年来,蜂胶中铅含量也许超标的问题报道很多,曾因出口蜂胶原料由于重金属特别是铅含量的超标,引起过贸易纠纷。国
18、内外市场供应的蜂胶产品,也有因解决不妥,含铅量过多,导致消费者中毒的事故。但是,关于其测定方法的研究较少,如何除铅也是蜂胶产品安全性的重点之一。蜂胶作为保健食品,正被越来越多的消费者所接受和青睐,但蜂胶中也许具有重金属铅,却对消费者的健康构成潜在威胁。导致蜂胶遭受铅污染的因素重要有以下几点:(1)蜂胶生产中所使用器具可引起铅污染,如蜂箱采用铁纱网作为蜂胶采集器,而蜂胶有极强的腐蚀性,导致在采胶时重金属铅被带入到蜂胶内。(2)在天气干旱缺少植物性胶源的情况下,蜜蜂有采集油漆和沥青的习性,沥青和油漆中的铅会被带入到蜂胶中。(3)很多放蜂者常为了方便,把蜂群放养在大城市附。近或公路旁边,致使蜂胶容易
19、受到汽车尾气的铅污染。(4)用含铅油漆刷蜂箱、用含铅报纸或有色塑料包装,导致蜂胶受到严重的铅污染。1.4 蜂胶中铅的去除乙醇提取除铅法:乙醇提取除铅法通过控制乙醇提取蜂胶的工艺条件, 可以有效减少提取液中铅含量。姜玉锁等7采用不同浓度的乙醇,对蜂胶的有效成分进行提取。结果表白, 随着乙醇浓度的提高, 蜂胶的提取率增高, 75 %的乙醇提取其有效成分黄酮类化合物的含量最高。但随着乙醇浓度的提高, 提取液中的重金属铅的含量也较高,,其中85 %的提取液中的铅含量最高, 大于2 mg/kg。而乙醇浓度为75 %、70 %和65 %的蜂胶提取液中的铅含量均小于1 mg/kg,从而拟定75 %浓度乙醇提
20、取蜂胶是最安全和经济的方法。张云香等8采用四种浓度乙醇提取蜂胶, 不同浓度乙醇的蜂胶提取率和黄酮含量不同, 且铅含量均小于1g/g。侯加源9在其发明专利中,采用临介状态下冷冻沉降甩滤除铅。涉及三个环节:(1)将3 种梯度酒精提取的蜂胶上清液混合体泵入带冷却盘管的沉淀罐中;(2)盘管中通入液氨致冷至- 4 , 保持72 h; (3)趁冷抽上清液4/5, 用加3 层80120 目滤布的离心机甩干,得滤液。采用该提取除铅工艺,铅沉降快速, 节约时间, 铅含量低。 可达成0.05 mg/kg 以下, 超过日本和美国的同类产品。超临界萃取除铅法:吴家森等10认为采用超临界CO2 流体萃取蜂胶, 是一种抱
21、负的蜂胶提取工艺,也是一种人们企盼在提取蜂胶同时可以排铅的先进工艺。由于CO2 气体在特定压力和温度下形成的超临界流体, 它能大量地将蜂胶原块中的蜂胶溶解出来,而对重金属一概不予溶解, 达成了除铅效果。通过该方法提取的蜂胶十分纯净,几乎不含重金属, 也不必再增长排铅工序。经多次测试结果证明,超临界CO2 流体工艺萃取的蜂胶, 无论是纯蜂胶或制成的胶囊,铅含量( 如纯蜂胶含量为0.13 mg/kg)仅为国家卫生食品允许含量的1/10 以下, 均可放心食用。吴晓闻11在其申请的发明专利中提出,运用超临界CO2 流体萃取法:从蜂胶原料中提取出纯的超临界蜂胶液, 在蜂胶内含铅量仅为0.08 mg/kg
22、,局限性国家规定的1/10, 不需增长除铅工艺, 并且最终制成的蜂胶无溶剂残留,几乎不含重金属铅和其他杂质,非常纯净。化学沉淀除铅法:袁泽良等12在其发明专利中,采用简朴的400 目进口尼龙除去颗粒状态的铅,用化学法加冰醋酸使离子状态的铅变成醋酸铅沉淀而被清除掉。即在蜂胶的乙醇提取液中加入0.2 冰醋酸作为除铅剂,搅拌后在0 4 下静置24 h,用400 目进口尼龙网过滤上清液除去金属铅和蜂蜡,使铅含量10 mg/kg。娄华等在其申请的发明专利中, 提出采用Na2SO3和Na2S2O4 作为除铅剂可以减少铅的含量。即将原料蜂胶冷冻贮存,低温粉碎,按1:4 的比例加入75 %乙醇溶液浸泡溶解,加
23、入适量Na2SO3 和Na2S2O4 作为除铅剂,静置24 h然后采400 目进口尼龙网过滤,取上清液,可得到含铅量在3 mg/kg 以下的蜂胶 可使在液体蜂胶食品中铅含量低于0.5 mg/kg,从而实现了蜂胶在食品和医药行业广泛应用。吸附除铅法:姜德勇13在其发明专利中,公布了离子互换树脂吸附除铅方法。即将原料蜂胶在- 4 4 的温度下预冻,预冻后,粉碎至40 目以下。在室温和8 r/min15 r/min搅拌速度下,用95 %以上浓度的乙醇提取8 h12 h, 重量比为1:3.54.5。用微孔精密过滤工艺过滤,精密过滤后,用对含氯有机物具有吸附的树脂进行脱除,用活性陶土吸附剂脱除致敏物质,
24、用对重金属具有选择性吸附的离子互换树脂进行选择性吸附,脱除重金属,铅含量0.01 mg/kg。钱志14在其发明专利中,采用95 %乙醇浸提蜂胶,然后采用吸附剂进行除铅。即将吸附剂置于蜂胶原料中陈化25 d35 d, 再进行冷冻脱蜡,将蜂胶置于- 10 下保持24 h 以上,然后进行过滤制成无铅无蜡的高纯度蜂胶原料。高景曦15在其申请的发明专利中,对铅20mg/kg的蜂胶原料,在乙醇溶解后,经粒状硫酸钙和磺酸基树脂混合性柱吸附后,使蜂胶中铅含量4.5 时,其吸附率显著增大。在不同pH 条件下,麦饭石对蜂胶黄酮类化合物吸附差异不明显,黄酮类化合物损失小。邓泽元等17在其申请的发明专利中采用麦饭石等
25、除铅工艺。即将麦饭石、沸石、离子互换树脂等预解决后分别装入离子互换柱中,形成串联连接,把经食用酒精浸提后的蜂胶用硅藻土等加速沉降,离心过滤后成为蜂胶酒精液, 加入少量醋酸使其pH 在5.06.0间。然后过串联连接的互换柱,过柱后的蜂胶液经低温浓缩、回收酒精,便成为有效除铅的成品,其铅含量0.02 mg/kg, 除铅过程蜂胶有效成分损失1 %。 虽然现今已有了许多蜂胶除铅方法,但是并不让人满意。在众多的除铅方法中,都是运用方法提取到蜂胶中的有效物质黄酮类化合物,但是蜂胶的成分多样,并且不同地区产的蜂胶也会有不同的化学成分,那么,我们提取的蜂胶黄酮类化合物是否也和蜂胶同样具有作用?虽然黄酮类化合物
26、作为蜂胶中重要化合物,但是蜂胶的各种作用是在其他物质和黄酮类化合物共同作用下达成的。那我们是否可以逆向思考,用方法除去蜂胶中的铅而最大的保存蜂胶的原有成分。我们就设想,是否可以选择一种对铅吸附能力较强的大孔吸附树脂,在吸附过程中,使得蜂胶中的铅最大量的被吸附,当然在吸附过程中许多蜂胶中的有效成分会被吸附,但是通过对洗脱的研究完善,我们将达成使最大量的蜂胶有效成分而最少量的铅被洗脱下来。从而达成除铅又保存蜂胶原有价值的目的。1.5 DK110树脂外观:乳白色不透明球状珠体,H型带微红色 出厂形式:Na型重要性能指标:见表1-1表1-1序号指标名称指标(1)互换容量 mmol/g (干)9.5(2
27、)水份 %59-63(3)湿真密度0.73-0.83(4)粒度%(0.315-1.25)mm95使用时参考标准:(1)pH范围:4-14(2)允许温度:120C(3)膨胀率%:(H+Na+):65-75%,(H+Ca2+):20-30%(4)工业用树脂层高度:1-3m(5)再生液浓度:HCl 3-5%(6.)再生剂用量:该树脂互换容量大,使用适当再生剂用量,以使再生彻底。用途:(1).工业用水的脱碱软化,除盐解决。(2)重金属废水解决,回收镍、钴、铜、锌、镉等。(3)酸碱废水解决。(4)含氯(胺)等废水中回收有用物质。(5)用于对链霉素、细胞色素C、尿激酶、溶菌霉素的提取及净化。(6)用于制糖
28、工业中的糖液脱盐。2 实验材料与方法2.1 材料蜂胶提取液,其浓度为89.6%的乙醇溶液(实验室同学所制)。树脂DK110 。 2.2 试剂重要实验试剂见表2-1所示。表2-1 实验试剂一览表试剂规格生产公司芸香叶干三水氨水97%分析纯上海阿拉丁江苏强盛功能化学股份有限公司硝酸铝分析纯江苏强盛功能化学股份有限公司亚硝酸钠分析纯北方天医化学试剂厂氢氧化钠分析纯江苏强盛功能化学股份有限公司盐酸分析纯江苏强盛功能化学股份有限公司硫酸分析纯江苏强盛功能化学股份有限公司硝酸铅分析纯江苏强盛功能化学股份有限公司无水乙醇分析纯江苏强盛功能化学股份有限公司苯基荧光酮氯化钾溴化十六烷基三甲基铵分析纯分析纯分析纯
29、上海阿拉丁江苏强盛功能化学股份有限公司上海广拓化学芦丁标准溶液的配制:精密称取干燥至恒重的芦丁对照品20mg,置于100mL容量瓶中,搅拌溶解,用蒸馏水定容至刻度,此溶液每毫升含芦丁0.2mg/mL。铅标准溶液:精密称取0.1598g硝酸铅,加10mL 浓度为1%的硝酸,所有溶解后,移入100mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,此标准液为每毫升含铅1mg。铅标准工作液:吸取1.0mL铅标准溶液,置于100mL容量瓶中,加水稀释至刻度。此溶液每毫升相称于10g铅。苯基荧光酮1.0010-3mol/L:准确称取0.0800 g苯基荧光酮于小烧杯中,用10 ml无水乙醇及0.8 ml6.0 molL
30、的HCI溶解,移入250 ml的容量瓶中,用无水乙醇定溶,摇匀,备用。2.3 仪器与设备重要使用仪器见表2-2所示。表2-2 实验仪器一览表仪器名称生产公司DHG-9053A型电热恒温鼓风干燥箱上海精宏实验设备有限公司UV-7504 紫外可见分光光度计上海欣茂仪器有限公司HH-4数显恒温水浴锅南北仪器公司BS2243电子天平(d0.1mg)SartoriusPHS-2F精密pH计上海荆和分析仪器有限公司酒精计(WNY)离子互换层析柱(10x100)BT00-100M恒流泵北京普特仪表成套厂江苏强盛功能化学股份有限公司保定朗格恒流泵有限公司2.4 实验流程和方法 取蜂胶原液测定黄酮浓度和铅浓度绘
31、制出铅和黄酮的标准曲线 配制使用和原液相同的乙醇溶液得到适宜pH 在此pH左右取3组进行吸附 使用药剂洗脱 2.4.1 黄酮浓度测定和黄酮标准曲线芦丁标准溶液的配制:精密称取干燥至恒重的芦丁对照品20mg,置于100mL容量瓶中,搅拌溶解,用蒸馏水定容至刻度,此溶液每毫升含芦丁0.2mg/mL。标准曲线的绘制:精密吸取0.2mg/mL芦丁标准液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0mL,分别置于7个25mL的容量瓶中,各加入1mL浓度为5%的硝酸铝,静置6min,再加入1mL浓度为5%的亚硝酸钠,静置6min后加入10mL浓度为10%的氢氧化钠,加蒸馏水定容至刻度,摇匀,静置1
32、5min,以空白溶液为对照,用1cm比色皿于510nm处测量吸光值,得出标准曲线。以吸光值(A)为纵坐标(y),芦丁含量为横坐标(x),绘制标准曲线。2.4.2 重金属铅离子浓度的测定和标准曲线样品中铅的测定:取1ml的样品稀释一定倍数后,依次加入0.40mL 的溴化十六烷基三甲基铵溶液(110-3mol/L),再加入1.00mL的pH=13的KCl-NaOH缓冲溶液,0.50mL的苯基荧光酮(1.010-3mol/L),用蒸馏水定容至刻度,摇匀,室温放置。10min后,以试剂空白为对照在波长为595nm处测吸光度。铅离子标准曲线测定:准确移取0.0、0.25、0.50、0.75、1.00、1
33、.25、1.50mL铅标准工作液(相称于0、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15g铅)于100mL容量瓶中,依次加入0.40mL 的溴化十六烷基三甲基铵溶液(110-3mol/L),再加入1.00mL的pH=13的KCl-NaOH缓冲溶液,0.50mL的苯基荧光酮(1.010-3mol/L),用蒸馏水定容至刻度,摇匀,室温放置。10min后,以试剂空白为对照在波长为595nm处测吸光度。2.4.3 DK110树脂法去除蜂胶提取液中的铅使用用直接购买的DK110树脂(质量全互换容量8.0mmol/g),预解决后,吸附蜂胶提取液中的铅,并测定吸附前后铅和黄酮的浓度。2.4.4 DK11
34、0树脂的预解决取一定量的树脂于烧杯中,用清水漂洗除去悬浮的杂质,新树脂用70左右热水浸泡,洗至水无色透明为止,然后装入层析柱。从柱顶通入1mol/L NaOH洗,用量约为5倍床层体积,每分种流量为树脂床层体积的1/251/15。用去离子水洗至流出液pH8-9为止。再用1mol/L HCl洗,HCl用量和流速均与NaOH洗相同,用水洗至中性,最后通入1mol/L氨水使树脂转为氨型,并用水洗至pH9左右,即可投入使用。使用过的树脂再生时可先用HCl洗,再通入氨水洗,同时转型。2.4.5 DK110树脂基本性质测定方法除铅率% =(原液铅浓度-吸附后铅浓度)/原液铅浓度100%总互换容量(mg/ml
35、) =(原液铅浓度-吸附后铅浓度)溶液体积/树脂用量黄酮损失率%=(原液黄酮浓度-吸附后黄酮浓度)/原液黄酮浓度100%2.4.6 不同pH下DK110最大互换容量的测定DK110树脂互换吸附时,溶液的pH对互换容量影响很大。适宜pH的选择应从三方面考虑:使树脂解离,生化物质解离,在生化物质稳定的范围内。对于弱酸性树脂适宜的pH必须同时满足这3个条件。取一定量的乙醇溶于水中,配制与蜂胶原液相同铅的乙醇溶液(89.6%的乙醇水溶液)。用NaOH或HCI分别调节溶液pH至4 ,5,6,7,8,9。用10ml量筒量取10ml树脂(树脂充足沉降后的体积,作为读数标准),共6份,小心装入6支层析柱中,量
36、取一定体积不同pH的料液,用恒流泵分别通入柱中,调节泵速,保持每分钟流量为树脂床层体积的1/50,将流出液收集在烧杯中,收集一段时间后,经常测定流出液吸光度,待流出液浓度与进口液基本相等时,树脂达成饱和,停止通液,通入10ml去离子水洗涤树脂,将树脂表面和间隙的铅顶出柱,洗涤流出液合并入吸附流出液中,量体积和测铅浓度。料液由恒流泵打入离子互换柱,调节泵的转速使达成所规定的料液流速,经离子互换后的流出液由自动部分收集器分段收集,设定每管收集时间,使每根试管中的体积达成预定的数植(或者运用部分收集器的计滴程序,使每根试管达成预定的体积)。以pH为横坐标,相应的铅的互换容量为纵坐标,作曲线图,选择互
37、换容量高的pH作为吸附的适宜pH。2.4.7 吸附流出曲线将10ml树脂装入柱中。配制乙醇溶液成品液,并调pH至上述已拟定的适宜值,用恒流泵将其通入柱中,调节泵速,保持每分钟流量为树脂床层体积的1/50,用试管分段收集流出液,每10ml收集一管,测其吸光度得出铅浓度。当流出液浓度与进口液基本相等时停止收集。以流出液体积为横坐标,相应管号的铅浓度和黄酮浓度为纵坐标,作离子互换吸附流出曲线图。计算出适宜pH的最大互换容量2.4.8 实际环境下洗脱条件的初步拟定将吸附后的树脂通入15-20ml去离子水洗涤,洗涤水弃去,然后用恒流泵通入不同pH的89.6%乙醇溶液进行洗脱,控制每分钟注量为树脂床层体积
38、的1/150-1/100,用部分收集器分段收集洗脱流出液,调节每管时间,使达成10ml/管,洗脱液稀释后测铅和黄酮浓度。以洗脱流出液体积为横坐标,相应管号的效价为纵坐标,作洗脱曲线图3 结果与讨论3.1 黄酮与铅的标准曲线黄酮标准品的浓度-吸光度标准曲线见下图3-1,由标准曲线可知在实验浓度范围内黄酮浓度与吸光度存在良好的线性关系图3-1 黄酮浓度与吸光度的关系经数据解决得线性回归方程为:y=0.287x-0.0015 R = 0.9983 铅浓度-吸光度标准曲线如图3-2所示。结果表白,该体系在铅的浓度为01.5g/25mL范围内符合比耳定律。图3-2 铅含量与吸光度的关系经数据解决得线性回
39、归方程为: y=0.0036x+4E-05 R = 0.9932 3.2 含铅乙醇水溶液吸附曲线蜂胶原液中的铅浓度为 142g/ml 黄酮浓度为 26.1mg/ml 乙醇含量为89.6% 取与蜂胶原液相同铅浓度的89.6%的乙醇溶液,取10mlDK110树脂在pH4-9 条件下进行动态吸附,计算各点的铅的最大互换容量。 DK110在不同pH下吸附铅的能力如图3-3所示图3-3 不同pH下DK110树脂互换容量曲线 根据图3-3显示 DK110在pH在5-6附近时吸附能力最强。适宜pH在5-6之间。3.3 吸附流出曲线 在适宜pH5-6间分别取 5.5 5.7 6.0 分别取10ml树脂使用蜂胶
40、提取液做吸附流出曲线。在pH=5.5 的条件下DK110的吸附流出曲线如图3-4,3-5图3-4 pH=5.5时DK110吸附黄酮的流出曲线图3-5 pH=5.5时DK110吸附铅的流出曲线分析图表中数据得到在流出液体积为40ml时铅浓度较低。在此条件下,铅浓度为16.9g/ml ,铅的吸附容量为 500.4g/ml ,黄酮浓度为15.1mg/ml,黄酮吸附容量为 44mg/ml。在pH=5.7的条件下DK110的吸附流出曲线如图3-6,3-7 图3-6 pH=5.7时DK110的吸附黄酮的流出曲线 图3-7 pH=5.7时DK110的吸附铅的流出曲线分析图表中数据得到在流出液体积为40ml时
41、铅浓度较低。在此条件下,铅浓度为17.85g/ml ,铅的吸附容量为496.6g/ml ,黄酮浓度为17.75mg/ml,黄酮吸附容量为 33.28mg/ml。在pH=6的条件下DK110的吸附流出曲线如图3-8,3-9 图3-8 pH=6时DK110的吸附黄酮流出曲线 图3-9 pH=6时DK110的吸附铅流出曲线分析图表中数据得到在流出液体积为40ml时铅浓度较低。在此条件下,铅浓度为19g/ml ,铅的吸附容量为 492g/ml ,黄酮浓度为17.78mg/ml,黄酮吸附容量为 33.28mg/ml。对比3个图表分析的到在pH=5.5时,铅的吸附容量较高。故得到pH=5.5时为DK110
42、树脂去除蜂胶提取液中铅的最佳条件。3.4 洗脱曲线 取蜂胶原液吸附后的树脂用89.6%乙醇进行洗脱,调节乙醇pH至5.5 每10ml收集一管测定铅浓度和黄酮浓度。以黄酮浓度和铅浓度作为纵坐标。相应管号为横坐标。使用pH 5.5的89.6%乙醇洗脱曲线如图3-7 图3-10 pH=5.5的乙醇溶液洗脱曲线取蜂胶原液吸附后的树脂用89.6%乙醇进行洗脱,调节乙醇pH至7.5 每10ml收集一管测定铅浓度和黄酮浓度。以黄酮浓度和铅浓度作为纵坐标。相应管号为横坐标。使用pH 7.5的89.6%乙醇洗脱曲线如图3-8图3-11 pH=7.5的乙醇溶液洗脱曲线4 结论与建议4.1 结论通过以上实验我们可以
43、得到如下结论:(1)DK110在使用和蜂胶提取液相同铅浓度的89.6%乙醇溶液进行吸附时得到在pH为5时DK110吸附铅的最大互换容量为682g/ml。得到适宜pH在5-6之间。(2)DK110树脂互换吸附时,溶液的pH对互换容量影响很大,通过比较3组蜂胶原液的吸附流出曲线得到pH=5.5时为DK110树脂去除蜂胶提取液中铅的最佳条件。铅浓度为16.9g/ml ,铅的吸附容量为500.4g/ml ,黄酮浓度为15.1mg/ml,黄酮吸附容量为 44mg/ml。实验发现,通过改变pH进行洗脱对洗脱效果影响不大。4.2 建议由于实验时间紧促的因素,尚有很多方面考虑局限性所以,我们提出如下建议:由于
44、时间因素没有进行改变其他条件的实验,建议通过改变洗脱剂溶液组成,以及添加强酸弱碱盐作为解吸剂等条件进行实验。在pH=6做吸附实验时发现在此条件下,铅浓度为19g/ml ,铅的吸附容量为 492g/ml ,黄酮浓度为17.78mg/ml,黄酮吸附容量为 33.28mg/ml。和pH=5.5时相比铅去吸附容量相差不大,但黄酮吸附的量少于pH=5.5时黄酮吸附的量。建议可以在pH=6时进行吸附吸附的实验。40ml流出时pH 5.5,5.7, 6.0 相应的铅去除率和黄酮损失率分别为88.1%和 42.1%,87.4%和 32%,86.6% 和31.8%。3个点均在流出液到40ml时处在最低值,建议在流出液达成40ml时应当停止吸附。