
博纳科技有机膜分离实验机BONA-GM-18以微滤-超滤-纳滤级联错流工艺分段纯化金银花多糖,其中纳滤截留组分抗氧化活性在本研究四段中抗氧化活性最高,120 mg/mL浓度下DPPH自由基清除率达95.32%。BONA-GM-18更换不同精度卷式膜组件即可按分子量区间分段,一台设备完成除杂、分段与活性段富集。
金银花多糖纯化的痛点
金银花是我国大宗药食同源原料,广泛用于凉茶、中成药与功能食品;文献报道其多糖具有抗氧化等活性,是值得高值化开发的组分。与传统多糖分离手段(醇沉、柱层析)相比,膜分离可在室温下连续操作、无相变、适合大规模生产,对热敏性生物活性物质尤为适用。但金银花提取液含沉淀、蛋白、色素与多类小分子,如何选膜、如何分段、哪一段富集活性组分,是工艺开发的关键问题。
典型痛点:
•提取液杂质多:蛋白、色素与小分子多酚共存,单一醇沉纯度低;
•活性组分定位难:多糖、低聚糖、单糖与结合态活性小分子分布于不同分子量区间,需精确分段;
•热敏性保护:活性多糖与多酚对热敏感,工艺需常温无相变;
•工业化衔接:实验室分段结果需能直接映射到中试与生产的膜组件配置。
金银花多糖的水浸提与微滤-超滤-纳滤级联分段
金银花多糖膜法纯化工艺路线(依据论文公开方法整理):
水提(液料比20:1,90℃,2h)→离心→微滤→超滤→纳滤(全流程在BONA-GM-18上完成,配不同规格卷式膜组件)→分别收集截留液/透过液→浓缩并冷冻干燥。
步骤 | 操作与条件 | 作用 |
1.原料处理 | 金银花(河南新乡产)60℃烘干、粉碎 | 标准化原料 |
2.水浸提 | 液料比20:1、90℃、2 h | 溶出多糖与活性组分 |
3.离心 | 冷却后离心、合并滤液 | 去除残渣 |
4.膜分离分段 | 室温错流过滤:微滤除杂→超滤→纳滤(博纳BONA-GM-18有机膜分离实验机,配不同规格卷式膜组件);截留液返回进料罐循环,分别收集各段截留液与透过液 | 按分子量切割为A、B、C、D四段 |
5.浓缩冻干 | 各段减压浓缩、冷冻干燥 | 得四段样品,测定得率、纯度与活性 |
博纳科技有机膜分离实验机BONA-GM-18
•设备定位:BONA-GM-18,配卷式膜组件。单台设备可换装微滤、超滤、纳滤不同精度膜元件,在同一平台上完成“除杂—分级—浓缩”全流程。
•膜精度可换:微滤膜截留微粒、胶体与悬浮物,完成料液澄清与除杂;超滤膜按截留分子量截取大分子多糖;纳滤膜截留低聚糖、透过单糖与小分子。
•适用场景:植物提取液的多级膜分段、活性组分定位、小试工艺开发。
| 最小运行体积:200 mL 过滤面积:0.4 m² 夹套物料罐:1.1 L(可通冷媒水/热水进行控温) 工作压力:0.1~0.8 MPa 工作温度:5~55 ℃ 泵机功率:130 W pH适用范围:1~14(取决于膜芯) 过滤速率:0.5~10 L/h(取决于物料和膜芯) |
膜元件配套·微滤/超滤/纳滤卷式膜组件
•作用:微滤除杂(微粒、胶体)→超滤截留大分子多糖→纳滤截留低聚糖活性组分、透过单糖与小分子
•特点:室温错流、无相变,保护多糖与多酚活性;各段截留液/透过液分别收集,活性分段可追溯
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反渗透膜:RO-W, RO-H, RO-D, RO-G, RO-K 规格尺寸:1812,2319,2521,2540,3838,4020,4040,4338,5640,6338,7640,7940,8038,8040,8338,8340,10338 |
先验证,再选型:多糖膜分离的定制与放大路径
小试阶段用有机膜分离实验机BONA-GM-18锁定膜材质与切割点,中试及工业级设备按料液特性与产能定制;博纳科技应用技术研究院可在您的实际样品上完成工艺验证并出具数据报告,并可集成含前处理、膜分离分级、浓缩与后段工序的整套系统方案。提供料液与目标指标,我们先验证可行性,再谈选型。欢迎寄样测试或联系我们获取定制方案。
常见问题:金银花多糖膜分离工艺与设备选型
Q1:金银花多糖用什么膜分离工艺纯化?
A:微滤-超滤-纳滤级联:江西省科学院2017年研究在博纳BONA-GM-18膜分离实验机上完成三级分段——微滤除杂、超滤截留大分子多糖、纳滤截留低聚糖活性组分,室温错流、无相变,是论文结论认可的工业化有效途径。
Q2:微滤-超滤-纳滤分段后,各段分别是什么?该怎么用?
A:同一批提取液经三级膜被切成四段,每段的价值不同。A段为微滤透过液,保留了大部分多糖,杂质相对较多;B段为超滤截留液,是大分子多糖的主要聚集段,得率6.85%、糖纯度48.68%,是“量大”的一段;C段为纳滤截留液,以低聚糖为主,得率仅1.03%、糖纯度68.32%,但抗氧化活性在本研究四段中抗氧化活性最高(120 mg/mL时DPPH清除率95.32%);D段为纳滤透过液,以单糖与小分子为主,纯度86.37%。
Q3:多糖多级膜分段从小试放大到中试怎么做?
A:小试用BONA-GM-18依次锁定各级膜的切割点与通量后,用博纳有机膜中试系列(GM-1816/1817/1818/1819)按级放大;功能配料生产可选配卫生级膜分离成套设备,配套提供合规认证文件;工业化放大工艺参数需结合料液固含量试验验证后确定。
参考文献
•论文(GB/T 7714):邓朝阳,张森旺,王慧宾,等.超滤膜提取金银花多糖及其抗氧化活性的影响[J].生物化工, 2017, 3(6): 38-41.
来源:济南博纳生物技术有限公司
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