煅法制備大棗活性炭及其吸附能力研究

劉世軍，楊銳，唐志書，張娛，宋忠興，崔春利，許洪波，劉紅波，孫靜，張軍武，王少程

(陜西中醫(yī)藥大學 陜西省中藥資源產(chǎn)業(yè)化協(xié)同創(chuàng)新中心 秦藥特色資源研究開發(fā)國家重點實驗室(培育)陜西省創(chuàng)新藥物研究中心，陜西 咸陽 712083)

大棗為鼠李科植物棗ZiziphusjujubaMill.的干燥成熟果實[1]。其性溫、味甘，具有補中益氣、養(yǎng)血安神的功效。臨床多用于脾虛食少、乏力便溏、婦人臟躁。另外，民間有用大棗炒炭治療消化道出血。目前為止，從大棗中先后分離得到三萜類、皂苷類、生物堿類、黃酮類等化學成分[2]。

扣鍋煅法是指藥物在高溫缺氧條件下煅燒成炭的方法，亦稱悶煅法[3]。對于質(zhì)地疏松、易灰化的藥物，非常適用。煅制起到了改變藥性，產(chǎn)生新療效，止血、降低毒性的作用。本實驗探索扣鍋煅大棗(去核)對亞甲基藍的吸附能力，有望為大棗炒炭治療消化道出血提供一定依據(jù)。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

大棗(去核)，分別取自陜西、新疆；亞甲基藍，天津市科密歐化學試劑有限公司。

101型電熱鼓風干燥箱；FW-400AD型高速萬能粉碎機；SHZ-82型恒溫水浴振蕩器；ACS-30型電子秤；UV2600型紫外可見分光光度計； DL-1單聯(lián)2 kW萬用電爐。

1.2 實驗方法

1.2.1 扣鍋煅大棗的制備 制備工藝：大棗→去核→水洗→干燥→扣鍋煅→粉碎→過篩。

將去核大棗放入烘箱，50 ℃干燥，備用。取干燥大棗置于鍋中，上蓋一較小鐵鍋，兩鍋結(jié)合處用鹽泥封嚴，封嚴后在扣鍋上壓一較重的石頭，防止鍋內(nèi)氣體膨脹將扣鍋沖開。然后將一白紙條貼在扣鍋的底部，用武火加熱，煅至白紙條呈深黃色，藥物全部炭化為度。待完全冷卻后，取出藥物[4]，用粉碎機粉碎成細粉，過100目細篩。

1.2.2 亞甲基藍含量的測定 配制1 g/L的亞甲基藍溶液：稱取0.5 g亞甲基藍，用蒸餾水溶解后移入500 mL容量瓶中，定容至標線。用移液管分別移取亞甲基藍標準溶液5，6，7，8，9，10 mL于50 mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻線處，搖勻，過濾，以水為參比，在波長470 nm處，用1 cm比色皿測定吸光度[5]，得回歸方程y=5.695 7x-0.238 2，R2=0.999 4。

圖1 亞甲基藍標準曲線Fig.1 Methylene blue standard curve

用紫外分光光度法測定吸附后的亞甲基藍的濃度，每組進行3個平行實驗，取其平均值，計算達到吸附平衡后的亞甲基藍吸附量qe及去除率η[6]：

其中，qe為平衡時的吸附量，C0和Ce分別為吸附前和吸附后溶液中亞甲基藍的含量，v為溶液體積，w為吸附劑投加量，η為去除率。

1.2.3 扣鍋煅大棗用量對吸附的影響 用移液管移取亞甲基藍標準溶液10 mL于100 mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻線，搖勻。在 5 個具塞三角瓶中分別放入0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 g粉碎的扣鍋煅大棗(去核)，加入剛配制的亞甲基藍溶液。將具塞三角瓶放入恒溫振蕩器上振蕩1 h，靜置10 min[7]，過濾，在紫外可見分光光度計上測定吸光度，計算亞甲基藍的去除率吸附量。用該法分別測定新疆和陜西扣鍋煅大棗。

1.2.4 亞甲基藍初始濃度對吸附的影響 稱取0.3 g的新疆扣鍋煅大棗與陜西扣鍋煅大棗各5份于150 mL的具塞三角瓶中，分別加入0.16，0.18，0.20，0.22，0.24 g/L的亞甲基藍溶液50 mL，在25 ℃恒溫水浴振蕩2 h[8]，取出后過濾，以水為參比，在波長470 nm處，用1 cm比色皿測定吸光度，根據(jù)標準曲線計算吸附后亞甲基藍濃度。

1.2.5 溫度對吸附的影響 稱取0.3 g的新疆扣鍋煅大棗與陜西扣鍋煅大棗各5份于150 mL的具塞三角瓶中，分別加入0.16，0.18，0.20，0.22，0.24 g/L的亞甲基藍溶液50 mL，在25，35，45，55，65 ℃ 恒溫水浴振蕩2 h[9]，取出后過濾，以水為參比，在波長470 nm處，用1 cm比色皿測定吸光度，根據(jù)標準曲線計算吸附后亞甲基藍濃度。

2 結(jié)果與討論

2.1 扣鍋煅大棗用量對吸附的影響

在1.2.3節(jié)實驗條件下，考察扣鍋煅大棗粉末用量對亞甲基藍吸附的影響，結(jié)果見圖2和圖3。

圖2 新疆扣鍋煅大棗投入量對去除率的影響Fig.2 Effect of input amount of calcined jujube on removal rate in Xinjiang

由圖2、圖3可知，去除率均隨扣鍋煅大棗加量增大呈先降低后升高的趨勢。若扣鍋煅大棗粉末用量過少，實驗所得的去除率為負值，則說明扣鍋煅大棗粉末吸附了溶劑，這個時候就應調(diào)換扣鍋煅大棗粉末的用量或調(diào)換水樣。之后，隨著扣鍋煅大棗粉末用量的增多，吸附能力越強，去除率也越高。

圖3 陜西扣鍋煅大棗投入量對去除率的影響Fig.3 Effect of input amount of calcined jujube on removal rate in Shaanxi

2.2 亞甲基藍初始濃度對吸附的影響

在1.2.4節(jié)實驗條件下，考察亞甲基藍初始濃度對吸附的影響，結(jié)果見圖4和圖5。

圖4 亞甲基藍初始濃度對新疆扣鍋煅大棗去除率的影響Fig.4 Effect of initial concentration of methylene blue on removal rate of calcined jujube in Xinjiang

圖5 亞甲基藍初始濃度對陜西扣鍋煅大棗去除率的影響Fig.5 Effect of initial concentration of methylene blue on removal rate of calcined jujube in Shaanxi

由圖4、圖5可知，去除率均隨著亞甲基藍初始濃度的升高呈先升高后降低的趨勢，但可能是由于產(chǎn)地的不同，新疆扣鍋煅大棗在亞甲基藍初始濃度0.18 g/L時，去除率達到最高36.19%。陜西扣鍋煅大棗在亞甲基藍初始濃度0.2 g/L時，去除率達到最高34.06%。

2.3 溫度對亞甲基藍吸附的影響

在1.2.5節(jié)實驗條件下，考察溫度對亞甲基藍吸附的影響，結(jié)果見圖6、圖7。

圖6 溫度對新疆扣鍋煅大棗去除率的影響Fig.6 Effect of temperature on removal rate of calcined jujube in Xinjiang

圖7 溫度對陜西扣鍋煅大棗去除率的影響Fig.7 Effect of temperature on removal rate of calcined jujube in Shaanxi

由圖6、圖7可知，隨著溫度的升高，大部分濃度扣鍋煅大棗的去除率呈先降低后升高的趨勢，則說明隨著溫度的升高，吸附能力相對越來越強，溫度越高越容易發(fā)生吸附。新疆扣鍋煅大棗在亞甲基藍初始濃度0.22 g/L，溫度55 ℃去除率達到最高38.61%；陜西扣鍋煅大棗在亞甲基藍初始濃度0.22 g/L，溫度55 ℃去除率達到最高39.97%。這可能是溫度越高，分子運動越快，發(fā)生碰撞的機會越大，所以吸附能力就越強。然而一方面由于大棗產(chǎn)地不同，另一方面操作過程可能存在一定的誤差，所以數(shù)據(jù)并不是很理想，但是總的變化趨勢仍較為明顯。通過實驗初步證明扣鍋煅制大棗具有一定的吸附性，為大棗炒炭治療消化道出血提供一定依據(jù)。

3 結(jié)論

課題組運用紫外可見分光光度計檢測扣鍋煅大棗對亞甲基藍的吸附能力，結(jié)果表明扣鍋煅大棗對亞甲基藍具有一定的吸附能力。本研究為大棗后期的炮制研究提供了一定的參考，也為大棗炒炭治療消化道出血提供了一定的依據(jù)。但是，扣鍋煅大棗

對亞甲基藍的吸附能力和止血作用之間存在怎樣的量化關系，目前還不是很清楚，這也是今后進一步研究的方向。