解絮凝剂的应用

背景及概述^[1]

絮凝和反絮凝主要用于解决微粒分散体系的物理稳定性问题。絮凝剂和解絮凝剂在药用辅料中主要用作微晶原料的助滤和沉淀促进剂、药用水的预处理和药厂污水污泥的脱水澄清剂、重金属离子的吸附剂、混悬液的稳定剂和分散剂、超细微药物制备的分散剂以及抗菌素的发酵液、中药药液的澄清提纯处理等。

作用机理^[1]

微粒分散体系中的絮凝与反絮凝现象，实质是微粒间的引力与斥力平衡发生变化所致。当斥力>引力，微粒单个分散，呈反絮凝态；斥力<引力，微粒以簇状形式存在，呈絮凝态。而斥力、引力大小的变化受微粒ξ电位的影响，ξ电位与双电层结构中扩散层的厚度，即所负电荷密切相关。絮凝形态学研究内容涉及颗粒物的形状、大小、粒度分布、空间、内外表面物性、相关的化学因素及其对颗粒物凝聚、絮凝作用的影响。悬浮液中微粒的凝聚作用机理有电荷中和、吸附架桥和表面吸附3 种。向微粒分散体系中投入一定量具有反离子的电解质，带有相同电荷的微粒就会因电荷的中和作用使其扩散层受到明显的压缩，降低ξ电位使微粒相互碰撞凝聚。如果是单纯的电荷中和作用所引起的微粒碰撞凝聚过程，加入无机电解质，一般称混凝作用；加入适当的合成高分子絮凝剂，使粒子沉降速度大大增加，此凝聚过程一般称絮凝作用。许多合成高分子絮凝剂除有吸附架桥和表面吸附作用外，因其带有不同的极性基团而具有明显的电荷中和的性质。微粒表面的ξ电位为“ -” 时，阳离子絮凝剂凝聚，ξ电位为“ +”时，则阴离子絮凝剂吸附。微粒被絮凝剂凝聚的速度取决于絮凝剂向微粒表面的扩散和微粒比表面积的大小，其扩散速度又受絮凝剂的分子量、分子结构、浓度、温度、离子吸附能力和pH 等的影响。

应用^[1-3]

药用辅料的解絮凝剂主要用作混悬液的稳定剂和分散剂。当混悬液中有大量固体微粒时，常易凝集成稠厚的糊状物而不易倾倒，加入适量电解质即解絮凝剂可增加其流动性。主要有枸橼酸钠、酒石酸盐、磷酸盐、碳酸盐、甘氨酸盐、琥珀酸镁、去氢胆酸钠等。

另外，有些肝素类药物也可作良好的解絮凝剂，用于混悬液的制备，如糖酐酯、藻酸双酯钠。糖酐酯是一种抗凝作用非常弱的低分子肝素类药物。藻酸双酯钠是以海藻提取物为基础原料精制而得到的酸性黏多糖类化合物，属类肝素药。还有褐藻淀粉硫酸酯钠等都有相类似的絮凝作用。解絮凝剂中枸橼酸钠和糖酐酯因其具有良好的溶解性和对热稳定性，可与各类酶相容，安全、无毒、无污染且反絮凝效果好，是混悬液中较理想的反絮凝剂、稳定剂和分散剂，在药用辅料解絮凝剂的开发中有良好的开发前景。

解絮凝剂的具体应用如下：

1）用于一种酵母絮凝的可逆调控。该方法步骤为：用种子培养基培养非自絮凝酵母，得到酵母种子液；将酵母种子液接种至发酵培养基进行发酵，得到发酵醪；往发酵醪中添加促絮凝剂，静止沉降待其分层，将上层和下层分离，下层为酵母乳液；往酵母乳液中添加解絮凝剂，摇匀后接种至新的发酵培养基进行发酵，得到发酵醪；到此终止；或是重复促絮凝和解絮凝步骤，酵母细胞得以重复利用。本发明所用促絮凝和解絮凝剂安全无毒并可兼做酵母营养素，而且该促絮凝剂只选择性地诱导酵母絮凝而对其他颗粒杂质无絮凝作用。通过本发明的方法对酵母进行回收利用，不但可以节约回收分离能耗，还可以节省培养原料、增加出酒率，系统地实现节能减排。

2）用于立方晶氮化硼烧结体的制造，该方法通过不使用烧结助剂而在5GPa、1400℃以上的状态下进行烧结，得到均质性、致密性高的高硬度立方晶氮化硼烧结体。在解絮凝剂溶液中分散立方晶氮化硼原料粉末，将立方晶氮化硼原料粉末中的二次粒子解絮凝后，将该分散液除去，然后成型为成型体，接着将该成型体与超临界流体源一起、在5GPa以上且1400℃以上的条件下进行加压和加热，使上述超临界流体源为超临界状态，同时将上述成型体烧结，由此得到均质性、致密性高的高硬度立方晶氮化硼烧结体。

主要参考资料

[11] CN201610707743.1一种酵母絮凝的可逆调控方法和应用

[2] CN201110036037.6立方晶氮化硼烧结体的制造方法

[3] 药用辅料中的絮凝剂与解絮凝剂