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2025
-
09
破解肌酸母液纯化难题：电渗析技术的解决方案
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肌酸（C₄H₉N₃O₂）是一种天然存在于脊椎动物体内的含氮有机酸，尤其在肌肉组织中含量丰富。它能够为肌肉和神经细胞供能，缓解疲劳、增强肌肉弹性，并促进蛋白质合成，还具有调节血脂、血糖及抗衰老等功能，被广泛应用于运动营养、保健食品和医药领域。
在肌酸生产过程中，母液内常残留肌酸与无机盐（如氯化钠）的混合物。传统分离方法效率低、成本高且易引入污染，因此亟需环保的纯化技术。电渗析作为一种膜分离工艺，特别适用于此类体系的分离纯化，因其可依据物质带电特性实现选择性分离。装置中阴、阳离子交换膜交替排列，形成一系列淡水室和浓水室。在电场作用下，带电离子发生迁移：阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，并通过相应膜结构进入浓水室，从而使原液中的离子得到分离与浓缩。
针对肌酸纯化，其关键在于利用肌酸在等电点（pI）时呈电中性、而无机盐仍为电离状态这一特性。通过将母液pH调节至肌酸等电点，肌酸分子呈中性，不受电场作用；而无机盐离子（如Na⁺和Cl⁻）在电场中定向迁移，穿过离子交换膜进入浓水室，从而实现与肌酸的分离。实际操作中，母液经泵送入电渗析系统，在设定pH和电场条件下运行。肌酸主要保留于淡水室，而无机盐则被浓缩至浓水室。最终可从淡水室中获得高纯度肌酸溶液，进一步经结晶、干燥即可得成品；浓水室中的无机盐也可回收利用，符合资源循环与绿色生产要求。
电渗析技术具有操作简便、能耗低、无需添加化学试剂、环境友好等优点，显著提高产品纯度，避免污染，适用于规模化生产。随着膜材料与过程优化技术的持续发展，电渗析在肌酸及其他生物化工产品分离纯化中的应用将不断拓展，为高纯度肌酸的绿色制造提供可靠技术支撑。
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