大孔樹脂技術(shù)資料知識講解

1、精品文檔一、大孔吸附樹脂1、大孔吸附樹脂簡介大孔樹脂吸附技術(shù)是上世紀七十年代發(fā)展起來的一種新工藝，是由苯乙烯、 二乙烯或a-甲基丙烯酸酯等聚合而成的高分子網(wǎng)狀孔穴結(jié)構(gòu)。藥液通過大孔樹脂 吸附，其中的有效成分吸附在樹脂上，再經(jīng)洗脫回收，可除掉藥液中雜質(zhì)，是一 種純化精制藥的有效方法。非極性吸附樹脂在吸附藥液中成分時，主要是依靠物理結(jié)構(gòu)（如比表面、孔徑等）起作用，不同的樹脂有不同的針對性。其操作的基 本程序大多是：提取液-通過大孔樹脂-吸附上有效成分的樹脂-洗脫-洗脫液 回收一洗脫液干燥一半成品。該技術(shù)目前已較廣應用于新藥的開發(fā)和生產(chǎn)中，主要用在分離和提純過程中。2、大孔吸附樹脂的優(yōu)點經(jīng)大孔樹脂吸

2、附技術(shù)處理后，可有效地去除水煎液中大量的糖類、無機 鹽、黏液質(zhì)等吸潮成分，有利于多種中藥劑型的生產(chǎn)，增強產(chǎn)品的穩(wěn)定性。大孔 樹脂吸附技術(shù)還能縮短生產(chǎn)周期，所需設(shè)備簡單。免去了靜置沉淀、濃縮等耗時 多的工序。采用此技術(shù)對中藥材中皂苷類、生物堿類、黃酮及內(nèi)酯類等有效成分 的提取應用效果較好。3、大孔吸附樹脂吸附機理大孔吸附樹脂是吸附性和分子篩性原理相結(jié)合的分離材料，根據(jù)吸附力的不同及分子量的大小，在大孔吸附脂上經(jīng)一定的溶劑洗脫而分開吸附性：范德華引力或生成氫鍵的結(jié)果。篩選原理：本身多孔性結(jié)構(gòu)所決定。精品文檔I吸附階段El T 0V島衛(wèi)fi|1fCAJi Vi洗提液翻目標物4、常用大孔樹脂的性質(zhì)型號

3、粒徑范圍(mm)平均孔徑(A)比表面積極性應用D1010.25-0.8490-100500-550非極性主要于銀杏黃酮、 人參皂甙、二七皂甙、雙花 鏈翹、茶多酚、大豆異黃酮、葛根素、甜菊糖、 甘草酸、葉綠素等天然藥物的提取和精制。YWD0.3 1.290-100500-550弱極性人參皂甙、二七皂甙、絞股蘭皂甙、大豆異黃 酮、山楂黃酮、紫蘇色素、紫甘薯色素、甘蘭 色素、黑米紅色素、葛根素、石蒜生物堿、加 蘭他敏、枸杞色素、淫羊藿黃酮、黃芪多糖、D14000.3 1.265530570非極性丹酚酸B、番瀉葉苷、人參皂苷、多種中草藥 的提煉和脫色，處理工業(yè)廢水中的非極性有機 物，如造紙廢水和農(nóng)藥廢

4、水處理等。DM1300.3-1.2590-100500-550中極性銀杏黃酮內(nèi)酯、人參皂苷、茶多酚等天然藥物 的提取和精制5、影響分離的因素5.1分子極性大?。合嗨普咭子谖健?.2分子體積：分子篩原理，分子越大，越易從樹脂間隙中洗脫下來，如多糖類物質(zhì)5.3 PH值：非極性大孔樹脂對生物堿的 0.5%鹽酸溶液進行吸附，其吸附作用 很弱，極易被水洗脫下來，生物堿回收率很高。5.4樹脂柱的清洗：常用水、低度醇、弱堿、弱酸。5.5洗脫液的選擇：對非極性大孔吸附樹脂，洗脫劑極性越小，洗脫能力越強。 對中等極性大孔樹脂和極性較大的化合物來說， 則用極性較大的洗脫劑為佳。根 據(jù)吸附力強弱選用不同的洗脫劑及

5、濃度。為達到滿意的效果，可通過幾種洗脫劑 濃度的比較來確定最佳洗脫濃度。實際工作中甲醇、乙醇、丙酮應用較多。6、操作a樹脂預處理：新購樹脂以除去含有分散劑、致孔劑、惰性溶劑等化學殘留。 一般來說新樹脂用乙醇濕法裝柱，繼續(xù)用乙醇洗脫至流出液與水混合不呈現(xiàn)白色 乳濁現(xiàn)象即可，水洗至無醇。b裝柱：一般濕法裝柱，常用溶劑水、乙醇。c上樣：一般有效物質(zhì)溶于水中，適當濃度，過濾或離心去除不溶物，以防 止堵塞樹脂。d洗脫：常用水、低度到高度乙醇洗脫。e樹脂再生：樹脂使用一定周期后，吸附能力降低或受污染嚴重時需強化再 生，其方法是加入高于樹脂層10cm的3%-5%鹽酸溶液浸泡2-4小時，繼用3-4 倍樹脂體積

6、同濃度的鹽酸溶液通柱，然后用凈水洗至接近中性；再用 3%-5%的氫 氧化鈉溶液浸泡4小時，最后淋洗通柱，用同濃度的3-4倍樹脂體積的氫氧化鈉溶 液通柱，最后用凈水清洗至PH值為中性，備用。7、術(shù)語：柱體積、保留體積、上樣量、固收率、含量、絕對收率、相對收率、流速8、實例（思考：柱層析過程控制）銀杏葉提取物、番瀉葉提取物、丹酚酸 B、西洋參皂苷提取物、麥冬皂 苷提取物、聚酰胺樹脂1、聚酰胺樹脂性能簡介：聚酰胺是由酰胺鍵聚合形成的高分子化合物。其酰胺基可與羥基酚類，酸類，醌類，硝基等化合物以氫鍵形成結(jié)合而被吸附 ，其脂肪長鏈可作為分配層 析的載體。聚酰胺在含水系統(tǒng)中層析時， 聚酰胺作為非極性固定相

7、， 其層析行為 反向柱層析；在非水溶劑系統(tǒng)時，聚酰胺作為分配層析的載體， 其層析行為為正 向柱層析。聚酰胺特別適用于多元酚類化合物的分離，如黃酮、醌類、酚酸、含羰基化合物、羧基化合物等。由于其對鞣質(zhì)吸附強,也可用于將植物粗提物中的鞣質(zhì) 除去 2、預處理：取聚酰胺以90-95%乙醇浸泡，不斷攪拌，除去氣泡后裝入柱中。用 3-4倍體 積的90-95%乙醇洗脫，洗至洗脫液透明并在蒸干后無殘渣（或極少殘渣）。再依 次用2-2.5倍體積5%NaOH水溶液、1倍體積的蒸餾水、2-2.5倍體積的10%醋 酸水溶液洗脫，最后用蒸餾水洗脫至 pH中性，備用。3、再生：一般用5%NaOH水溶液洗脫，洗至NaOH水

8、溶液顏色極淡為止。有時因某些 鞣質(zhì)與聚酰胺有不可逆吸附，用 NaOH水溶液很難洗脫，可用5%NaOH在柱中 浸泡，每天將柱中的NaOH水溶液放出一次，并加入新的 5%NaOH水溶液，這 樣浸泡一周后，鞣質(zhì)可基本洗脫完。然后用蒸餾水洗脫至pH8-9，再用2倍量的10%醋酸水溶液洗脫，最后蒸餾水洗脫至 pH中性，重復使用。三、氧化鋁（極性吸附）氧化鋁可能帶有堿性（因其中可混有碳酸鈉等成分），對于分離一些堿性中 草藥成分，如生物堿類的分離頗為理想。但是堿性氧化鋁不宜用于醛、酮、醋、 內(nèi)酯等類型的化合物分離。因為有時堿性氧化鋁可與上述成分發(fā)生次級反應，如 異構(gòu)化、氧化、消除反應等。除去氧化鋁中絢堿性雜

9、質(zhì)可用水洗至中性，稱為中 性氧化鋁。中性氧化鋁仍屬于堿性吸附劑的范疇，本適用于酸性成分的分離。用 稀硝酸或稀鹽酸處理氧化鋁，不僅可中和氧化鋁中含有的堿性雜質(zhì)， 并可使氧化 鋁顆粒表面帶有NO3 或CI 一的陰離子，從而具有離于交換劑的性質(zhì)，適合于 酸性成分的層析，這種氧化鋁稱為酸性氧化鋁。供層析用的氧化鋁，用于拄層析 的，其粒度要求在100160目之間。粒度小于100目，分離效果差；大于160 目，溶濃流速大慢，易使譜帶擴散。樣品與氧化鋁的用量比，一般在 1: 2050 之間層析柱的內(nèi)徑與柱長比例在 1: 10-20之向。在用溶劑沖洗柱時，流速不宜過快，洗脫液的流速一般以每0.51小時內(nèi)流出液

10、體的毫升數(shù)與所用吸附劑的重量（克）相等為合適。四、活性炭（非極性吸附）是使用較多的一種非極性吸附劑。一般需要先用稀鹽酸洗滌，其次用乙醇洗， 再以水洗凈，于80C干燥后即可供層析用。層析用的活性炭，最好選用顆粒活 性炭，若為活性炭細粉，則需加入適量硅藻土作為助濾劑一并裝柱,以免流速太慢?；钚蕴恐饕糜诜蛛x水溶性成分，如氨基酸、糖類及某些甙?；钚蕴康奈?作用在水溶液中最強，在有機溶劑中則較低弱。故水的洗脫能力最弱，而有機溶 劑則較強。例如以醇-水進行洗脫時，則隨乙醇濃度的遞增而洗脫力增加?；钚?炭對芳香族化合物的吸附力大干脂肪族化合物，對大分子化合物的吸附力大于小 分子化合物。利用這些吸附性的差

11、別，可將水溶性芳香族物質(zhì)與脂肪族物質(zhì)分開, 單糖與多糖分開，氨基酸與多肽分開。五、離子交換樹脂1、離子交換樹脂的基本類型（1）強酸性陽離子樹脂這類樹脂含有大量的強酸性基團，如磺酸基-S03H，容易在溶液中離解出H+，故呈強酸性。樹脂離解后，本體所含的負電基團，如S03 ,能吸附結(jié)合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強，在酸性或堿性溶液中均能離解 和產(chǎn)生離子交換作用。樹脂在使用一段時間后，要進行再生處理，即用化學藥品使離子交換 反應以相反方向進行，使樹脂的官能基團回復原來狀態(tài)，以供再次使用。 如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理，此時樹

12、脂放出被吸附的陽離 子，再與H+結(jié)合而恢復原來的組成。（2）弱酸性陽離子樹脂這類樹脂含弱酸性基團，如羧基COOH，能在水中離解出 H+而呈酸性。樹脂離解后余下的負電基團，如R-COO （R為碳氫基團），能與溶液中的其他陽離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離 解性較弱，在低pH下難以離解和進行離子交換，只能在堿性、中性或微酸 性溶液中（如pH514）起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生（比強酸性樹脂較易再生）。（3）強堿性陰離子樹脂這類樹脂含有強堿性基團，如季胺基（亦稱四級胺基）NR3OH（R為碳氫基團），能在水中離解出 OH 而呈強堿性。這種樹脂的正電基團能與溶 液中的陰離子吸

13、附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。這種樹脂的離解性很強，在不同pH下都能正常工作。它用強堿 （如NaOH）進行再生。（4）弱堿性陰離子樹脂這類樹脂含有弱堿性基團，如伯胺基（ 亦稱一級胺基 ）-NH2 、仲胺基 （二級胺基 ）-NHR 、或叔胺基 （三級胺基 ）-NR2 ，它們在水中能離解出 OH 而呈 弱堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰 離子交換作用。這種樹脂在多數(shù)情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件 （如pH19）下工作。它可用 Na2CO3、NH40H進 行再生。（5） 離子樹脂的轉(zhuǎn)型 以上是樹脂的四種基本類型。在實際使用上，常將這些樹脂

14、轉(zhuǎn)變?yōu)槠?他離子型式運行，以適應各種需要。例如常將強酸性陽離子樹脂與NaCl 作用，轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型樹脂再使用。工作時鈉型樹脂放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽離子交換吸附，除去這些離子。反應時沒有放出H+，可避免溶液pH 下降和由此產(chǎn)生的副作用 （如蔗糖轉(zhuǎn)化和設(shè)備腐蝕等 ）。這種樹脂以鈉型 運行使用后，可用鹽水再生 （不用強酸 ）。又如陰離子樹脂可轉(zhuǎn)變?yōu)槁刃驮偈?用，工作時放出 Cl 而吸附交換其他陰離子，它的再生只需用食鹽水溶液。 氯型樹脂也可轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓釟湫?（HC03 ）運行。強酸性樹脂及強堿性樹脂在 轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型和氯型后，就不再具有強酸性及強堿性，但它們?nèi)匀挥羞@些樹 脂的其他典型性能，如離解性強和工作的 pH 范圍寬廣等。2、新樹