大孔吸附樹脂的應(yīng)用ppt課件

1、1應(yīng)用大孔樹脂分離純化應(yīng)注意的關(guān)鍵問題應(yīng)用大孔樹脂分離純化應(yīng)注意的關(guān)鍵問題1大孔樹脂規(guī)格的選擇大孔樹脂規(guī)格的選擇2影響樹脂純化效果的因素及工藝條件影響樹脂純化效果的因素及工藝條件3純化條件的規(guī)范純化條件的規(guī)范4評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法的建立評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法的建立5樹脂穩(wěn)定性考察樹脂穩(wěn)定性考察下面將詳細(xì)介紹下面將詳細(xì)介紹 21大孔樹脂規(guī)格的選擇大孔樹脂規(guī)格的選擇首先要確定處方或天然植物的有效成分或組分；首先要確定處方或天然植物的有效成分或組分；通過文獻(xiàn)資料查閱了解和掌握需分離化合物或組分的類別（如多糖類、皂苷類、黃酮通過文獻(xiàn)資料查閱了解和掌握需分離化合物或組分的類別（如多糖類、皂苷類、黃酮、有機(jī)酸、生物堿等

2、）、分子體積的大小、酸堿性的強(qiáng)弱、溶解性能等參數(shù)，獲得所選用、有機(jī)酸、生物堿等）、分子體積的大小、酸堿性的強(qiáng)弱、溶解性能等參數(shù)，獲得所選用的適當(dāng)孔徑的大孔樹脂；的適當(dāng)孔徑的大孔樹脂；最后通過試驗(yàn)研究篩選樹脂的種類、型號(hào)及其樹脂分離純化的工藝條件。最后通過試驗(yàn)研究篩選樹脂的種類、型號(hào)及其樹脂分離純化的工藝條件。3三菱化學(xué)樹脂性能表征三菱化學(xué)樹脂性能表征 類型類型聚苯乙烯二乙烯基苯類聚苯乙烯二乙烯基苯類聚甲基丙烯酸聚甲基丙烯酸酯類酯類品名品名DIAION HP系系列列SEPABEDS SP系列系列DIAION HP系系列列HP20HP50SP825SP700SP70SP207HP2MG水含量水含量

3、%564958- - -5061比 表 面 比 表 面 /g60040010501260880630470孔體積孔體積ml/g1. .31. .01. .62. .31. .71. .11. .2頻 度 孔 半頻 度 孔 半徑徑260500579381105170比重比重1. .011. .011. .011. .011. .011. .181. .09外 觀 密 度外 觀 密 度G/L680 690690 780720溶脹溶脹 甲苯甲苯1. .321. .341. .20- - -1. .181. .04甲醇甲醇1. .281. .291. .19- - -1. .151. .05丙酮丙酮1

4、. .291. .301. .18- - -1. .151. .06乙酸丁酯乙酸丁酯1. .301. .301. .20- - -1. .181. .06吸附量吸附量g/l頭孢菌素頭孢菌素382576- - -101 適宜分離適宜分離成分群成分群皂甙、黃酮、皂甙、黃酮、萜類萜類天然色素、內(nèi)天然色素、內(nèi)酯酯酚性甙、黃酮、弱極性生物堿、酚性甙、黃酮、弱極性生物堿、皂甙、內(nèi)酯皂甙、內(nèi)酯生物堿、酚性生物堿、酚性甙、甙、黃酮、低聚糖黃酮、低聚糖42影響樹脂純化效果的因素及工藝條件影響樹脂純化效果的因素及工藝條件樹脂性質(zhì)樹脂性質(zhì)樹脂的理化性質(zhì)對(duì)吸附效果的影響很大，一般要求樹脂的吸附容量大、吸附速度快和機(jī)械

5、強(qiáng)度好。一般地對(duì)分子量小的物質(zhì)，選擇比表面積高及孔徑較小的吸附劑。藥液藥液PH值值PH值影響某些藥物的解離度，亦即影響該化合物與溶劑的親和力，從而影響到被大孔樹脂吸附的難易程度。一般情況下，酸性物質(zhì)應(yīng)在酸性溶液中吸附，堿性物質(zhì)在堿性溶液中吸附。5藥液濃度藥液濃度大孔樹脂的吸附量與藥液濃度符合Frendich經(jīng)典吸附式和Angmur經(jīng)典吸附式，即藥液濃度增加，吸附量增加。但藥液濃度增加有一定限度，即不能超過樹脂的吸附容量。溶劑溶劑一種物質(zhì)在某種溶劑中溶解度越大，樹脂對(duì)該物質(zhì)的吸附力就越小。上柱藥液的溫度上柱藥液的溫度上柱藥液的溫度升高，樹脂的比上柱量下降，說明中藥成分在樹脂上的吸附過程為一放熱反

6、應(yīng)。低溫有利于樹脂吸附容量的提高，溫度太高會(huì)影響吸附效果。實(shí)踐證明，室溫對(duì)試驗(yàn)幾乎無影響，超過50時(shí)，吸附量明顯下降，而在一定的溫度范圍內(nèi)，上柱藥液的溫度越高，洗脫效果越好，故應(yīng)注意上柱藥液溫度6鹽濃度鹽濃度無機(jī)鹽的加入降低了吸附質(zhì)在介質(zhì)的溶解度，從而有利于大孔樹脂的吸附。樹脂柱徑高比樹脂柱徑高比合適的徑高比可為分離提供較高的柱效，從而更有利于大孔樹脂的吸附與分離樹脂柱的清洗樹脂柱的清洗洗脫液的選擇及解吸洗脫液的選擇及解吸常用的方法是用低級(jí)醇、酮或其水溶液解吸。對(duì)弱酸性物質(zhì)可用堿來解吸，對(duì)弱堿性物質(zhì)則宜在酸性溶液中解吸吸附若在高濃度鹽類溶液中進(jìn)行時(shí)，則常常僅用水洗就能解吸。對(duì)于易揮發(fā)溶質(zhì)可用熱

7、水或蒸汽解決。73純化條件的規(guī)范純化條件的規(guī)范3.1 樹脂前處理與樹脂再生的合理方法和標(biāo)準(zhǔn)3.1.1 樹脂的前處理及檢查方法樹脂的前處理及檢查方法有機(jī)物限量的檢查殘留物限量的檢查3.1.2 樹脂再生合格的檢測(cè)指標(biāo)樹脂再生合格的檢測(cè)指標(biāo)可用比吸附量、比洗脫量或吸附容量的穩(wěn)定性作為衡量和控制指標(biāo)。純化同一品種的樹脂，當(dāng)其吸附分量下降30%以上時(shí)，則應(yīng)視為不宜使用。3.1.3 樹脂的污染樹脂的污染 樹脂污染的幾種情況樹脂污染的幾種情況原水中有機(jī)物和膠體硅重金屬污染樹脂運(yùn)行中高分子的裂解造成破碎或交換容量下降83.2 藥液的上柱吸附分離藥液的上柱吸附分離3.2.1 上柱終點(diǎn)的判斷上柱終點(diǎn)的判斷泄漏曲線

8、的考察3.2.2 水洗終點(diǎn)的判斷水洗終點(diǎn)的判斷TLC檢視、理化檢視及洗脫成分的測(cè)定3.2.3 解吸終點(diǎn)的判斷解吸終點(diǎn)的判斷3.2.4 復(fù)方比上柱量的確定復(fù)方比上柱量的確定 復(fù)方與單方中小檗堿在復(fù)方與單方中小檗堿在LD605樹脂中比上柱量和比吸附量的比較樹脂中比上柱量和比吸附量的比較 小檗堿小檗堿 復(fù)方中復(fù)方中 單方中單方中比上柱量比上柱量/mg.g-1 0.887 21.12比吸附量比吸附量/mg.g-1 0.807 19.669名稱名稱未上柱未上柱水洗脫水洗脫80乙乙醇洗脫醇洗脫再再 堿水洗堿水洗脫脫生生 95乙乙醇洗脫醇洗脫干膏質(zhì)干膏質(zhì)量量/g049580.40640.06640.0109

9、0.0121干膏質(zhì)干膏質(zhì)量比量比/%100.087.9713.402.202.44總堿含總堿含量量/mg.g-10.39380.02060.33470.02240.0161總堿含總堿含量比量比/%100.05.2385.005.684.093.2.5 不同解吸部位的考察不同解吸部位的考察 未上柱和上柱不同解吸部分的干膏含量和生物堿含量測(cè)定結(jié)果未上柱和上柱不同解吸部分的干膏含量和生物堿含量測(cè)定結(jié)果104評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法的建立評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法的建立4.1 樹脂的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法樹脂的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法4.2 樹脂純化工藝合理性評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法樹脂純化工藝合理性評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法4.2.1 純化效果的數(shù)量評(píng)

10、價(jià)純化效果的數(shù)量評(píng)價(jià)沉降速度（沉降速度（sedimentation density） =W/VW為干樹脂的質(zhì)量；V為水中沉降后的體積是用于體積一質(zhì)量的換算參數(shù)，可準(zhǔn)確評(píng)價(jià)樹脂上柱、吸附、洗脫的效果11比上柱量（比上柱量（saturation ratio）S=（M上-m殘）/WM上為柱液含量，系 藥液體積濃度，即藥材量M殘為過柱流出液含量，等于流出液體積濃度S是評(píng)價(jià)樹脂吸附、承載能力的重要指標(biāo)比吸附量（比吸附量（absorption ratio）A=M上-M殘-M水洗M水洗為水洗液含量A是評(píng)價(jià)樹脂真實(shí)吸附能力的指標(biāo)，同時(shí)也是選擇樹脂種類，評(píng)價(jià)樹脂再生效果的參數(shù)12比洗脫量（比洗脫量（eluati

11、on ratio）E=M洗脫/WM洗脫為洗脫液含量，等于洗脫液體積濃度 E是評(píng)價(jià)樹脂的解吸能力與洗脫溶劑的洗脫能力、選擇樹脂種類及洗脫溶劑的參數(shù)。保留率（保留率（reservatior ratio）R=M洗脫/M浸出100%純度（純度（purity）P=M成分/M總固體數(shù)100%R、P是評(píng)價(jià)樹脂的效果、范圍、質(zhì)量及效益的重要參數(shù)134.2.2 純化效果的質(zhì)量評(píng)價(jià)純化效果的質(zhì)量評(píng)價(jià)上柱前藥液的藥效比較上柱后藥液的安全性、可靠性比較上柱前后藥液的成分比較5樹脂穩(wěn)定性考察樹脂穩(wěn)定性考察吸附穩(wěn)定性考察化學(xué)穩(wěn)定性考察樹脂的再利用問題 14對(duì)于大孔樹脂吸附技術(shù)爭(zhēng)議的熱點(diǎn)是致孔劑和降解物的毒性問題對(duì)于大孔樹

12、脂吸附技術(shù)爭(zhēng)議的熱點(diǎn)是致孔劑和降解物的毒性問題 。人們往往擔(dān)心，在使用前，致孔劑去除的不徹底，在長(zhǎng)期使用中，樹脂會(huì)不會(huì)降解，造成人們往往擔(dān)心，在使用前，致孔劑去除的不徹底，在長(zhǎng)期使用中，樹脂會(huì)不會(huì)降解，造成有毒物質(zhì)的污染。有毒物質(zhì)的污染?？捎每捎肎C-MSGC-MS法檢測(cè)殘留物。法檢測(cè)殘留物。15合成吸附劑HP20殘留物檢測(cè)報(bào)告 殘留物名稱殘留物名稱洗凈前濃度洗凈前濃度ppm2. .5BV洗洗滌滌ppm5. .0BV洗洗滌滌ppm7. .5BV洗洗滌滌ppm甲苯甲苯251. .8000苯乙烯苯乙烯12. .4000對(duì)對(duì) 二乙基苯二乙基苯4. .8000鄰鄰 二乙基苯二乙基苯6. .4000間間

13、 二乙基苯二乙基苯1. .9000二丙基苯二丙基苯0. .4000甲基茚滿甲基茚滿0. .6000乙基乙烯基苯乙基乙烯基苯2. .6000苯甲醛苯甲醛0. .400016應(yīng)用實(shí)例：大孔吸附樹脂提取羅漢果皂苷的研究應(yīng)用實(shí)例：大孔吸附樹脂提取羅漢果皂苷的研究在羅漢果皂苷的提取精制工藝的研究中，日本學(xué)者研究較多，并申請(qǐng)了在羅漢果皂苷的提取精制工藝的研究中，日本學(xué)者研究較多，并申請(qǐng)了數(shù)項(xiàng)專利，但這些方法都是采用無機(jī)吸附劑和無機(jī)脫色劑，如活性炭、數(shù)項(xiàng)專利，但這些方法都是采用無機(jī)吸附劑和無機(jī)脫色劑，如活性炭、氧化鎂系等，操作工藝復(fù)雜，無法工業(yè)生產(chǎn)。由于皂苷的極性大，且與氧化鎂系等，操作工藝復(fù)雜，無法工業(yè)生

14、產(chǎn)。由于皂苷的極性大，且與色素不易分離，因此，尋找易于進(jìn)行吸附反應(yīng)、吸附容量大，且易于洗色素不易分離，因此，尋找易于進(jìn)行吸附反應(yīng)、吸附容量大，且易于洗脫、具有一定選擇性的吸附劑，對(duì)于優(yōu)化生產(chǎn)工藝，充分利用羅漢果皂脫、具有一定選擇性的吸附劑，對(duì)于優(yōu)化生產(chǎn)工藝，充分利用羅漢果皂苷資源具有重要意義。有學(xué)者采用苷資源具有重要意義。有學(xué)者采用AB-8大孔吸附樹脂來提取分離羅漢果大孔吸附樹脂來提取分離羅漢果皂苷，取得了良好的效果。皂苷，取得了良好的效果。171.1.大孔樹脂吸附容量的考察大孔樹脂吸附容量的考察 樹脂對(duì)羅漢果皂苷的吸附曲線樹脂對(duì)羅漢果皂苷的吸附曲線 182.原液原液PH值對(duì)吸附的影響值對(duì)吸附

15、的影響pH對(duì)大孔樹脂吸附羅漢果皂苷的影響 pH樹脂體積樹脂體積（ml）泄漏前吸附溶液泄漏前吸附溶液體積（體積（ml）泄漏前樹脂吸附泄漏前樹脂吸附量量(mg/ml)吸附流出液顏吸附流出液顏色色 35 5 200 2112 84.06 很淺很淺 7200 2095 83.38 淺淺 91010200 2089 83.14 較淺較淺193 鹽離子濃度對(duì)吸附的影響鹽離子濃度對(duì)吸附的影響鹽濃度對(duì)樹脂吸附羅漢果皂苷的影響NaCl(mg/ml) 0 1.5 3.5 6.5 9.5 12.5吸附率（）吸附率（）65.766.668.775.672.169.3吸附量（吸附量（mg/g）531.3539.5562

16、.3613.3588.4569.3204 原液濃度對(duì)吸附的影響原液濃度對(duì)吸附的影響215 流速對(duì)吸附的影響流速對(duì)吸附的影響吸附流速（吸附流速（BV/h） 樹脂體積（樹脂體積（ml）泄漏前處理量（泄漏前處理量（ml） 泄 漏 前 樹 脂 吸 附 量泄 漏 前 樹 脂 吸 附 量（mg/ml） 2 200 1544 61.45 3 200 1678 66.78 4 200 1341 53.37 5 200 1298 51.66226 洗脫液的選擇洗脫液的選擇樹脂吸附羅漢果皂苷后，可采用對(duì)羅漢果溶解度較高的溶劑如甲醇，乙樹脂吸附羅漢果皂苷后，可采用對(duì)羅漢果溶解度較高的溶劑如甲醇，乙醇作洗脫劑?？紤]到工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，甲醇的毒性較大，環(huán)境污染嚴(yán)重，選醇作洗脫劑?？紤]到工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，甲醇的毒性較大，環(huán)境污染嚴(yán)重，選用乙醇作為解吸劑。用乙醇作為解吸劑。比較用水及不同濃度的乙醇洗脫，用紫外檢測(cè)，結(jié)果表明，用比較用水及不同濃度的乙醇洗脫，用紫外檢測(cè)，結(jié)果表明，用50乙醇乙醇作洗脫劑效果較好。作洗脫劑效果較好。237 解吸曲線解吸曲線248 大孔吸附樹脂提取羅漢果皂苷的工藝流程大孔吸附樹脂提取羅漢果皂苷的工藝流程干羅漢果干羅漢果 粉碎粉碎 30乙醇浸泡乙醇浸泡