大孔树脂分离技术ppt课件

1、大孔树脂分别技术大孔树脂分别技术武汉大学药学院 大孔树脂macroporous resin是一种具有多孔立体构造，人工合成的有机高分子聚合物。由于大孔吸附树脂能吸附液体中的特质，故又称为大孔吸附树脂(macroporous absorbing resin )。大孔吸附树脂是大孔吸附树脂是20世纪世纪60年代未在离子年代未在离子交换剂和其它吸附剂运用的根底上开展交换剂和其它吸附剂运用的根底上开展起来的一种新型树脂。大孔树脂的多孔起来的一种新型树脂。大孔树脂的多孔网状构造，宏大的比外表积使其具有良网状构造，宏大的比外表积使其具有良好的吸附性能。好的吸附性能。目前主要运用于目前主要运用于1天然植物中

2、活性成份的提取分别天然植物中活性成份的提取分别如：皂甙、黄酮、内酯、鞍质、生物碱如：皂甙、黄酮、内酯、鞍质、生物碱2中药复方药物提取及质量规范制定中药复方药物提取及质量规范制定如：生脉注射液、六味地黄颗粒、舒肝如：生脉注射液、六味地黄颗粒、舒肝止痛片止痛片3生物化学制品的净化、分别、回收生物化学制品的净化、分别、回收4工业废水、废液的处置工业废水、废液的处置合成方法以聚苯乙烯系列为例合成方法以聚苯乙烯系列为例 苯乙烯苯乙烯+二 乙二 乙烯苯烯苯甲苯甲苯二甲苯二甲苯+悬 浮悬 浮共聚共聚抽提出甲苯抽提出甲苯二甲苯二甲苯树脂珠体树脂珠体0.5%的明胶溶液的明胶溶液溶剂抽提溶剂抽提室温晾干室温晾干2

3、5真空枯燥真空枯燥废品废品其中：苯乙烯为聚合单体其中：苯乙烯为聚合单体 二乙烯苯为交联剂二乙烯苯为交联剂 甲苯、二甲苯为致孔剂甲苯、二甲苯为致孔剂大孔树脂的类型大孔树脂的类型大孔树脂按其极性大小的不同和所选用单体分子大孔树脂按其极性大小的不同和所选用单体分子构造的不同，可分为：构造的不同，可分为：1非极性吸附树脂：为苯乙烯非极性吸附树脂：为苯乙烯二乙烯聚合二乙烯聚合物，也称芳香族吸附剂物，也称芳香族吸附剂如：如：Amberlite XAD-4 Diaion HP-20上海试剂厂的上海试剂厂的D101、D102、D401南开大学的南开大学的D1、D2、D3、D42中等极性吸附树脂：为聚丙烯酸酯型

4、聚合物，中等极性吸附树脂：为聚丙烯酸酯型聚合物，以多功能团的甲基丙烯酸酯作为交联剂，也称脂以多功能团的甲基丙烯酸酯作为交联剂，也称脂肪族吸附剂：如：肪族吸附剂：如：Amberlite XAD-6、Amberlite XAD-7、Amberlite XAD-8等等3极性吸附树脂：含硫氧、酰胺等基团极性吸附树脂：含硫氧、酰胺等基团如如Amberlite XAD-9 南大化工厂的南大化工厂的X-5、S-8天津试剂二厂的天津试剂二厂的GDX-501、GDX-601等等4强极性吸附树脂：含氨基、吡啶、氧化氮等强极性吸附树脂：含氨基、吡啶、氧化氮等极性基因极性基因如：如：Amberlite XAD-11、

5、Amberlite XAD-12、天、天津试剂二厂的津试剂二厂的GDX-402、GDX-403等等大孔树脂的一些性质：大孔树脂的一些性质：1大孔吸附树脂理化性质稳定，但在水和有机溶剂中可吸收溶剂而膨胀，在室温下对稀酸、稀碱稳定2大孔吸附树脂经过物理吸附和分子筛作用而实现分别大孔吸附树脂经过物理吸附和分子筛作用而实现分别3普通地，比外表积越大，吸附容量也越大普通地，比外表积越大，吸附容量也越大4吸附吸附质质的分子大小的分子大小与树与树脂孔脂孔径径的的关关系系吸附吸附质经过树质经过树脂的孔道而分散到脂的孔道而分散到树树脂的脂的内内外表被吸附，其吸附才外表被吸附，其吸附才干的大小除取干的大小除取决决

6、于比外表于比外表积积外，外，还与还与吸附吸附质质的分子量和的分子量和构构型有型有关关，树树脂孔脂孔径径的大小直接影的大小直接影响响不同大小分子的自在出入，不同大小分子的自在出入，从从而使而使树树脂具脂具有有选择选择性。因此，只需性。因此，只需当当孔孔径对径对于吸附于吸附质质足足够够大大时时，比外表，比外表积积才干才干充分充分发扬发扬作用。作用。以以头孢头孢素素C为为例，用例，用Amberlite XAD-4和和 SIP-7300型型进进展比展比较较，虽虽然前者比外表然前者比外表积积大，但平均孔大，但平均孔径径小，因此吸附速度小，因此吸附速度较较慢，解吸不慢，解吸不够够集中，集中，杂质杂质的分的

7、分别别效果也效果也较较差。差。5树脂的强度树脂的强度大孔树脂强度与孔隙率有直接关系，也和制备工艺有关，普通地大孔树脂强度与孔隙率有直接关系，也和制备工艺有关，普通地树脂孔隙率越高，孔体积越大，那么强度越差，树脂的强度直接影树脂孔隙率越高，孔体积越大，那么强度越差，树脂的强度直接影响树脂的运用寿命，从而影响着树脂工艺法的本钱。响树脂的运用寿命，从而影响着树脂工艺法的本钱。6.吸附物质的性质与树脂极性的关系吸附物质的性质与树脂极性的关系服从类似物质吸附类似的原那么，根据吸附服从类似物质吸附类似的原那么，根据吸附物质的极性大小选择不同类型的树脂物质的极性大小选择不同类型的树脂极性较大的化合物普通适用

8、于中极性的树脂极性较大的化合物普通适用于中极性的树脂上分别上分别极性较小的化合物普通适用于非极性的树脂极性较小的化合物普通适用于非极性的树脂上分别上分别大孔吸附树脂分别优势：1运用范围广其运用范围比离子交换树脂广2理化性质稳定3分别性能优良4运用方便5溶剂用量少6可反复运用，降低本钱7其它方面大孔吸附树脂的分别工艺：大孔吸附树脂的分别工艺： 原料溶液水溶液溶出剂再生剂泵 树 脂 柱检测器分段搜集器大致操作步骤如下：大致操作步骤如下：树脂树脂预处置预处置上样上样吸附吸附洗脱洗脱搜集洗脱液搜集洗脱液回回收、浓缩收、浓缩枯燥枯燥废品废品1树脂的预处置树脂的预处置树脂运用前，需根据运用要求进展程度不同

9、的预处置，树脂运用前，需根据运用要求进展程度不同的预处置，目的是将树脂内孔残存的未聚合单体与致孔剂、分散剂、目的是将树脂内孔残存的未聚合单体与致孔剂、分散剂、防腐剂等有机残留物除去，提高树脂干净度，提高树脂运防腐剂等有机残留物除去，提高树脂干净度，提高树脂运用的平安性。用的平安性。用水除去水溶性杂质用水除去水溶性杂质用有机溶剂除去脂溶性杂志用有机溶剂除去脂溶性杂志再用吸附介质除去残留的其它溶剂，以免影响树脂的再用吸附介质除去残留的其它溶剂，以免影响树脂的吸附量吸附量 大孔树脂HP-20柱中 第一步 第二步 第三步 第四步 第五步 水洗脱 95%乙醇洗脱 水洗脱 95%乙醇洗脱 水洗脱 反复多次

10、 3倍树脂量 反复多次 5倍树脂量 反复多次 弃 弃 弃 回收 检查 检查：取第五步水洗脱液检查：取第五步水洗脱液100ml，水浴蒸干后，取，水浴蒸干后，取12ml加乙醇溶解，滴加水加乙醇溶解，滴加水到乙醇溶液中，溶液中无白色浑浊景象。本检查主要针对树脂中残留交联剂、到乙醇溶液中，溶液中无白色浑浊景象。本检查主要针对树脂中残留交联剂、制孔剂能否洗脱完全。制孔剂能否洗脱完全。2装柱与药液的上柱吸附装柱与药液的上柱吸附2.1 药液的上柱吸附药液的上柱吸附2.1.1 药液上柱前的预处置药液上柱前的预处置为防止大孔树脂被污染堵塞，药液上柱前普通需为防止大孔树脂被污染堵塞，药液上柱前普通需经过滤处置，除

11、去较多的悬浮颗粒杂质，保证树经过滤处置，除去较多的悬浮颗粒杂质，保证树脂的运用完全顺利。脂的运用完全顺利。2.1.2 走漏曲线与吸附容量的调查走漏曲线与吸附容量的调查树脂吸附容量树脂吸附容量=走漏点前上柱样品体积走漏点前上柱样品体积ml) 样品浓度样品浓度mg.L-1 )有人用大孔树脂有人用大孔树脂D1300精制右归煎液时，对其走精制右归煎液时，对其走漏曲线做了如下调查研讨漏曲线做了如下调查研讨 流份序号流份序号 峰面积峰面积S 75 1019.507 90 2141.09 110 2898.4314 111 26298.84 120 25466.47 125 34935.99 130 298

12、23.14 140 31768.292.2 上柱工艺条件的挑选上柱工艺条件的挑选2.2.1.上样溶液的PH值 根据化合物构造特点，灵敏改动溶液PH值，可使提纯任务到达理想效果大孔树脂对中药有效成份的吸附应遵照类似物容易吸附类似物的原那么，即普通情况下，酸性化合物在适当酸性溶液中充分被吸附，碱性化合物那么在适当碱性条件下较好地被吸附，中性化合物可在大约中性的条件下被吸附。 2.2.2. 药液浓度，流速及树脂柱径高比 上述要素也直接影响了大孔吸附树脂的吸附性能，可用正交实验调查上述三要素的不同程度对结果的影响。3树脂的解吸分别树脂的解吸分别洗脱剂选择根本要求根据洗脱剂选择根本要求根据“类似相溶原理

13、。对于非极类似相溶原理。对于非极性大孔树脂来讲，洗脱剂极性越小，其洗脱才干越强；而性大孔树脂来讲，洗脱剂极性越小，其洗脱才干越强；而对于中等极性大孔树脂和极性较大的化合物来讲，那么用对于中等极性大孔树脂和极性较大的化合物来讲，那么用极性较大的溶剂洗脱较为适宜。极性较大的溶剂洗脱较为适宜。4树脂的再生树脂的再生其方法是普通用无水乙醇或其方法是普通用无水乙醇或95%乙醇洗脱至无色后，树乙醇洗脱至无色后，树脂柱即已再生。然后用大量水洗去醇，可用于一样植物成脂柱即已再生。然后用大量水洗去醇，可用于一样植物成分的分别。假设树脂颜色变深，可试用稀碱或稀酸溶液清分的分别。假设树脂颜色变深，可试用稀碱或稀酸溶

14、液清洗，最后水洗至中性。洗，最后水洗至中性。树脂再生的评价目的应从树脂的吸附性能、稳定性等方树脂再生的评价目的应从树脂的吸附性能、稳定性等方面综合判别。详细可用比吸附量、比洗脱量、有效成份保面综合判别。详细可用比吸附量、比洗脱量、有效成份保管率及纯度等目的评价。管率及纯度等目的评价。 再生再生条条件件 比外表比外表积积m2/g-resin HP20未未运运用用产产品品 约约700 HP20已已运运用用产产品品 96 99%甲醇甲醇3BV 246 95%异异丙醇丙醇3BV 406 95%丙丙酮酮2BV 563 75%异异丙醇丙醇4%NaOH4BV 5625大孔吸附树脂分别的工艺流程大孔吸附树脂分

15、别的工艺流程工程工程流流 速速流流 量量备备 注注填充填充 逆流洗脱逆流洗脱 除去小粒子及破碎树脂除去小粒子及破碎树脂前处置前处置SV=1-55-10BV用含水乙醇等进展洗脱用含水乙醇等进展洗脱水洗脱水洗脱SV=1-53-4BV必要时根据吸附剂的必要时根据吸附剂的PH值运用缓冲液值运用缓冲液吸附吸附SV=0.5-3根据吸附量根据吸附量应在吸附容量以下应在吸附容量以下水洗水洗SV=1-50.5-1BV将吸附液洗出将吸附液洗出溶出溶出SV=0.5-32-10BV乙醇丙酮等的含水溶液溶出酸、碱、缓冲液乙醇丙酮等的含水溶液溶出酸、碱、缓冲液等等 调理调理PH值或两者并用使有效成分溶出值或两者并用使有效成分溶出水洗脱水洗脱SV=1-53-4BV必要时根据吸附液的必要时根据吸附液的PH值运用缓冲液值运用缓冲