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文档简介
优选功能高分子吸附性高分子材料现在是1页\一共有87页\编辑于星期三第2章吸附性高分子材料§2.1概述§2.2离子交换树脂§2.3吸附树脂§2.4高吸水性高分子材料作业现在是2页\一共有87页\编辑于星期三§2.1吸附性高分子材料概述高分子吸附材料:指通过范德华力、静电力和形成配位键等方式将特定小分子与其结合的高分子材料。吸附性材料从来源划分:天然吸附材料:活性炭、硅藻土、纤维素、氧化铝合成吸附材料:离子交换树脂、吸附树脂吸附性材料按属性划分:无机吸附材料:活性炭、分子筛、硅胶有机高分子吸附材料:离子交换树脂、吸附树脂、高吸水性高分子材料、高分子絮凝剂现在是3页\一共有87页\编辑于星期三聚合物作为吸附性材料的优势:(1)通过分子设计,聚合物骨架内可通过化学反应引入不同结构和性能的基团,从而比较容易得到各种性质的吸附剂。(2)通过调整制备工艺,可以制备各种规格的多孔性材料,大大增加吸附剂适用领域和使用性能。(3)经过一定交联的聚合物在溶剂中不溶不熔,只能被一定程度溶胀,溶胀后充分扩张的三维结构为吸附的动力学过程提供便利条件。(4)易于再生回收。现在是4页\一共有87页\编辑于星期三§2.2离子交换树脂2.2.1发展简史
离子交换树脂是指具有离子交换基团的高分子化合物。
它具有一般聚合物所没有的新功能——离子交换功能,本质上属于反应性聚合物。
现在是5页\一共有87页\编辑于星期三离子交换树脂是最早出现的功能高分子材料,其历史可追溯到上世纪30年代。
1935年英国的Adams和Holmes发表了关于酚醛树脂和苯胺甲醛树脂的离子交换性能的工作报告,开创了离子交换树脂领域,同时也开创了功能高分子领域。现在是6页\一共有87页\编辑于星期三离子交换树脂可以使水不经过蒸馏而脱盐,既简便又节约能源。因此根据Adams和Holmes的发明,带有磺酸基和氨基的酚醛树脂很快就实现了工业化生产,并在水的脱盐中得到了应用。
1944年D’Alelio合成了具有优良物理和化学性能的苯乙烯-二乙烯苯共聚物离子交换树脂及交联聚丙烯酸树脂,奠定了现代离子交换树脂的基础。现在是7页\一共有87页\编辑于星期三此后,Dow(陶氏)化学公司开发了苯乙烯系磺酸型离子交换树脂并实现了工业化;Rohm&Hass(罗门哈斯)公司进一步研制了强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂和弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂。这些离子交换树脂除应用于水的脱盐精制外,还用于药物提取纯化、稀土元素的分离纯化、蔗糖及葡萄糖溶液的脱盐脱色等。现在是8页\一共有87页\编辑于星期三离子交换树脂发展史上的另一个重大成果是大孔型树脂的开发。20世纪50年代末,国内外包括我国的南开大学化学系在内的诸多单位几乎同时合成出大孔型离子交换树脂。与凝胶型离子交换树脂相比,大孔型离子交换树脂具有机械强度高、交换速度快和抗有机污染的优点,因此很快得到广泛的应用。现在是9页\一共有87页\编辑于星期三60年代后期,离子交换树脂除了在品种和性能等方面得到了进一步的发展。更为突出的是应用得到迅速的发展。除了传统的水的脱盐、软化外,在分离、纯化、脱色、催化等方面得到广泛的应用。例如离子交换树脂在水处理以外的应用由80年代以前占离子交换树脂总用量的不足10%增加到目前的30%左右。现在是10页\一共有87页\编辑于星期三从离子交换树脂出发,还引申发展了一些很重要的功能高分子材料。如吸附树脂、离子交换纤维、螯合树脂、聚合物固载催化剂、高分子试剂、固定化酶等。这一最传统的功能高分子材料正以崭新的姿态在21世纪发挥重要的作用。现在是11页\一共有87页\编辑于星期三1956年回国到南开大学化学系。1958年创建南开大学高分子化学学科和专业,并创建了南开大学化工厂。最先研究领域为离子交换树脂与吸附树脂的合成、结构与性能。先后研制出几十种离子交换树脂和吸附树脂,取得了很大的经济效应及社会效益。1978年后研究工作扩展到生物高分子,以后又在高分子负载金属催化方面开展了研究。“不与生产劳动相结合,没有应用,文章有多大价值?”何炳林(1918~2007)——我国离子交换树脂科技研究和生产的创始人现在是12页\一共有87页\编辑于星期三2.2.2结构与分类离子交换树脂是一类带有可离子化基团的三维网状交联聚合物。其外形一般为颗粒状,不溶于水和一般的酸、碱,也不溶于普通的有机溶剂。常见的离子交换树脂的粒径为0.3~1.2mm。现在是13页\一共有87页\编辑于星期三聚苯乙烯型阳离子交换树脂的示意图
从图中可见,树脂由三部分组成:1)三维空间结构的网络骨架;2)骨架上连接的可离子化的功能基团;3)功能基团上吸附的可交换的离子现在是14页\一共有87页\编辑于星期三强酸型阳离子交换树脂的功能基团是—SO3-H+,它可解离出H+,而H+可与周围的外来离子互相交换。
功能基团是固定在网络骨架上的,不能自由移动。由它解离出的离子却能自由移动,并与周围的其他离子互相交换。这种能自由移动的离子称为——可交换离子。现在是15页\一共有87页\编辑于星期三通过改变浓度差、利用亲和力差别等,使可交换离子与其他同类型离子进行反复的交换,达到浓缩、分离、提纯、净化等目的。通常,将能解离出阳离子、并能与外来阳离子进行交换的树脂称作阳离子交换树脂;而将能解离出阴离子、并能与外来阴离子进行交换的树脂称作阴离子交换树脂。现在是16页\一共有87页\编辑于星期三离子交换树脂的分类:
离子交换树脂的分类方法有很多种,最常用和最重要的分类方法有以下两种:(1)按交换基团的性质分类阳离子交换树脂和阴离子交换树脂现在是17页\一共有87页\编辑于星期三阳离子交换树脂分为强酸型和弱酸型两种。
如R—SO3H为强酸型,R—COOH为弱酸型。阴离子交换树脂分为强碱型和弱碱型两种。
如R3—NCl为强碱型,R—NH2为弱碱型。现在是18页\一共有87页\编辑于星期三(2)按树脂的物理结构分类凝胶型、大孔型和载体型现在是19页\一共有87页\编辑于星期三1)凝胶型离子交换树脂凡外观透明、具有均相高分子凝胶结构的离子交换树脂统称为凝胶型离子交换树脂。
这类树脂表面光滑,球粒内部没有大的毛细孔,在水中会溶胀成凝胶状,并呈现大分子链的间隙孔,大分子链之间的间隙约为2~4nm。一般无机小分子的半径在1nm以下,因此可自由地通过离子交换树脂内大分子链的间隙。
在无水状态下,凝胶型离子交换树脂的分子链紧缩,体积缩小,无机小分子无法通过。所以,这类离子交换树脂在干燥条件下或油类中将丧失离子交换功能。现在是20页\一共有87页\编辑于星期三2)大孔型离子交换树脂
大孔型离子交换树脂外观不透明,表面粗糙,为非均相凝胶结构。
即使在干燥状态,内部也存在不同尺寸的毛细孔,因此可在非水体系中起离子交换和吸附作用。
大孔型离子交换树脂的孔径一般为几纳米至几百纳米,比表面积可达每克树脂几百平方米,因此其吸附功能十分显著。现在是21页\一共有87页\编辑于星期三3)载体型离子交换树脂
载体型离子交换树脂是一种特殊用途树脂,主要用作液相色谱的固定相。
一般是将离子交换树脂包覆在硅胶或玻璃珠等表面上制成。它可经受液相色谱中流动介质的高压,又具有离子交换功能。
此外,为了特殊的需要,已研制成多种具有特殊功能的离子交换树脂。如螯合树脂、氧化还原树脂、两性树脂等。现在是22页\一共有87页\编辑于星期三2.2.3离子交换树脂的命名
我国前石油化学工业部于1977年7月l日正式颁布了离子交换树脂的部颁标准HG2-884-886-76《离子交换树脂产品分类、命名及型号》。这套标准中规定,离子交换树脂的全名由型号和基本名称组成。现在是23页\一共有87页\编辑于星期三离子交换树脂的基本名称为离子交换树脂。凡分类中属酸性的,在基本名称前加“阳”字;凡分类中属碱性的,在基本名称前加“阴”字。此外,为了区别离子交换树脂产品中同一类中的不同品种,在全名前必须加型号。
现在是24页\一共有87页\编辑于星期三离子交换树脂的型号由三位阿拉伯数字组成。第一位数字代表产品分类;第二位数字代表骨架结构;第三位数字为顺序号,用于区别离子交换树脂树脂中基团、交联剂、致孔剂等的不同,由各生产厂自行掌握和制定。对凝胶型离子交换树脂,往往在型号后面用“×”和一个阿拉伯树脂相连,以表示树脂的交联度(质量百分数),而对大孔型树脂,则在型号前冠以字母“D”。现在是25页\一共有87页\编辑于星期三分类代号骨架代号顺序号交联度%×联接符号凝胶型离子交换树脂的型号D大孔型代号分类代号骨架代号顺序号大孔型离子交换树脂的型号现在是26页\一共有87页\编辑于星期三各类离子交换树脂的分类号为:
0强酸型阳离子交换树脂
1弱酸型阳离子交换树脂
2强碱型阴离子交换树脂
3弱碱型阴离子交换树脂
4螯合型离子交换树脂
5两性型离子交换树脂
6氧化还原型离子交换树脂现在是27页\一共有87页\编辑于星期三编号骨架分类0聚苯乙烯系1聚丙烯酸系2酚醛树脂系3环氧树脂系4聚乙烯吡啶系5脲醛树脂系6聚氯乙稀系现在是28页\一共有87页\编辑于星期三D113大孔型弱酸型丙烯酸系阳离子交换树脂
001×10交联度为10%的强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂
我国有些生产厂在部颁标准制定前已开始生产离子交换树脂,自己有一套编号,已经为人们所熟悉和接受。因此,至今尚未改名。例如上海树脂厂的735树脂,相当于命名规定中的001树脂;724树脂相当于命名规定中的110树脂;717树脂相当于命名规定中的201树脂等等。现在是29页\一共有87页\编辑于星期三2.2.4离子交换树脂的制备方法1)凝胶型离子交换树脂
凝胶型离子交换树脂的制备过程主要包括两大部分:合成一种三维网状结构的大分子和连接上离子交换基团。具体方法,可先合成网状结构大分子,然后使之溶胀,通过化学反应将交换基团连接到大分子上。也可先将交换基团连接到单体上,或直接采用带有交换基团的单体聚合成网状结构的高分子。现在是30页\一共有87页\编辑于星期三*强酸型阳离子交换树脂的制备
强酸型阳离子交换树脂绝大多数为聚苯乙烯系骨架,通常采用悬浮聚合法合成树脂,然后磺化接上交换基团。由聚合反应获得的球状共聚物称为“白球”。将白球洗净干燥后,即可进行连接交换基团的磺化反应。现在是31页\一共有87页\编辑于星期三将干燥的白球用二氯乙烷或四氯乙烷、甲苯等有机溶剂溶胀,然后用浓硫酸或氯磺酸等磺化。通常称磺化后的球状共聚物为“黄球”。现在是32页\一共有87页\编辑于星期三含有-SO3H交换基团的离子交换树脂称为氢型阳离子交换树脂,其中H+为可自由活动的离子。由于它们的贮存稳定性不好,且有较强的腐蚀性,因此常将它们与NaOH反应而转化为Na型离子交换树脂。Na型树脂有较好的贮存稳定性。现在是33页\一共有87页\编辑于星期三*弱酸型阳离子交换树脂的制备
弱酸型阳离子交换树脂大多为聚丙烯酸系骨架,因此可用带有功能基的单体直接聚合而成。其中,-COOH即为交换基团。现在是34页\一共有87页\编辑于星期三丙烯酸的水溶性较大,聚合不易进行,故常采用其酯类单体进行聚合后再进行水解的方法来制备。现在是35页\一共有87页\编辑于星期三2)大孔型离子交换树脂大孔型离子交换树脂的特点是在树脂内部存在大量的毛细孔。无论树脂处于干态或湿态、收缩或溶胀时,这种毛细孔都不会消失。
现在是36页\一共有87页\编辑于星期三大孔型离子交换树脂的制备方法与凝胶型离子交换树脂基本相同。大孔型树脂以苯乙烯类为主。
与凝胶型离子交换树脂相比,大孔型离子交换树脂制备中有两个最大的不同之处:
一是二乙烯苯含量大大增加,一般达85%以上;二是在制备中加入致孔剂。现在是37页\一共有87页\编辑于星期三
通过对致孔剂的选择和配合,可以获得各种规格的大孔型树脂。例如,将100%己烷作致孔剂,产物的比表面积为90m2/g,孔径为43nm。而改为15%甲苯和85%己烷混合物作致孔剂,孔径降至13.5nm,而产物的比表面积提高到171m2/g。
如果在上述树脂中连接上各种交换基团,就得到各种规格的大孔型离子交换树脂。现在是38页\一共有87页\编辑于星期三2.2.5离子交换树脂的功能离子交换树脂最主要的功能是离子交换,此外,它还具有吸附、催化、脱水等功能。*离子交换功能离子交换树脂相当于多元酸和多元碱,它们可发生中和反应、复分解反应、中性盐反应等三种类型的离子交换反应。
现在是39页\一共有87页\编辑于星期三现在是40页\一共有87页\编辑于星期三从上面的反应可见,所有的阳离子交换树脂和阴离子交换树脂均可进行中和反应和复分解反应。仅由于交换功能基团的性质不同,交换能力有所不同。
中性盐反应则仅在强酸型阳离子交换树脂和强碱型离子交换树脂的反应中发生。所有上述反应均是平衡可逆反应,这正是离子交换树脂可以再生的本质。只要控制溶液的pH值、离子浓度和温度等因素,就可使反应向逆向进行,达到再生的目的。现在是41页\一共有87页\编辑于星期三2.2.6离子交换树脂的应用主要应用:①
水处理,除去水中的钙、镁和铁离子以使工业用水软化及获得电子、半导体、原子能工业用的无离子水。②分离、浓缩、提纯和回收铀、稀土元素、贵金属及铬、铜等。③医学和医药上的回收、分离和提纯。④作为有机合成中的固体酸碱催化剂。⑤食品及生物制品的脱色。现在是42页\一共有87页\编辑于星期三2.2.6离子交换树脂的应用(1)水处理水处理包括水质的软化、水的脱盐和高纯水的制备等。水处理是离子交换树脂最基本的用途之一。
现在是43页\一共有87页\编辑于星期三例:水的软化和纯化锅炉用水常是先用强酸性离子交换树脂柱将水中的Ca2+和Mg2+交换掉,然后再使水通过一个强碱或弱碱性的离子交换柱,将阴离子交换掉。也可使用阴阳离子交换混合柱,经多次处理,水的电阻率可达20MΩ.cm以上,可供电子、原子能工业使用。
现在是44页\一共有87页\编辑于星期三去离子水的制备装置现在是45页\一共有87页\编辑于星期三离子交换器现在是46页\一共有87页\编辑于星期三(2)冶金工业离子交换是冶金工业的重要单元操作之一。在铀、钍等超铀元素、稀土金属、重金属、轻金属、贵金属和过渡金属的分离、提纯和回收方面,离子交换树脂均起着十分重要的作用。离子交换树脂还可用于选矿。在矿浆中加入离子交换树脂可改变矿浆中水的离子组成,使浮选剂更有利于吸附所需要的金属,提高浮选剂的选择性和选矿效率。现在是47页\一共有87页\编辑于星期三例:铀和稀土元素的提取与分离铀矿一般都是贫矿,过去用磷酸三丁酯三辛胺提取,现均改用离子交换法。
该法是先用硫酸或纯碱处理铀矿,同时加入MnO2、KClO3等氧化剂,使铀变成6价,并生成硫酸铀酰或碳酸铀酰络合阴离子,然后与氯型强碱性阴离子交换树脂进行交换,再用酸性的(或中性的)NaCl或NaNO3溶液洗提。现在是48页\一共有87页\编辑于星期三
稀土元素的提取与分离:先用强酸性离子交换树脂处理混合稀土的氯化物,然后用EDTA的稀溶液在一定的pH范围内洗提。利用不同元素的络合物与树脂的吸附力不同,即可依次分批洗提下来,质量可达到光谱纯。
现在是49页\一共有87页\编辑于星期三(3)化学工业离子交换树脂在化学实验、化工生产上已经和蒸馏、结晶、萃取和过滤一样,成为重要的单元操作,普遍用于多种无机、有机化合物的分离、提纯,浓缩和回收等。离子交换树脂用作化学反应催化剂,可大大提高催化效率,简化后处理操作,避免设备的腐蚀。现在是50页\一共有87页\编辑于星期三(4)食品工业离子交换树脂在制糖、酿酒、烟草、乳品、饮料、调味品等食品加工中都有广泛的应用。特别在酒类生产中,利用离子交换树脂改进水质、进行酒的脱色、去浑、去除酒中的酒石酸、水杨酸等杂质,提高酒的质量。酒类经过离子交换树脂的去铜、锰、铁等离子,可以增加贮存稳定性。经处理后的酒,香味纯,透明度好,稳定性可靠,是各种酒类生产中不可缺少的一项工艺步骤。现在是51页\一共有87页\编辑于星期三(5)医药卫生离子交换树脂在医药卫生事业中被大量应用。如在药物生产中用于药剂的脱盐、吸附分离、提纯、脱色、中和及中草药有效成分的提取等。离子交换树脂本身可作为药剂内服,具有解毒、缓泻、去酸等功效,可用于治疗胃溃疡、促进食欲、去除肠道放射物质等。对于外敷药剂,用离子交换树脂粉末可配制软膏、粉剂及婴儿护肤用品,用以吸除伤口毒物和作为解毒药剂。现在是52页\一共有87页\编辑于星期三例:抗菌素的提取与分离从发酵液中提取抗菌素,过去用活性炭吸附,回收率低,残留杂质多,成本高,现均改用离子交换法。
以链霉素为例,先使发酵液通过钠型羧基型阳离子交换树脂,使链霉素与Na+交换,然后用清水洗去柱中残留的发酵液,用0.5MH2SO4洗提,得链霉素硫酸盐。再使链霉素硫酸盐溶液通过弱碱性阴离子交换树脂,即得到纯度较高的中性链霉素溶液。现在是53页\一共有87页\编辑于星期三D390树脂用于链霉素的纯化,使我国链霉素的生产达到了世界先进水平,并创造了上亿元的经济效益。
此外,胰岛素、氨基酸、维生素B12的提取与分离也用离子交换法。
现在是54页\一共有87页\编辑于星期三例:制备缓释药物将各种小分子药物吸附在离子交换树脂上,可有效地控制药物释放速率,延长药效,减少服药次数。利用离子交换树脂吸水后体积迅速膨胀的特点,将其与药剂混合制成药片,服后可迅速胀大崩解,更快更好地发挥药物的作用。现在是55页\一共有87页\编辑于星期三2.2.7离子交换树脂的性能特征:(1)其骨架是交联聚合物,不溶不熔。(2)聚合物上所带的功能基可以离子化。(3)高机械强度。(4)高交换容量。(5)足够的亲水性。现在是56页\一共有87页\编辑于星期三(6)在水中具有足够大的凝胶孔或大孔结构。(7)高的热稳定性和化学稳定性。(9)高的渗透稳定性。(10)具有适合于应用的粒度分布。现在是57页\一共有87页\编辑于星期三离子交换树脂的性能指标:1、树脂的粒度2、树脂的含水量3、树脂的密度4、树脂的交换容量5、树脂的离子交换选择性6、树脂的热稳定性7、树脂的机械强度8、树脂的比表面积、孔容、孔径和孔径分布现在是58页\一共有87页\编辑于星期三吸附树脂是指一类多孔性的、高交联度的高分子共聚物。是在离子交换树脂的基础上发展起来的一类有机高分子。这类高分子材料具有较大的比表面积和适当的孔径,可从气相或溶液中吸附某些物质。§2.3吸附树脂现在是59页\一共有87页\编辑于星期三
吸附树脂出现于上一世纪60年代,我国于1980年以后才开始有工业规模的生产和应用。目前吸附树脂的应用已遍及许多领域,形成一种独特的吸附分离技术。
在吸附树脂出现之前,用于吸附目的的吸附剂已广泛使用,例如活性氧化铝、硅藻土、白土和硅胶、分子筛、活性炭等。
而吸附树脂是吸附剂中的一大分支,是吸附剂中品种最多、应用最晚的一个类别。现在是60页\一共有87页\编辑于星期三2.3.1吸附树脂的结构
吸附树脂的外观一般为直径为0.3~1.0mm的小圆球,表面光滑,根据品种和性能的不同可为乳白色、浅黄色或深褐色。吸附树脂的颗粒的大小对性能影响很大。
粒径越小、越均匀,树脂的吸附性能越好。
但是粒径太小,使用时对流体的阻力太大,过滤困难,并且容易流失。现在是61页\一共有87页\编辑于星期三扫描电镜下吸附树脂的内部结构:
树脂内部像一堆葡萄微球,葡萄珠的大小约在0.06~0.5μm范围内,葡萄珠之间存在许多空隙,这实际上就是树脂的孔。研究表明葡萄球内部还有许多微孔。
正是这种多孔结构赋予树脂优良的吸附性能,因此是吸附树脂制备和性能研究中的关键技术。现在是62页\一共有87页\编辑于星期三2.3.2吸附树脂的分类吸附树脂有许多品种,吸附能力和所吸附物质的种类也有区别。但其共同之处是具有多孔性,并具有较大的表面积。吸附树脂目前尚无统一的分类方法,通常按其化学结构分为以下几类。(1)非极性吸附树脂
指树脂中电荷分布均匀,在分子水平上不存在正负电荷相对集中的极性基团的树脂。代表性产品为由苯乙烯和二乙烯苯聚合而成的吸附树脂。现在是63页\一共有87页\编辑于星期三(2)中极性吸附树脂
这类树脂的分子结构中存在酯基等极性基团,树脂具有一定的极性。(3)极性吸附树脂分子结构中含有酰胺基、亚砜基、腈基等极性基团,这些基团的极性大于酯基。(4)强极性吸附树脂强极性吸附树脂含有极性很强的基团,如吡啶、氨基等。现在是64页\一共有87页\编辑于星期三2.3.3吸附树脂的制备:吸附树脂由聚合单体和交联剂、水、致孔剂、分散剂等添加剂经聚合反应制备而成。
聚合物形成后,致孔剂被除去,在树脂中留下了大大小小、形状各异、互相贯通的孔穴。因此吸附树脂在干燥状态下其内部具有较高的孔隙率,且孔径较大,在100~1000纳米之间。现在是65页\一共有87页\编辑于星期三吸附树脂性能特点:吸附树脂的表面积较大,交换速度较快,机械强度高,抗污染能力强,热稳定性好,在水溶液和非水溶液中都能使用。现在是66页\一共有87页\编辑于星期三吸附机制
吸附树脂对有机物选择性较好,可以通过物理吸附从水溶液中有选择地吸附有机物质。
吸附树脂是吸附性和筛选性原理相结合的分离材料,基于此原理,有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小,在吸附树脂上经一定的溶剂洗脱而分开。现在是67页\一共有87页\编辑于星期三吸附作用机制:
*吸附作用是指一种或多种物质分子附着在另一种物质(一般是固体)表面上的过程。*吸附剂之所以能够吸附某些物质,主要是因为吸附剂表面的表面能高,因而可以吸附某些分子以降低表面能。
现在是68页\一共有87页\编辑于星期三
*吸附剂在溶液内能否吸附某种物质,与该物质在溶剂内的表面张力有关,任何能降低溶剂表面张力的溶质都能被吸附剂吸附。*水的表面张力能较高,许多溶质能降低其数值,所以在溶液内能被吸附剂吸附。*乙醇的表面张力远远低于水,在水里被吸附的物质可以在乙醇里被洗脱—脱附。现在是69页\一共有87页\编辑于星期三吸附树脂的特点:
(1)对某种物质的吸附选择性较高;(2)物理化学稳定性和机械强度较好;(3)品种规格较多,可根据需要改变树脂物理或化学结构;(4)吸附树脂一般为球状颗粒,流体阻力较小。
被广泛应用于化工、医药等领域,近年来关于吸附树脂在天然产物提取分离中的应用研究报道越来越多。现在是70页\一共有87页\编辑于星期三吸附树脂的应用(1)有机物的分离由于吸附树脂具有巨大的比表面,不同的吸附树脂有不同的极性,所以可用来分离有机物。例如,含酚废水中酚的提取,有机溶液的脱色等等。(2)在医疗卫生中的应用
吸附树脂可作为血液的清洗剂。这方面的应用研究正在开展,已有抢救安眠药中毒病人的成功例子。现在是71页\一共有87页\编辑于星期三(3)药物的分离提取
在红霉索、丝裂霉素、头孢菌素等抗菌素的提取中,已采用吸附树脂提取法。由于吸附树脂不受溶液pH值的影响,不必调整抗菌素发酵液的pH值,因此不会造成酸、碱对发酵液活性的破坏。用吸附树脂对中草药中有效成分的提取研究工作正在开展,在人参皂甙、绞股兰、甜叶菊等的提取中已取得卓著的成绩。现在是72页\一共有87页\编辑于星期三中药采用吸附树脂吸附工艺的优势:(1)可提高中药制剂中有效成分的相对含量。仅从固形物收率看:水煮法收率一般为原生药量的30%左右,水提醇沉法收率一般为原生药量的15%左右,用大孔吸附树脂技术为原生药的2%~5%左右。可以克服传统中成药"粗、大、黑"的缺点,同时可节约成品的包装成本。现在是73页\一共有87页\编辑于星期三(2)产品不吸潮。水煎液中大量的糖类、无机盐、黏液质等强吸潮性成分,因不被大孔吸附树脂吸附而除去,所以在作固体制剂时吸潮性小,易于操作和保存。(3)缩短生产周期。免去静置沉淀、浓缩等耗时多的工序,节约生产成本。(4)去除重金属污染,提高成品的国际竞争力。现在是74页\一共有87页\编辑于星期三存在问题:1、由于中药复方是通过多成分、多靶点起作用,其有效成分的理化性质差别大,而吸附树脂对各类成分的吸附特征都不一样,吸附量差别较大,很难用一种树脂将所有有效成分分离出来,常需多种树脂联合应用,这就增加了工艺的复杂性和成本。2、中药中某些多糖类有效成分和多肽类有效成分用吸附树脂吸附技术精制效果不好,其吸附容量也有待提高。现在是75页\一共有87页\编辑于星期三3、吸附树脂在使用过程中会因衰化而以碎片形式脱落,进入药液中产生二次污染,严重影响产品的安全性,需采用一定的技术除去脱落的树脂碎片,以提高药品的安全性。现在是76页\一共有87页\编辑于星期三(4)在制酒工业中的应用酒中的高级脂肪酸脂易溶于乙醇而不溶于水,制备低度白酒时,高级脂肪酸脂类容易析出而呈浑浊现象,影响酒的外观。吸附树脂可选择性地吸附棕榈酸乙酯、油酸乙酯和亚油酸乙酯等分子较大的物质,而已酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯等相对分子质量较小的香味物质不被吸附而存留,达到分离、纯化的目的。现在是77页\一共有87页\编辑于星期三
在何炳林主持下,南开大学高分子研究所和成公司开发生产的微米级的功能高分子微球——微米级固相有机合成载体已实现了产业化。
微米级固相有机合成载体是指从几十微米到几百微米的反应性功能高分子微球。可用于多肽的合成,即在“微球”上按照既定的序列准确地连接上几个乃至几十个氨基酸,以合成不同的多肽药物,在合成工艺上比液相合成法要简单得多。现在是78页\一共有87页\编辑于星期三
微米级固相有机合成载体也可用于组合化学,可在短时间内、用极少量的试剂合成包括成百上千个化合物的化合物库,在时间和消耗上是液相合成法所无法比拟的。
一个国家如果在组合化学方面落后,那么在药物合成方面就无法参与世界竞争。因此可以说,固相有机合成载体已成为对医药的发展有重要意义的一类新型
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