大孔树脂吸附原理及应用-ppt课件.ppt

1、大孔树脂的原理、结构、组成、类型大孔树脂的原理、结构、组成、类型大孔吸附树脂吸附分离技术要求大孔吸附树脂吸附分离技术要求大孔树脂的优点大孔树脂的优点大孔树脂的使用方法大孔树脂的使用方法结束语结束语大孔树脂的应用大孔树脂的应用1ppt课件大孔树脂（Macroporous resin）又称全多孔树脂，聚合物吸附剂，它是一类以吸附为特点，又称全多孔树脂，聚合物吸附剂，它是一类以吸附为特点，对有机物具有浓缩、分离作用的高分子聚合物。大孔树脂对有机物具有浓缩、分离作用的高分子聚合物。大孔树脂是由聚合单体和交联剂、致孔剂、分散剂等添加剂经聚合是由聚合单体和交联剂、致孔剂、分散剂等添加剂经聚合反应制备而成。

2、聚合物形成后，致孔剂被除去，在树脂中反应制备而成。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。因此大孔留下了大大小小、形状各异、互相贯通的孔穴。因此大孔树脂在干燥状态下其内部具有较高的孔隙率，且孔径较大，树脂在干燥状态下其内部具有较高的孔隙率，且孔径较大，在在100-1000nm之间，故称为大孔吸附树脂。之间，故称为大孔吸附树脂。利用吸附剂对液体或气体某一组分选择性吸附的能力，利用吸附剂对液体或气体某一组分选择性吸附的能力，使其富集在吸附剂表面的过程。使其富集在吸附剂表面的过程。2ppt课件待分离料液与待分离料液与吸附剂混合吸附剂混合吸附质被吸附吸附质被吸附剂

3、吸附到表面剂吸附到表面吸附过程吸附过程料液流料液流出出吸附质吸附质解吸回解吸回物理吸附物理吸附：吸附作用力为分子间引力。无选择性、无须高活化：吸附作用力为分子间引力。无选择性、无须高活化能、吸附层可为多层或单层，吸附和解吸速度较快。能、吸附层可为多层或单层，吸附和解吸速度较快。化学吸附化学吸附：吸附作用力为化学键合力。需要高活化能、只能以：吸附作用力为化学键合力。需要高活化能、只能以单层吸附、选择性强、吸附和解吸速度慢。单层吸附、选择性强、吸附和解吸速度慢。3ppt课件 1.结构结构 大孔吸附树脂是近大孔吸附树脂是近20余年发展起来的，它是一余年发展起来的，它是一种新型非离子型高分子聚合物吸附

4、剂，一般为白种新型非离子型高分子聚合物吸附剂，一般为白色球形颗粒，粒度为色球形颗粒，粒度为2060目。目。 大孔树脂的宏观小球系由许多彼此间存在孔穴的大孔树脂的宏观小球系由许多彼此间存在孔穴的微观小球组成。如果把一个宏观小球比做远看的微观小球组成。如果把一个宏观小球比做远看的一簇葡萄，那么每一个微观小球就相当于近看的一簇葡萄，那么每一个微观小球就相当于近看的一颗小葡萄，小葡萄间存在孔穴的总体积与一簇一颗小葡萄，小葡萄间存在孔穴的总体积与一簇葡萄体积之比，称为孔度，小葡萄之间的距离称葡萄体积之比，称为孔度，小葡萄之间的距离称孔径。所有小葡萄的面积之和就是一簇葡萄的表孔径。所有小葡萄的面积之和就是

5、一簇葡萄的表面积，亦即树脂的表面积。如果以单位质量计算，面积，亦即树脂的表面积。如果以单位质量计算，将此表面积除以一簇葡萄的质量，即得比表面积将此表面积除以一簇葡萄的质量，即得比表面积(m2g)。一、大孔树脂的结构、组成、原理、类型一、大孔树脂的结构、组成、原理、类型4ppt课件吸附树脂的多数品种是由悬浮聚合法制得的。孔的吸附树脂的多数品种是由悬浮聚合法制得的。孔的形成是一个渐变的过程。聚合开始后，生成的高分形成是一个渐变的过程。聚合开始后，生成的高分子链溶解在单体与致孔剂组成的混合体系中。当高子链溶解在单体与致孔剂组成的混合体系中。当高分子链逐步增大后，便会从混合体系中析出，这就分子链逐步增

6、大后，便会从混合体系中析出，这就是是“相分离相分离”。最初分离出的聚合物形成。最初分离出的聚合物形成520nm的微胶核，微胶核又互相聚集成的微胶核，微胶核又互相聚集成60500nm的微球。的微球。随着聚合反应的继续进行，微胶核与微胶核及微球随着聚合反应的继续进行，微胶核与微胶核及微球与微球都互相连接在一起，而致孔剂（特别是不良与微球都互相连接在一起，而致孔剂（特别是不良溶剂）则最终残留在核与核或微球与微球之间的孔溶剂）则最终残留在核与核或微球与微球之间的孔隙中。当致孔剂被去除之后，留下的空间便是孔。隙中。当致孔剂被去除之后，留下的空间便是孔。根据以上孔的形成过程，可以想像孔的形状是不规则的，根

7、据以上孔的形成过程，可以想像孔的形状是不规则的，孔径大小也是不均匀的孔径大小也是不均匀的。5ppt课件 2.组成组成大孔吸附树脂主要以苯乙烯、二乙烯苯等为原料，在大孔吸附树脂主要以苯乙烯、二乙烯苯等为原料，在0.5的明胶溶液中，的明胶溶液中，加入一定比例的致孔剂聚合而成。其中，苯乙烯为聚合单体，二乙烯苯为加入一定比例的致孔剂聚合而成。其中，苯乙烯为聚合单体，二乙烯苯为交联剂，甲苯、二甲苯等作为致孔剂，它们互相交联聚合形成了大孔树脂交联剂，甲苯、二甲苯等作为致孔剂，它们互相交联聚合形成了大孔树脂的多孔骨架结构。的多孔骨架结构。原料组成苯乙烯苯乙烯二乙烯苯二乙烯苯明胶溶液明胶溶液致孔剂致孔剂聚合聚

8、合单体单体致孔剂致孔剂交联交联剂剂各成分主要作用6ppt课件7ppt课件 3.树脂的特性及分离原理树脂的特性及分离原理 大孔吸附树脂是通过物理吸附从溶液中有选择地吸附大孔吸附树脂是通过物理吸附从溶液中有选择地吸附有机物质，从而达到分离提纯的目的。有机物质，从而达到分离提纯的目的。 其理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，对有机物选其理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，对有机物选择性较好，不受无机盐类及强离子、低分子化合物存在的择性较好，不受无机盐类及强离子、低分子化合物存在的影响。大孔吸附树脂为吸附性和筛选性原理相结合的分离影响。大孔吸附树脂为吸附性和筛选性原理相结合的分离材料。由于其本身具

9、有吸附性，能吸附液体中的物质，故材料。由于其本身具有吸附性，能吸附液体中的物质，故称之为吸附剂。树脂吸附的实质是一种物体高度分散或表称之为吸附剂。树脂吸附的实质是一种物体高度分散或表面分子受作用力不均等而产生的表面吸附现象。面分子受作用力不均等而产生的表面吸附现象。 大孔树脂的吸附力大孔树脂的吸附力是由于范德华力或产生氢键的结果。其是由于范德华力或产生氢键的结果。其中，范德华力是一种分子间作用力，包括定向力、色散力、中，范德华力是一种分子间作用力，包括定向力、色散力、诱导力等。同时由于树脂的多孔性结构使其对分子大小不诱导力等。同时由于树脂的多孔性结构使其对分子大小不同的物质具有筛选作用。因此，

10、有机化合物根据吸附力的同的物质具有筛选作用。因此，有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小，在树脂的吸附机理和筛分原理作用不同及分子量的大小，在树脂的吸附机理和筛分原理作用下实现分离。下实现分离。8ppt课件01040203类型类型非极性大孔树脂非极性大孔树脂苯乙烯、二乙烯苯聚合苯乙烯、二乙烯苯聚合物，也称芳香族吸附剂。物，也称芳香族吸附剂。极性大孔树脂极性大孔树脂含硫氧、酰胺基团，丙烯酰胺含硫氧、酰胺基团，丙烯酰胺强极性大孔树脂强极性大孔树脂含氮氧基团，如氧化氮类。含氮氧基团，如氧化氮类。中等极性大孔树脂中等极性大孔树脂聚丙烯酸酯型聚合物，聚丙烯酸酯型聚合物，多功能团的甲基丙烯酸酯作为交联剂

11、，多功能团的甲基丙烯酸酯作为交联剂，4大孔树脂的性质及类型大孔树脂的性质及类型大孔树脂按其极性大小和所选用的单体分子结构不同，可分为非大孔树脂按其极性大小和所选用的单体分子结构不同，可分为非极性、中等极性、极性和强极性四种类型。极性、中等极性、极性和强极性四种类型。9ppt课件 1、吸附树脂的预处理、吸附树脂的预处理 原因：原因：吸附树脂的孔体积一般来说小于其合成时吸附树脂的孔体积一般来说小于其合成时所用致孔剂的体积。这就是说在生产过程或去除所用致孔剂的体积。这就是说在生产过程或去除致孔剂的过程中出现了缩孔现象。吸附树脂也不致孔剂的过程中出现了缩孔现象。吸附树脂也不宜干燥，原因是易引起缩孔，使

12、树脂吸附性能下宜干燥，原因是易引起缩孔，使树脂吸附性能下降。商品吸附树脂都是含水的，在储存过程中有降。商品吸附树脂都是含水的，在储存过程中有可能会因失水而缩孔。另一方面，商品吸附树脂可能会因失水而缩孔。另一方面，商品吸附树脂在出厂前也未进行彻底清洗，不可避免地会残留在出厂前也未进行彻底清洗，不可避免地会残留一些原料或副产物，因而在使用前必须进行预处一些原料或副产物，因而在使用前必须进行预处理，以去除树脂所含的杂质，合理的处理方法还理，以去除树脂所含的杂质，合理的处理方法还可使树脂的孔得到最大限度的恢复。可使树脂的孔得到最大限度的恢复。二、吸附树脂的使用方法二、吸附树脂的使用方法10ppt课件

13、方法：方法：吸附树脂的预处理应在树脂柱中进行。一般吸附树脂的预处理应在树脂柱中进行。一般是将树脂装至柱高的是将树脂装至柱高的2/3处，用水进行反洗，使树处，用水进行反洗，使树脂层松散、展开，将树脂的微细粉末及一些机械杂脂层松散、展开，将树脂的微细粉末及一些机械杂质洗去。然后放出水，至水面略高于树脂的层面。质洗去。然后放出水，至水面略高于树脂的层面。接着，用酒精以适当的流速淋洗，至流出的酒精中接着，用酒精以适当的流速淋洗，至流出的酒精中无油溶性杂质为止。最后用水洗出酒精即可使用。无油溶性杂质为止。最后用水洗出酒精即可使用。这样可洗出小分子有机物。这样可洗出小分子有机物。 有时因长期存放变干，或要

14、求更严格的清洗，可用有时因长期存放变干，或要求更严格的清洗，可用水水乙醇乙醇甲苯甲苯乙醇乙醇水依次淋洗，这样不仅能水依次淋洗，这样不仅能洗出有机杂质，还可洗出线型聚合物。对于变干缩洗出有机杂质，还可洗出线型聚合物。对于变干缩孔的吸附树脂还能使其孔结构恢复至最佳状态孔的吸附树脂还能使其孔结构恢复至最佳状态。11ppt课件 （1）静态吸附）静态吸附 可在带搅拌的釜或槽中进行。溶液黏度较大，悬可在带搅拌的釜或槽中进行。溶液黏度较大，悬浮物较多或分配比较大时可用此方式。浮物较多或分配比较大时可用此方式。 如果加入吸附树脂后不进行搅拌，这时靠近吸附如果加入吸附树脂后不进行搅拌，这时靠近吸附树脂的色素逐渐

15、被吸附，离吸附树脂较远的色素树脂的色素逐渐被吸附，离吸附树脂较远的色素逐渐向吸附树脂附近扩散，这种静止的扩散较慢，逐渐向吸附树脂附近扩散，这种静止的扩散较慢，吸附树脂的吸附速度和水的颜色变浅的速度也就吸附树脂的吸附速度和水的颜色变浅的速度也就较慢。若进行适当的搅拌（这仍然称为静态吸较慢。若进行适当的搅拌（这仍然称为静态吸附），吸附的速度会大大加快。附），吸附的速度会大大加快。12ppt课件13ppt课件 （2）固定床吸附装置）固定床吸附装置 该装置实际上是一种常规的离子交换柱，常用的为该装置实际上是一种常规的离子交换柱，常用的为几百升至几百立方米的不锈钢或搪瓷柱，下部或上、几百升至几百立方米的

16、不锈钢或搪瓷柱，下部或上、下部装有下部装有80目的滤网（实验室则常用玻璃柱）。目的滤网（实验室则常用玻璃柱）。 这种吸附树脂是固定的，溶液是流动的，因而被称这种吸附树脂是固定的，溶液是流动的，因而被称为动态吸附。固定床因装填的不均匀性、气泡、壁为动态吸附。固定床因装填的不均匀性、气泡、壁效应或沟流的存在，吸附饱和层面的下移常是不整效应或沟流的存在，吸附饱和层面的下移常是不整齐的，即存在所谓齐的，即存在所谓“偏流偏流”现象。并且当吸附过程现象。并且当吸附过程临近结束，部分吸附质从柱子随溶剂漏出时，柱子临近结束，部分吸附质从柱子随溶剂漏出时，柱子底部的树脂层尚未达到吸附平衡，因而柱式吸附时底部的树

17、脂层尚未达到吸附平衡，因而柱式吸附时树脂的负载量可能会有些变化。树脂的负载量可能会有些变化。14ppt课件分离性能优良分离性能优良应用范围广应用范围广使用方便使用方便可重复使用，降低成本可重复使用，降低成本理化性质稳定理化性质稳定传统防晒霜的主要缺陷溶剂用量少溶剂用量少三、大孔吸附树脂的优点三、大孔吸附树脂的优点15ppt课件 1.应用范围广应用范围广 大孔吸附树脂的应用范围比离子交换树脂广，表现在大孔吸附树脂的应用范围比离子交换树脂广，表现在: 其一，许多生物活性物质对其一，许多生物活性物质对pH较为敏感，易受酸碱作用而较为敏感，易受酸碱作用而失去活性，限制了离子交换法的应用，而采用大孔吸附

18、树失去活性，限制了离子交换法的应用，而采用大孔吸附树脂，既能选择性吸附，又便于溶剂洗脱，整个过程脂，既能选择性吸附，又便于溶剂洗脱，整个过程pH不变；不变；其二，对于存在有大量无机盐的发酵液，离子交换树脂受其二，对于存在有大量无机盐的发酵液，离子交换树脂受严重阻碍无法使用，而大孔树脂却能从中分离提取抗菌素严重阻碍无法使用，而大孔树脂却能从中分离提取抗菌素等物质。等物质。 2理化性质稳定理化性质稳定 大孔树脂稳定性高，机械强度好，经久耐用，且又避免了大孔树脂稳定性高，机械强度好，经久耐用，且又避免了溶剂法对环境的污染和离子交换法对设备的腐蚀等不良影溶剂法对环境的污染和离子交换法对设备的腐蚀等不良

19、影响。响。16ppt课件 3分离性能优良分离性能优良 大孔树脂对有机物的选择性良好，分离效能高，且脱色能力大孔树脂对有机物的选择性良好，分离效能高，且脱色能力强，效果不亚于活性炭。强，效果不亚于活性炭。 4.使用方便使用方便 大孔树脂一般系小球状，直径在大孔树脂一般系小球状，直径在0.20.8mm之间，因此流体阻之间，因此流体阻力小于粉状活性炭，使用方便。力小于粉状活性炭，使用方便。 5.溶剂用量少溶剂用量少 溶剂法是液液萃取，溶剂消耗大，回收较难，而大孔树脂吸溶剂法是液液萃取，溶剂消耗大，回收较难，而大孔树脂吸附法仅用少量溶剂洗脱即达到分离目的，不仅溶剂用量少，而附法仅用少量溶剂洗脱即达到分

20、离目的，不仅溶剂用量少，而且又避免了严重的乳化现象，提高了效率。且又避免了严重的乳化现象，提高了效率。 6.可重复使用，降低成本可重复使用，降低成本 大孔吸附树脂再生容易，一般用水、稀酸、稀碱或有机溶剂如大孔吸附树脂再生容易，一般用水、稀酸、稀碱或有机溶剂如低浓度乙醇、丙酮对树脂进行反复清洗，即可再生重复使用。低浓度乙醇、丙酮对树脂进行反复清洗，即可再生重复使用。大孔吸附树脂价格较贵，吸附效果易受流速和溶质浓度的影响；大孔吸附树脂价格较贵，吸附效果易受流速和溶质浓度的影响；品种有限，不能满足中药多成分、多结构的需求；操作较为复品种有限，不能满足中药多成分、多结构的需求；操作较为复杂，对树脂的技

21、术要求较高杂，对树脂的技术要求较高17ppt课件在运用大孔树脂进行分离精制工艺时，其大致操在运用大孔树脂进行分离精制工艺时，其大致操作步骤为：作步骤为：树脂预处理树脂预处理树脂上柱树脂上柱药液上柱药液上柱树脂的解吸树脂的解吸树脂的清洗、再生。树脂的清洗、再生。由于每一个操作单元都会影响到树脂的分离效果，由于每一个操作单元都会影响到树脂的分离效果，因此对树脂的精制工艺和分离技术的要求就相对因此对树脂的精制工艺和分离技术的要求就相对较高。较高。四、大孔吸附树脂吸附分离技术要求四、大孔吸附树脂吸附分离技术要求18ppt课件1 . 树脂的预处理树脂的预处理 除去未聚合单体、致孔剂、分散剂、防腐剂等有除

22、去未聚合单体、致孔剂、分散剂、防腐剂等有机残留物，提高树脂洁净度。经预处理的树脂方可使机残留物，提高树脂洁净度。经预处理的树脂方可使用。用。 预处理方法：取市售大孔树脂，加丙酮或甲醇浸预处理方法：取市售大孔树脂，加丙酮或甲醇浸泡泡24h，加热回流洗脱（或用改良索氏提取器加热洗，加热回流洗脱（或用改良索氏提取器加热洗脱），视树脂中可溶性杂质的多寡，一般为脱），视树脂中可溶性杂质的多寡，一般为34d，甚至长达甚至长达78d，洗至洗脱液蒸干后无残留物，溶剂，洗至洗脱液蒸干后无残留物，溶剂挥尽后保存备用。挥尽后保存备用。 检查：取干树脂检查：取干树脂0.5g，加，加70乙醇乙醇5ml振摇，滤液振摇，滤

23、液蒸干不得有残留物。蒸干不得有残留物。 19ppt课件2. 装柱装柱 以蒸馏水湿法装柱，并用乙醇在柱上流以蒸馏水湿法装柱，并用乙醇在柱上流动清洗，检查流出的乙醇与水混合不呈白浊动清洗，检查流出的乙醇与水混合不呈白浊色为止（取色为止（取lml流出液加流出液加5ml水），然后以大水），然后以大量蒸馏水洗去乙醇，注意少量乙醇的存在会量蒸馏水洗去乙醇，注意少量乙醇的存在会大大降低树脂的吸附力。大大降低树脂的吸附力。20ppt课件3. 药液的上柱吸附药液的上柱吸附（1）泄漏曲线与吸附容量的考察）泄漏曲线与吸附容量的考察 大孔吸附树脂的吸附作用主要是通过表面吸附、大孔吸附树脂的吸附作用主要是通过表面吸附、

24、表面电性或氢键等，有一定吸附容量。当吸附量达表面电性或氢键等，有一定吸附容量。当吸附量达到饱和时，其对化学物质吸附减弱甚至消失，此时到饱和时，其对化学物质吸附减弱甚至消失，此时化学成分即泄漏流出，故需要考察树脂的泄漏曲线，化学成分即泄漏流出，故需要考察树脂的泄漏曲线，为预算树脂用量与可上柱药液量提供依据。有人用为预算树脂用量与可上柱药液量提供依据。有人用大孔树脂大孔树脂D1300精制当归煎液时，对其泄漏曲线作精制当归煎液时，对其泄漏曲线作了如下考察研究。了如下考察研究。 21ppt课件 取取D1300树脂树脂100ml置树脂床上，加入浓度为置树脂床上，加入浓度为0.51g/ml的药液，的药液，

25、并控制药液上样流速为并控制药液上样流速为241000(V/min，V为树脂床体积为树脂床体积)，径高比，径高比为为1:40，每，每2.0ml收集一份，薄层检测后，选择不同馏分定量测定当收集一份，薄层检测后，选择不同馏分定量测定当归煎液中有效成分归煎液中有效成分5-HMF(5-HMF为方中熟地黄成分为方中熟地黄成分)斑点的峰面积，斑点的峰面积，见图见图1，泄漏曲线见图，泄漏曲线见图2。22ppt课件扫描结果显示，第扫描结果显示，第111分峰面积高于分峰面积高于110分峰分峰7.48倍，明显表现出泄露现倍，明显表现出泄露现象，按每象，按每2.0mL计算，总上样体积计算，总上样体积220.0mL相当

26、于相当于110.0g生药量，由计生药量，由计算公式：算公式：树脂吸附容量泄露点前上柱样品体积树脂吸附容量泄露点前上柱样品体积(m1)X样品浓度样品浓度(mgL)可得出该树脂对当归煎液的吸附容量，即每可得出该树脂对当归煎液的吸附容量，即每lml树脂最大吸附量为树脂最大吸附量为1.10g生药。生药。23ppt课件（2）. 药液上柱前的预处理药液上柱前的预处理 为避免大孔树脂被污染堵塞，药液上柱前一般需经过滤，除为避免大孔树脂被污染堵塞，药液上柱前一般需经过滤，除去较多的悬浮颗粒杂质，保证树脂的使用完全、顺利。去较多的悬浮颗粒杂质，保证树脂的使用完全、顺利。（3 ）. 上柱工艺条件的筛选上柱工艺条件

27、的筛选 影响树脂吸附性能的因素有诸多方面，其中最基本的是树影响树脂吸附性能的因素有诸多方面，其中最基本的是树脂自身因素，包括树脂的脂自身因素，包括树脂的骨架结构、功能基性质及其极性等。骨架结构、功能基性质及其极性等。此外，样品浓度、此外，样品浓度、pH、吸附柱径高比及上样流速等条件，均、吸附柱径高比及上样流速等条件，均不同程度地影响树脂的吸附性能。不同程度地影响树脂的吸附性能。 上样溶液上样溶液pH值对吸附和分离效果至关重要，根据化合物结值对吸附和分离效果至关重要，根据化合物结构特点，灵活改变溶液构特点，灵活改变溶液pH值，可使提纯工作达到理想效果。值，可使提纯工作达到理想效果。一般情况下，酸

28、性化合物在适当酸性溶液中充分被吸附，碱性一般情况下，酸性化合物在适当酸性溶液中充分被吸附，碱性化合物则在适当碱性条件下较好地被吸附，中性化合物可在大化合物则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。约中性的条件下被吸。药液浓度、流速及树脂柱径高比等因素也直接影响了大孔药液浓度、流速及树脂柱径高比等因素也直接影响了大孔吸附树脂的吸附性能。吸附树脂的吸附性能。24ppt课件4、 树脂的解吸树脂的解吸 解吸时，通常先用水，继而以醇解吸时，通常先用水，继而以醇水洗脱，逐步加大醇的水洗脱，逐步加大醇的浓度，同时配合适当理化反应和薄层层析浓度，同时配合适当理化反应和薄层层析(如硅胶

29、薄层层析、如硅胶薄层层析、纸层析、聚酰胺薄层层析及纸层析、聚酰胺薄层层析及HLPC等等)作指导，洗脱液的选择作指导，洗脱液的选择及其浓度、用量对解吸效果有着显著影响。如在赤芍总苷生及其浓度、用量对解吸效果有着显著影响。如在赤芍总苷生产工艺条件研究时发现，在用大孔吸附树脂进行分离、解析产工艺条件研究时发现，在用大孔吸附树脂进行分离、解析时，先用水洗脱至还原糖反应显阴性时，先用水洗脱至还原糖反应显阴性(Molish反应检测反应检测)，改，改用用10、20、30、50、95浓度的乙醇梯度洗脱，结浓度的乙醇梯度洗脱，结合高效液相色谱法检测，发现合高效液相色谱法检测，发现10、20乙醇洗脱液中均含乙醇洗

30、脱液中均含有芍药苷，而有芍药苷，而30以上浓度的乙醇中未检出，故选用以上浓度的乙醇中未检出，故选用30乙乙醇洗脱，即可将柱上的芍药苷全部解吸。醇洗脱，即可将柱上的芍药苷全部解吸。 25ppt课件 对非极性大孔树脂，洗脱剂极性越小，洗脱能力越强；对非极性大孔树脂，洗脱剂极性越小，洗脱能力越强；对于中性大孔树脂和极性较大的化合物来说，则用极性较大的对于中性大孔树脂和极性较大的化合物来说，则用极性较大的溶剂洗脱较为合适。为达到满意的效果，可设几种不同浓度的溶剂洗脱较为合适。为达到满意的效果，可设几种不同浓度的洗脱剂，确定洗脱浓度。实际工作中，甲醇、乙醇、丙酮应用洗脱剂，确定洗脱浓度。实际工作中，甲醇

31、、乙醇、丙酮应用较多，流速一般控制在较多，流速一般控制在0.55mlmin为好。为好。 根据吸附力强弱选用不同的洗脱剂及浓度。对弱碱性化合物，根据吸附力强弱选用不同的洗脱剂及浓度。对弱碱性化合物，如生物碱类，则用酸性洗脱剂，解吸效果较为理想。例、如小如生物碱类，则用酸性洗脱剂，解吸效果较为理想。例、如小檗碱的洗脱，分别以檗碱的洗脱，分别以50、70甲醇与含甲醇与含0.5硫酸的硫酸的50甲醇甲醇洗脱，用薄层色谱法检测，表明后者有较好的洗脱、解吸能力。洗脱，用薄层色谱法检测，表明后者有较好的洗脱、解吸能力。26ppt课件解吸效果的评价：根据洗脱曲线，选择洗脱峰最集中的条件，如喜解吸效果的评价：根据

32、洗脱曲线，选择洗脱峰最集中的条件，如喜树碱的不同洗脱剂的洗脱曲线见图。树碱的不同洗脱剂的洗脱曲线见图。27ppt课件5、树脂的再生、树脂的再生 大孔吸附树脂的一大优点就是可再生供重复使用。由于树脂再大孔吸附树脂的一大优点就是可再生供重复使用。由于树脂再生后的性能影响到下一轮的纯化分离，故需建立评价树脂再生是生后的性能影响到下一轮的纯化分离，故需建立评价树脂再生是否合格的指标与方法，证明树脂经多次反复再生后其纯化效果保否合格的指标与方法，证明树脂经多次反复再生后其纯化效果保持一致。持一致。树脂再生的方法树脂再生的方法一般用无水乙醇或一般用无水乙醇或95乙醇洗脱至五色后，树脂柱即已再乙醇洗脱至五色

33、后，树脂柱即已再生。然后用大量水洗去醇，可用于相同植物成分的分离。若树脂生。然后用大量水洗去醇，可用于相同植物成分的分离。若树脂颜色变深，可试用稀碱或稀酸溶液洗脱，最后水洗至中性。如果颜色变深，可试用稀碱或稀酸溶液洗脱，最后水洗至中性。如果柱上方沉积有悬浮物，影响流速，可用水或醇从柱下进行反洗，柱上方沉积有悬浮物，影响流速，可用水或醇从柱下进行反洗，以便把悬浮物顶出。树脂经多次使用，有时柱床挤压过紧或树脂以便把悬浮物顶出。树脂经多次使用，有时柱床挤压过紧或树脂颗粒部分破碎而影响流速，可自柱中取出树脂盛于烧杯中用水漂颗粒部分破碎而影响流速，可自柱中取出树脂盛于烧杯中用水漂洗去太小的颗粒和悬浮的杂

34、质，再重新装柱使用。大孔树脂应湿洗去太小的颗粒和悬浮的杂质，再重新装柱使用。大孔树脂应湿态保存，若部分颗粒暴露在空气中，在进行水溶性杂质分离时，态保存，若部分颗粒暴露在空气中，在进行水溶性杂质分离时，失水后被空气填充的颗粒会悬浮于水面，此时将上浮树脂用乙醇失水后被空气填充的颗粒会悬浮于水面，此时将上浮树脂用乙醇处理，将树脂内部的空气排出后使用。处理，将树脂内部的空气排出后使用。28ppt课件 1、大孔树脂规格的选择、大孔树脂规格的选择 正确选择和使用符合规格要求的大孔树脂是正确选择和使用符合规格要求的大孔树脂是实现分离纯化目的要求的首要条件。在筛选大孔实现分离纯化目的要求的首要条件。在筛选大孔

35、树脂型号与规格时，要求供应方提供树脂有关技树脂型号与规格时，要求供应方提供树脂有关技术要求的资料，并结合以下因素考虑树脂的合理术要求的资料，并结合以下因素考虑树脂的合理选择。选择。五、大孔树脂吸附法在天然产物提取分离中的应用五、大孔树脂吸附法在天然产物提取分离中的应用29ppt课件 (1)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 遵从遵从类似物吸附类似物的原则类似物吸附类似物的原则，根据吸附物质的极性大，根据吸附物质的极性大小选择不同类型的树脂。极性较大的化合物一般适用于在小选择不同类型的树脂。极性较大的化合物一般适用于在中极性的树脂上分离；极性小的化合物适用于在非极性的中

36、极性的树脂上分离；极性小的化合物适用于在非极性的树脂上分离。极性大小是一个相对概念，要根据分子中极树脂上分离。极性大小是一个相对概念，要根据分子中极性基团性基团(如羟基、羰基等如羟基、羰基等)与非极性基团与非极性基团(如烷基、苯环、环如烷基、苯环、环烷母核等烷母核等)的数量与大小来确定；对于未知化合物，可通过的数量与大小来确定；对于未知化合物，可通过一定的预试验及一定的预试验及TLC、PC而大致确定。而大致确定。如甜叶菊苷分子中如甜叶菊苷分子中含有极性部分葡萄糖基，同时含有非极性部分二萜母核，含有极性部分葡萄糖基，同时含有非极性部分二萜母核，这样的结构使其在水中有一定的溶解度，同时疏水性二萜这

37、样的结构使其在水中有一定的溶解度，同时疏水性二萜母核的存在，使其在非极性大孔吸附树脂上较好的被吸附，母核的存在，使其在非极性大孔吸附树脂上较好的被吸附，而极性较大的葡萄糖则难以在非极性树脂上被吸附，从而而极性较大的葡萄糖则难以在非极性树脂上被吸附，从而实现了甜菊苷的分离，故现在多采用实现了甜菊苷的分离，故现在多采用Dl01大孔吸附树脂来大孔吸附树脂来纯化甜菊苷。纯化甜菊苷。又如茶多酚由于含有多个酚羟基，故选用含有酚羟基又如茶多酚由于含有多个酚羟基，故选用含有酚羟基的大孔树脂有利于其吸附分离。的大孔树脂有利于其吸附分离。 30ppt课件 (2)(2)吸附质的分子大小与树脂孔径的关系吸附质的分子大

38、小与树脂孔径的关系 大孔吸附树脂是多孔性物质，其孔径特性可用比表面积大孔吸附树脂是多孔性物质，其孔径特性可用比表面积(S)(S)、孔体积孔体积(V)(V)和计算所得的平均孔半径和计算所得的平均孔半径(r)(r)来表征。假定孔道为圆来表征。假定孔道为圆柱形，则三者关系柱形，则三者关系r r2V/S2V/S。吸附质通过树脂的孔道面扩散到。吸附质通过树脂的孔道面扩散到树脂的内表面被吸附，其吸附能力大小除取决于比表面积外，树脂的内表面被吸附，其吸附能力大小除取决于比表面积外，还与吸附质的分子量和构型有关。树脂孔径的大小，直接影响还与吸附质的分子量和构型有关。树脂孔径的大小，直接影响不同大小的分子自由出

39、入，从而使树脂具有选择性。因此，只不同大小的分子自由出入，从而使树脂具有选择性。因此，只有当孔径对于吸附质足够大时，比表面积才能充分发挥作用。有当孔径对于吸附质足够大时，比表面积才能充分发挥作用。以头孢素以头孢素C C为例，用为例，用AmberliteXAD-4AmberliteXAD-4和和SIP7300SIP7300型进行比较，型进行比较，尽管前者比表面积高，但平均孔径小，因此吸附速度较慢，解尽管前者比表面积高，但平均孔径小，因此吸附速度较慢，解吸不够集中，杂质的分离效果也较差。吸不够集中，杂质的分离效果也较差。 (3)(3)树脂的强度树脂的强度 大孔吸附树脂强度与孔隙率有直接关系，也大孔

40、吸附树脂强度与孔隙率有直接关系，也和制备工艺有关。这类树脂在酸碱中体积变化不大，在溶媒中和制备工艺有关。这类树脂在酸碱中体积变化不大，在溶媒中则有一定程度的溶胀。一般树脂孔隙率越高，孔体积越大，则则有一定程度的溶胀。一般树脂孔隙率越高，孔体积越大，则强度越差。树脂的强度直接影响了树脂的使用寿命，从而影响强度越差。树脂的强度直接影响了树脂的使用寿命，从而影响着树脂法工艺的成本。着树脂法工艺的成本。(4)(4)根据方药的功能主治需要和成分性质选择树脂的种类、型根据方药的功能主治需要和成分性质选择树脂的种类、型号。号。 31ppt课件 综上所述，大孔树脂的选择，必须根据所分综上所述，大孔树脂的选择，

41、必须根据所分离化合物的大致结构特征来确定。离化合物的大致结构特征来确定。首先，要知道所需分离化合物分子体积的大首先，要知道所需分离化合物分子体积的大小，如多糖类、皂苷类、取代苯类等，它们小，如多糖类、皂苷类、取代苯类等，它们分子体积的大小相差明显，一般通过预试验分子体积的大小相差明显，一般通过预试验或文献资料查阅可获得所选用的适当孔径的或文献资料查阅可获得所选用的适当孔径的树脂；树脂；其次，要知道分子中是否存在其次，要知道分子中是否存在酚羟羧基或碱酚羟羧基或碱性氮原子，由此确定树脂的型号。性氮原子，由此确定树脂的型号。 32ppt课件2 . 树脂纯化效果的因素及工艺条件的考查树脂纯化效果的因素

42、及工艺条件的考查 (1)树脂性质树脂性质 如前所述，树脂的理化性质对吸附的影响很大，如前所述，树脂的理化性质对吸附的影响很大，一般要求吸附容量大，吸附速度快和机械强度好。由于树脂一般要求吸附容量大，吸附速度快和机械强度好。由于树脂的孔度、孔径、比表面积及极性不同，故性质亦异，使用时的孔度、孔径、比表面积及极性不同，故性质亦异，使用时必须根据情况加以选择。凡要吸附分子量小的物质，则选择必须根据情况加以选择。凡要吸附分子量小的物质，则选择比表面积高及孔径较小的吸附剂。比表面积高及孔径较小的吸附剂。(2)药液药液pH值值由于由于pH值影响某些药物的解离度，亦即影响该值影响某些药物的解离度，亦即影响该

43、化合物与溶剂的亲和力，从而影响到被大孔树脂吸附的难易化合物与溶剂的亲和力，从而影响到被大孔树脂吸附的难易程度。一般情况下，酸性物质易在酸性溶液中被吸附，碱性程度。一般情况下，酸性物质易在酸性溶液中被吸附，碱性物质在碱性溶液中被吸附。物质在碱性溶液中被吸附。(3)药液浓度药液浓度吸附量与药液浓度符合吸附量与药液浓度符合Frendich和和Angmur经经典吸附式，即药液浓度增加吸附量增加，但药液浓度增加有典吸附式，即药液浓度增加吸附量增加，但药液浓度增加有一定限度，即不能超过树脂的吸附容量。一定限度，即不能超过树脂的吸附容量。33ppt课件 (4)上柱液温度上柱液温度由于吸附过程为一放热反应，温

44、度太高会影由于吸附过程为一放热反应，温度太高会影响吸附效果，经实践证明，室温对实验几乎无影响，超过响吸附效果，经实践证明，室温对实验几乎无影响，超过50摄氏时，吸附量明显下降，故应注意上柱液温度。摄氏时，吸附量明显下降，故应注意上柱液温度。(5)盐浓度盐浓度无机盐的加入降低了吸附质在介质内的溶解度，无机盐的加入降低了吸附质在介质内的溶解度，从而有利于大孔树脂的吸附。有人通过静态吸附量的实验比从而有利于大孔树脂的吸附。有人通过静态吸附量的实验比较，认为无机盐的浓度为较，认为无机盐的浓度为3.5(W/V)时，大孔树脂对人参总皂时，大孔树脂对人参总皂苷的吸附能力最强。苷的吸附能力最强。(6)树脂柱径

45、高比树脂柱径高比 树脂柱内径与其柱高的比例也是影响树脂吸树脂柱内径与其柱高的比例也是影响树脂吸附效果的因素之一。合适的径高比可为分离提供较高的柱效，附效果的因素之一。合适的径高比可为分离提供较高的柱效，从而更有利于大孔树脂的吸附与分离。从而更有利于大孔树脂的吸附与分离。 (7)树脂柱的清洗树脂柱的清洗 化合物经树脂吸附后在树脂表面或内部残留化合物经树脂吸附后在树脂表面或内部残留有许多非极性物质，或吸附杂质成分，必须在清洗过程中洗有许多非极性物质，或吸附杂质成分，必须在清洗过程中洗除，非吸附性成分一般用水即可洗除，而吸附性杂质根据情除，非吸附性成分一般用水即可洗除，而吸附性杂质根据情况可用一定浓

46、度的酸或碱液除去况可用一定浓度的酸或碱液除去(0.1lmolL氢氧化钠或盐氢氧化钠或盐酸酸)，一般情况下洗至近无色即可。，一般情况下洗至近无色即可。(8)洗脱液的选择及解吸洗脱液的选择及解吸根据被吸附物的性质及吸附环境选择根据被吸附物的性质及吸附环境选择适宜的洗脱液进行洗脱和解吸。适宜的洗脱液进行洗脱和解吸。 34ppt课件常用的方法是用低级醇、酮或其水溶液解吸，如常用的方法是用低级醇、酮或其水溶液解吸，如甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、水等等。甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、水等等。所选用的溶剂所选用的溶剂应符合两种要求：一种要求溶剂应能使大孔网状吸应符合两种要求：一种要求溶剂应能使大孔网状吸附剂溶胀，这样

47、可减弱溶质与吸附剂之间的吸附力；附剂溶胀，这样可减弱溶质与吸附剂之间的吸附力；另一种则要求所选用的溶剂应容易溶解吸附物。因另一种则要求所选用的溶剂应容易溶解吸附物。因为解吸时不仅需克服吸附力，而且当溶剂分子扩散为解吸时不仅需克服吸附力，而且当溶剂分子扩散到吸附中心后，应能使溶质很快溶解。到吸附中心后，应能使溶质很快溶解。对弱酸性物质可用碱来解吸，对弱碱性物质则宜对弱酸性物质可用碱来解吸，对弱碱性物质则宜在酸性溶剂中解吸。在酸性溶剂中解吸。吸附若在高浓度盐类溶液吸附若在高浓度盐类溶液中进行时，则常常仅用中进行时，则常常仅用水洗就能解吸。水洗就能解吸。对于易挥发溶质可用热水或蒸汽解吸。对于易挥发溶

48、质可用热水或蒸汽解吸。 35ppt课件总结与展望总结用树脂分离纯化天然产物及天然产物复方已成为一种发用树脂分离纯化天然产物及天然产物复方已成为一种发展趋势，但应明确纯化的目的，充分考虑采用树脂纯化展趋势，但应明确纯化的目的，充分考虑采用树脂纯化的必要性和方法的合理性，尤其是复方混合提取的上柱的必要性和方法的合理性，尤其是复方混合提取的上柱纯化。一般情况下，仅用一个指标、一种洗脱溶剂是不纯化。一般情况下，仅用一个指标、一种洗脱溶剂是不足以说明纯化效果的。足以说明纯化效果的。展望尽管大孔树脂纯化技术是天然产物制药工业中颇具发展前尽管大孔树脂纯化技术是天然产物制药工业中颇具发展前景的实用新技术之一，但它在天然产物及其复方制剂的分景的实用新技术之一，但它在天然产物及其复方制剂的分离精制方面尚存在一些问题，如纯化条件的规范性、应用离精制方面尚存在一些问题，如纯化条件的规范性、应用于复方天然产物的等效性、技术评价的科学性以及安全性于复方天然产物的等效性、技术评价的科学性以及安全性等。等。36ppt课件请老师和同学们多提意见！请老师和同学们多提意见！37ppt课件