阳离子交换树脂课件.ppt

1、单击此处添加副标题内容阳离子交换树脂单击此处输入你的正文，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。色谱综述离子交换层析法（ion exchange chromatography，简称 IEC）是从复杂的混合物中，分离性质相似大分子的方法之一，依据的原理是物质的酸碱性、极性，也就是所带阴阳离子的不同。电荷不同的物质，对管柱上的离子交换剂有不同的亲和力，改变冲洗液的离子强度和 pH 值，物质就能依次从层析柱中分离出来。离子交换树脂的交换反应是可逆的，遵循化学平衡的规律，定量的混合物通过管柱时，离子不断被交换，浓度逐渐降低，几乎全部都能被吸附在树脂上；在冲洗的过程中

2、，由于连续添加新的交换溶液，所以会朝正反应方向移动，因而可以把树脂上的离子冲洗下来 l分為強酸型、中強酸型和弱酸型三類l強酸型樹脂含有RSO3Hl中強酸型樹脂含有PO3H2、PO2H2或OPO2H2l弱酸型樹脂含有COOH或OH l1.溶液的酸碱度溶液的酸碱度l离子交换剂可以简单地理解为一种高分子不溶性酸或碱，因此溶液的酸碱度对离子交换有很大的关系。但交换溶液的氢离子浓度显著增高时，则因同离子效应，抑制了阳离子交换剂中的酸性基团的电离，故离子交换反应就很少进行，甚至不进行。通常强酸性交换剂交换液的pH应大于2，弱酸性交换剂的交换液pH应在6以上。2.对交换离子的选择性对交换离子的选择性l离子交

3、换剂对交换化合物来说，主要取决于化合物的解离离子的电荷，半径及酸碱性的强弱。解离常数大，酸碱性置换容易，但洗脱相对较难。解离离子价数越高，电荷愈大，则它的吸附性愈强，愈易交换在树脂上。碱金属，碱土金属及稀土元素还与它们的原子序数有关，前者原子序数大的则交换吸附就强，稀土元素的原子序数小，其交换吸附强。l3.被交换物质在溶液中的浓度被交换物质在溶液中的浓度l欲交换分离的化合物，离子交换操作通常是在水溶液或含有水的极性溶剂中进行，这样有利于解离与交换。浓度低的溶液对离子交换剂的选择性大。l在高浓度时解离度会趋向减少，有时会影响吸附次序及选择性；浓度过高时，与，亦会引起树脂表面及内部交联网孔收缩，影

4、响离子进入网孔。所以一般实验操作时，所用的溶液的浓度应该略稀，有利于提取分离。l4.温度的影响温度的影响l对稀溶液温度的改变对交换的性能影响不大，但在0.1N以上浓度时，温度升高对水合倾向大的离子容易交换吸附。同时离子的活性系数增大，对弱酸，弱碱交换剂来说，其交换率有较大的影响。一般温度增高，离子交换速度加快，在洗脱时亦可提高洗脱能力。但对不耐热的交换剂应注意提高温度的条件，避免引起交换剂的破坏。l5.溶剂的影响l通常在水中进行交换，亦可采用含水的极性溶剂。但在极性小的溶剂中难以进行交换或不进行交换，而且选择性也减少或消失。l 离子交换反应发生在固、液两相之间，反应速度一般较慢，所以反应速率对

5、分离情况影响很大。l当溶液中的A离子与树脂上的B离子发生交换反应时，整个过程可分为如下几部：l（1)离子A到达树脂表面。溶液的搅拌或在树脂柱中的流动有利于这个过程。但由于树脂表面总有一层溶液的薄膜，A必须在此膜内扩散并透过。此膜厚度与搅拌强度有关，一般为10-210-3cm。l（2)离子A在树脂内扩散到交换位置。l（3）A和B在交换位置上发生交换反应。l（4 反应后释放出的B从交换位置扩散到树脂表面。l（5)离子B从树脂表面通过液膜扩散到溶液中.l（1)树脂粒度l 小颗粒树脂总是相应于大的交换速度。颗粒均匀的树脂比颗粒不均匀的树脂的交换速度高。l（2)树脂交联度l 树脂交联度越大，树脂的溶胀性

6、越差，从而影响离子在颗粒内部扩散的速度。l（3)温度l 提高温度既提高了扩散速度，又提高了扩散反应速度，从而加快了整个交换速度。l（4)溶液浓度l 一般情况下，在溶液浓度小于0.01M时，总的交换速度可以由膜扩散决定。当浓度增加时，膜扩散速度上升；浓度达1.0M以上时，树脂内扩散常变成控制步骤。因而，继续提高溶液浓度对提高反应速度就不再有效了。l（5)树脂的空隙度 l 空隙度越小，离子交换速度就越快。l（6)搅拌速度l 加大搅拌速度可以减小膜厚度，从而提高扩散速度。但搅拌速度达一定值以后，交换反应速度便不再上升。液膜扩散速度随水流速增加而增大。l（7)交换离子的性质l 主要是离子的价态和水化离

7、子的大小。在树脂内扩散的离子是由于树脂的固定的离子库仑力的吸引而扩散进入的，故离子价态越高，吸引力越大，扩散速度越快。水化离子越大，则越难扩散。l 除上述各因素外，在非水介质中，尤其在非极性溶剂中，交换速度要慢的多，有时只有在水溶液中的千分之一。其原因之一是树脂在非水溶剂中的溶胀要小的多，同时也是因为在非水溶剂中解离的少，只能提供较少的可交换离子。基同样原因，弱酸和弱碱型的树脂的溶胀也较小，只能提供较低的交换速度。離子交換樹脂使用前，先以蒸餾水除去其內之雜質，並以 NaOH 和 HCl 處理樹脂，使其上的官能基完全露出。树脂在运行前必须按以下步骤，进行预处理。树脂装入交换柱，必须用软化水或除盐

8、水进行反洗树脂层。用树脂体积2倍4%HCl，以24m3/h的流速通过树脂层，超过树脂层 0.2m 浸泡 24 小时，再用盐水正洗，流速 1520m3/h，直到流出液呈中性。再用树脂体积 2 倍 4%NaOH 通过树脂层超过树脂层 0.2m 处，浸泡 24 小时，再用盐水正洗，直到流出液呈中性。l1、贮存运输l 应贮存在密封容器内，避免受冷或爆晒。l 贮存温度：440之间。l 树脂贮存期为2年，超过2年复检合格方可使用。若发现树脂失水，不能直接向树脂中加水，应先加入适量浓食盐水，使树脂恢复湿润。l 运输贮存中应保护好标记，以免与外界树脂混淆。l 应防止包装物挤破，不能野蛮装卸。、总交换容量，表示

9、每单位数量(重量或体积)树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。、工作交换容量，表示树脂在某一定条件下的离子交换能力，它与树脂种类和总交换容量，以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。、再生交换容量，表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量,表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。通常，再生交换容量为总交换容量的 5090%(一般控制7080%)，而工作交换容量为再生交换容量的 3090%(对再生树脂而言)，后一比率亦称为树脂的利用率。l 在经典的离子交换色谱法中，所用的是长10-50cm,内径内径10-30mm的玻璃柱管，里面填充的是粒径在0.0750.25mm范围的交

10、换树脂。淋洗液从柱的顶端加入，靠重力作用自然流下，样品也从柱的上端加入，将流出物分段收集后，再另外进行分析。但这样的操作费时、分离效率低、不能进行微量成分的分离与分析，不能连续监测柱流出物成分的变化。这样的操作仅仅用于分离或制备，若用于分析则实用价值不大。l 下面介绍柱式操作过程的一些主要方面。（一）树脂的选择l 选择哪种树脂，必须考虑被分离物质带何种电荷及其电性强弱、分子的大小与数量，同时还要考虑环境中存在的离子以及它们的性质。l 如果交换对象是阳离子，则选用阳离子交换树脂；如果交换对象是阴离子，则用阴离子交换树脂；对配合物，要根据它们的电荷选择树脂；对于两性的氨基酸，应当根据具体的pH要求

11、选用树脂。l 强酸强碱性树脂可以在酸性、中性、碱性环境中使用；弱酸性树脂应在碱性环境中使用（RCOOH树脂pH6，ROH树脂pH10）；弱碱性树脂宜在酸性环境中使用。l 吸附性强的离子选用弱酸或弱碱性树脂，若用强酸或强碱性树脂吸附，洗脱和再生就比较困难。弱酸或弱碱性树脂由于对H+和OH-有较大的亲和力，洗脱方便。吸附性弱的离子，选用强酸或强碱性树脂。l如果离子反应属于中性盐分解反应，选用强酸或强碱性树脂。l 用盐型树脂，流出液的pH较稳定；用H+或OH-型树脂，由于交换析出H+或OH-，流出液的pH会改变。l 对于大分子物质，宜选用大孔树脂或交联度底的树脂。l 树脂的粒度、形状、密度、容量、稳

12、定性都要依过程的具体情况而定。l（二）柱上操作l1 树脂的处理（已述）l l2 装柱 装柱时要防止节和气泡的产生。节是柱内产生明显的分界线。这是由于装柱不均匀造成树脂时松时紧。气泡的发生往往是装柱时没有一定量的液体覆盖而混入气体造成的。要做到均匀装柱，柱内要有一定高度的水面，树脂要与水混合倾入，借助水的浮力使树脂自然沉积，操作尽可能均匀连续。l3 通液l 溶液准备好（包括温度控制）之后，便可进行通液交换操作。通液的目的可以是吸附、洗涤、洗脱、再生等等。无论那种操作，速度控制十分重要的。流速可以通过计量泵、阀、流量计、液位差等手段调节。小型实验中的简单装置，可通过收集量和滴数等方法控制。l实验室

13、常用线流速表示速度，单位为Ml/(cm2.min).，即每分钟单位柱截面上通过的溶液的毫升数。l 流速的选择应服从交换或洗脱的质量要求，一般应寻求在质量保证下的最大流速。在实验室条件下，流速往往控制在12 Ml/(cm2.min).。在分离过程中，往往要分部收集流出液以获得纯物质。l4 再生l 树脂经过使用后欲使其恢复原状的操作就是再生。树脂的再生可采用动态法和静态法。静态法是将树脂倾入容器内再生。动态法是在柱上通过淋洗再生。动态法简便实用，效率也高。l 要依据树脂的失效原因选择再生剂。通常仍是酸和碱，有时是中性盐。再生时流速比通液交换时要低。柱内如存在气泡和孔隙，再生时应除去，通常是通过再生

14、剂前用水反洗，水流逆向通过交换柱，使树脂松动，排除气泡。阳离子交换树脂在医学上的应用用于治疗水肿症 服用NH4-型羧酸阳离子交换树脂，钠离子被树脂交换吸附，随粪便排出体外，减少了胃肠道吸收的钠离子量，从而维持了血液与组织液间的渗透平衡，使水肿消失。用于治疗高血钾症 国外曾用铵型羧酸阳离子交换树脂治疗高血钾症，后来研究证明Na-型强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂效果更好。树脂在肠内交换吸附钾离子后随粪便排出体外，减少了肠对钾的吸收，防止了高血钾症的产生。用于检查胃酸 服用奎宁型或亚甲蓝型羧酸阳离子交换树脂，该树脂在胃中与胃酸发生交换，奎宁或亚甲蓝被氢离子置换进入胃液，又被胃肠道吸收经尿排出，其置换量

15、与胃液酸度成正比。两小时后用荧光分光光度法测定排泄至尿中的奎宁或亚甲蓝的浓度，再与正常值比较，很容易确定其人胃液的酸度是否正常。用于处理血液 用混合树脂处理血液，不仅能除去钙、镁离子，而且能吸除肝炎病毒、纤维蛋白元，对热不稳定的蛋白质，这样就制得了巴氏灭菌的血浆蛋白溶液（PPS)。临床试验证明PPS是一种优良的血液代用品，可贮藏两年之久。一、阳离子交换树脂在分离生物碱中的应用分离钩吻总生物碱 钩吻总生物碱具有良好的抗癌作用，其树脂法提取工艺如下：取干燥的钩吻根碎片1克，加0.3%硫酸水溶液浸泡2天，过滤，滤渣再浸泡一次。合并滤液，用氢氧化钠调 PH至5.0，通过0017强酸性阳离子交换树脂。用

16、2mol/L的HCl洗脱生物碱，洗脱液用NaOH中和，调PH至11,以氯仿萃取2次，浓缩萃取液至干，总收率为1.07%，纯度大于96%。阳离子交换树脂在天然产物提取分离中的应用 离子交换吸附总生物碱后，可根据各生物碱组分的碱性的差异，采用分部洗脱的方法，能将生物碱组分一一分离。樊振民等对3种常用的分离方法进行总结，给出下图所示的工艺流程。方法1中草药粉末稀酸水溶液树脂柱流出液（弃去）水洗至中性方法2方法3取出树脂，稍凉方法1以不同浓度的酸性水或醇液分步解吸洗脱液1洗脱液2洗脱液3弱酸性生物碱中强酸性生物碱强碱性生物碱方法2用饱和NaHCO3溶液润湿有机溶剂提取树脂提取液10%NaHCO3溶液润

17、湿，溶剂提取弱碱性生物碱提取液中强碱性生物碱树脂10%氨水润湿，溶剂提取树脂（回收）提取液强碱性生物碱方法3用浓氨水碱化，晾干后置提取器以乙醚回流提取提取液弱碱性生物碱树脂用氯仿回流提取提取液中等极性生物碱树脂用乙醇回流提取树脂（回收）提取液强极性生物碱例2 阳树脂对盐酸麻黄碱交换吸附与解离研究不同阳离子树脂对盐酸麻黄碱的交换作用 选用的3种强酸性阳离子树脂对盐酸麻黄碱的吸附结果如表1所示。结果表明，三种树脂在3060分钟内对盐酸麻黄碱可以进行最大限度的交换，其中1#树脂的交换效果最好，因此，在以后的实验中均以1#树脂为交换材料。表1 三种强酸型树脂对盐酸麻黄碱的交换作用。上述树脂为上海化学试

18、剂公司（1#树脂）、江苏江阴市有机化工厂（2#树脂）和丹东化工三厂（3#树脂）生产的强酸性树脂（0017）等离子交换树脂。树脂 交换时间（分）交换量（%）1#1096.03097.06097.312097.02#1093.73094.56094.312092.73#1089.53092.46096.312096.12 不同PH条件下盐酸麻黄碱与阳离子交换树脂的 交换作用盐酸麻黄碱在不同的PH条件下与阳离子交换树脂的亲和力差异很大，在弱碱和酸性溶液中与树脂的亲和力很强，强碱性环境中则不利于同树脂的亲和（表2）。PH 24681012交换率（%）99.099.098.997.095.317.8这说

19、明在酸性环境中，少量的盐酸麻黄碱可以完全被树脂交换，这给在麻黄碱提取过程中对麻黄碱的粗提液进行酸化并用离子交换树脂交换提供了可靠的理论根据。进一步观察树脂对盐酸麻黄碱的最大交换量时发现，每毫升树脂可以完全交换10毫克盐酸麻黄碱（图3），在盐酸麻黄碱浓度仅有0.1ml/mg时，选用的树脂亦可以将其交换3 酸、碱和盐对盐酸麻黄碱解离的影响 选用了2.0mol/LHCl、2.0mol/LNaCl 和2.0mol/LNaOH溶液作为解离液。通过对解离液的吸收光谱与盐酸麻黄碱在酸、碱、盐条件下的吸收光谱比较发现，光谱完全一致，说明麻黄碱从树脂上交换下来，其解离效果分别为44.4%、33.1%和47.4%

20、。可见，以2.0mol/LNaOH作为解离液时的效果最好，但考虑到后续的纯化处理等步骤，选用2.0mol/LHCl作为解离液更为合适一些。4 温度对解离的影响观察不同温度对解离效果的影响时看到，温度对解离的影响不是很大（表3），尤其是从25 升高到45 时，表明在室温条件下进行解离即可取得较好的解离效果，因此初步选用25 作为解离时的温度。温度（）15253545解离效果（%）38.044.447.148.55 有机溶剂对解离的影响为了提高解离效果，选用了有机溶剂作为增强剂，它们分别是乙醇、乙二醇、乙腈和四氢呋喃，在10%浓度下的解离结果分别是48.6%、38.6%、53.7%、和60.1%，

21、从价格因素和毒性来考虑，以乙醇作为增强剂较为合适，且浓度在15%左右时较好（表4）。乙醇浓度（%）05101520解离效果（%）44.4 47.848.6 56.959.8结果 在弱碱和酸性溶液中树脂对盐酸麻黄碱的亲和力很强，强碱性环境则不利于同树脂的亲和；用2.0Mol/L的NaOH或2.0Mol/LHCl作为解离液时的解离效果优于2.0Mol/LNaCl溶液的解离液效果；温度对解离的影响不是很大，在室温条件下进行解离即可取得较好的解离效果；选用了有机溶剂乙醇、乙二醇、乙腈和四氢呋喃作为解离增强剂，以乙醇较为合适，且其浓度在15%左右时较好；二、离子换树脂法提取分离多肽、蛋白质和酶多肽、蛋白

22、质和酶是由 氨基酸缩合的生物高分子。由于某些氨基酸残基含有羧基或碱基，使这些生物高分子成为两性物质。因此，在一定的PH条件下，离子交换树脂能够提取、分离和纯化多肽、蛋白子和酶。蛋白子和酶在强酸或强碱的条件下不稳定，强烈的疏水作用也会使其变性，因此所用的树脂应当是亲水的弱酸树脂或弱碱树脂。例如，聚丙烯酸系列的弱酸树脂，以纤维素、葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶为载体的弱酸或弱碱脂等均适用于生物高分子的分离与纯化。应用这些树脂从动物、植物、微生物及其代谢产物中分离纯化天然多肽、蛋白质和酶的研究报道甚多，表2中仅是部分实例。蛋白质和酶离子交换树脂天花粉蛋白质CM-Sephadex G-50胎盘免疫球蛋白CM-

23、Sephadex G-50HIV-1反转录酶阴离子交换树脂葡萄糖氧化酶#110弱酸树脂细胞色素CD160A树脂小鼠腹水单克隆抗体阳/阴树脂混合床胰蛋白酶DEAE-纤维素流感病毒蛋白TSK IEX 645 DEAE牛血清白蛋白DEAE-Sephadex A50三、离子交换法提取分离天然酸性有机化合物例1 甘草酸是甘草的有效成分可先用阴离子交换树脂（OH型）富集甘草酸，以4-6%氨水洗脱后，再用弱酸性阳离子交换树脂（H+）除去铵离子，可得到高纯度的甘草酸。例2 为纯化粘康酸（己二烯二酸），克使发酵液依次通过吸附树脂Diaion HP20柱和强酸性阳离子交换树脂Diaion SK102柱先除去杂质，

24、然后吸附在弱碱性阴离子交换树脂柱上，经水洗涤后，以稀氢氧化钠溶液解吸，产物的收率为95%，纯度达到99.6%。四、离子交换树脂法分离纯化核苷酸及核酸核苷酸及脱氧核苷酸为两性化合物，含有可形成阳离子的碱基和可形成阴离子的磷酸基，因此用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂皆可对其进行分离和纯化。脱氧核糖核酸酶解后，水解产物吸附在#2017或#2014（OH-型）阴离子交换树脂上，用0.2 盐酸洗脱，洗脱液经一系列后处理，得到四种脱氧核苷酸钠的混合物（即5-dAMP-Na、5-dTMP-Na、5-dCMP-Na、5-dGMP-Na）将四种核苷酸混合物的水溶液通过弱酸性阳离子交换树脂柱，以水洗脱，分部收集，

25、可依次分离出纯的5-dAMP-Na、5-dTMP-Na、5-dCMP-Na、5-dGMP-Na。五、离子交换法提取分离氨基酸氨基酸是一类含有氨基和羧基的两性化合物，在不同的PH条件下能以阳、阴或两性离子的形式存在。因此，应用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂均可富集分离氨基酸。应用离子交换树脂从蛋白质水解液中提取分离氨基酸的工艺见图1，其中脱酸和脱色的顺序可以互换。树脂脱色法是近年来发展起来的一种新技术，应用HD-I大孔酚醛型弱酸树脂或大孔聚苯乙烯型树脂对猪血粉水解液连续脱色的效果优于活性炭。在酵母水解制备混合氨基酸的工艺中，#732阳离子交换树脂可用于最后的分离纯化步骤。天然蛋白质原料水解水解液

26、脱酸、脱色清液吸附或沉淀除酪氨酸等滤液离子交换饱和树脂柱分部解吸酸性氨基酸中性氨基酸碱性氨基酸分部分离纯氨基酸工艺流程示意图 混合氨基酸一般在阳离子交换树脂上分离为纯氨基酸组分，其分离原理是基于树脂对不同氨基酸的选择性。选择性大小的顺序为：碱性氨基酸中性氨基酸酸性氨基酸。当解析时，氨基酸的流出顺序正好相反，酸性氨基酸最后流出树脂柱。决定树脂对氨基酸选择性的 另一个重要因素是氨基酸侧链的疏水性。由于大多数树脂的基体是疏水的，因而氨基酸侧链的疏水性越大，它在树脂柱上的保留时间越长。目前，用发酵法可生产谷氨酸、赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、精氨酸、组氨酸、脯氨酸、鸟氨酸、和瓜氨酸等，阳离子交换树

27、脂是从发酵液中提取分离氨基酸的理想分离材料。原料树脂类型分离得到的氨基酸猪血粉#001 7阳树脂AspGluLeuHisLys Arg#110，#001 7，D371ArgLysHisPhePheTyr等含COOH&SO3H的阳树脂HisLysArg等猪血母液#732阳树脂TyrPhe及混合氨基酸猪毛#732阳树脂Lys等鸡毛#732树脂/#711树脂ProAlaARG等鱼皮鱼鳞阳离子交换树脂Pro等用离子交换树脂分离混合氨基酸的一些实例列于表1 l氨基酸可用多种液相色谱模式分离。在pH小于氨基酸pK的酸性溶液中，氨基酸的氨基带正离子，可采用阳离子交换色谱法；在pH大于氨基酸pK的碱性溶液中，

28、氨基酸的氨基带负离子，可采用阴离子交换色谱法；当pH等于氨基酸的等电点时，氨基酸为中性离分子，可采用正相或反相HPLC。阳离子交换色谱法分离氨基酸的应用实例较多，多数氨基酸分离仪采用的就是阳离子交换色谱柱。下图是19种氨基酸在阳离子交换色谱柱上的分离色谱图.色谱条件：阳离子交换树脂#2622（4.6mm i.d.60mm）；茚三酮柱后衍生检测，检测波长570nm；进样量10uL。六、离子交换树脂法纯化糖类化合物 糖类化合物分子中含有许多醇羟基，只有极弱的酸性，如葡萄糖的离解常数仅6.610-13，但在中性水溶液中仍能与强碱性阴离子交换树脂（OH-型）发生离子交换作用而被吸附，并易被10%NaC

29、l水溶液解析。可惜许多糖类物质在强碱性条件下会发生异构化和分解反应，因而限制了OH-型强碱性阴离子交换树脂在糖类物质分离纯化中的应用。由于多羟基化合物与钙盐、钡盐有较强的亲和力，因此发展了另一种离子交换树脂法，用于糖类化合物的分离纯化。将磺化聚苯乙烯型阳离子交换树脂转化为钙型，用作固定相，可分离葡萄糖和果糖、木糖醇和山梨醇等。阳离子交换树脂分离木糖醇和山梨醇树脂的处理和转型 树脂用去离子水充分漂洗，除去机械杂质，过筛，截取一定筛分的树脂供实验用。用湿法将树脂装入层析柱中，先用3mol/dm3的HCl淋洗，使树脂转化H+型。然后根据需要用5%的FeCl36H2O、Al2(SO4)318H2O、C

30、r2(SO4)36H2O、Ba（NO3)2、Co(NO3)26H2O、CH3COONH4水溶液淋洗，使树脂分别转成Fe3+、AL3+、Cr3+、Ba2+、Co2+和NH4+型。洗脱液流量对分离的影响 由液相层析理论可知，当其它条件固定时，只有当洗脱液流量低于某一数值时，才能使二物质得到最充分的分离。本实验用层析柱内径为3cm，长为100 cm，当层析温度为55，进样量木糖醇和山梨糖醇均 为30%的浓度、10 ml时，不同类型树脂的最适宜洗脱液流量见表1所示。可知，D031大孔树脂与0017凝胶树脂相比，其最适宜洗脱液流量较大而树脂的三价金属离子基型对糖醇的吸附能力较差，故它们的流量较小。离子树

31、脂H+NH4+Co2+Ba2+Al3+Fe2+Cr3+D031 3.14.03.52.02.52.40017 2.52.64.54.02.12.2层析 3.22.55.04.22.02.52.5层析*4.82.76.85.02.02.83.0表1 不同类型树脂的最适宜洗脱液流量（ml/min）*树脂平均粒度为0.23mm，其余均为0.30mm3 树脂类型和离子基型对分离的影响 离子交换树脂主要起吸附剂作用，多元醇通过范德华力，氢键和与金属离子的螯合作用而为树脂吸附，根据作用力强弱不同而得到分离。表2是不同类型树脂，在55 和最适宜洗脱液流量下对木糖醇和山梨糖醇分离的影响。由表2可知，平均粒度为

32、0.23mm 的层析Fe3+和H+型树脂分离最佳，虽然H+型树脂对木糖醇和山梨糖醇的分离度稍低于Fe3+型，但使用H+型时，可采用几乎高于Fe3+型一倍的洗脱液流量，可以大大缩短时间，提高单位时间内的层析操作次数，在工业生产上是有利的。离子树脂H+NH4+Co2+Ba2+Al3+Fe2+Cr3+D031 0.330.280.130.120.280.320.260017 0.110.100.050.040.100.080.10层析 0.230.210.100.120.160.180.15层析*0.410.330.210.210.300.470.38表2 不同类型树脂对分离度RS的影响*层析温度5

33、5，洗脱液流量为表1所示最佳值。*树脂平均粒度为0.23mm，其余均为0.30mm图2，图3是平均粒度为0.23mm 的层析树脂Fe3+和H+型在最佳操作条件下，层析流出液中糖醇分配图。图2图34 层析温度对分离的影响当以水系溶剂作为液相层析的洗脱液时，提高层析温度，将使洗脱液的粘度降低，提高了柱的渗透性和传质速率，故可提高分离程度。但温度过高时，解吸速度增加，物质在柱上的滞留过短，所以将使分离度下降。由表3可知，几种树脂的最佳层析温度均为55。温度树脂40505560D031H+0.090.140.330.20层析*Fe3+0.100.130.470.15层析*H+0.110.110.410

34、.125 洗脱液组成对分离的影响研究发现，以阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）的含醇水溶液作为洗脱剂，可以明显提高分离程度。以层析Al3+型树脂为例，当层析温度为55，洗脱液流量为2.6ml/min时，洗脱液组成对分离的影响见表 4所示。洗脱液组成 H2O SDS10-3mol/dm3(水溶液)SDS10-3mol/dm3(3%乙醇溶液)SDS10-3mol/dm3(3%丙醇溶液)RS 0.160.170.260.286 进样量和试样浓度对分离的影响我们研究了层析Fe3+型树脂，在55，流量为2.8 ml/min时，进样浓度和进样量对分离的影响，但浓度均为30%，不同进样量的影响见图4。

35、当进样量在2-12g间，其保留体积基本相同，说明在这范围内，进样量均未超过树脂的吸附容量，当层析流出液中糖醇分配图中的峰宽，随进样量线性增加，这将使峰形重叠，分离度下降，在本文条件下，进样以3 g为宜。图5表明，当进样量恒定为3g 时，进样浓度增加，山梨糖醇的保留体积差逐渐增加，有利于二者的分离，考虑到工业上的使用，我们认为30%的浓度是合适的。图4图5结论结果表明，层析H+、Fe3+型和D031H+树脂能有效地分离木糖醇和山梨醇。最适宜温度均为55，最适宜洗脱液流量：层析H+及Fe3+型树脂分别为4.8ml/min和2.8ml/min,D031H+型为3.0ml/min。以10-3ml的十二

36、烷基硫酸钠的3%正丙醇溶液为洗脱液能明显提高分离能力。七、离子交换树脂发提取分离纯化抗生素在发酵液中，抗生素的浓度较低，提取时溶剂消耗高，效率低；利用离子交换树脂可以选择性地吸附分离多种离子型抗生素，不仅回收率较高，而且纯度较好。抗生素分子中往往含有多种化学基团，在强酸条件下容易发生化学变化，导致药理活性丧失。因此，提取分离所用的离子交换树脂主要为弱酸性阳离子交换树脂。即使偶尔用到强酸树脂，通常也先将阳离子交换树脂转化为Na+型或NH4+型。一些抗生素提取纯化所用树脂的类型如下：弱酸树脂：碳霉素、金霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素、新霉素、粘杆霉素、杆菌肽、万古霉素、瑞斯托霉素、巴龙霉素、先锋霉素、满霉素、肉桂霉素、争光霉素、链霉素、庆大霉素强酸树脂：春雷霉素、结核霉素、卷曲霉素、抗生素8510强酸树脂（Na+)：夹竹桃霉素、红霉素例1 从发酵液中提取卡那霉素的工艺研究1 不同类型阳离子交换树脂对发酵液静态吸附和动态吸附的性能比较2 D4阳离子交换树脂饱和后除杂条件的优化3 PH条件的选择结语经过对不同类型阳离子交换树脂的静态吸附性能和动态吸附性能的比较，筛选出KM吸附总量较好、杂质吸附量较少和KMB吸附量高的D4树脂；确定了较佳的吸附富集条件为：上柱发酵液的PH7.0；确定了除杂质的洗脱液为硫酸铵溶液。l 谢 谢学习交流共同提高感谢观赏