1、一、大孔吸附樹(shù)脂 1、大孔吸附樹(shù)脂簡(jiǎn)介 大孔樹(shù)脂吸附技術(shù)是上世紀(jì)七十年代發(fā)展起來(lái)的一種新工藝，是由苯乙烯、二乙烯或a-甲基丙烯酸酯等聚合而成的高分子網(wǎng)狀孔穴結(jié)構(gòu)。藥液通過(guò)大孔樹(shù)脂吸附，其中的有效成分吸附在樹(shù)脂上，再經(jīng)洗脫回收，可除掉藥液中雜質(zhì)，是一種純化精制藥的有效方法。非極性吸附樹(shù)脂在吸附藥液中成分時(shí),主要是依靠物理結(jié)構(gòu)（如比表面、孔徑等）起作用，不同的樹(shù)脂有不同的針對(duì)性。其操作的基本程序大多是：提取液通過(guò)大孔樹(shù)脂吸附上有效成分的樹(shù)脂洗脫洗脫液回收洗脫液干燥半成品。該技術(shù)目前已較廣應(yīng)用于新藥的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)中,主要用在分離和提純過(guò)程中。 2、大孔吸附樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn) 經(jīng)大孔樹(shù)脂吸附技術(shù)處理后，可有效地

2、去除水煎液中大量的糖類、無(wú)機(jī)鹽、黏液質(zhì)等吸潮成分，有利于多種中藥劑型的生產(chǎn)，增強(qiáng)產(chǎn)品的穩(wěn)定性。大孔樹(shù)脂吸附技術(shù)還能縮短生產(chǎn)周期,所需設(shè)備簡(jiǎn)單。免去了靜置沉淀、濃縮等耗時(shí)多的工序。采用此技術(shù)對(duì)中藥材中皂苷類、生物堿類、黃酮及內(nèi)酯類等有效成分的提取應(yīng)用效果較好。3、大孔吸附樹(shù)脂吸附機(jī)理 大孔吸附樹(shù)脂是吸附性和分子篩性原理相結(jié)合的分離材料，根據(jù)吸附力的不同及分子量的大小，在大孔吸附脂上經(jīng)一定的溶劑洗脫而分開(kāi).吸附性：范德華引力或生成氫鍵的結(jié)果。篩選原理：本身多孔性結(jié)構(gòu)所決定。.4、常用大孔樹(shù)脂的性質(zhì)型號(hào)粒徑范圍（mm）平均孔徑（A）比表面積極 性應(yīng)用D10190-100500-550非極性主要于銀杏

3、黃酮、人參皂甙、三七皂甙、雙花鏈翹、茶多酚、大豆異黃酮、葛根素、甜菊糖、甘草酸、葉綠素等天然藥物的提取和精制。YWD0.31.290-100500-550弱極性人參皂甙、三七皂甙、絞股蘭皂甙、大豆異黃酮、山楂黃酮、紫蘇色素、紫甘薯色素、甘蘭色素、黑米紅色素、葛根素、石蒜生物堿、加蘭他敏、枸杞色素、淫羊藿黃酮、黃芪多糖、D14000.31.265530570非極性丹酚酸B、番瀉葉苷、人參皂苷、多種中草藥的提煉和脫色，處理工業(yè)廢水中的非極性有機(jī)物，如造紙廢水和農(nóng)藥廢水處理等。DM13090-100500-550中極性銀杏黃酮內(nèi)酯、人參皂苷、茶多酚等天然藥物的提取和精制5、影響分離的因素 5.1 分

4、子極性大?。合嗨普咭子谖?。 5.2分子體積：分子篩原理，分子越大，越易從樹(shù)脂間隙中洗脫下來(lái)，如多糖類物質(zhì) 5.3 PH值：非極性大孔樹(shù)脂對(duì)生物堿的0.5%鹽酸溶液進(jìn)行吸附，其吸附作用很弱，極易被水洗脫下來(lái)，生物堿回收率很高。 5.4樹(shù)脂柱的清洗：常用水、低度醇、弱堿、弱酸。 5.5 洗脫液的選擇: 對(duì)非極性大孔吸附樹(shù)脂，洗脫劑極性越小，洗脫能力越強(qiáng)。對(duì)中等極性大孔樹(shù)脂和極性較大的化合物來(lái)說(shuō)，則用極性較大的洗脫劑為佳。根據(jù)吸附力強(qiáng)弱選用不同的洗脫劑及濃度。為達(dá)到滿意的效果，可通過(guò)幾種洗脫劑濃度的比較來(lái)確定最佳洗脫濃度。實(shí)際工作中甲醇、乙醇、丙酮應(yīng)用較多。6、操作 a 樹(shù)脂預(yù)處理:新購(gòu)樹(shù)脂以除去

5、含有分散劑、致孔劑、惰性溶劑等化學(xué)殘留。一般來(lái)說(shuō)新樹(shù)脂用乙醇濕法裝柱，繼續(xù)用乙醇洗脫至流出液與水混合不呈現(xiàn)白色乳濁現(xiàn)象即可，水洗至無(wú)醇。 b 裝柱：一般濕法裝柱，常用溶劑水、乙醇。 c 上樣：一般有效物質(zhì)溶于水中，適當(dāng)濃度，過(guò)濾或離心去除不溶物，以防止堵塞樹(shù)脂。 d 洗脫：常用水、低度到高度乙醇洗脫。 e 樹(shù)脂再生:樹(shù)脂使用一定周期后,吸附能力降低或受污染嚴(yán)重時(shí)需強(qiáng)化再生，其方法是加入高于樹(shù)脂層10cm的3%-5%鹽酸溶液浸泡2-4小時(shí)，繼用3-4倍樹(shù)脂體積同濃度的鹽酸溶液通柱,然后用凈水洗至接近中性；再用3%-5%的氫氧化鈉溶液浸泡4小時(shí)，最后淋洗通柱,用同濃度的3-4倍樹(shù)脂體積的氫氧化鈉溶

6、液通柱，最后用凈水清洗至PH值為中性,備用。7、術(shù)語(yǔ)：柱體積、保留體積、上樣量、固收率、含量、絕對(duì)收率、相對(duì)收率、流速 8、實(shí)例（思考：柱層析過(guò)程控制） 銀杏葉提取物、番瀉葉提取物、丹酚酸B、西洋參皂苷提取物、麥冬皂苷提取物 二、聚酰胺樹(shù)脂1、聚酰胺樹(shù)脂性能簡(jiǎn)介：    聚酰胺是由酰胺鍵聚合形成的高分子化合物。其酰胺基可與羥基酚類，酸類，醌類，硝基等化合物以氫鍵形成結(jié)合而被吸附 ，其脂肪長(zhǎng)鏈可作為分配層析的載體。聚酰胺在含水系統(tǒng)中層析時(shí)，聚酰胺作為非極性固定相，其層析行為反向柱層析；在非水溶劑系統(tǒng)時(shí)，聚酰胺作為分配層析的載體，其層析行為為正向柱層析。聚酰胺特別適用

7、于多元酚類化合物的分離，如黃酮、醌類、酚酸、含羰基化合物、羧基化合物等。由于其對(duì)鞣質(zhì)吸附強(qiáng)，也可用于將植物粗提物中的鞣質(zhì)除去。2、 預(yù)處理：    取聚酰胺以90-95%乙醇浸泡，不斷攪拌，除去氣泡后裝入柱中。用3-4倍體積的90-95%乙醇洗脫，洗至洗脫液透明并在蒸干后無(wú)殘?jiān)ɑ驑O少殘?jiān)?。再依次?-2.5倍體積5%NaOH水溶液、1倍體積的蒸餾水、2-2.5倍體積的10%醋酸水溶液洗脫，最后用蒸餾水洗脫至pH中性，備用。3、 再生：    一般用5%NaOH水溶液洗脫，洗至NaOH水溶液顏色極淡為止。有時(shí)因某些鞣質(zhì)與聚酰胺有不可

8、逆吸附，用NaOH水溶液很難洗脫，可用5%NaOH在柱中浸泡，每天將柱中的NaOH水溶液放出一次，并加入新的5%NaOH水溶液，這樣浸泡一周后，鞣質(zhì)可基本洗脫完。然后用蒸餾水洗脫至pH8-9，再用2倍量的10%醋酸水溶液洗脫，最后蒸餾水洗脫至pH中性，重復(fù)使用。三、氧化鋁（極性吸附）氧化鋁可能帶有堿性（因其中可混有碳酸鈉等成分），對(duì)于分離一些堿性中草藥成分，如生物堿類的分離頗為理想。但是堿性氧化鋁不宜用于醛、酮、醋、內(nèi)酯等類型的化合物分離。因?yàn)橛袝r(shí)堿性氧化鋁可與上述成分發(fā)生次級(jí)反應(yīng)，如異構(gòu)化、氧化、消除反應(yīng)等。除去氧化鋁中絢堿性雜質(zhì)可用水洗至中性，稱為中性氧化鋁。中性氧化鋁仍屬于堿性吸附劑的范

9、疇，本適用于酸性成分的分離。用稀硝酸或稀鹽酸處理氧化鋁，不僅可中和氧化鋁中含有的堿性雜質(zhì)，并可使氧化鋁顆粒表面帶有NO3一或CI一的陰離子，從而具有離于交換劑的性質(zhì)，適合于酸性成分的層析，這種氧化鋁稱為酸性氧化鋁。供層析用的氧化鋁，用于拄層析的，其粒度要求在100160目之間。粒度小于100目，分離效果差；大于160目，溶濃流速大慢，易使譜帶擴(kuò)散。樣品與氧化鋁的用量比，一般在1：2050之間層析柱的內(nèi)徑與柱長(zhǎng)比例在1：10-20之向。 在用溶劑沖洗柱時(shí)，流速不宜過(guò)快，洗脫液的流速一般以每0.51小時(shí)內(nèi)流出液體的毫升數(shù)與所用吸附劑的重量（克）相等為合適。 四、活性炭（非極性吸附）是使用較多的一種

10、非極性吸附劑。一般需要先用稀鹽酸洗滌，其次用乙醇洗，再以水洗凈，于80干燥后即可供層析用。層析用的活性炭，最好選用顆粒活性炭，若為活性炭細(xì)粉，則需加入適量硅藻土作為助濾劑一并裝柱，以免流速太慢?；钚蕴恐饕糜诜蛛x水溶性成分，如氨基酸、糖類及某些甙?；钚蕴康奈阶饔迷谒芤褐凶顝?qiáng)，在有機(jī)溶劑中則較低弱。故水的洗脫能力最弱，而有機(jī)溶劑則較強(qiáng)。例如以醇-水進(jìn)行洗脫時(shí)，則隨乙醇濃度的遞增而洗脫力增加?；钚蕴繉?duì)芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物，對(duì)大分子化合物的吸附力大于小分子化合物。利用這些吸附性的差別，可將水溶性芳香族物質(zhì)與脂肪族物質(zhì)分開(kāi)，單糖與多糖分開(kāi)，氨基酸與多肽分開(kāi)。五、離子交換樹(shù)脂1、離子

11、交換樹(shù)脂的基本類型 (1) 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂 這類樹(shù)脂含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán)，如磺酸基SO3H，容易在溶液中離解出H+，故呈強(qiáng)酸性。樹(shù)脂離解后，本體所含的負(fù)電基團(tuán)，如SO3，能吸附結(jié)合溶液中的其他陽(yáng)離子。這兩個(gè)反應(yīng)使樹(shù)脂中的H+與溶液中的陽(yáng)離子互相交換。強(qiáng)酸性樹(shù)脂的離解能力很強(qiáng)，在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。樹(shù)脂在使用一段時(shí)間后，要進(jìn)行再生處理，即用化學(xué)藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進(jìn)行，使樹(shù)脂的官能基團(tuán)回復(fù)原來(lái)狀態(tài)，以供再次使用。如上述的陽(yáng)離子樹(shù)脂是用強(qiáng)酸進(jìn)行再生處理，此時(shí)樹(shù)脂放出被吸附的陽(yáng)離子，再與H+結(jié)合而恢復(fù)原來(lái)的組成。(2) 弱酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂這類樹(shù)脂含弱酸性基團(tuán)，如羧基C

12、OOH，能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹(shù)脂離解后余下的負(fù)電基團(tuán)，如R-COO(R為碳?xì)浠鶊F(tuán))，能與溶液中的其他陽(yáng)離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陽(yáng)離子交換作用。這種樹(shù)脂的酸性即離解性較弱，在低pH下難以離解和進(jìn)行離子交換，只能在堿性、中性或微酸性溶液中(如pH514)起作用。這類樹(shù)脂亦是用酸進(jìn)行再生(比強(qiáng)酸性樹(shù)脂較易再生)。(3) 強(qiáng)堿性陰離子樹(shù)脂這類樹(shù)脂含有強(qiáng)堿性基團(tuán)，如季胺基(亦稱四級(jí)胺基)NR3OH(R為碳?xì)浠鶊F(tuán))，能在水中離解出OH而呈強(qiáng)堿性。這種樹(shù)脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。 這種樹(shù)脂的離解性很強(qiáng)，在不同pH下都能正常工作。它用強(qiáng)堿(如NaOH)進(jìn)行再生。

13、(4) 弱堿性陰離子樹(shù)脂這類樹(shù)脂含有弱堿性基團(tuán)，如伯胺基(亦稱一級(jí)胺基)-NH2、仲胺基(二級(jí)胺基)-NHR、或叔胺基(三級(jí)胺基)-NR2，它們?cè)谒心茈x解出OH而呈弱堿性。這種樹(shù)脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。這種樹(shù)脂在多數(shù)情況下是將溶液中的整個(gè)其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH19)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進(jìn)行再生。(5) 離子樹(shù)脂的轉(zhuǎn)型 以上是樹(shù)脂的四種基本類型。在實(shí)際使用上，常將這些樹(shù)脂轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌x子型式運(yùn)行，以適應(yīng)各種需要。例如常將強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂與NaCl作用，轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型樹(shù)脂再使用。工作時(shí)鈉型樹(shù)脂放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽(yáng)離子交換吸附，除去這些離子。反應(yīng)時(shí)沒(méi)有放出H+，可避免溶液pH下降和由此產(chǎn)生的副作用(如蔗糖轉(zhuǎn)化和設(shè)備腐蝕等)。這種樹(shù)脂以鈉型運(yùn)行使用后，可用鹽水再生(不用強(qiáng)酸)。又如陰離子樹(shù)脂可轉(zhuǎn)變?yōu)槁刃驮偈褂茫ぷ鲿r(shí)放出Cl而吸附交換其他陰離子，它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹(shù)脂也可轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓釟湫?HCO3)運(yùn)行。強(qiáng)酸性樹(shù)脂及強(qiáng)堿性樹(shù)脂在轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型和氯型后，就不再具有強(qiáng)酸性及強(qiáng)堿性，但它們?nèi)匀挥羞@些樹(shù)脂的其他典型性能，如離解性強(qiáng)和工作的pH范圍寬廣等。2、新樹(shù)脂