化學(xué)實(shí)驗(yàn)中大孔吸附樹脂的性質(zhì)及使用

1、第六章第六章 大孔樹脂吸附技術(shù)大孔樹脂吸附技術(shù)一、一、 大孔樹脂的結(jié)構(gòu)、組成、原理、類型與規(guī)格大孔樹脂的結(jié)構(gòu)、組成、原理、類型與規(guī)格1. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 大孔吸附樹脂是近20余年發(fā)展起來的，它是一種新型非離子型高分子聚合物吸附劑，一般為白色球形顆粒，粒度為2060目。大孔樹脂的宏觀小球系由許多彼此間存在孔穴的微觀小球組成。如果把一個(gè)宏觀小球比做遠(yuǎn)看的一簇葡萄，那么每一個(gè)微觀小球就相當(dāng)于近看的一顆小葡萄，小葡萄間存在孔穴的總體積與一簇葡萄體積之比，稱為孔度，小葡萄之間的距離稱孔徑。所有小葡萄的面積之和就是一簇葡萄的表面積，亦即樹脂的表面積。如果以單位質(zhì)量計(jì)算，將此表面積除以一簇葡萄的質(zhì)量，即得比表面積

2、(m2g)。2. 組成組成 大孔吸附樹脂主要以苯乙烯、二乙烯苯等為原大孔吸附樹脂主要以苯乙烯、二乙烯苯等為原料，在料，在05的明膠溶液中，加入一定比例的致的明膠溶液中，加入一定比例的致孔劑聚合而成。其中，苯乙烯為聚合單體，二乙孔劑聚合而成。其中，苯乙烯為聚合單體，二乙烯苯為交聯(lián)劑，甲苯、二甲苯等作為致孔劑，它烯苯為交聯(lián)劑，甲苯、二甲苯等作為致孔劑，它們互相交聯(lián)聚合形成了大孔樹脂的多孔骨架結(jié)構(gòu)。們互相交聯(lián)聚合形成了大孔樹脂的多孔骨架結(jié)構(gòu)。3. 樹脂的特性及分離原理樹脂的特性及分離原理 大孔吸附樹脂是通過物理吸附從溶液中有選擇大孔吸附樹脂是通過物理吸附從溶液中有選擇地吸附有機(jī)物質(zhì)，從而達(dá)到分離提純

3、的目的。其地吸附有機(jī)物質(zhì)，從而達(dá)到分離提純的目的。其理化性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于酸、堿及有機(jī)溶劑，對有理化性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于酸、堿及有機(jī)溶劑，對有機(jī)物選擇性較好，不受無機(jī)鹽類及強(qiáng)離子、低分機(jī)物選擇性較好，不受無機(jī)鹽類及強(qiáng)離子、低分子化合物存在的影響。子化合物存在的影響。 不同于以往使用的離子交換樹脂，大孔吸附樹不同于以往使用的離子交換樹脂，大孔吸附樹脂為吸附性和篩選性原理相結(jié)合的分離材料。由脂為吸附性和篩選性原理相結(jié)合的分離材料。由于其本身具有吸附性，能吸附液體中的物質(zhì)，故于其本身具有吸附性，能吸附液體中的物質(zhì)，故稱之為吸附劑。樹脂吸附的實(shí)質(zhì)是一種物體高度稱之為吸附劑。樹脂吸附的實(shí)質(zhì)是一種物體高度分散或

4、表面分子受作用力不均等而產(chǎn)生的表面吸分散或表面分子受作用力不均等而產(chǎn)生的表面吸附現(xiàn)象。大孔樹脂的吸附力是由于范德華力或產(chǎn)附現(xiàn)象。大孔樹脂的吸附力是由于范德華力或產(chǎn)生氫鍵的結(jié)果。其中，范德華力是一種分子間作生氫鍵的結(jié)果。其中，范德華力是一種分子間作用力，包括定向力、色散力、誘導(dǎo)力等。同時(shí)由用力，包括定向力、色散力、誘導(dǎo)力等。同時(shí)由于樹脂的多孔性結(jié)構(gòu)使其對分子大小不同的物質(zhì)于樹脂的多孔性結(jié)構(gòu)使其對分子大小不同的物質(zhì)具有篩選作用。因此，有機(jī)化合物根據(jù)吸附力的具有篩選作用。因此，有機(jī)化合物根據(jù)吸附力的不同及分子量的大小，在樹脂的吸附機(jī)理和篩分不同及分子量的大小，在樹脂的吸附機(jī)理和篩分原理作用下實(shí)現(xiàn)分離

5、。原理作用下實(shí)現(xiàn)分離。4 大孔樹脂的性質(zhì)及類型大孔樹脂的性質(zhì)及類型 大孔樹脂按其極性大小和所選用的單體分子結(jié)構(gòu)大孔樹脂按其極性大小和所選用的單體分子結(jié)構(gòu)不同，可分為非極性、中等極性、極性和強(qiáng)極性四不同，可分為非極性、中等極性、極性和強(qiáng)極性四種類型。種類型。 (1)非極性大孔樹脂非極性大孔樹脂 苯乙烯、二乙烯苯聚合物，也苯乙烯、二乙烯苯聚合物，也稱芳香族吸附劑。稱芳香族吸附劑。 (2)中等極性大孔樹脂中等極性大孔樹脂 聚丙烯酸酯型聚合物，以多聚丙烯酸酯型聚合物，以多功能團(tuán)的甲基丙烯酸酯作為交聯(lián)劑，也稱脂肪族吸功能團(tuán)的甲基丙烯酸酯作為交聯(lián)劑，也稱脂肪族吸附劑。附劑。 (3)極性大孔樹脂極性大孔樹脂

6、 含硫氧、酰胺基團(tuán)，如丙烯酰胺。含硫氧、酰胺基團(tuán)，如丙烯酰胺。 (4)強(qiáng)極性大孔樹脂強(qiáng)極性大孔樹脂 含氮氧基團(tuán)，如氧化氮類。含氮氧基團(tuán)，如氧化氮類。5 規(guī)格規(guī)格 大孔吸附樹脂用于醫(yī)藥的規(guī)格品種，如美國大孔吸附樹脂用于醫(yī)藥的規(guī)格品種，如美國Rohm和和Haas公司生產(chǎn)的公司生產(chǎn)的Amberlite XAD系列，日系列，日本三菱化成工業(yè)公司生產(chǎn)的本三菱化成工業(yè)公司生產(chǎn)的DiaionHP-10、HP-20、HP-30、HP-40、HP-50，以及中國南開大學(xué)生產(chǎn)，以及中國南開大學(xué)生產(chǎn)的的D2、D6、D8，滄州寶恩，滄州寶恩HPD系列，天津制膠廠系列，天津制膠廠生產(chǎn)生產(chǎn)Dl0l型等。它們的規(guī)格及物理特

7、性見表型等。它們的規(guī)格及物理特性見表型號型號HPD-100 HPD-100A主要用途主要用途 人參皂甙、三七皂甙、絞股藍(lán)皂甙、薯蕷皂甙 、羅漢果甜甙、黃芪皂甙、積雪草甙、紅景天甙、蒺藜皂甙、刺五加甙、梔子甙、淫羊霍黃酮甙，燈盞花素、蛻皮激素，梔子黃、辣椒紅、紫蘇色素、紫薯色素、紫甘藍(lán)色素、紅曲色素、高粱紅、黑米紅、黑豆紅，石蒜生物堿的提取國內(nèi)外對應(yīng)牌號國內(nèi)外對應(yīng)牌號XAD-2 HP-20型號型號HPD-300主要用途主要用途廣泛應(yīng)用于各種皂甙、色素提取廣泛應(yīng)用于各種皂甙、色素提取國內(nèi)外對應(yīng)牌號國內(nèi)外對應(yīng)牌號XAD-4型號型號HPD-400 HPD-400A主要用途主要用途 中藥復(fù)方藥物提取，尿

8、激酶、氨基酸、蛋白中藥復(fù)方藥物提取，尿激酶、氨基酸、蛋白質(zhì)提純，甜菊糖、生物堿的提取質(zhì)提純，甜菊糖、生物堿的提取國內(nèi)外對應(yīng)牌號國內(nèi)外對應(yīng)牌號AB-8型號型號HPD-450主要用途主要用途 銀杏黃酮內(nèi)酯、綠原酸、橙皮甙、柚皮甙、銀杏黃酮內(nèi)酯、綠原酸、橙皮甙、柚皮甙、甘草酸、茶多酚等的提取甘草酸、茶多酚等的提取國內(nèi)外對應(yīng)牌號國內(nèi)外對應(yīng)牌號DM130型號型號HPD-600主要用途主要用途銀杏黃酮、大豆異黃酮、山楂黃酮、沙棘黃酮、銀杏黃酮、大豆異黃酮、山楂黃酮、沙棘黃酮、葛根素、竹葉黃酮、甜菊甙、茶多酚、黃芪甙、葛根素、竹葉黃酮、甜菊甙、茶多酚、黃芪甙、尿激酶、喜樹堿提取尿激酶、喜樹堿提取國內(nèi)外對應(yīng)牌

9、號國內(nèi)外對應(yīng)牌號型號型號HPD-700 HPD-750主要用途主要用途大豆異黃酮、銀杏黃酮、原花青素提取。維大豆異黃酮、銀杏黃酮、原花青素提取。維生素生素B12及抗生素提取，輔酶精制及抗生素提取，輔酶精制 國內(nèi)外對應(yīng)牌號國內(nèi)外對應(yīng)牌號編號 極性 比表面 平均孔徑 用途D3520 非極性 480520 8590 蛋白質(zhì)提取，脫色、脫鹽等。D4006 非極性 400440 6575 酒類除去高級脂肪酸酯類等。H103 非極性 10001100 8595 抗生素提取分離，去除酚 類、氯化物、農(nóng)藥等。X-5 非極性 500600 290300 抗生素、中草藥分離提取， 有機(jī)廢水處理，制備固定相。NKA

10、 非極性 570590 200220 皂甙提取等。AB-8 弱極性 480520 130140 甜菊糖提取，有機(jī)物提取。NKA-9 極性 250290 155165 膽紅素去除，生物堿分離， 黃酮類提取等。S-8 極性 100120 280300 有機(jī)物提取分離。南開大學(xué)樹脂南開大學(xué)樹脂二、二、 大孔吸附樹脂的優(yōu)缺點(diǎn)大孔吸附樹脂的優(yōu)缺點(diǎn)1. 應(yīng)用范圍廣應(yīng)用范圍廣 大孔吸附樹脂的應(yīng)用范圍比離子交換樹脂廣，大孔吸附樹脂的應(yīng)用范圍比離子交換樹脂廣，表現(xiàn)在，其一，許多生物活性物質(zhì)對表現(xiàn)在，其一，許多生物活性物質(zhì)對pH較為敏感，較為敏感，易受酸堿作用而失去活性，限制了離子交換法的易受酸堿作用而失去活性，

11、限制了離子交換法的應(yīng)用，而采用大孔吸附樹脂，既能選擇性吸附，應(yīng)用，而采用大孔吸附樹脂，既能選擇性吸附，又便于溶劑洗脫，整個(gè)過程又便于溶劑洗脫，整個(gè)過程pH不變；其二，對于不變；其二，對于存在有大量無機(jī)鹽的發(fā)酵液，離子交換樹脂受嚴(yán)存在有大量無機(jī)鹽的發(fā)酵液，離子交換樹脂受嚴(yán)重阻礙無法使用，而大孔樹脂卻能從中分離提取重阻礙無法使用，而大孔樹脂卻能從中分離提取抗菌素等物質(zhì)?？咕氐任镔|(zhì)。2 理化性質(zhì)穩(wěn)定理化性質(zhì)穩(wěn)定 大孔樹脂穩(wěn)定性高，機(jī)械強(qiáng)度好，經(jīng)久耐用，大孔樹脂穩(wěn)定性高，機(jī)械強(qiáng)度好，經(jīng)久耐用，且又避免了溶劑法對環(huán)境的污染和離子交換法對且又避免了溶劑法對環(huán)境的污染和離子交換法對設(shè)備的腐蝕等不良影響。設(shè)

12、備的腐蝕等不良影響。3分離性能優(yōu)良分離性能優(yōu)良 大孔樹脂對有機(jī)物的選擇性良好，分離效能大孔樹脂對有機(jī)物的選擇性良好，分離效能高，且脫色能力強(qiáng)，效果不亞于活性炭。高，且脫色能力強(qiáng)，效果不亞于活性炭。4. 使用方便使用方便 大孔樹脂一般系小球狀，直徑在大孔樹脂一般系小球狀，直徑在0.20.8mm之之間，因此流體阻力小于粉狀活性炭，使用方便。間，因此流體阻力小于粉狀活性炭，使用方便。5. 溶劑用量少溶劑用量少 溶劑法是液液萃取，溶劑消耗大，回收較難，溶劑法是液液萃取，溶劑消耗大，回收較難，而大孔樹脂吸附法僅用少量溶劑洗脫即達(dá)到分離而大孔樹脂吸附法僅用少量溶劑洗脫即達(dá)到分離目的，不僅溶劑用量少，而且又

13、避免了嚴(yán)重的乳目的，不僅溶劑用量少，而且又避免了嚴(yán)重的乳化現(xiàn)象，提高了效率。化現(xiàn)象，提高了效率。 6. 可重復(fù)使用，降低成本可重復(fù)使用，降低成本 大孔吸附樹脂再生容易，一般用水、稀酸、大孔吸附樹脂再生容易，一般用水、稀酸、稀堿或有機(jī)溶劑如低濃度乙醇、丙酮對樹脂進(jìn)稀堿或有機(jī)溶劑如低濃度乙醇、丙酮對樹脂進(jìn)行反復(fù)清洗，即可再生重復(fù)使用。行反復(fù)清洗，即可再生重復(fù)使用。7. 其他方面其他方面 大孔吸附樹脂價(jià)格較貴，吸附效果易受流大孔吸附樹脂價(jià)格較貴，吸附效果易受流速和溶質(zhì)濃度的影響；品種有限，不能滿足中速和溶質(zhì)濃度的影響；品種有限，不能滿足中藥多成分、多結(jié)構(gòu)的需求；操作較為復(fù)雜，對藥多成分、多結(jié)構(gòu)的需求

14、；操作較為復(fù)雜，對樹脂的技術(shù)要求較高。樹脂的技術(shù)要求較高。 三、三、 大孔吸附樹脂的質(zhì)量要求和質(zhì)量評價(jià)大孔吸附樹脂的質(zhì)量要求和質(zhì)量評價(jià)1. 質(zhì)量要求質(zhì)量要求 樹脂自身的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量要求對中藥提取樹脂自身的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量要求對中藥提取液的純化效果和安全性起著決定性作用，因此，液的純化效果和安全性起著決定性作用，因此，在購買大孔樹脂時(shí)，應(yīng)向樹脂提供方索取資料，在購買大孔樹脂時(shí)，應(yīng)向樹脂提供方索取資料，以便充分了解各種樹脂的結(jié)構(gòu)、性能和適用范圍。以便充分了解各種樹脂的結(jié)構(gòu)、性能和適用范圍。(1)大孔吸附樹脂規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)大孔吸附樹脂規(guī)格標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容應(yīng)包括名稱、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容應(yīng)包括名稱、牌牌(型型)號、結(jié)構(gòu)號

15、、結(jié)構(gòu)(包括交聯(lián)劑包括交聯(lián)劑)、外觀、極性，以及、外觀、極性，以及粒徑范圍、含水量、濕密度粒徑范圍、含水量、濕密度(真密度、視密度真密度、視密度)、干、干密度密度(表觀密度、骨架密度表觀密度、骨架密度)、比表面、平均孔徑、比表面、平均孔徑、孔隙率、孔容等物理參數(shù)，還包括未聚合單體、孔隙率、孔容等物理參數(shù)，還包括未聚合單體、交聯(lián)劑、致孔劑等添加劑殘留量限度等參數(shù)，寫交聯(lián)劑、致孔劑等添加劑殘留量限度等參數(shù)，寫明主要用途，并說明該規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的級別與相關(guān)標(biāo)明主要用途，并說明該規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的級別與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文號等。準(zhǔn)文號等。 (2)使用說明書使用說明書 說明書內(nèi)容包括：說明書內(nèi)容包括：所用樹脂性能簡介、主所用樹

16、脂性能簡介、主要添加劑種類與名稱；要添加劑種類與名稱；未聚合單體、交聯(lián)劑、未聚合單體、交聯(lián)劑、主要添加劑種類與名稱；主要添加劑種類與名稱；樹脂安全性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)樹脂安全性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)資料，包括樹脂及其粉碎物資料，包括樹脂及其粉碎物(XX目目)、預(yù)處理前后、預(yù)處理前后洗脫溶劑濃縮液等樣品的規(guī)范化急性、長期毒性洗脫溶劑濃縮液等樣品的規(guī)范化急性、長期毒性試驗(yàn)結(jié)果，或其他能證明其安全性的資料；試驗(yàn)結(jié)果，或其他能證明其安全性的資料；使使用注意事項(xiàng)，根據(jù)樹脂的物理化學(xué)性能及其影響用注意事項(xiàng)，根據(jù)樹脂的物理化學(xué)性能及其影響吸附的因素，明確指出新樹脂的預(yù)處理、上柱吸吸附的因素，明確指出新樹脂的預(yù)處理、上柱吸附、洗脫、

17、再生、貯存等正確操作方法，及可能附、洗脫、再生、貯存等正確操作方法，及可能出現(xiàn)異常情況的處理方法，以保障樹脂的正常使出現(xiàn)異常情況的處理方法，以保障樹脂的正常使用；用；樹脂有效使用期的參考值；樹脂有效使用期的參考值；生產(chǎn)廠家及生產(chǎn)廠家及生產(chǎn)許可證合法證件。生產(chǎn)許可證合法證件。 2. 質(zhì)量評價(jià)質(zhì)量評價(jià) 根據(jù)大孔樹脂的技術(shù)要求，對其作出相應(yīng)的質(zhì)根據(jù)大孔樹脂的技術(shù)要求，對其作出相應(yīng)的質(zhì)量評價(jià)，主要包括以下幾方面內(nèi)容。量評價(jià)，主要包括以下幾方面內(nèi)容。 (1)殘留物總量檢查，為保證藥用樹脂的安全可靠，殘留物總量檢查，為保證藥用樹脂的安全可靠，應(yīng)對樹脂的交聯(lián)劑、致孔劑、分散劑、防腐劑及應(yīng)對樹脂的交聯(lián)劑、致孔

18、劑、分散劑、防腐劑及添加劑等殘留物總量進(jìn)行檢查。在新藥研究時(shí)，添加劑等殘留物總量進(jìn)行檢查。在新藥研究時(shí)，一般應(yīng)在成品中建立樹脂殘留物及裂解產(chǎn)物的檢一般應(yīng)在成品中建立樹脂殘留物及裂解產(chǎn)物的檢測方法，制訂合理的限量，并列入質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)正文，測方法，制訂合理的限量，并列入質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)正文，用以控制樹脂質(zhì)量。使用苯乙烯型大孔樹脂，其用以控制樹脂質(zhì)量。使用苯乙烯型大孔樹脂，其殘留物檢查項(xiàng)目殘留物檢查項(xiàng)目(質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù))及限度暫定為：苯及限度暫定為：苯2X10-6、甲苯、甲苯890X10-6、二甲苯、二甲苯2170X10-6；苯；苯乙烯、烷烴類、二乙烯苯類乙烯、烷烴類、二乙烯苯類(二乙烯基二乙烯基)，其限量不

19、，其限量不能高于國家標(biāo)準(zhǔn)或國際通用標(biāo)準(zhǔn)。能高于國家標(biāo)準(zhǔn)或國際通用標(biāo)準(zhǔn)。 (2)安全性檢查安全性檢查 苯乙烯型大孔樹脂已經(jīng)過一段時(shí)間的使用考苯乙烯型大孔樹脂已經(jīng)過一段時(shí)間的使用考察，且其穩(wěn)定性較高，可暫不要求進(jìn)行動(dòng)物安全察，且其穩(wěn)定性較高，可暫不要求進(jìn)行動(dòng)物安全性考察。性考察。 非苯乙烯型大孔樹脂使用時(shí)間相對較短，穩(wěn)非苯乙烯型大孔樹脂使用時(shí)間相對較短，穩(wěn)定性低于苯乙烯型大孔樹脂，一般情況下應(yīng)進(jìn)行定性低于苯乙烯型大孔樹脂，一般情況下應(yīng)進(jìn)行動(dòng)物安全性實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)樹脂殘留物可能產(chǎn)生的動(dòng)物安全性實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)樹脂殘留物可能產(chǎn)生的毒理反應(yīng)，在做藥物成品的毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，適當(dāng)毒理反應(yīng)，在做藥物成品的毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)

20、，適當(dāng)延長觀察時(shí)間，增加觀察項(xiàng)目與指標(biāo)，如神經(jīng)系延長觀察時(shí)間，增加觀察項(xiàng)目與指標(biāo)，如神經(jīng)系統(tǒng)、骨髓、肝臟功能等生化指標(biāo)；同時(shí)對定型產(chǎn)統(tǒng)、骨髓、肝臟功能等生化指標(biāo)；同時(shí)對定型產(chǎn)品抽樣進(jìn)行安全性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，以保證產(chǎn)品的安全品抽樣進(jìn)行安全性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，以保證產(chǎn)品的安全性符合藥用要求。性符合藥用要求。 供藥用的大孔樹脂生產(chǎn)過程中所用致孔劑應(yīng)避供藥用的大孔樹脂生產(chǎn)過程中所用致孔劑應(yīng)避免使用一類溶劑。免使用一類溶劑。一類溶劑：苯、四氯化碳、一類溶劑：苯、四氯化碳、1,1二氯乙烷、二氯乙烷、1,1,1 三氯乙烷、三氯乙烷、1,2二氯乙烷。二氯乙烷。慎用二類溶劑慎用二類溶劑二類溶劑：乙腈、甲醇、甲苯、二甲苯、氯苯

21、、二類溶劑：乙腈、甲醇、甲苯、二甲苯、氯苯、氯仿、環(huán)氧乙烷、二氯甲烷、氯仿、環(huán)氧乙烷、二氯甲烷、N,N二甲乙酰胺、二甲乙酰胺、N，N二甲基甲酰胺、乙二醇、二甲基甲酰胺、乙二醇、1,4二噁烷、二噁烷、2乙氧基乙醇、甲酰胺、正己烷、吡啶、乙氧基乙醇、甲酰胺、正己烷、吡啶、2甲甲氧基乙醇、甲基丁酮、甲基環(huán)己烷、氧基乙醇、甲基丁酮、甲基環(huán)己烷、N甲基吡咯甲基吡咯烷酮、硝基甲烷二氧噻吩烷、四氫萘、烷酮、硝基甲烷二氧噻吩烷、四氫萘、1，2二二氯乙烯、氯乙烯、1,1,2-三氯乙烯、三氯乙烯、1,2二甲基亞砜。二甲基亞砜。若因某些原因確實(shí)需用二類溶劑，則應(yīng)對相應(yīng)若因某些原因確實(shí)需用二類溶劑，則應(yīng)對相應(yīng)的溶劑進(jìn)

22、行限量檢查，制訂合理的限量標(biāo)準(zhǔn)。的溶劑進(jìn)行限量檢查，制訂合理的限量標(biāo)準(zhǔn)。 總之，限度的規(guī)定，應(yīng)是在樹脂生產(chǎn)工藝總之，限度的規(guī)定，應(yīng)是在樹脂生產(chǎn)工藝成熟、質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，以前處理合格的樹成熟、質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，以前處理合格的樹脂為樣品，配合安全試驗(yàn)，積累數(shù)據(jù)，確定適脂為樣品，配合安全試驗(yàn)，積累數(shù)據(jù)，確定適宜的限度。宜的限度。 三、三、 大孔吸附樹脂吸附分離技術(shù)要求大孔吸附樹脂吸附分離技術(shù)要求 在運(yùn)用大孔樹脂進(jìn)行分離精制工藝時(shí)，其大在運(yùn)用大孔樹脂進(jìn)行分離精制工藝時(shí)，其大致操作步驟為：樹脂預(yù)處理致操作步驟為：樹脂預(yù)處理樹脂上柱樹脂上柱藥液上藥液上柱柱樹脂的解吸樹脂的解吸樹脂的清洗、再生。由于每一樹

23、脂的清洗、再生。由于每一個(gè)操作單元都會(huì)影響到樹脂的分離效果，因此對個(gè)操作單元都會(huì)影響到樹脂的分離效果，因此對樹脂的精制工藝和分離技術(shù)的要求就相對較高。樹脂的精制工藝和分離技術(shù)的要求就相對較高。1 . 樹脂的預(yù)處理樹脂的預(yù)處理 為除去樹脂中未聚合單體與致孔劑、分散劑、為除去樹脂中未聚合單體與致孔劑、分散劑、防腐劑等有機(jī)殘留物，提高樹脂潔凈度，需對市防腐劑等有機(jī)殘留物，提高樹脂潔凈度，需對市售樹脂進(jìn)行預(yù)處理。售樹脂進(jìn)行預(yù)處理。 預(yù)處理方法：取市售大孔樹脂，加丙酮或甲醇預(yù)處理方法：取市售大孔樹脂，加丙酮或甲醇浸泡浸泡24h，加熱回流洗脫，加熱回流洗脫(或用改良索氏提取器加熱或用改良索氏提取器加熱洗脫

24、洗脫)，視樹脂中可溶性雜質(zhì)的多寡，一般為，視樹脂中可溶性雜質(zhì)的多寡，一般為34d，甚至長達(dá)甚至長達(dá)78d，洗至洗脫液蒸干后無殘留物，溶，洗至洗脫液蒸干后無殘留物，溶劑揮盡后保存?zhèn)溆?。劑揮盡后保存?zhèn)溆谩?檢查：取干樹脂檢查：取干樹脂0.5g，加，加70乙醇乙醇5ml振搖，濾液振搖，濾液蒸干不得有殘留物。蒸干不得有殘留物。 經(jīng)預(yù)處理的樹脂方可使用。經(jīng)預(yù)處理的樹脂方可使用。2. 裝柱裝柱 以蒸餾水濕法裝柱，并用乙醇在柱上流動(dòng)以蒸餾水濕法裝柱，并用乙醇在柱上流動(dòng)清洗，檢查流出的乙醇與水混合不呈白濁色為清洗，檢查流出的乙醇與水混合不呈白濁色為止止(取取lml流出液加流出液加5ml水水)，然后以大量蒸餾水

25、，然后以大量蒸餾水洗去乙醇，注意少量乙醇的存在會(huì)大大降低樹洗去乙醇，注意少量乙醇的存在會(huì)大大降低樹脂的吸附力。脂的吸附力。3. 藥液的上柱吸附藥液的上柱吸附（1） 泄漏曲線與吸附容量的考察泄漏曲線與吸附容量的考察 大孔吸附樹脂的吸附作用主要是通過表面吸大孔吸附樹脂的吸附作用主要是通過表面吸附、表面電性或氫鍵等，有一定吸附容量。當(dāng)吸附、表面電性或氫鍵等，有一定吸附容量。當(dāng)吸附量達(dá)到飽和時(shí)，其對化學(xué)物質(zhì)吸附減弱甚至消附量達(dá)到飽和時(shí)，其對化學(xué)物質(zhì)吸附減弱甚至消失，此時(shí)化學(xué)成分即泄漏流出，故需要考察樹脂失，此時(shí)化學(xué)成分即泄漏流出，故需要考察樹脂的泄漏曲線，為預(yù)算樹脂用量與可上柱藥液量提的泄漏曲線，為預(yù)

26、算樹脂用量與可上柱藥液量提供依據(jù)。有人用大孔樹脂供依據(jù)。有人用大孔樹脂D1300精制右歸煎液時(shí)，精制右歸煎液時(shí)，對其泄漏曲線作了如下考察研究。對其泄漏曲線作了如下考察研究。 取取D1300樹脂樹脂100ml置樹脂床上，加入濃度為置樹脂床上，加入濃度為0.51g/ml的藥液，并控制藥液上樣流速為的藥液，并控制藥液上樣流速為241000(V/min，V為樹脂床體積為樹脂床體積)，徑高比為，徑高比為1:40，每，每2.0ml收集一份，薄層檢測后，選擇不同餾分定量收集一份，薄層檢測后，選擇不同餾分定量測定右歸煎液中有效成分測定右歸煎液中有效成分5-HMF(5-HMF為方中熟為方中熟地黃成分地黃成分)斑

27、點(diǎn)的峰面積，見圖斑點(diǎn)的峰面積，見圖1，泄漏曲線見圖，泄漏曲線見圖2。 掃描結(jié)果顯示，第掃描結(jié)果顯示，第111分峰面積高于分峰面積高于110分峰分峰7.48倍，明顯表現(xiàn)出泄露現(xiàn)象，按每倍，明顯表現(xiàn)出泄露現(xiàn)象，按每2.0mL計(jì)算，總上計(jì)算，總上樣體積樣體積220.0mL相當(dāng)于相當(dāng)于110.0g生藥量，由計(jì)算公式：生藥量，由計(jì)算公式：樹脂吸附容量泄露點(diǎn)前上柱樣品體積樹脂吸附容量泄露點(diǎn)前上柱樣品體積(m1)X樣品濃度樣品濃度(mgL) 可得出該樹脂對右歸煎液的吸附容量，即每可得出該樹脂對右歸煎液的吸附容量，即每lml樹脂最大吸附量為樹脂最大吸附量為1.10g生藥。生藥。2. 藥液上柱前的預(yù)處理藥液上柱

28、前的預(yù)處理 為避免大孔樹脂被污染堵塞，藥液上柱前一般為避免大孔樹脂被污染堵塞，藥液上柱前一般需經(jīng)過濾，除去較多的懸浮顆粒雜質(zhì)，保證樹脂需經(jīng)過濾，除去較多的懸浮顆粒雜質(zhì)，保證樹脂的使用完全、順利。的使用完全、順利。3 . 上柱工藝條件的篩選上柱工藝條件的篩選 影響樹脂吸附性能的因素有諸多方面，其中最影響樹脂吸附性能的因素有諸多方面，其中最基本的是樹脂自身因素，包括樹脂的基本的是樹脂自身因素，包括樹脂的骨架結(jié)構(gòu)、骨架結(jié)構(gòu)、功能基性質(zhì)及其極性等。此外，樣品濃度、功能基性質(zhì)及其極性等。此外，樣品濃度、pH、吸附柱徑高比及上樣流速等條件，均不同程度地吸附柱徑高比及上樣流速等條件，均不同程度地影響樹脂的吸

29、附性能。影響樹脂的吸附性能。 上樣溶液上樣溶液pH值對吸附和分離效果至關(guān)重要，根值對吸附和分離效果至關(guān)重要，根據(jù)化合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，靈活改變?nèi)芤簱?jù)化合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，靈活改變?nèi)芤簆H值，可使提值，可使提純工作達(dá)到理想效果。一般情況下，酸性化合物純工作達(dá)到理想效果。一般情況下，酸性化合物在適當(dāng)酸性溶液中充分被吸附，堿性化合物則在在適當(dāng)酸性溶液中充分被吸附，堿性化合物則在適當(dāng)堿性條件下較好地被吸附，中性化合物可在適當(dāng)堿性條件下較好地被吸附，中性化合物可在大約中性的條件下被吸。大約中性的條件下被吸。 藥液濃度、流速及樹脂柱徑高比等因素也直接藥液濃度、流速及樹脂柱徑高比等因素也直接影響了大孔吸附樹脂的吸附性能

30、。影響了大孔吸附樹脂的吸附性能。 四、四、 樹脂的解吸樹脂的解吸 解吸時(shí)，通常先用水，繼而以醇解吸時(shí)，通常先用水，繼而以醇水洗脫，逐步水洗脫，逐步加大醇的濃度，同時(shí)配合適當(dāng)理化反應(yīng)和薄層層加大醇的濃度，同時(shí)配合適當(dāng)理化反應(yīng)和薄層層析析(如硅膠薄層層析、紙層析、聚酰胺薄層層析及如硅膠薄層層析、紙層析、聚酰胺薄層層析及HLPC等等)作指導(dǎo)，洗脫液的選擇及其濃度、用量作指導(dǎo)，洗脫液的選擇及其濃度、用量對解吸效果有著顯著影響。如在赤芍總苷生產(chǎn)工對解吸效果有著顯著影響。如在赤芍總苷生產(chǎn)工藝條件研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，在用大孔吸附樹脂進(jìn)行分離、藝條件研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，在用大孔吸附樹脂進(jìn)行分離、解析時(shí)，先用水洗脫至還原糖反應(yīng)

31、顯陰性解析時(shí)，先用水洗脫至還原糖反應(yīng)顯陰性(Molish反應(yīng)檢測反應(yīng)檢測)，改用，改用10、20、30、50、95濃度的乙醇梯度洗脫，結(jié)合高效液相色譜法檢測，濃度的乙醇梯度洗脫，結(jié)合高效液相色譜法檢測，發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)10、20乙醇洗脫液中均含有芍藥苷，而乙醇洗脫液中均含有芍藥苷，而30以上濃度的乙醇中未檢出，故選用以上濃度的乙醇中未檢出，故選用30乙醇乙醇洗脫，即可將柱上的芍藥苷全部解吸。洗脫，即可將柱上的芍藥苷全部解吸。 又如對銀杏葉提取物的生產(chǎn)工藝條件進(jìn)行研究，又如對銀杏葉提取物的生產(chǎn)工藝條件進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)最開始用水，后來用醇洗脫時(shí)，洗脫液的用發(fā)現(xiàn)最開始用水，后來用醇洗脫時(shí)，洗脫液的用量、濃度均

32、對產(chǎn)品中黃酮含量和收率有影響。量、濃度均對產(chǎn)品中黃酮含量和收率有影響。 對于復(fù)方樣品，為防止同類化合物不同結(jié)構(gòu)物質(zhì)對于復(fù)方樣品，為防止同類化合物不同結(jié)構(gòu)物質(zhì)的漏洗，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)南疵撘?，并有相關(guān)的方法的漏洗，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)南疵撘?，并有相關(guān)的方法加以檢測和證明，如加以檢測和證明，如50乙醇對小檗堿洗脫率為乙醇對小檗堿洗脫率為96.86，但不能將同時(shí)存在的延胡素乙素洗脫解，但不能將同時(shí)存在的延胡素乙素洗脫解吸下，故復(fù)方中含同類成分不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，宜吸下，故復(fù)方中含同類成分不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，宜用不同洗脫劑解吸。洗脫液可使用甲醇、乙醇、用不同洗脫劑解吸。洗脫液可使用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯。根據(jù)吸附力強(qiáng)弱

33、選用不同的洗丙酮、乙酸乙酯。根據(jù)吸附力強(qiáng)弱選用不同的洗脫劑及濃度。脫劑及濃度。 對非極性大孔樹脂，洗脫劑極性越小，洗脫對非極性大孔樹脂，洗脫劑極性越小，洗脫能力越強(qiáng)；對于中性大孔樹脂和極性較大的化合能力越強(qiáng)；對于中性大孔樹脂和極性較大的化合物來說，則用極性較大的溶劑洗脫較為合適。為物來說，則用極性較大的溶劑洗脫較為合適。為達(dá)到滿意的效果，可設(shè)幾種不同濃度的洗脫劑，達(dá)到滿意的效果，可設(shè)幾種不同濃度的洗脫劑，確定洗脫濃度。實(shí)際工作中，甲醇、乙醇、丙酮確定洗脫濃度。實(shí)際工作中，甲醇、乙醇、丙酮應(yīng)用較多，流速一般控制在應(yīng)用較多，流速一般控制在0.55mlmin為好。為好。 根據(jù)吸附力強(qiáng)弱選用不同的洗脫

34、劑及濃度。對根據(jù)吸附力強(qiáng)弱選用不同的洗脫劑及濃度。對弱堿性化合物，如生物堿類，則用酸性洗脫劑，弱堿性化合物，如生物堿類，則用酸性洗脫劑，解吸效果較為理想。例、如小檗堿的洗脫，分別解吸效果較為理想。例、如小檗堿的洗脫，分別以以50、70甲醇與含甲醇與含0.5硫酸的硫酸的50甲醇洗脫，甲醇洗脫，用薄層色譜法檢測，表明后者有較好的洗脫、解用薄層色譜法檢測，表明后者有較好的洗脫、解吸能力。吸能力。 對弱堿性化合物，如生物堿類，則用酸性洗脫對弱堿性化合物，如生物堿類，則用酸性洗脫劑，解吸效果較為理想。例、如小檗堿的洗脫，劑，解吸效果較為理想。例、如小檗堿的洗脫，分別以分別以50、70甲醇與含甲醇與含0.

35、5硫酸的硫酸的50甲醇甲醇洗脫，用薄層色譜法檢測，表明后者有較好的洗洗脫，用薄層色譜法檢測，表明后者有較好的洗脫、解吸能力。脫、解吸能力。 解吸效果的評價(jià)：根據(jù)洗脫曲線，選擇洗脫峰解吸效果的評價(jià)：根據(jù)洗脫曲線，選擇洗脫峰最集中的條件，如喜樹堿的不同洗脫劑的洗脫曲最集中的條件，如喜樹堿的不同洗脫劑的洗脫曲線見圖。線見圖。五、五、. 樹脂的再生樹脂的再生 大孔吸附樹脂的一大優(yōu)點(diǎn)就是可再生供重復(fù)使大孔吸附樹脂的一大優(yōu)點(diǎn)就是可再生供重復(fù)使用。由于樹脂再生后的性能影響到下一輪的純化用。由于樹脂再生后的性能影響到下一輪的純化分離，故需建立評價(jià)樹脂再生是否合格的指標(biāo)與分離，故需建立評價(jià)樹脂再生是否合格的指標(biāo)

36、與方法，證明樹脂經(jīng)多次反復(fù)再生后其純化效果保方法，證明樹脂經(jīng)多次反復(fù)再生后其純化效果保持一致。持一致。1. 樹脂再生的方法樹脂再生的方法 一般用無水乙醇或一般用無水乙醇或95乙醇洗脫至五色后，乙醇洗脫至五色后，樹脂柱即已再生。然后用大量水洗去醇，可用于樹脂柱即已再生。然后用大量水洗去醇，可用于相同植物成分的分離。若樹脂顏色變深，可試用相同植物成分的分離。若樹脂顏色變深，可試用稀堿或稀酸溶液洗脫，最后水洗至中性。如果柱稀堿或稀酸溶液洗脫，最后水洗至中性。如果柱上方沉積有懸浮物，影響流速，可用水或醇從柱上方沉積有懸浮物，影響流速，可用水或醇從柱下進(jìn)行反洗，以便把懸浮物頂出。下進(jìn)行反洗，以便把懸浮物

37、頂出。 樹脂經(jīng)多次使用，有時(shí)柱床擠壓過緊或樹脂樹脂經(jīng)多次使用，有時(shí)柱床擠壓過緊或樹脂顆粒部分破碎而影響流速，可自柱中取出樹脂盛顆粒部分破碎而影響流速，可自柱中取出樹脂盛于燒杯中用水漂洗去太小的顆粒和懸浮的雜質(zhì)，于燒杯中用水漂洗去太小的顆粒和懸浮的雜質(zhì)，再重新裝柱使用。大孔樹脂應(yīng)濕態(tài)保存，若部分再重新裝柱使用。大孔樹脂應(yīng)濕態(tài)保存，若部分顆粒暴露在空氣中，在進(jìn)行水溶性雜質(zhì)分離時(shí)，顆粒暴露在空氣中，在進(jìn)行水溶性雜質(zhì)分離時(shí)，失水后被空氣填充的顆粒會(huì)懸浮于水面，此時(shí)將失水后被空氣填充的顆粒會(huì)懸浮于水面，此時(shí)將上浮樹脂用乙醇處理，將樹脂內(nèi)部的空氣排出后上浮樹脂用乙醇處理，將樹脂內(nèi)部的空氣排出后使用。使用。

38、 2. 樹脂再的評價(jià)指標(biāo)樹脂再的評價(jià)指標(biāo) (1)吸附殘存量吸附殘存量 (2)吸附性能、吸附容量的穩(wěn)定性吸附性能、吸附容量的穩(wěn)定性 (3)分離性能分離性能 (4)解吸性能解吸性能 六、六、 大孔吸附樹脂技術(shù)在中藥生產(chǎn)中的應(yīng)用大孔吸附樹脂技術(shù)在中藥生產(chǎn)中的應(yīng)用(一一)、 大孔吸附樹脂分離純化中藥的可行性研究大孔吸附樹脂分離純化中藥的可行性研究1. 基礎(chǔ)性研究基礎(chǔ)性研究 中草藥中活性成分大多數(shù)是具有不同親水性中草藥中活性成分大多數(shù)是具有不同親水性功能基團(tuán)的酚類衍生物，故有人進(jìn)行了有關(guān)大孔功能基團(tuán)的酚類衍生物，故有人進(jìn)行了有關(guān)大孔吸附樹脂對親水性酚類衍生物吸附作用的研究。吸附樹脂對親水性酚類衍生物吸附

39、作用的研究。實(shí)驗(yàn)表明，不同類型的大孔樹脂均能從極稀水溶實(shí)驗(yàn)表明，不同類型的大孔樹脂均能從極稀水溶液中富集微量親水性酚類衍生物，且易脫附。液中富集微量親水性酚類衍生物，且易脫附。 吸附作用隨吸附對象的結(jié)構(gòu)不同而有所差異，對吸附作用隨吸附對象的結(jié)構(gòu)不同而有所差異，對于母核相同的化合物，一般樹脂吸附量隨化合物于母核相同的化合物，一般樹脂吸附量隨化合物極性或水溶性增大而減小。同時(shí)，大孔樹脂的骨極性或水溶性增大而減小。同時(shí)，大孔樹脂的骨架結(jié)構(gòu)和功能基團(tuán)對吸附也產(chǎn)生重要作用，具有架結(jié)構(gòu)和功能基團(tuán)對吸附也產(chǎn)生重要作用，具有酚基和醚鍵的酚基和醚鍵的NKA樹脂對苯酚及其衍生物顯示出樹脂對苯酚及其衍生物顯示出特殊

40、吸附功能。因此，若使吸附和洗脫達(dá)到最佳特殊吸附功能。因此，若使吸附和洗脫達(dá)到最佳結(jié)果，對大孔樹脂的選擇性應(yīng)從以下幾方面考慮。結(jié)果，對大孔樹脂的選擇性應(yīng)從以下幾方面考慮。 適當(dāng)孔徑下，應(yīng)有較高的比表面積；適當(dāng)孔徑下，應(yīng)有較高的比表面積；比重較大，這不僅有利于水相操作，且可提比重較大，這不僅有利于水相操作，且可提高單位體積濕樹脂的有效表面積；高單位體積濕樹脂的有效表面積；具有適宜的極性；具有適宜的極性； 與被吸附物質(zhì)有相似的功能基。與被吸附物質(zhì)有相似的功能基。 此項(xiàng)基礎(chǔ)工作的研究，不僅充分證明了大此項(xiàng)基礎(chǔ)工作的研究，不僅充分證明了大孔吸附樹脂技術(shù)是中草藥中親水性成分分離精孔吸附樹脂技術(shù)是中草藥中親

41、水性成分分離精制的有效可行的方法，同時(shí)也為合理地選用大制的有效可行的方法，同時(shí)也為合理地選用大孔樹脂進(jìn)行吸附分離提供了一定的理論和實(shí)驗(yàn)孔樹脂進(jìn)行吸附分離提供了一定的理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)依據(jù)2. 大孔吸附樹脂的實(shí)際應(yīng)用研究大孔吸附樹脂的實(shí)際應(yīng)用研究實(shí)例實(shí)例1：三棵針生物堿的提取：三棵針生物堿的提取實(shí)例實(shí)例2：赤芍中芍藥苷與糖的分離：赤芍中芍藥苷與糖的分離實(shí)例實(shí)例3：甜葉菊苷的提取分離：甜葉菊苷的提取分離 實(shí)例實(shí)例4：甘草甜素的提純研究：甘草甜素的提純研究實(shí)例實(shí)例5：麥迪霉素的提取研究：麥迪霉素的提取研究實(shí)例實(shí)例6 茶多酚提取分離工藝茶多酚提取分離工藝 3. 中藥生產(chǎn)中樹脂分離純化技術(shù)的應(yīng)用中藥生產(chǎn)中樹

42、脂分離純化技術(shù)的應(yīng)用（1） 大孔樹脂規(guī)格的選擇大孔樹脂規(guī)格的選擇 正確選擇和使用符合規(guī)格要求的大孔樹脂是正確選擇和使用符合規(guī)格要求的大孔樹脂是實(shí)現(xiàn)分離純化目的要求的首要條件。在篩選大實(shí)現(xiàn)分離純化目的要求的首要條件。在篩選大孔樹脂型號與規(guī)格時(shí)，要求供應(yīng)方提供樹脂有孔樹脂型號與規(guī)格時(shí)，要求供應(yīng)方提供樹脂有關(guān)技術(shù)要求的資料，并結(jié)合以下因素考慮樹脂關(guān)技術(shù)要求的資料，并結(jié)合以下因素考慮樹脂的合理選擇。的合理選擇。 (1)吸附物質(zhì)的性質(zhì)與樹脂極性的關(guān)系吸附物質(zhì)的性質(zhì)與樹脂極性的關(guān)系 遵從類似物吸附類似物的原則，根據(jù)吸附物遵從類似物吸附類似物的原則，根據(jù)吸附物質(zhì)的極性大小選擇不同類型的樹脂。極性較大的質(zhì)的極

43、性大小選擇不同類型的樹脂。極性較大的化合物一般適用于在中極性的樹脂上分離；極性化合物一般適用于在中極性的樹脂上分離；極性小的化合物適用于在非極性的樹脂上分離。極性小的化合物適用于在非極性的樹脂上分離。極性大小是一個(gè)相對概念，要根據(jù)分子中極性基團(tuán)大小是一個(gè)相對概念，要根據(jù)分子中極性基團(tuán)(如羥基、羰基等如羥基、羰基等)與非極性基團(tuán)與非極性基團(tuán)(如烷基、苯環(huán)、如烷基、苯環(huán)、環(huán)烷母核等環(huán)烷母核等)的數(shù)量與大小來確定；對于未知化的數(shù)量與大小來確定；對于未知化合物，可通過一定的預(yù)試驗(yàn)及合物，可通過一定的預(yù)試驗(yàn)及TLC、PC而大致而大致確定。確定。 如甜葉菊苷分子中含有極性部分葡萄糖基，同如甜葉菊苷分子中含

44、有極性部分葡萄糖基，同時(shí)含有非極性部分二萜母核，這樣的結(jié)構(gòu)使其在時(shí)含有非極性部分二萜母核，這樣的結(jié)構(gòu)使其在水中有一定的溶解度，同時(shí)疏水性二萜母核的存水中有一定的溶解度，同時(shí)疏水性二萜母核的存在，使其在非極性大孔吸附樹脂上較好的被吸附，在，使其在非極性大孔吸附樹脂上較好的被吸附，而極性較大的葡萄糖則難以在非極性樹脂上被吸而極性較大的葡萄糖則難以在非極性樹脂上被吸附，從而實(shí)現(xiàn)了甜菊苷的分離，故現(xiàn)在多采用附，從而實(shí)現(xiàn)了甜菊苷的分離，故現(xiàn)在多采用Dl01大孔吸附樹脂來純化甜菊苷。又如茶多酚由大孔吸附樹脂來純化甜菊苷。又如茶多酚由于含有多個(gè)酚羥基，故選用含有酚羥基的大孔樹于含有多個(gè)酚羥基，故選用含有酚羥

45、基的大孔樹脂有利于其吸附分離。脂有利于其吸附分離。 (2)吸附質(zhì)的分子大小與樹脂孔徑的關(guān)系吸附質(zhì)的分子大小與樹脂孔徑的關(guān)系 大孔吸附樹脂是多孔性物質(zhì)，其孔徑特性可用大孔吸附樹脂是多孔性物質(zhì)，其孔徑特性可用比表面積比表面積(S)、孔體積、孔體積(V)和計(jì)算所得的平均孔半徑和計(jì)算所得的平均孔半徑(r)來表征。假定孔道為圓柱形，則三者關(guān)系來表征。假定孔道為圓柱形，則三者關(guān)系r2V/S。吸附質(zhì)通過樹脂的孔道面擴(kuò)散到樹脂的內(nèi)表面被吸吸附質(zhì)通過樹脂的孔道面擴(kuò)散到樹脂的內(nèi)表面被吸附，其吸附能力大小除取決于比表面積外，還與吸附，其吸附能力大小除取決于比表面積外，還與吸附質(zhì)的分子量和構(gòu)型有關(guān)。樹脂孔徑的大小，直

46、接附質(zhì)的分子量和構(gòu)型有關(guān)。樹脂孔徑的大小，直接影響不同大小的分子自由出入，從而使樹脂具有選影響不同大小的分子自由出入，從而使樹脂具有選擇性。因此，只有當(dāng)孔徑對于吸附質(zhì)足夠大時(shí)，比擇性。因此，只有當(dāng)孔徑對于吸附質(zhì)足夠大時(shí)，比表面積才能充分發(fā)揮作用。以頭孢素表面積才能充分發(fā)揮作用。以頭孢素C為例，用為例，用AmberliteXAD-4和和SIP7300型進(jìn)行比較，盡管前型進(jìn)行比較，盡管前者比表面積高，但平均孔徑小，因此吸附速度較慢，者比表面積高，但平均孔徑小，因此吸附速度較慢，解吸不夠集中，雜質(zhì)的分離效果也較差。解吸不夠集中，雜質(zhì)的分離效果也較差。 (3)樹脂的強(qiáng)度樹脂的強(qiáng)度 大孔吸附樹脂強(qiáng)度與孔

47、隙率有直大孔吸附樹脂強(qiáng)度與孔隙率有直接關(guān)系，也和制備工藝有關(guān)。這類樹脂在酸堿中接關(guān)系，也和制備工藝有關(guān)。這類樹脂在酸堿中體積變化不大，在溶媒中則有一定程度的溶脹。體積變化不大，在溶媒中則有一定程度的溶脹。一般樹脂孔隙率越高，孔體積越大，則強(qiáng)度越差。一般樹脂孔隙率越高，孔體積越大，則強(qiáng)度越差。樹脂的強(qiáng)度直接影響了樹脂的使用壽命，從而影樹脂的強(qiáng)度直接影響了樹脂的使用壽命，從而影響著樹脂法工藝的成本。響著樹脂法工藝的成本。 (4)根據(jù)方藥的功能主治需要和成分性質(zhì)選擇樹根據(jù)方藥的功能主治需要和成分性質(zhì)選擇樹脂的種類、型號。脂的種類、型號。 綜上所述，大孔樹脂的選擇，必須根據(jù)所分離化綜上所述，大孔樹脂的

48、選擇，必須根據(jù)所分離化合物的大致結(jié)構(gòu)特征來確定。首先，要知道所需合物的大致結(jié)構(gòu)特征來確定。首先，要知道所需分離化合物分子體積的大小，如多糖類、皂苷類、分離化合物分子體積的大小，如多糖類、皂苷類、取代苯類等，它們分子體積的大小相差明顯，一取代苯類等，它們分子體積的大小相差明顯，一般通過預(yù)試驗(yàn)或文獻(xiàn)資料查閱可獲得所選用的適般通過預(yù)試驗(yàn)或文獻(xiàn)資料查閱可獲得所選用的適當(dāng)孔徑的樹脂；其次，要知道分子中是否存在酚當(dāng)孔徑的樹脂；其次，要知道分子中是否存在酚羥羧基或堿性氮原子，由此確定樹脂的型號。羥羧基或堿性氮原子，由此確定樹脂的型號。 2 . 影響樹脂純化效果的因素及工藝條件的考查影響樹脂純化效果的因素及工

49、藝條件的考查 (1)樹脂性質(zhì)樹脂性質(zhì) 如前所述，樹脂的理化性質(zhì)對吸如前所述，樹脂的理化性質(zhì)對吸附的影響很大，一般要求吸附容量大，吸附速度附的影響很大，一般要求吸附容量大，吸附速度快和機(jī)械強(qiáng)度好。由于樹脂的孔度、孔徑、比表快和機(jī)械強(qiáng)度好。由于樹脂的孔度、孔徑、比表面積及極性不同，故性質(zhì)亦異，使用時(shí)必須根據(jù)面積及極性不同，故性質(zhì)亦異，使用時(shí)必須根據(jù)情況加以選擇。凡要吸附分子量小的物質(zhì)，則選情況加以選擇。凡要吸附分子量小的物質(zhì)，則選擇比表面積高及孔徑較小的吸附劑。擇比表面積高及孔徑較小的吸附劑。(2)藥液藥液pH值值 由于由于pH值影響某些藥物的解離度，值影響某些藥物的解離度，亦即影響該化合物與溶劑

50、的親和力，從而影響到亦即影響該化合物與溶劑的親和力，從而影響到被大孔樹脂吸附的難易程度。一般情況下，酸性被大孔樹脂吸附的難易程度。一般情況下，酸性物質(zhì)易在酸性溶液中被吸附，堿性物質(zhì)在堿性溶物質(zhì)易在酸性溶液中被吸附，堿性物質(zhì)在堿性溶液中被吸附。液中被吸附。 (3)藥液濃度藥液濃度 吸附量與藥液濃度符合吸附量與藥液濃度符合Frendich和和Angmur經(jīng)典吸附式，即藥液濃度增加吸附量增加，經(jīng)典吸附式，即藥液濃度增加吸附量增加，但藥液濃度增加有一定限度，即不能超過樹脂的但藥液濃度增加有一定限度，即不能超過樹脂的吸附容量。吸附容量。 (4)上柱液溫度上柱液溫度 由于吸附過程為一放熱反應(yīng)，溫度由于吸附

51、過程為一放熱反應(yīng)，溫度太高會(huì)影響吸附效果，經(jīng)實(shí)踐證明，室溫對實(shí)驗(yàn)太高會(huì)影響吸附效果，經(jīng)實(shí)踐證明，室溫對實(shí)驗(yàn)幾乎無影響，超過幾乎無影響，超過50攝氏時(shí)，吸附量明顯下降，攝氏時(shí)，吸附量明顯下降，故應(yīng)注意上柱液溫度。故應(yīng)注意上柱液溫度。 (5)鹽濃度鹽濃度 無機(jī)鹽的加入降低了吸附質(zhì)在介質(zhì)內(nèi)無機(jī)鹽的加入降低了吸附質(zhì)在介質(zhì)內(nèi)的溶解度，從而有利于大孔樹脂的吸附。有人通的溶解度，從而有利于大孔樹脂的吸附。有人通過靜態(tài)吸附量的實(shí)驗(yàn)比較，認(rèn)為無機(jī)鹽的濃度為過靜態(tài)吸附量的實(shí)驗(yàn)比較，認(rèn)為無機(jī)鹽的濃度為3.5(W/V)時(shí)，大孔樹脂對人參總皂苷的吸附能力時(shí)，大孔樹脂對人參總皂苷的吸附能力最強(qiáng)。最強(qiáng)。 (6)樹脂柱徑高比

52、樹脂柱徑高比 樹脂柱內(nèi)徑與其柱高的比例也是樹脂柱內(nèi)徑與其柱高的比例也是影響樹脂吸附效果的因素之一。合適的徑高比可影響樹脂吸附效果的因素之一。合適的徑高比可為分離提供較高的柱效，從而更有利于大孔樹脂為分離提供較高的柱效，從而更有利于大孔樹脂的吸附與分離。的吸附與分離。 (7)樹脂柱的清洗樹脂柱的清洗 化合物經(jīng)樹脂吸附后在樹脂表化合物經(jīng)樹脂吸附后在樹脂表面或內(nèi)部殘留有許多非極性物質(zhì)，或吸附雜質(zhì)成面或內(nèi)部殘留有許多非極性物質(zhì)，或吸附雜質(zhì)成分，必須在清洗過程中洗除，非吸附性成分一般分，必須在清洗過程中洗除，非吸附性成分一般用水即可洗除，而吸附性雜質(zhì)根據(jù)情況可用一定用水即可洗除，而吸附性雜質(zhì)根據(jù)情況可用

53、一定濃度的酸或堿液除去濃度的酸或堿液除去(0.1lmolL氫氧化鈉或鹽氫氧化鈉或鹽酸酸)，一般情況下洗至近五色即可。，一般情況下洗至近五色即可。 (8)洗脫液的選擇及解吸洗脫液的選擇及解吸 根據(jù)被吸附物的性質(zhì)及吸根據(jù)被吸附物的性質(zhì)及吸附環(huán)境選擇適宜的洗脫液進(jìn)行洗脫和解吸。附環(huán)境選擇適宜的洗脫液進(jìn)行洗脫和解吸。常常用的方法是用低級醇、酮或其水溶液解吸，如甲用的方法是用低級醇、酮或其水溶液解吸，如甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、水等等。所選用的溶劑醇、乙醇、丙醇、丙酮、水等等。所選用的溶劑應(yīng)符合兩種要求：一種要求溶劑應(yīng)能使大孔網(wǎng)狀應(yīng)符合兩種要求：一種要求溶劑應(yīng)能使大孔網(wǎng)狀吸附劑溶脹，這樣可減弱溶質(zhì)與吸附劑

54、之間的吸吸附劑溶脹，這樣可減弱溶質(zhì)與吸附劑之間的吸附力；另一種則要求所選用的溶劑應(yīng)容易溶解吸附力；另一種則要求所選用的溶劑應(yīng)容易溶解吸附物。因?yàn)榻馕鼤r(shí)不僅需克服吸附力，而且當(dāng)溶附物。因?yàn)榻馕鼤r(shí)不僅需克服吸附力，而且當(dāng)溶劑分子擴(kuò)散到吸附中心后，應(yīng)能使溶質(zhì)很快溶解。劑分子擴(kuò)散到吸附中心后，應(yīng)能使溶質(zhì)很快溶解。 對弱酸性物質(zhì)可用堿來解吸，對弱堿性物質(zhì)對弱酸性物質(zhì)可用堿來解吸，對弱堿性物質(zhì)則宜在酸性溶劑中解吸。則宜在酸性溶劑中解吸。吸附若在高濃度鹽吸附若在高濃度鹽類溶液類溶液 中進(jìn)行時(shí)，則常常僅用水洗就能解吸。中進(jìn)行時(shí)，則常常僅用水洗就能解吸。對于易揮發(fā)溶質(zhì)可用熱水或蒸汽解吸。對于易揮發(fā)溶質(zhì)可用熱水或

55、蒸汽解吸。七、七、 大孔吸附樹脂應(yīng)用中存在的問題及解決辦大孔吸附樹脂應(yīng)用中存在的問題及解決辦法法 盡管大孔樹脂純化技術(shù)是中藥制藥工業(yè)中頗具盡管大孔樹脂純化技術(shù)是中藥制藥工業(yè)中頗具發(fā)展前景的實(shí)用新技術(shù)之一，但它在中藥及其復(fù)發(fā)展前景的實(shí)用新技術(shù)之一，但它在中藥及其復(fù)方制劑的分離精制方面尚存在一些問題，如純化方制劑的分離精制方面尚存在一些問題，如純化條件的規(guī)范性、應(yīng)用于復(fù)方中藥的等效性、技術(shù)條件的規(guī)范性、應(yīng)用于復(fù)方中藥的等效性、技術(shù)評價(jià)的科學(xué)性以及安全性等。因此，我們還應(yīng)進(jìn)評價(jià)的科學(xué)性以及安全性等。因此，我們還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)有關(guān)基礎(chǔ)工作的研究，進(jìn)一步規(guī)范工藝一步加強(qiáng)有關(guān)基礎(chǔ)工作的研究，進(jìn)一步規(guī)范工藝條

56、件，進(jìn)一步完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，使大孔樹脂條件，進(jìn)一步完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，使大孔樹脂純化技術(shù)成為推動(dòng)中藥現(xiàn)代化的重要而有效的手純化技術(shù)成為推動(dòng)中藥現(xiàn)代化的重要而有效的手段。段。(一一) 純化條件的規(guī)范純化條件的規(guī)范 為使樹脂分離條件合理用于中藥的純化，在理為使樹脂分離條件合理用于中藥的純化，在理論與實(shí)踐中不斷完善，保證研制的新藥安全、可論與實(shí)踐中不斷完善，保證研制的新藥安全、可靠、有效，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)分離純化對象靠、有效，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)分離純化對象和樹脂分離純化工序規(guī)范樹脂的純化工藝技術(shù)。和樹脂分離純化工序規(guī)范樹脂的純化工藝技術(shù)。1 樹脂前處理與樹脂再生的合理方法和合格標(biāo)準(zhǔn)樹脂前處理

57、與樹脂再生的合理方法和合格標(biāo)準(zhǔn) (1)樹脂的前處理及檢查方法樹脂的前處理及檢查方法 有機(jī)物限量的檢查有機(jī)物限量的檢查 對于不揮發(fā)性有機(jī)殘留物對于不揮發(fā)性有機(jī)殘留物的檢查，可參照美聯(lián)邦條例第的檢查，可參照美聯(lián)邦條例第170199部分部分3卷卷21條條(1998年修訂年修訂)，以洗脫液中有機(jī)殘留物總量，以洗脫液中有機(jī)殘留物總量(重重量法量法)為指標(biāo)，進(jìn)行限量檢查。具體方法為：用蒸為指標(biāo)，進(jìn)行限量檢查。具體方法為：用蒸餾水、餾水、95乙醇、乙醇、5乙酸以乙酸以350400mlh的流的流速依次洗脫處理，棄去速依次洗脫處理，棄去1L初洗液，收集初洗液，收集2L續(xù)洗液，續(xù)洗液，揮干，于揮干，于105攝氏度

58、干燥至恒重，稱定質(zhì)量攝氏度干燥至恒重，稱定質(zhì)量(浸出物浸出物重重)，再于，再于850攝氏度灼燒至完全灰化且恒重后，稱攝氏度灼燒至完全灰化且恒重后，稱定質(zhì)量定質(zhì)量(灰分質(zhì)量灰分質(zhì)量)，此前后兩次質(zhì)量之差即為有機(jī)，此前后兩次質(zhì)量之差即為有機(jī)物殘留量。物殘留量。 殘留物限量的檢查殘留物限量的檢查 方法一，將樹脂研成細(xì)粉，加入一定量乙醇振搖方法一，將樹脂研成細(xì)粉，加入一定量乙醇振搖數(shù)次，棄去乙醇，再加三倍量乙醇反復(fù)浸泡，至數(shù)次，棄去乙醇，再加三倍量乙醇反復(fù)浸泡，至等量純水不渾濁。等量純水不渾濁。方法二，對于苯、甲苯、二甲苯等含共軛雙鍵的方法二，對于苯、甲苯、二甲苯等含共軛雙鍵的殘留物，可用紫外吸收作為

59、指標(biāo)進(jìn)行檢查。殘留物，可用紫外吸收作為指標(biāo)進(jìn)行檢查。方法三，可利用氣相色譜法檢查揮發(fā)性殘留物。方法三，可利用氣相色譜法檢查揮發(fā)性殘留物。如如D101型大孔樹脂苯系列殘留物的分析研究中，型大孔樹脂苯系列殘留物的分析研究中，用氣相色譜法，以二乙烯苯含量為指標(biāo)，從動(dòng)、用氣相色譜法，以二乙烯苯含量為指標(biāo)，從動(dòng)、靜兩種狀態(tài)出發(fā)，用乙醇、酸、堿處理至無殘留靜兩種狀態(tài)出發(fā)，用乙醇、酸、堿處理至無殘留物檢出為止。物檢出為止。 (2)樹脂再生合格的檢測指標(biāo)樹脂再生合格的檢測指標(biāo) 可用比吸附量、洗可用比吸附量、洗脫量或吸附容量的穩(wěn)定性作為其衡量和控制指標(biāo)，脫量或吸附容量的穩(wěn)定性作為其衡量和控制指標(biāo)，純化同一品種的

60、樹脂，當(dāng)其吸附分量下降純化同一品種的樹脂，當(dāng)其吸附分量下降30以以上，則應(yīng)視為不宜使用。上，則應(yīng)視為不宜使用。2. 藥液的上拄吸附分離藥液的上拄吸附分離 樹脂純化工藝的主要工序?yàn)椋荷现鶚渲兓に嚨闹饕ば驗(yàn)椋荷现轿较疵?。每一步工序的條件均能影響樹脂分離純洗脫。每一步工序的條件均能影響樹脂分離純化的效果，故應(yīng)建立規(guī)范其工藝技術(shù)的合理的化的效果，故應(yīng)建立規(guī)范其工藝技術(shù)的合理的評價(jià)指標(biāo)。評價(jià)指標(biāo)。 (1)上柱終點(diǎn)的判斷上柱終點(diǎn)的判斷 泄漏曲線的考察。泄漏曲線的考察。 (2)水洗終點(diǎn)的判斷水洗終點(diǎn)的判斷 TLC檢視、理化檢視及檢視、理化檢視及水洗成分的測定。水洗成分的測定。 (3)解吸終點(diǎn)的判