堿性大孔離子交換樹脂分離熊去氧膽酸答辯

堿性大孔離子交換樹脂

分離熊去氧膽酸研究背景珍貴中醫(yī)藥材——熊去氧膽酸常見的生產(chǎn)工藝：Ⅰ直接從熊的膽汁中提?、蚶门Ｑ蚰懼刑崛〕龅腢DCA的差向異構(gòu)體——鵝去氧膽酸(CDCA)合成UDCA目的與意義采用堿性大孔陰離子交換樹脂D201型樹脂分離純化UDCA粗品有望推廣到工業(yè)化生產(chǎn)，提高化學合成終產(chǎn)物收率，充分利用原料，降低制備成本論文主體框架1前言1.1研究意義1.2離子交換樹脂分離技術(shù)的原理及應(yīng)用2離子交換法精制熊去氧膽酸2.1實驗材料和儀器2.2實驗方法與步驟3實驗結(jié)果和討論3.1熊去氧膽酸的HPLC檢測3.2吸附交換過程熱力學研究3.3吸附交換過程動力學研究3.4靜態(tài)條件下不同洗脫劑的選定3.5柱操作條件研究3.6離子交換柱分離熊去氧膽酸

4產(chǎn)物的鑒定和表征4.1材料與方法4.2結(jié)果與討論5總結(jié)與展望6參考論文1、前言1.1研究意義介紹UDCA基本概念，人類探究歷程，巨大的市場需求以及生產(chǎn)難點1.2離子交換分離技術(shù)介紹該技術(shù)的原理、樹脂分類、發(fā)展歷史與前景，相關(guān)的熱動力學基本知識，以及工業(yè)化推廣的可行性2、實驗步驟2.1實驗材料和儀器介紹實驗主要使用到的原料、儀器設(shè)備2.2實驗方法與步驟介紹各個部分實驗的具體操作方法該部分筆者進行了清晰闡述，注意到了細節(jié)問題，以便他人借閱時得以重復(fù)主要測定：靜態(tài)吸附等溫線、不同溫度下吸附動力學曲線、動態(tài)吸附穿透曲線，并研究各洗脫劑的選擇性3、結(jié)果與討論3.1熊去氧膽酸的HPLC檢測3.2吸附交換過程熱力學研究Langmuir、Freundlich等溫吸附曲線擬合Vant-Hoff和Gibbs-Helmholtz方程3.3吸附交換過程動力學研究吸附飽和所需時間，驗證反應(yīng)放熱Kannan-Sundaram顆粒內(nèi)擴散模型擬合不同溫度吸附動力學曲線3.4靜態(tài)條件下不同洗脫劑的選定洗脫條件的確定，根據(jù)HPLC檢測洗脫液確定洗脫劑的選擇性3.5柱操作條件研究不同流速下測定動態(tài)吸附穿透曲線，環(huán)境溫度影響3.6離子交換柱分離熊去氧膽酸繪制洗脫曲線以ce（mg/ml）為橫軸，qe（mg/g）為縱軸作圖，對其進行擬合得到等溫吸附曲線。曲線良好地擬合Langmuir等溫方程式T/K擬合的Langmiur等溫吸附曲線方程R2298Ce/qe=0.00718Ce+1.84510.9967308Ce/qe=0.00732Ce+1.22630.9952318Ce/qe=0.00748Ce+1.25870.9960T/K擬合Freundlich方程R2298qe=8.4265Ce0.38170.9728308qe=8.1315Ce0.39360.9721318qe=8.0020Ce0.39260.9710Freundlich等溫方程式q0=KC1/nf兩邊取對數(shù)：logq=logKf+nf-1logC吸附過程熱力學參數(shù)由Vant-Hoff和Gibbs-Helmholtz方程可以進一步的求的吸附達到平衡時的吉布斯自由能，焓變和熵變，lnK=ΔS/R-ΔH/RT，lnK與1/T作圖得到下圖，擬合公式：y=242.37x+1.3137根據(jù)斜率和截距得到ΔS、ΔH，

由ΔS<<ΔH·ΔG/T得到ΔG，

其熱力學參數(shù)見下表

熱力學分析結(jié)果從得到的等溫吸附線擬合方程，單比較相關(guān)系數(shù)而言，Langmiur等溫吸附方程能夠更好地描述D201離子樹脂對熊去氧膽酸的吸附過程，可以初步推測該吸附是一種單分子層的吸附，而Freundlich方程中，qe<<KC1/ne的1/n介于0.1到0.5之間，說明該吸附是一種優(yōu)惠吸附，熊去氧膽酸吸附到樹脂上這個過程比較容易進行。從熱力學參數(shù)的研究可以更加進一步明確樹脂對UDCA的吸附過程是一個放熱的過程，溫度的升高不利于吸附的進行。由于吸附過程中，在不同溫度下ΔG始終小于零，說明該過程是可以自發(fā)的進行的。ΔS大于零則說明在吸附的過程中固液表面兩相自由度增加，由此可以推測該吸附并不是單一的化學吸附，在以離子交換為主導(dǎo)的化學吸附同時，還存在著物理吸附。在靜態(tài)條件下，稱取濕重為20.000g的D201樹脂，用吸水紙吸去多余水分，配制濃度c0=20mg/ml的UDCA標準品溶液，V=20ml時，測定不同溫度下的吸附動力學曲線。

從圖上可看出D201樹脂于298K到318K條件下飽和吸附量為40~50mg左右，吸附飽和所需時間為100min左右。同時還可以看到樹脂的飽和吸附量隨著溫度的增加而降低，驗證了之前熊去氧膽酸于D201樹脂吸附交換過程是一個放熱過程的假設(shè)?？刂茩C理的初步判斷根據(jù)Kannan-Sundaram

顆粒內(nèi)擴散模型qi<<kt0.5+b

由不同溫度下的吸附動力學曲線數(shù)據(jù)擬合：

小結(jié)其相關(guān)系數(shù)大于0.98線性關(guān)系良好，顆粒內(nèi)擴散是主要吸附速率的控制步驟。但直線并沒有直接過原點說明吸附還受其他因素影響，例如膜擴散和化學反應(yīng)。一般情況下，樹脂的交換容量高，交聯(lián)度較低，樹脂相中的擴散系數(shù)較大，樹脂的粒度較細，而液相中的分子濃度又較低。同時，液流的攪動作用又不十分強烈，這時一般表現(xiàn)為液膜擴散控制；若所用樹脂的粒度較粗，交聯(lián)度較高，攪動作用強烈，這時往往表現(xiàn)為顆粒擴散控制。洗脫譯劑的波選擇驚性洗脫休劑配快方名稱洗脫面劑I0.參3錘mo俱l/漆L絞Na庫Cl10比0m溝l洗脫絹劑II0.屢5灑mo翼l/報L襖Na題Cl賓+寫0仔.2報mo撞l/園L嶄Na艷OH各50笑ml洗脫斥劑II壟I0.雄8堤mo貍l/茄L婦Na督Cl勝+罵0衫.2緞mo淋l/臟L懷Na毀OH各50紗ml小結(jié)首先爛由洗綁脫劑I洗脫點下來幅的洗脫鹿液HP衣LC檢測于12朋.5襖mi閉n處明獵顯出照峰，蕉其洗戀出液裹主要丸成分搶含有CD看CA。其次狗由洗克脫劑II洗出筆液的橡主要收組份企為7K浴-L棚CA，同析時還抖參雜逝了少您量的UD諸CA最后礎(chǔ)由洗帥脫劑II補I洗出虎液中青可以紋得到耳比較加純的UD鄰CA，至被此可顯以借峽由分寄部洗挨脫可據(jù)基本倉達到觀依次桂將粗觀品中私各組斜分洗稀脫下天來的謊目的槍。動態(tài)概吸附銷穿透揉曲線取研究在樹它脂1.破5脖00銳g，c0=稈2.告0位00圓g依/嗓L，T農(nóng)=蘆29暑8耐K,以流笛速分眨別為0.決5、1、1.暴5m騾l/里m駱in通過晶樹脂盯柱進頃行交忍換吸附，修作出崖動態(tài)跟吸附告穿透寺曲線盞。小結(jié)加快勵流速聲使穿柿透體液積提脂前。斷加快牽流速秤雖然桑加快陶傳質(zhì)氧（液慈膜傳遮質(zhì)系撐數(shù)增肉大）牽，但缸是會殖使飽方和吸暢附量帥減少扛，慢量流速租比較猜適合叮離子涂柱分慈離操躍作但倡是考鎖慮到牧效率甜問題海，在隊實際冤的柱穴操作抖中采款用了旦中檔分的流狐速1慢ml吳/m但in。在柱炊層析的洗保脫步飯驟時甚調(diào)節(jié)巨層析設(shè)儀每鋤隔5m熟in收集遙一管晚洗出軟液，份每間爽隔一管排取樣過膜呼，對陰每管買的產(chǎn)費物做HP賤LC檢測惱，以渾各組隔分峰螺面積霉為縱攪軸，影流出時碌間為橫軸騰作圖美，即把可得僚到洗支脫曲退線：柱分服離實夾驗小紗結(jié)整個悄柱過繳程基扎本達扒到分孫離純抬化熊則去氧叛膽酸蛙的目獸的。院但仍增存在邊問題范，洗平脫條計件有分待優(yōu)摟化，彈盡量很減少股洗脫蔽過程蘋中7K知-L仍CA和UD敢CA的重糧疊部著分，谷雖然握當前沿條件昨是可舍獲得連高純?nèi)萓D蒸CA產(chǎn)品兆，但林這是頃以減部少UD弄CA產(chǎn)量急為代嶺價的學。洗蒜脫流萬速也喜存在功優(yōu)化泄空間壯，洗鐮脫流溝速是礎(chǔ)一項波重要伍的工左藝參蘿數(shù)，墻會對省洗脫連效果鄭產(chǎn)生氧影響乞，選惹取合禽適的茄洗脫仁流速應(yīng)可以衫增大獄洗脫謠分辨珍率，勞還可棉以避檢免拖豆尾，賠從工遭業(yè)生卸產(chǎn)上病來看戚是經(jīng)汽濟可睜取的印優(yōu)化礦點。腥樹脂亞的最順后回著收步夸驟是悅采用0.建4%的Na僅OH洗柱倉進行挑回收咸處理件，D2宗01型樹軌脂可古回收諒性強競，并吩且耐妙用性龜也高趁，在毒經(jīng)過喬多次燦回收梯的情吳況下哲，最奧大吸拾附量鎮(zhèn)波動瘡仍然屬很小及。Na親OH倦滴定獵法－炭測定掉純度TL瘋C法富－鑒冤別產(chǎn)劣物高壓浙液相康色譜郵法－櫻外標巖法測沸定含讀量紅外嗓光譜渡分析稼－鑒絞別產(chǎn)幟物質(zhì)譜弟分析門－測蔽定分繞子量1H核潑磁共賺振分很析－查測積鴨分總誕和、漠化學影位移13C核桐磁共輔振分像析－券測積哨分總燥和、計化學針位移4、老產(chǎn)物珠的鑒且定與恢表征5、頓總結(jié)棚與展攻望優(yōu)點貧：測定室出動崇靜兩畜種實私驗條圖件下姓的相倚關(guān)數(shù)嶼據(jù)最終趕獲得既的產(chǎn)園品純燦度可釀達9敗0%內(nèi)以上缺點背：洗脫晴中期遣原料側(cè)損失榆較多火，未逼能完亂全分桿離，攔洗脫撒曲線海峰有漁部分面重疊糞，導(dǎo)扇致最掀終收旋率不掉高有望燒優(yōu)化頭洗脫冷劑，閣更換隊樹脂切入報點：樸如配蟲方、鏟濃度同等因拋素，拌提高此選擇夢性期望騎改進息后能溝夠推宏向工終業(yè)化資生產(chǎn)6、戀參考廊文獻標注絞部分亭：直沿接引海用中妨外參羽考文剝獻未標濕部分豬：有斬的根喉據(jù)文籮獻觀匠點，差結(jié)合頑實際施情況蘋，進近