树脂分离（精选9篇）
树脂分离 篇1
1 前言
(1) 某电厂一期为两台600MW机组, 二期扩建两台660MW机组。一期凝结水精处理为高塔法, 系统运行效果不错。据运行人员介绍, 高速混床氨化运行周期处理水量最大能达到六十万吨。二期凝结水精处理系统仍为同一厂家, 系统配置和一期基本相同。二期我公司承接该厂化学水处理的调试工作, 进行凝结水精处理系统的调试。
(2) 高速混床运行的效果由树脂的再生度决定, 树脂分离效果的好坏又直接影响树脂的再生度。因此, 凝结水精处理再生的关键环节, 就是控制树脂的分离效果, 也就是控制阴树脂中阳树脂的比例和阳树脂中阴树脂的比例。
2 高塔分离法中树脂分离塔特点
(1) 树脂分离塔大的作用是接收失效树脂, 并将失效树脂擦洗后分离输送。它是一个下方直径为DN1600的柱形筒体, 上方为倒锥体加直径DN2400大封头的上大下小结构。设备的总高度为10米左右, 树脂分离塔下筒体直径小, 上部直径逐渐变大。此种结构特点:①反洗膨胀空间大;②倒锥形使流体的流速发生渐变化, 利于阳阴树脂的分离;③底部小直径树脂输送时减少混脂量。
(2) 分离塔上部进水装置为异形支母管结构, 既能使上部进水配水均匀, 又能避免树脂反洗分离时树脂跑出。下部进水装置同时也是出水装置和树脂擦洗进风装置, 它的结构为穹形多孔板加双速水帽。这样的装置既能保证树脂反洗和空气擦洗时水气均匀分布, 又能使树脂流畅输送。树脂分离塔共有9个树脂窥视镜, 分别设置在特定的位置, 用来观察树脂分离输送的效果。分离塔的下部对开的窥视镜上设置了光电开关, 用来监测树脂和水的界面, 根据树脂和水反射光对光电开关的反应不同, 控制阳树脂的输送终点。
(3) 分离塔反洗流量调节阀为DN65的气动隔膜阀, 调节精度为阀门开度的0.1%。反洗流量调节阀进水管道为DN80, 调节阀的规格比管道小一档, 这样设计调节阀调节的效果更好。分离塔下部有一个DN20的高速反洗阀, 高速反洗阀的作用是在树脂静置沉降过程中承托树脂, 使树脂均匀缓慢沉降, 避免分离好的树脂乱层。它的另一个作用就是在树脂输送的过程中承托树脂, 让树脂在输送过程中树脂面保持平面, 避免出现“漏斗”和“斜坡”, 保证树脂分离输送的效果。分离塔上部设置了一个DN40的树脂输送进水阀, 作为树脂输送时的动力。高速反洗阀和树脂输送进水阀均有可调限位开关, 通过限位开关调节阀门开度, 在一定范围内控制阀门的流量, 以期达到树脂最佳分离输送效果。
3 树脂分离系统的调试
3.1 树脂分离系统检查
3.1.1 调试前附属设备检查
分离系统附属设备包括:冲洗水泵、罗茨风机、压缩空气罐等。冲洗水泵是分离系统中用作树脂冲洗和反洗, 罗茨风机用来树脂擦洗, 而压缩空气罐则是用来提供气源进行树脂输送。系统调试之前要对分离塔本体及一些附属设备进行检查, 确保检查设备在调试过程中状态良好, 运行稳定。冲洗水泵和罗茨风机要求进出口管道及阀门安装完毕, 设备试运正常, 各种仪表安装完成且完成调试, 设备远方启停正常。压缩空气罐要求进出口管道及阀门安装完成, 具备进气条件, 压力表及压力开关安装完成且能指示正常。
3.1.2 调试前树脂分离塔的检查
分离塔需要检查的项目包括设备内部检查和外部检查, 设备内部检查包括用电火花试验分离塔衬胶层是否有针孔, 用塞尺检查分离塔水帽的空隙是否合格。外部检查主要看管道阀门是否安装完成, 确保气动阀门就地、远方可操, 热工仪表完整可用。
3.2 树脂分离系统调试
3.2.1 附属系统调试
(1) 冲洗水系统调试。
将冲洗泵进出水管路阀门开启保持通畅, 启动冲洗水泵, 进行冲洗水管路及分离塔设备的冲洗, 冲洗水经分离塔出脂阀排至废水树脂捕捉器。在冲洗过程中, 观察冲洗水稳压阀前后压力表压力, 保持稳压阀后冲洗水压力为0.5MPa, 如不能保持则进行校验调整。稳压阀是保证树脂反洗分离过程中水压的稳定, 避免出现波动, 影响分离效果。
冲洗水系统流量计的校验工作是冲洗水系统调试的关键环节, 冲洗水流量作为树脂反洗分离及再生的依据, 其准确性直接决定树脂分离和再生的效果。设备厂家提供的流量计参数都是理论计算值, 调试时要对其校验, 确保流量计计量的精度和准确性。我们此次调试校准的方法就是通过分离塔两个窥视镜之间的距离, 计算出这段设备的容积。记录该容积注水时间, 该容积与注水时间的比值就是冲洗水的流量。根据测算出的流量, 确定再生系统所有流量计的流量参数。为了保证校验的准确性, 我们选了比较大的窥镜间距, 并进行了多次试验, 得出理想的结果。
(2) 罗茨风机系统调试。
罗茨风机系统调试时, 首先进行的也是管路冲洗。与冲洗水泵不同, 罗茨风机的流体不进入分离塔, 直接从罗茨风机排空阀排入大气中。管路冲洗时, 缓慢关闭罗茨风机出口阀, 观察风机安全阀的起跳压力, 一般控制安全阀的起跳压力为0.08MPa。罗茨风机的流量调试一般不作要求, 但要在树脂擦洗和搅拌的过程中, 观察擦洗搅拌效果。
(3) 压缩空气系统调试。
压缩空气系统调试主要是压缩空气罐出口管路减压阀的调整。首先也是压缩空气罐和进出口管路的冲洗, 然后保持到树脂分离塔的管路畅通, 调整减压阀至阀后压力为0.35MPa。空气罐上设有压力开关, 当压缩空气罐的压力低于0.5MPa时, 压力开关报警, 由运行人员检查就地检查设备情况。这样避免树脂在输送过程中突然停气, 造成输送中断, 树脂堵塞管路。
3.2.2 分离塔本体调试
(1) 反洗流量调节阀调试。
冲洗水流量计校验完成后, 测试反洗流量调节阀开度流量, 记录开度流量数据, 并且绘制流量开度曲线。具体做法是模拟树脂反洗分离的状态, 不断调节调节阀门开度, 记录不同阀门开度下对应冲洗水的流量。得到相应数据后, 以阀门开度为纵坐标, 冲洗水流量为横坐标, 绘制图形。根据图形观察反洗流量调节阀的调节效果, 选择合适的调节开度区间。第一次试验, 反洗流量调节阀开度达到100%时, 反洗水流量70m3/h左右, 反洗流量太小。随后我们调大了冲洗水泵出口手动蝶阀的开度, 重新进行试验, 试验结果如下图所示 (纵坐标为分离塔反洗流量, 单位:为m3/h;横坐标为调节阀开度) 。
通过开度流量曲线图我们可以看出, 当流量调节阀开度为零时, 冲洗水的流量为9m3/h, 这恰好就是高速反洗阀的流量, 当阀门开度到60%时, 树脂的反洗流量基本达到最大值, 而从60%到100%反洗流量变化很小。阀门的开度在5%-45%之间, 阀门开度和流量基本成线性关系, 因此该反洗流量调节阀的最佳调节开度为5%-45%。从数据和图形反映的结果来看, 反洗流量调节阀调节的效果较理想。
(2) 反洗分离程序和参数调试。
分离塔下断面在不同流量下阀门的的流速计算如下:
v——分离塔下断面反洗流速。 (m/h)
Q——分离塔反洗流量。 (m3/h)
D——分离塔下断面直径。 (m/h)
通过计算我们得出不同阀门开度和分离塔反洗流速关系图如下 (纵坐标为分离塔反洗流速, 单位:m/s, 横坐标为调节阀开度:)
通过上图, 我们可以很直观的看出分离塔反洗流速和阀门开度关系。反洗过程中通过控制反洗流量调节阀的开度, 就能控制树脂沉降的临界流速, 我们据此设定反洗分离程序和参数。反洗分离程序分为5步, 第一步将反洗流量调节阀的开度由零开到65%, 开启的梯度频率为每6秒钟开启5%, 该步持续时间为10分钟。第二步反洗流量调节阀的开度由65%关闭到40%, 关闭的梯度频率为每6秒关闭0.1%, 持续时间为20分钟。第三步流量调节阀由40%关到20%, 持续时间为25分钟。第四步流量调节阀由20%到全部关闭, 持续时间为25分钟。第五步反洗流量调节阀保持全关的状态, 只开高速反洗阀, 进行树脂沉降, 沉降时间为10分钟。反洗分离的几步, 分离塔反洗流速分别为45m/h、40m/h、25m/h、4.5m/h, 各流速梯度均在20m/h以内, 流速过度平稳。树脂的临界沉降流速为10～20m/h, 我们将这个流速段的时间控制很长, 有利树脂彻底分层。
3.3 树脂预处理
首先要对新树脂进行正洗和反洗, 把新树脂里的碎树脂和化学副产物冲洗出去, 碎树脂混入树脂影响分离效果, 在混床运行过程中还可能会漏人热力系统, 影响锅炉水质。虽然这次调试时间紧迫, 但是这个步骤还是花了很长时间去做。阳树脂冲洗时间比较短, 反洗时反洗流量可达80m3/h且树脂不被反洗出来。阴树脂反洗比较困难, 主要是水量比较难控制, 稍不注意就会将阴树脂反洗出去, 后来控制反洗流量为8m3/h, 反洗效果不错。树脂正洗反洗结束后进行初始再生, 再生液为白级盐酸和离子膜氢氧化钠溶液, 盐酸浓度为5%, 氢氧化钠为4%, 进再生液时间2个小时, 是平时进再生液时间的两倍。
4 调试所遇问题及系统完善措施
(1) 分离塔添加混脂层的过程中, 发现有部分树脂漏出。
这个现象比较反常, 因为调试之前分离塔水帽已经用塞尺检查过, 没有发现问题。当打开人孔检查结果发现, 其中一个水帽部件底部弯曲, 没有和其他部件结合好, 造成树脂泄露。于是让厂家更换该水帽, 更换以后分离塔不再漏树脂。
(2) 初期调试过程中, 树脂反洗分离效果不错, 阴阳树脂的界面非常清晰。
当树脂分离完成后进行树脂输送时, 发现输往阴再生塔的树脂量超过了原树脂添加量, 阳树脂输送过程中树脂界面扰动太大, 有部分阴树脂输被送到了阳再生塔中。
5 结语
调试结束后, 凝结水精处理运行稳定, 出水水质良好, 业主对此也比较肯定和满意。本人认为该系统还有改进的空间, (1) 分离塔反洗水进水管上增设一个流量计, 这样就更加方便和准确的判断树脂反洗分离的流量。 (2) 高速反洗阀和树脂输送进水阀各增设一个手动隔膜阀, 阀门流量调节起来更为方便。 (3) 反洗分离的第一步反洗流量的开度梯度可由5%减为2%, 这样树脂在反洗膨胀过程中, 上升速度更加缓慢均匀, 反洗分离的效果会更好一些。
在调试工作中我们要注意一下几点: (1) 调试之前要根据现场情况, 做好充分准备工作, 不打无准备之仗。 (2) 调试之前的检查工作一定要认真仔细, 前期检查工作越仔细, 后期调试起来越顺利, 能达到事半功倍的效果。 (3) 调试过程中“安健环”的工作要做好, 千方百计做好防护工作, 保证调试人员和设备处于安全可控状态。 (4) 现场所有工作由调试负责人指挥, 避免多头指挥造成信息失真。
树脂分离 篇2
【文件来源】国家食品药品监督管理局
应用大孔吸附树脂分离纯化工艺生产的保健食品申报与审评规定（试行）
(国食药监注[2005]202号)
根据《保健食品注册管理办法（试行）》，为规范、统一营养素补充剂等申报与审评行为，我局制定了《营养素补充剂申报与审评规定（试行）》、《真菌类保健食品申报与审评规定（试行）》、《益生菌类保健食品申报与审评规定（试行）》、《核酸类保健食品申报与审评规定（试行）》、《野生动植物类保健食品申报与审评规定（试行）》、《氨基酸螯合物等保健食品申报与审评规定（试行）》、《应用大孔吸附树脂分离纯化工艺生产的保健食品申报与审评规定（试行）》、《保健食品申报与审评补充规定（试行）》8个与保健食品申报与审批相关的规定。上述规定于2005年7月1日起正式实施，现予以通告。
国家食品药品监督管理局
二○○五年五月二十日
应用大孔吸附树脂分离纯化工艺生产的保健食品申报与审评规定（试行）
第一条第一条 为规范应用大孔吸附树脂分离纯化工艺生产的保健食品审评工作，确保保健食品的食用安全，根据《 中华人民共和国食品卫生法》和《 保健食品注册管理办法（试行）》，制定本规定。
第二条第二条 应用大孔吸附树脂分离纯化工艺生产的保健食品是指产品生产过程中及原料生产过程中应用了大孔吸附树脂分离纯化工艺的保健食品。
第三条第三条 申请应用大孔吸附树脂分离纯化工艺生产的保健食品除按照保健食品注册管理的有关规定提交资料外，还应提供以下资料：
（一）大孔吸附树脂的相关资料
1、大孔吸附树脂规格标准。标准内容应包括大孔吸附树脂名称、牌（型）号、结构、合成原料（主要原料、交联剂、致孔剂、分散剂等名称和规格）、外观、极性和粒径范围、含水量、湿密度、干密度、比表面积、孔径、孔隙率、孔容等，并提供大孔吸附树脂标准级别等。
2、大孔吸附树脂使用说明书。使用说明书的内容应包括：
（1）大孔吸附树脂性能简介、适用范围、主要原料和添加剂种类与名称；
（2）残留物（包括未聚单体、交联剂、主要添加剂）及其残留量检测方法和限量标准及依据；
（3）使用方法和注意事项，包括新大孔吸附树脂的预处理方法、再生处理方法和操作注意事项、贮存条件等，以及可能出现异常情况的处理方法。
3、生产批号、生产时间、产品检验报告书。
4、相关证明文件。大孔吸附树脂生产企业的企业名称、地址、电话、营业执照及相关生产许可证件的复印件等。
（二）应用大孔吸附树脂进行分离纯化的制备工艺研究资料
1、制备工艺中应用大孔吸附树脂进行分离纯化的目的与依据。详细说明应用大孔吸附树脂进行分离、纯化的目的和必要性，并提供相关研究或文献资料。
2、大孔吸附树脂的预处理方法和合格标准。预处理方法包括考察预处理溶剂的种类、用量、浸泡时间、流速、温度、pH值等工艺参数和操作规程。
3、生产工艺的研究资料。大孔吸附树脂型号的选择、比上柱量、比吸附量、比洗脱量、树脂柱的径-高比、提取液的适宜上柱温度、pH及流速、解吸附溶剂及其条件的选择、解吸附终点判定方法等研究资料，并将上述资料作为该产品的生产工艺的一部分。
4、大孔吸附树脂再生方法的确定。大孔吸附树脂经使用后，吸附能力下降，应进行再生处理。根据功效成分和大孔吸附树脂的理化性质，制订大孔吸附树脂再生处理方法及其合格标准，申请人应制定相应的标准、操作规程并列入企业标准的附录。
（三）使用以大孔吸附树脂分离纯化工艺制造的原料生产的保健食品，申请时还应提供原料生产企业的详细资料，原料的制备工艺和详细的质量标准，包括原料中大孔吸附树脂残留物的标准和检测报告。申请人应提供由国家食品药品监督管理局确定的检验机构出具的该原料大孔吸附树脂残留物的检验报告。
（四）大孔吸附树脂及其纯化工艺等安全性评价资料
第四条应用苯乙烯骨架型树脂分离纯化工艺的保健食品应符合以下要求：
（一）大孔吸附树脂应用前应进行预处理，预处理以后的大孔吸附树脂中的有机残留物应控制在安全范围内，对苯乙烯骨架型树脂要求苯的残留量小于2mg/kg、二乙烯苯小于20 mg/kg。对其它类型的大孔吸附树脂，根据具体情况确定限量标准。
（二）一般情况下,不得使用再生后的比吸附量仍下降达30%以上时的大孔吸附树脂。
（三）应用以大孔吸附树脂分离纯化工艺生产保健食品原料的生产企业，应当对原料的大孔吸附树脂残留物进行检验或复核。对用苯乙烯骨架型树脂制备的原料中二乙烯苯含量要求为小于50μg/kg，并将此列入企业标准。如果原料质量达到上述标准的，可以免测该保健食品终产品的大孔吸附树脂残留物的含量。
（四）建立树脂残留物的检测方法和标准，并列入企业标准。
（五）对保健食品生产过程中应用苯乙烯骨架型树脂分离纯化工艺的保健食品，其产品中二乙烯苯含量要求为小于50 μg/kg。
第五条第五条 其它类型的大孔吸附树脂参照苯乙烯骨架型并结合具体品种制定相应的残留物及残留标准等内容。
第六条第六条 原则上不得以多个动植物原料混合后再应用大孔吸附树脂纯化工艺生产保健食品。
第七条第七条 必要时，国家食品药品监督管理局可对大孔吸附树脂生产企业和应用大孔吸附树脂生产保健食品所用原料的企业进行现场核查。
第八条第八条 本规定由国家食品药品监督管理局负责解释。
第九条第九条 本规定自二○○五年七月一日起实施。以往发布有关规定与本规定不一致的，以本规定为准。
树脂分离 篇3
【关键词】雪人参；大孔吸附树脂；α-葡萄糖苷酶抑制物质
【中图分类号】R2842【文献标志码】 A【文章编号】1007-8517（2016）18-0017-04
近年来，糖尿病发病率逐年增大，已成为继肿瘤和心脑血管疾病后的第三大慢性疾病，因此侧重长期治疗且措施个体化，以达到控制病情、防止或减少并发症的目的[1]。而传统降糖药物对血糖的控制并不理想[2]。临床研究表明，α-葡萄糖苷酶抑制剂是一类新型口服降糖药物[3]，可以缓解高胰岛素血症和防治餐后高血糖症，还可以减少血糖波动对机体器官的损伤，提高糖耐量，具有非常广阔的应用前景。近年开发的伏格列波糖和米格列醇等作为治疗Ⅱ型糖尿病的首选药和Ⅰ型糖尿病的辅助药物已广泛应用于临床。
[JP+1]雪人参（Radix Indigofera）为豆科木蓝属植物茸毛木蓝的根，又名铁刷子、血人参、红苦刺和山红花，主要分布于云南、贵州、广西等地，具有抗氧化[4]、补虚活血、降血糖及调经舒筋等功效，在贵州苗族地区，药用历史悠久。其化学成分研究表明，其富含黄酮类、萜类、酚类等化合物[5-7]。李园园等[8]报道雪人参乙醇提取物具有α-葡萄糖苷酶抑制作用，但尚未见对雪人参乙醇提取物经大孔树脂纯化后对α-葡萄糖苷酶的抑制作用研究。本实验探讨了大孔树脂分离纯化雪人参中α-葡萄糖苷酶抑制物质的工艺条件，为α-葡萄糖苷酶抑制剂的制备及应用提供新思路。[JP]
1仪器与材料
11仪器Multiskan MK3酶标仪（美国Thermo Electron公司）；SP-75PC型紫外可见分光光度计（上海光谱仪器有限公司）；FW-177型中草药粉碎机（天津泰斯特仪器有限公司）；BSA224S-CW型电子天平（赛多利斯科学仪器（北京）有限公司）；TGL-16G高速台式离心机（上海安亭科学仪器厂）；HH系列数显恒温水浴锅（金坛市科析仪器有限公司）；PH-618型酸度计（上海仪电科学仪器有限公司）；96微孔酶标板，各型号微量进样器。
12材料雪人参采集于贵州省都匀市周边，用中草药粉碎机粉碎，过20～60目标准筛。4-硝基苯基α-D-吡喃葡萄糖苷（4-N-trophenyl-α-D-glucopyranoside，PNPG，美国Sigma公司）；α-葡萄糖苷酶（α-glucosidase，美国Sigma公司）；阿卡波糖（Acarbose，德国Serva公司）；二甲基亚砜（DMSO，美国Sigma公司），无水乙醇等均为分析纯试剂。
2方法
[JP3]21大孔树脂的预处理将D101、AB-8、HPD600、HPD100、X-5五种大孔树脂用95%乙醇浸泡24h后，用95%乙醇淋洗至流出液不浑浊为止，然后用蒸馏水洗至无醇，备用。[JP]
22雪人参中α-葡萄糖苷酶抑制物质的提取称取雪人参粉末100g，加入一定量60%乙醇溶液，回流提取3次，每次2h，合并提取液，离心，上清液减压蒸干，用20%二甲基亚砜溶液溶解后定容到1000mL容量瓶中，备用。
23大孔树脂的筛选分别称取5g上述5种大孔树脂于100mL锥形瓶中，加入80mL雪人参乙醇提取液（质量浓度为2252mg/mL，下同），常温下在振荡器上提取2h，静止24h后，离心分离，以α-葡萄糖苷酶抑制物质酶活性抑制率（简称酶活性抑制率）为指标，测定上清液中α-葡萄糖苷酶抑制物质的含量。酶活性抑制率越小，表明上清液中α-葡萄糖苷酶抑制物质的含量越低，则该树脂的吸附性能就越好[9]。
24α-葡萄糖苷酶抑制物质活性测定[10]在96微孔酶标板上，加入112μL磷酸钾缓冲液（pH=68），8μL上述上清液和20μL 01U/mL α-葡萄糖苷酶，混合均匀后，于37℃恒温箱中孵育30min，再加入20μL 40mmol/L PNPG开启反应，置于37℃恒温箱中反应30min，最后加入80μL 02mol/L Na2CO3溶液终止反应，于405nm处测其OD值，根据下式计算出上清液中酶活性抑制率（用Y表示），A0表示空白对照组OD值（不加样液），Aj表示样品组OD值，由于雪人参乙醇提取液本身就有颜色，因此需要测定其背景吸收，并对测定结果进行校正。
Y=「（Ao-Ai）/A0」×100%
25静态吸附
251吸附时间准确称取5g HPD600大孔树脂置于100mL锥形瓶中，加入80mL雪人参乙醇提取液，常温下振荡2h，静态吸附不同时间，离心，测定上清液中α-葡萄糖苷酶抑制物质的含量，根据上述公式计算酶活性抑制率。
252吸附温度和树脂质量分别称取不同质量的HPD600大孔树脂置于100mL锥形瓶中，加入提取液80mL，在15、20、25、30、35、40、50℃下振荡2h，静态吸附24h，离心，测定上清液中α-葡萄糖苷酶抑制物质的含量，根据上述公式计算酶活性抑制率。
26动态吸附分别称取5g上述5种树脂，装入30mm×300mm层析柱中，80mL提取液冲洗该柱，流速控制在2-3 BV/h，收集流出液，先用2BV去离子水冲洗层析柱，再用3BV 70%乙醇溶液洗脱，并收集流出液，减压蒸干后，用20%二甲基亚砜溶解，定容至50mL，测定α-葡萄糖苷酶抑制物质的含量，根据上述公式计算酶活性抑制率。
261提取液的pH值称取5g HPD600大孔树脂7份，湿法装柱，用5%NaOH和1mol/L HCl溶液调节提取液的pH值分别为10、35、50、60、70、80、100，使80mL不同pH值的提取液经过层析柱，以下按26步骤操作。
262洗脱液的筛选取5g HPD600大孔树脂，湿法装柱，使80mL提取液经过层析柱，吸附完全后，先用2BV去离子水冲洗，再分别用3BV 70%甲醇溶液、70%乙醇溶液和70%乙酸乙酯溶液洗脱，以下按26步骤操作。
263洗脱液的体积分数称取5g HPD600大孔树脂8份，湿法装柱，各使80mL提取液经过层析柱，吸附完全后，先用2BV去离子水冲洗，再分别用3BV 20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、95%乙醇溶液洗脱，以下按26步骤操作。
264洗脱液的用量取5g HPD600大孔树脂，湿法装柱，使80mL提取液经过层析柱，吸附完全后，先用2BV去离子水冲洗，再分别用1、2、3、4、5BV 70%乙醇溶液洗脱，以下按26步骤操作。
3结果
31静态和动态吸附5种大孔树脂对雪人参提取液中α-葡萄糖苷酶抑制物质的吸附情况如表1所示。被5种大孔树脂吸附后的提取液中α-葡萄糖苷酶抑制物质酶活性抑制率均有所下降，表明5种树脂对α-葡萄糖苷酶抑制物质均有吸附。但由于树脂的孔径、极性和比表面积等性质的不同，吸附能力亦不相同，其中， HPD-600的酶活性抑制率最低，说明该树脂对α-葡萄糖苷酶抑制物质吸附最多，效果最好，因此选为进一步实验的最佳树脂。
32吸附速率吸附速率是衡量吸附效果的重要指标。不同的吸附时间，大孔树脂对雪人参乙醇提取液中α-葡萄糖苷酶抑制物质的吸附效果也不相同，通过对大孔树脂HPD600吸附时间的考察后发现，前5h吸附速率较大，之后渐缓，表明该树脂在5h内已基本吸附完全。如图1。
33温度和树脂质量对吸附效果的影响25℃时，α-葡萄糖苷酶抑制物质酶活性抑制率最低，且随着HPD600树脂质量的增大，酶活性抑制率逐渐降低，在提取液体积（80mL）和树脂质量（5g）之比为16∶[KG-*3/5]1时基本不再变化，表明该树脂对α-葡萄糖苷酶抑制物质的吸附达到饱和。如图2。
34提取液pH值当雪人参乙醇提取液的pH值为80时，酶活性抑制率最低，表明HPD600树脂对提取液中α-葡萄糖苷酶抑制物质的吸附率最高，因此选择提取液pH值为80作为进一步实验的最佳酸度。详见图3。
35洗脱条件的考察结果
351洗脱液的确定实验通过对70%甲醇溶液、70%乙醇溶液和70%乙酸乙酯溶液的洗脱效果进行考察后发现，70%乙醇溶液作为洗脱液时，α-葡萄糖苷酶抑制物质酶活性抑制率最高，如表2所示，表明洗脱效果最好，故选用为进一步实验的洗脱液。
352洗脱液体积分数随着乙醇溶液体积分数的增大，洗脱液中α-葡萄糖苷酶抑制物质酶活性抑制率逐渐增大，当乙醇浓度为70%时，曲线呈平缓趋势，考虑到经济成本，采用70%乙醇溶液即可达到较好的解吸效果。见图4。
353洗脱液用量通过对1、2、3、4、5BV（1BV=25mL）洗脱液洗脱效果的考察后发现，从第3份洗脱液开始，其中的α-葡萄糖苷酶抑制物质已非常微量，表明3倍柱体积的70%乙醇溶液已能基本洗脱树脂所吸附的α-葡萄糖苷酶抑制物质，因此确定洗脱液的体积为3BV。
36工艺验证按照优化后的工艺参数，将100g雪人参粉末经回流提取所得的浸膏制成提取液，使80mL该提取液通过装有5g HPD600大孔吸附树脂的层析柱（30mm×300mm）中进行纯化，通过测定提取液纯化前后α-葡萄糖苷酶抑制物质酶活性抑制率验证纯化工艺效果，通过计算，纯化前雪人参乙醇提取液中α-葡萄糖苷酶抑制物质酶活性抑制率为37%，纯化后为7123%，提高约3倍。
4结论
通过对5种大孔吸附树脂吸附性能的考察，筛选出纯化苗药雪人参乙醇提取液中α-葡萄糖苷酶抑制物质的大孔树脂为HPD600，并通过静态和动态吸附对影响分离纯化的主要因素进行优化，从而确定出HPD600树脂在室温下吸附，吸附时用5%NaOH和1mol/L HCl溶液调节提取液的pH值为80，提取液体积与大孔树脂质量之比为16∶[KG-*3/5]1，采用70%乙醇溶液作为洗脱剂，洗脱体积为3倍柱体积。经过大孔树脂纯化后的提取液，对α-葡萄糖苷酶抑制物质抑制率提高了约3倍，优化工艺稳定可行，希望为α-葡萄糖苷酶抑制剂的制备和应用提供一定的参考。
参考文献
[1]孔晓雯. 糖尿病药物治疗的研究进展[J]. 中国医药指南，2014，12（23）：71-72.
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大孔树脂分离桑叶黄酮的研究 篇4
1 材料
Perkin elmer UV/Vis spectrometer Lambada 12紫外分光光度计。桑叶:药材购于浙江省中医院药房。大孔树脂购于华东医药器械公司;乙醇等为分析纯。
2 方法与结果
2.1 上柱药液的制备
取桑叶药材70g, 先用50%的乙醇浸泡3小时, 超声提取3次, 每次30分钟。过滤, 合并滤液, 回收至无醇味, 加水调整至140m L, 相当于每m L含0.5g生药的浓缩液。高速离心15分钟, 过滤, 备用。测得黄酮含量为160mg/m L。
2.2 含量测定
2.2.1 芦丁对照品的制备
精密称取120℃干燥恒重的芦丁对照品50.85mg, 用甲醇定容于50m L容量瓶中, 摇匀, 精密量取10m L, 用甲醇定容于25m L容量瓶中, 摇匀备用。
2.2.2 标准曲线的绘制
精密称取芦丁对照品溶液0.1、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0m L, 分别置于25m L具塞试管中, 各加水至6.0m L, 加入5%亚硝酸钠1.0m L摇匀, 放置6分钟, 加入10%硝酸铝1.0m L, 加水至刻度, 摇匀, 放置15分钟, 在510nm处测吸光度, 绘制浓度-吸光度标准曲线, 得回归方程:y=0.0115x+0.0004, r=0.9999。
2.2.3 桑叶总黄酮的含量测定
按照桑叶的提取工艺提取桑叶制成浸膏, 取上述桑叶浸膏适量置于100m L容量瓶中, 加水稀释至刻度, 摇匀作为供试品溶液, 分别吸取供试品及芦丁对照溶液20m L, 测定桑叶总黄酮含量。
2.3 静态吸附-解吸实验
2.3.1 静态吸附
取5种处理好的大孔树脂 (DA-101、D-101、AB-8、HP-20、H-103-1) 1g, 分别加入桑叶提取液10m L于25m L三角瓶中。每间隔20分钟振荡1分钟, 持续4小时后, 静置24小时, 使达到饱和吸附。然后进行抽滤, 测定滤液中黄酮含量, 按下式计算吸附率, 见表1。
饱和吸附率= (C0-C1) /C0×100%
2.3.2 静态解吸
将静态吸附好的树脂进行过滤抽干, 各加入50%乙醇20m L, 每间隔20分钟振摇1分钟, 持续4小时后, 测定洗脱液中桑叶黄酮的含量, 按下式计算解吸率, 见表1。
洗脱率=[洗脱浓度×洗脱体积]/饱和吸附量×100%
比较各种树脂的吸附和解吸率, 表明DA-101对桑叶黄酮的吸附分离效果最佳。
2.4 工艺条件考察
2.4.1 上样量考察
取桑叶提取液, 加于8m L (1BV) 的DA-101树脂上以2BV/h的流速进行吸附, 按树脂体积数收集流出液, 于510nm处测定吸光度, 计算总黄酮含量, 绘制动态吸附曲线, 见图1。由图可知上样量为8BV时达到饱和吸附, 故确定上样量为8BV。
2.4.2 醇洗脱浓度的考察
取桑叶提取液, 加于DA-101树脂上, 以2BV/h的流速进行吸附, 再以6种不同浓度的醇 (10%、30%、50%、70%、90%、100%) 进行洗脱, 收集各浓度的洗脱液100m L, 于510nm处测定吸光度, 计算总黄酮含量结果见表2。从表2可以看出, 当醇浓度为50%时洗脱效果最好。
2.4.3 洗脱终点的确定
按上述确定的条件, 取桑叶提取液进行上柱, 吸附和洗脱, 分段收集洗脱液, 测定洗脱液中黄酮含量, 绘制洗脱曲线, 见图2。从图2可以看出, 当洗脱剂用量为15BV时基本上将黄酮洗净。
2.5 分离的桑叶总黄酮纯度的考察
按优化的工艺条件, 取桑叶提取液加于DA-101树脂上, 收集洗脱液, 浓缩, 蒸干, 加甲醇定容至100m L容量瓶, 测定总黄酮的含量, 并测定干膏收率, 计算总黄酮的纯度, 见表3。从表3可看出, 经DA-101大孔树脂处理后的总黄酮含量可达72.6%以上, 具有良好的应用价值。
3 结论
通过实验得出:DA-101分离富集效果最好, 其最佳工艺为以每m L含0.5g生药, 上样量为8BV, 洗脱浓度为50%乙醇, 洗脱剂用量为15BV。经过分离富集后黄酮含量可达到72.6%以上。该法简单可行, 分离效果好, 能满足于大生产的要求。
摘要：目的:筛选分离桑叶总黄酮的最佳树脂, 并对影响分离的各种因素进行系统的研究, 使分离工艺达到最优化。方法:采用静态与动态吸附-解吸两种方法, 用紫外分光光度法测定桑叶总黄酮的含量, 优化最佳工艺。结果:DA-101分离效果最好, 其最佳工艺为以每m L含0.5g生药, 上样量为8BV, 洗脱浓度为50%乙醇, 洗脱剂用量为15BV。经过分离富集后黄酮含量可达到72.6%以上。结论:该法简单可行, 分离效果好, 能满足于大生产的要求。
关键词：桑叶黄酮,大孔树脂,工艺优化
参考文献
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树脂分离 篇5
盐酸克伦特罗是一种用于治疗支气管哮喘、喘息性支气管炎和由于过敏症、感染和运动造成的支气管痉挛的药物,在畜牧养殖中能够对动物体内的营养物质起重新分配作用,可促进动物生长,提高瘦肉率、降低脂肪沉积、降低饲料报酬等,是获得瘦肉的理想方法[1]。但盐酸克伦特罗对热稳定,使用后会在动物组织体内形成累积性残留,特别在内脏中会有高浓度的残留,对人与动物的肝、肾及神经系统有一定的毒副作用[2]。我国农业部已禁止将盐酸克伦特罗作为饲料添加剂使用。因此,建立简便、可靠的盐酸克伦特罗测定方法,对于保障食品安全具有重要意义。
盐酸克伦特罗的测定一般包括分离和检测两个方面,其中又以分离为最重要步骤。有关文献资料主要研究了盐酸克伦特罗检测方法的改进,而较少涉及到其分离方法[3,4]。文章以大孔吸附树脂为吸附剂,采用固相萃取方法吸附分离盐酸克伦特罗。与实验室常用的以活性炭、C18等为吸附剂的萃取小柱相比,文章采用可重复使用的固相萃取大柱,具有操作费用较低,操作简单等特点,适合实验室使用。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
TU-1901双光束紫外分光光度计,北京普析通用仪器有限公司;pHS-3 C酸度计,上海雷磁仪器厂;固相萃取大柱,Φ12×150;盐酸克伦特罗,广州侨光制药厂;无水乙醇,分析纯,广州化学试剂厂;Amberlite XAD-2大孔吸附树脂,Sigma-Aldrich Co.。
1.2 实验方法
准确称取5 g Amberlite XAD-2大孔吸附树脂,用无水乙醇浸泡12 h后装柱,用50 mL蒸馏水洗涤柱体。将2 mL的100 μg/mL盐酸克伦特罗溶液样品加入分离柱中,用25 mL蒸馏水洗涤柱体,再用25 mL洗脱剂洗涤柱体,洗脱速率为1 mL/min。收集洗脱液并定容至25 mL比色管中,以蒸馏水为参比,在波长242 nm处测定样品的吸光度,计算回收率。
2 结果与讨论
2.1 盐酸克伦特罗的测定
盐酸克伦特罗的紫外吸收谱图如图1所示。根据图1可以发现,在扫描波长范围内,盐酸克伦特罗存在两个吸收峰,分别为242 nm和294 nm。由于242 nm处的吸收强度明显高于294 nm处的吸收强度,选择242 nm为测定波长。盐酸克伦特罗在242 nm的工作曲线如图2所示,拟合方程为Y=0.00607+0.03348 X,相关系数R=0.99939,表明该波长下盐酸克伦特罗的吸光度与浓度之间存在良好的线性关系。
2.2 洗脱剂的选择
洗脱剂的洗脱作用实质上是流动相分子与被分离物质分子竞争占据大孔树脂表面活性吸附中心的过程,强极性分子占据吸附中心的能力强,因而具有较强的洗脱能力。以水为洗涤剂,分别采用不同的洗脱剂,发现不同浓度的甲醇为洗脱剂时的回收率均超过100 %,表明有影响盐酸克伦特罗浓度测定的杂质同时被洗脱,而乙酸、乙酸乙酯以及乙酸乙酯及正己烷的混合物为洗脱剂时的回收率过低,最高仅能达到72.3 %,但无水乙醇为洗脱剂时的回收率最高可达到76.98,因此,选择无水乙醇为洗脱剂。不同洗脱剂对盐酸克伦特罗回收率的影响如表1所示。
2.3 样品pH值的影响
分别采用0.1 mol/L的盐酸以及10 wt?%的NaOH溶液调节待测样品的pH值,计算待测样品的回收率,结果如图3所示。
由图3可知,碱性样品的回收率较高,酸性样品较低。将待测样品的pH值调节至碱性可以有效提高其回收率。
2.4 洗脱剂体积的影响
按照实验方法分别加入不同体积的无水乙醇进行洗脱,回收率如图4所示。
一般说来,洗脱剂用量越大,盐酸克伦特罗的回收率越高,但成本也相应增大。由图4可知,无水乙醇用量达到20 mL之后,随洗脱剂用量增大,盐酸克伦特罗的回收率并没有明显提高,因而在实际操作中可选择20 mL作为洗脱剂的用量。
2.5 洗脱剂流速的影响
洗脱剂流对盐酸克伦特罗回收率的影响如图5所示。
由图5可知,最佳洗脱剂流速为1 mL/min。洗脱剂流速过快将导致盐酸克伦特罗的回收率降低,其原因在于洗脱剂没有足够的时间在吸附剂的吸附活性中心上与盐酸克伦特罗分子展开竞争吸附,产生“短路”现象。
2.6 最大饱和吸附量
更改盐酸克伦克罗的进样量,测定大孔吸附树脂的最大饱和吸附量,结果如图6所示。
由图6可知,Amberlite XAD-2大孔吸附树脂对盐酸克伦特罗的最大饱和吸附量约为319 μg/g。
2.7 重现性及误差分析
按照本文实验方法,根据上述所得最佳条件平行测定3次,计算回收率及标准偏差,并比较重现性,结果如表2所示。
根据表2可以发现:采用Amberlite XAD-2大孔吸附树脂对盐酸克伦特罗进行固相萃取分离,重现性好,回收率较高,适于作为高效液相色谱法测定盐酸克伦特罗的前处理方法。
3 结 论
采用Amberlite XAD-2大孔吸附树脂对盐酸克伦特罗进行固相萃取分离,最大饱和吸附量可达319 ug/g。以水为洗涤剂,无水乙醇为洗脱剂,洗脱剂流速为1 mL/min,样品pH值为10.8,回收率最高可达76.98 %。具有较好的重现性,适于作为高效液相色谱法测定盐酸克伦特罗的前处理方法。
摘要：采用大孔吸附树脂分离盐酸克伦特罗,对吸附分离条件进行了研究。结果表明,采用大孔吸附树脂作吸附剂对盐酸克伦特罗进行固相萃取,再用无水乙醇洗脱,可有效分离盐酸克伦特罗。洗脱流速为1mL/min,平均回收率可达76.07%,最大柱容量为319μg/g。
关键词：盐酸克伦特罗,固相萃取,大孔吸附树脂
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树脂分离 篇6
化合物[1]。它的吸附作用与表面吸附、表面电性或形成氢键等有关[2]。绿原酸是烟草中主要成分之一, 具有降血压、抗病毒、利胆、抗菌、抗病毒、增高白细胞等药理作用, 是重要的工业的重要原料[3,4,5]。对4种大孔吸附树脂对烟草绿原酸的吸附分离性能进行研究, 采用高效液相法对绿原酸进行测定。
1 仪器与试药
高效液相色谱仪:安捷伦1100泵;安捷伦检测器;安捷伦色谱工作站;SC202-00型电热恒温干燥器 (上海医疗器械五厂) ;超级恒温水浴锅 (上海医疗器械五厂)
绿原酸对照品 (中国药品生物制品检定所提供, 110753-200413) 。甲醇为色谱纯, 水为注射用水, 其它试剂试药均为分析纯。
烟草产地为黑龙江。
2 色谱条件
色谱柱为USA Agilent ZORBAXSB-C18柱 (规格4.6mm×150mm, 5μm) ;甲醇-2%醋酸水溶液 (17∶83) 为流动相;检测波长为326nm;流速1.0m L·min-1;柱温:25℃。
3 树脂的预处理
先用乙醇浸泡二十四小时以上, 使树脂充分溶胀。采用湿法装柱, 分别用20倍柱体积乙醇通过树脂层, 用去离子水洗尽乙醇, 用20倍柱体积的5%HCl溶液流速通过树脂层, , 而后用去离子水流速洗至中性。再用20倍柱体积的2%Na OH溶液通过树脂层, 用去离子水洗至中性即处理完毕。
4 静态吸附实验
4.1 树脂吸附容量及吸附率的测定
称取预处理好的树脂5克, 装入250m L的磨口三角瓶中, 准确加入一定量的吸附原液, 盖紧瓶塞, 在25℃的恒温水浴振荡器上振摇24 h。充分吸附后, 过滤, 测定滤液中绿原酸的浓度, 计算吸附容量及吸附率, 结果见表1。
4.2 树脂解吸率测定
取上述吸附饱和的树脂, 准确加入一定体积的乙醇溶液, 置恒温水浴振荡器上振荡24 h, 过滤, 测定解吸液中绿原酸浓度, 计算解吸率, 结果见表1。
5 树脂的动态吸附和洗脱实验
从上述实验表XDA-1树脂对烟草中绿原酸吸附和解析能力最好。将一定浓度的烟草提取液以一定的流速通入XDA-1树脂, 考察不同上样p H、绿原酸浓度、流速对树脂吸附性能的影响, 确定最佳的吸附工艺条件。
5.1 上样液p H对吸附效果的影响
绿原酸作为一种多羟基酚酸, 因为绿原酸以游离分子形式存在, 疏水性增强, 树脂对其吸附增所以强在酸性条件下易被吸附。实验证明药液p H值为3时可保持树脂的最大吸附。
5.2 上样液浓度对吸附效果的影响
将烟草绿原酸提取液配制成不同浓度的上样液, 进行动态吸附实验。实验表明, 上样浓度较低时, 随着浓度的增加, 树脂吸附量增加, 当上样液浓度达到3.45mg/m L时, 达到树的最佳吸附效果。随着上样液浓度的继续增加, 树脂的吸附率迅速降低。绿原酸浓度低时, 树脂出现泄漏时仍有一部分树脂未达到吸附饱和, 降低树脂的使用效率;如果浓度过高, 则泄漏早, 处理量小。由实验结果可知原料液的初始浓度以3.45mg/ml左右为宜。随着流速的增加, 树脂泄漏严重, 吸附量下降, 但是流速过慢则会延长吸附操作时间。流速为2和3 BV/h时泄漏率差别不大, 所以选择吸附流速3 BV/h为最佳流速。
5.3 洗脱剂乙醇浓度对绿原酸解吸效果的影响
将提取液上柱, 达到吸附饱和后, 用2 BV的去离子水洗去原液。再分别用不同浓度的乙醇, 以3 BV/h流速进行洗脱, 实验表明40%乙醇的洗脱效果最好。对洗脱液进行含量测定, 发现8倍柱体积基本能将绿原酸洗脱下来。
5.4 最佳吸附-洗脱条件下的验证实验
将处理好的XDA-1树脂装入的树脂柱中。使用盐酸将药液PH值调至3, 以流速3 BV/h上样, 使其达到吸附饱和, 然后用8倍树脂床体积的40%乙醇以3 BV/h流速洗脱, 收集洗脱液。将洗脱液减压浓缩, 使用高效液相对浓缩液按2项下色谱条件进行含量测定。浓缩液中绿原酸含量为40.21%, 绿原酸回收率为82.39%。
6 结论
大孔吸附树脂是一类不含交换基团且具有大孔结构的高分子吸附剂。它具有较大的比表面积, 可以通过物理吸附从水溶液中有选择地吸附有机物, 具有机械强度好、选择性好、解吸容易、可反复使用和流体阻力小等优点。大孔树脂近年来在中草药有效成分的提取分离中受到普遍重视。提取烟草绿原酸原工艺是采用常规采用水提取, 而绿原酸对热不稳定, 在提取、分离过程中大量分解。结合树脂的使用, 不仅简化了工艺、降低了成本而且使产品的收率和质量都明显提高, 具有实用价值。
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树脂分离 篇7
1材料
1.1 仪器
旋转蒸发仪, 上海爱朗仪器公司;低温冷却液循环泵, 郑州长城科工贸有限公司;玻璃层析柱购于广州东征公司。
1.2 药品与试剂
补骨脂药材, 购于广州清平中药材市场, 经鉴定符合国家药典标准。芦丁对照品购于中国药品生物制品鉴定所;NaNO3、Al (NO3) 3、NaOH、乙醇为分析纯。
2实验方法
2.1 样品溶液的制备及总黄酮含量测定
取补骨脂药材粉末100 g, 加入75%乙醇浸泡12 h, 超声30 min, 过滤, 收集滤液, 减压浓缩至200 ml, 备用。采用分光光度法测定总黄酮含量, 以芦丁为对照品, 510 nm处测定吸光光度值, 计算含量。
2.2 大孔吸附树脂ZTC-1对补骨脂总黄酮的吸附
2.2.1 上样药液流速对ZTC-1树脂吸附影响
取补骨脂提取液体100 ml, 分别以1 ml/min, 2 ml/min, 3 ml/min, 4 ml/min, 5 ml/min通过预处理好的ZTC-1树脂柱, 考察不同流速下的吸附效果。
2.2.2 上样药液浓度的考察
分别取入5 mg/ml、10 mg/ml、15 mg/ml、20 mg/ml的补骨脂提取液, 以2 ml/min流速上样, 计算黄酮的吸附量。
2.2.3 洗脱液乙醇浓度对ZTC-1树脂的影响
将100 ml浓度为10 mg/ml的补骨脂提取液, 通过预处理好的树脂, 用300 ml水洗脱后, 依次用10%、30%、50%、70%、90%乙醇洗脱, 各浓度分别收集100 ml洗脱液, 并将水洗液浓缩至50 ml, 各溶液取样, 用分光光度法进行含量测定。总黄酮洗脱率=醇洗脱黄酮量/上柱黄酮量×100%。
3结果
3.1 上样药液流速对ZTC-1树脂吸附效果的影响, 见表1。
吸附量随着接触时间的延长而增加, 当吸附流速加快时, 其接触时间也相应的减少, 吸附量减少。由表1可以看出, 吸附量是随着上样药液流速的增加而减少的, 从时间成本角度考虑, 可选择2 ml/min的流速上样。
3.2 上样药液浓度的考察, 见表2。
由上表2可知, 上样药液浓度不同对黄酮的吸附结果不一, 补骨脂总黄酮的浓度在10 mg/ml时树脂的吸附量最大。
3.3 洗脱液乙醇浓度对ZTC-1树脂的影响, 见表3。
由上述实验结果可以看出, 50%乙醇溶液洗脱的黄酮含量最大。
4讨论
大孔树脂作为一种有机高聚吸附剂, 具有选择性吸附有机化合物的能力, 可应用于皂苷、黄酮、蒽醌、生物碱、水溶性酚性成分及中药提取、分离及纯化[2,3]。本实验拟采用大孔吸附树脂来精制补骨脂总黄酮, 以ZTC-1为吸附树脂, 并对其工艺相关参数条件进行考察, 筛选出最佳的洗脱条件。研究结果表明将10 mg/ml的浓度补骨脂总黄酮超声提取液以2 ml/min的流速, 经过预处理好的ZTC-1大孔吸附树脂动态吸附, 用50%乙醇溶液进行洗脱所得黄酮含量较高, 该洗脱工艺简便易行。
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树脂分离 篇8
1 实验仪器与材料
1.1 实验仪器
R-501旋转蒸发仪 (上海申顺生物科技有限公司) 、DZF-6050型恒温干燥箱 (上海精宏实验设备有限公司) 、TU-1810型紫外可见分光光度计 (北京普析通用仪器有限责任公司) 、KQ-250DE数控超声波清洗器 (昆山市超声仪器有限公司) 、30 m L三角瓶若干、漏斗若干、量筒、10 m L容量瓶若干、层析玻璃柱等。
1.2 实验材料
菊米 (浙江省) 、芦丁对照品 (中国药品生物制品检定所) 、95%乙醇 (工业纯) 、无水乙醇 (分析纯, 检测) 、氢氧化钠、亚硝酸钠、硝酸银均为分析级。
大孔吸附树脂:D101大孔吸附树脂、HPD100大孔吸附树脂、AB-8大孔吸附树脂、HZ841大孔吸附树脂、HZ841B大孔吸附树脂。
2 实验方法
2.1 菊米提取物的制备
称取已粉碎的菊米粉末200 g, 按固液比1∶10加入70%的乙醇, 微沸状态下, 水浴回流3次, 1 h/次, 合并提取液, 减压回收溶剂至浸膏状, 恒温干燥得菊米提取物。
2.2 大孔吸附树脂的预处理
称取5种大孔吸附树脂各10 g, 用95%乙醇浸泡4 h, 放出洗脱液, 用95%乙醇充分淋洗至流出液加3倍水不显浑浊, 再用纯化水反复冲洗至无乙醇味。处理后的大孔吸附树脂用纯化水浸泡备用。
2.3 大孔吸附树脂筛选实验
吸干已处理好的大孔吸附树脂表面水分, 各称取2 g于三角瓶中。精密称取黄酮提取物, 配制成浓度10 mg/m L的供试液, 精密吸取10 m L供试液, 加入各三角瓶中, 置于超声波振荡吸附8 h, 以达到饱和吸附。取上清液测吸光度, 计算树脂的吸附率。
滤出饱和吸附总黄酮的树脂, 吸干表面水分, 精密加入60%乙醇20 m L, 在超声波中振荡2 h后滤出, 测定吸光度, 计算解吸率。
2.4 D101大孔吸附树脂对总黄酮的静态吸附实验
分别精密称取D101大孔吸附树脂1.0 g置于5个30 m L三角瓶中, 加入不同浓度的黄酮供试液各20 m L, 超声波中振荡吸附30 min。取吸附后的溶液测吸光度, 计算不同浓度黄酮供试液的树脂对黄酮的吸附率, 以确定黄酮供试液的最佳上柱浓度。
2.5 D101大孔吸附树脂对总黄酮的静态解吸实验
分别精密称取D101大孔吸附树脂1.0 g置于6个30 m L三角瓶中。精密称取黄酮提取物, 制成最佳上柱浓度的总黄酮供试液, 精密吸取20 m L加入大孔吸附树脂中, 超声波中振荡吸附30 min。过滤, 吸干表面的水分, 加入不同浓度的乙醇溶液15 m L解吸, 测定解吸液吸光度, 计算不同浓度乙醇对黄酮的解吸率, 以确定洗脱剂最佳浓度。
2.6 D101大孔吸附树脂对总黄酮的动态吸附与及解吸实验
称取D101树脂10 g装柱, 以最佳上柱浓度配置溶液上样, 流速1 m L/min, 每1个柱体积收集1瓶流出液, 测定吸光度, 计算出流出液中黄酮的浓度, 绘制树脂对菊米黄酮的吸附曲线。用纯化水洗脱杂质——多糖, 纯化水洗脱液每1个柱体积测定1次总黄酮的吸光度, 计算出总黄酮浓度, 确定水的洗脱倍量。再用60%乙醇对吸附后的树脂解吸, 每半个柱体积收集一瓶解吸液, 测定吸光度, 计算出解吸液中黄酮的浓度。
2.7 D101大孔吸附树脂的使用次数实验
取100 g D101大孔吸附树脂装柱, 用95%乙醇浸泡3～4 h (乙醇高于树脂层10～20 cm) 。结束后用95%乙醇洗至流出液加3倍量的水不显浑浊, 再加纯化水洗至流出液无明显乙醇味。以最佳上样浓度1.5 mg/m L配置溶液上样, 上样量为28 BV, 取吸附后的溶液测吸光度计算黄酮的总吸附量和吸附率, 再用6 BV的纯化水洗脱多糖, 用3 BV的60%乙醇洗脱黄酮。树脂再生:5个柱体积的5%HCL吸脱, 纯化水吸脱至中性, 5个柱体积5%NAOH洗脱至中性。将再生后的树脂重复上述实验, 通过计算吸附后的溶液的浓度确定树脂的吸附能力, 直至树脂的吸附能力降低, 确定大孔吸附树脂的重复使用次数。
2.8 提取液中黄酮含量测定
以芦丁作为标准物质, 采用紫外分光光度法测定总黄酮含量。
计算公式为:
黄酮含量 (以芦丁计) =nC0V1V3/ (WV2) 100%式中n——提取液稀释倍数 (未稀释为1) ;
C0——样液含黄酮浓度, mg/m L;
V1——定容体积, m L;
V2——显色反应测定取用样液体积, m L;
V3——提取液体积, m L;
W——称样量, mg。
3 结果与分析
3.1 大孔吸附树脂吸附量实验
大孔吸附树脂吸附量实验结果如表1所示。
从表1可知:D101大孔吸附树脂的吸附量最高, 吸附率及解析率都较高, 故选用D101大孔吸附树脂分离纯化菊米总黄酮。
3.2 大孔吸附树脂对菊米总黄酮的静态吸附实验
菊米总黄酮上柱液浓度。菊米总黄酮供试液浓度对树脂吸附效果的影响如图1所示。
由图1可见:随着黄酮浓度的增加, 其吸附率呈递减趋势。0.5 mg/m L时吸附率最大, 但供试液浓度偏小, 在生产操作中, 供试液体积偏大;1.0 mg/m L和1.5 mg/m L吸附率差别不明显。基于最大限度处理量的考虑, 选取1.5 mg/m L作为上柱浓度, 其吸附率达到73%, 即菊米总黄酮浓度在1.5 mg/m L左右时更有利于吸附。
3.3 D101大孔吸附树脂对总黄酮的静态解吸实验
洗脱剂的浓度。洗脱剂浓度对树脂解吸效果的影响如图2所示。
由图2可见:随着乙醇浓度的增加, D101大孔吸附树脂对菊米黄酮的解吸率呈递增趋势。当乙醇浓度达到60%以后, 解吸率趋于恒定。且乙醇浓度偏高, 会使其他杂货一起洗脱下来。基于实验的可行性及经济多种因素综合考虑, 选取60%乙醇作为洗脱剂。
3.4 D101大孔吸附树脂对总黄酮的动态吸附与及解吸实验
3.4.1 大孔吸附树脂对黄酮的动态吸附性能
大孔树脂对黄酮的吸附曲线如图3所示。
由图3可见:随着供试液上样量的增加, 流出液中黄酮含量增加, 即树脂对黄酮的吸附效果随上样量的增加而下降。上样量>28 BV (即405 m L) 时, 流出液中黄酮含量基本趋于平衡趋势, 即树脂吸附达到饱和。
3.4.2 纯化水洗脱的用量
纯化水对黄酮的解吸曲线如图4所示。
由图4可见:纯化水用量在6 BV时, 解吸液中黄酮总量基本不变, 所以纯化水的用量为6 BV。
3.4.3 60%乙醇洗脱的用量
60%乙醇对黄酮的解吸曲线如图5所示。
由图5可见:60%乙醇用量在6个1/2 BV时, 解吸液中黄酮总量基本不变, 所以60%乙醇用量为3 BV。
3.5 D101大孔吸附树脂对总黄酮分离纯化的次数实验
D101大孔吸附树脂使用次数与收率的关系如表2所示。
D101大孔吸附树脂吸附率变化曲线如图6所示。
由图6可见:D101大孔吸附树脂的吸附率随着使用次数的增加而不断下降, 第6次后吸附率降低至50%以下。从实际生产时的经济效益来看, D101大孔吸附树脂对总黄酮分离纯化次数为6次。
4 结语
(1) 5种大孔吸附树脂中, D101对菊米黄酮的吸附量较大, 吸附率与解吸率较高, 是较理想的载体, 适用于菊米黄酮的分离纯化。
(2) D101大孔吸附树脂分离纯化菊米黄酮流速为10 m L/min时, 最佳上柱供试液浓度约为1.5 mg/m L, 上样量为28 BV, 纯化水洗脱用量6 BV, 洗脱剂乙醇浓度60%, 乙醇洗脱用量3 BV, D101大孔吸附树脂柱的使用次数6次。
摘要：以总黄酮吸附量、吸附率及解析率为指标筛选分离纯化菊米总黄酮的工艺参数。结果:5种大孔吸附树脂中, D101大孔吸附树脂的静态饱和吸附量最高, 为46.2mg/mL, 最佳上柱供试液浓度约为1.5mg/mL, 纯化水洗脱用量6BV, 洗脱剂乙醇浓度60%, 乙醇洗脱用量3BV, D101大孔吸附树脂柱的使用次数5次。结论:D101大孔吸附树脂的静态饱和吸附量为46.2mg/mL, 上柱供试液浓度约为1.5mg/mL, 最佳上样量为28BV, 纯化水洗脱用量6BV, 洗脱剂乙醇浓度60%, 乙醇洗脱用量3BV, D101大孔吸附树脂柱的使用次数6次。
关键词：分离纯化,大孔吸附树脂,菊米,总黄酮,工艺
参考文献
[1]国家药典委员会.中国药典:一部[M].北京:中国医药科技出版社, 2010.1
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[4]谢贞建, 唐鹏程, 焦士蓉.大孔树脂分离纯化枳实总黄酮工艺研究[J].食品与药品, 2009, 3:16～19
树脂分离 篇9
甘氨酸是一种重要的化工中间产品, 广泛应用于医药、农药、食品、化肥、饲料等行业, 随着市场需求的增大及人民生活水平的不断提高, 人们对甘氨酸的生产工艺及分离技术越来越关注[4,5]。目前, 甘氨酸的分离技术主要是电渗析法。
国内学者对甘氨酸的分离技术进行了研究, 施立钦[6]采用电渗析法对甘氨酸进行分离, 研究了极限电流及其控制规律, 详细考察料液流量对产品的收率及质量的影响, 在优化的工艺条件下甘氨酸的收率达96%以上。浙江大学徐震丰等[7]在甘氨酸与氯化钠分离中采用电渗析分离法, 分别研究了不同流速对极限电流、电渗析效率、脱盐率及能耗的影响, 电流效率70%。
电渗析法虽然能将甘氨酸从母液中分离出来, 但是能耗较大, 并且在分离过程中离子堆积会腐蚀阳膜, 缩短膜的使用寿命。因此, 研究一种能耗低且分离效果好的分离方法有极其重要的意义。
本论文在研究和总结国内外的各种甘氨酸分离方法的基础上, 提出了用阳离子交换树脂分离提纯甘氨酸的分离技术, 经过实际生产应用, 该分离方法可以制取出纯度高于92%的甘氨酸产品。
1 工艺简介
目前, 甘氨酸合成工艺主要有α-氨基酸酰胺水解法、卤代酸法、乙内酰脲氨制备法、乙酸法、羟基乙腈法。受生产周期和产率的影响, 采用较多的是羟基乙腈法制甘氨酸, 该法的产率可达90%。
羟基乙腈法制甘氨酸以甲醛和氢氰酸为原料, 该方法具有能使工艺过程缩短, 设备投资减少, 甘氨酸产品质量好等优点。主要反应方程式如下。
主要反应方程式如下:
甘氨酸产品的分离是通过阳离子树脂的吸附和再生过程实现的, 树脂中的H+与脱氨液甘氨酸钠中的钠离子交换, 得到甘氨酸溶液。吸附后的树脂经硫酸溶液再生后可以再次获得H+, 主要吸附和再生过程如下:
反应得到的甘氨酸钠经离子交换树脂进行离子交换后得到甘氨酸溶液, 再经蒸发结晶得到甘氨酸产品。
2 实验过程
在研究树脂的吸附能力前需要对树脂进行活化再生, 再生过程包括一次水洗、硫酸钠溶液洗、硫酸洗、二次水洗四个过程。
一次水洗:将树脂填至树脂柱中, 用10BV的蒸馏水进行水洗, 水洗流速2BV/h。
硫酸钠溶液洗:用1.5BV的硫酸钠溶液进行水洗, 水洗流速2BV/h。
硫酸洗:用1.5BV 15%的硫酸对树脂进行水洗, 水洗流速2BV/h。
二次水洗:用3BV蒸馏水对树脂进行水洗, 出水p H洗至中性, 以洗出SO4-。
2.1 树脂吸附穿透实验
吸附穿透实验目的是探索所选树脂的吸附能力, 取实验吸附处理速度0.5BV/h、0.6BV/h、0.7BV/h、0.8BV/h对脱氨液吸附进行离子交换, 由于甘氨酸溶液为弱酸性, 为保证甘氨酸产品品质, 需严格控制吸附出水p H值, 实际生产中控制p H约为5。测量吸附出水p H=5时刻各个流速下树脂的处理体积, 处理量最大的流速则为最佳吸附速度。
2.2 脱氨液p H对吸附效果的影响实验
对比脱氨液 (p H=12.8) 直接离交吸附和用浓硫酸将脱氨液调节p H至8-13 (浓硫酸消耗约8%) 后进行离交吸附, 研究p H对离交液中甘氨酸和无机盐含量的影响以及温度变化, 吸附流速为0.6BV/h, 取1h离交液进行分析。
2.3 NH4+和Na+对吸附效果的影响实验
往脱氨液中加入Na2SO4和 (NH4) 2SO4使加入的Na+、NH4+浓度分别为0.035mol/L、0.070mol/L、0.105mol/L、0.140mol/L, 编号分别为2#~9# (原脱氨液编为1#) 。用等量再生好的树脂 (50m L) 对以上溶液进行吸附 (20℃, 流速0.6BV/h) , 收集p H<5的离交液, 进行分析。
3 实验结果及分析
3.1 树脂吸附穿透实验结果分析
图1为流速分别为0.5BV/h、0.6BV/h、0.7BV/h、0.8BV/h下甘氨酸吸附曲线图。
从图1可以看出, 随着流速的逐渐增大, 树脂对甘氨酸的吸附处理量先增大后减小, 当吸附速度为0.6BV/h时, 此时的吸附处理量最大, 因此LX-111树脂对甘氨酸脱氨液的处理速度不应大于0.6BV/h, 最佳处理速度为0.6BV/h。
3.2 脱氨液p H对吸附效果的影响分析
实际工艺生产, 甘氨酸脱氨液为强碱性, 因此本次研究只对碱性条件下的吸附影响进行分析, 图2为不同p H下树脂对脱氨液的最大处理量。
分析图2不同p H下树脂对脱氨液吸附处理量可以看出, 随着脱氨液p H值的升高, 树脂对脱氨液的吸附处理量也随之减小, 在碱性范围内, 脱氨液p H值越低, 树脂的吸附处理量越大, 因此为提高甘氨酸产量, 尽量控制降低脱氨液的p H值。
3.3 NH4+和Na+对吸附效果的影响分析
树脂对不同浓度的Na+、NH4+脱氨液的处理量见表2。
从表中数据可知, 50m L树脂对于该脱氨液的最大处理量为22m L。随着溶液中Na+、NH4+浓度逐渐升高, 树脂处理量会变小, 这是由于溶液中游离的Na+和NH4+会与离子交换树脂上的H+发生交换, 减小了树脂的实际处理量。对比加入相同浓度的Na+和NH4+的溶液 (2#和6#、3#和7#、4#和8#、5#和9#) 可以发现, NH4+对于树脂实际处理量的影响略大于Na+。
4 结语
通过对甘氨酸吸附过程的研究, 得出主要结论如下: (1) 在一定范围内, 随着流速的增大, 树脂对脱氨液处理量先增大后减小, LX-111树脂对甘氨酸脱氨液的最佳分离流速为0.6BV/h。 (2) 随着脱氨液p H值的升高, 树脂对脱氨液的吸附处理量也随之减小, 脱氨液p H值越低, 树脂的吸附处理量越大。 (3) NH4+和Na+都会降低树脂对脱氨液的吸附处理量, NH4+的影响作用比Na+大。
参考文献
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