大孔树脂的应用操作过程及注意事项

-1-大孔树脂吸附操作流程及注意事项一、〖大孔吸附树脂的说明书、规格、标准〗....-2-二、〖大孔吸附树脂的选择〗..................-3-三、〖大孔吸附树脂的预处理〗................-5-四、〖大孔吸附树脂的吸附条件和解吸附条件的选择〗-6-五、〖大孔吸附树脂的吸附〗..................-8-六、〖大孔吸附树脂的工艺验证〗.............-10-七、〖大孔吸附树脂的再生及使用有效期〗.....-11-八、〖大孔吸附树脂的残留测定〗.............-12--2-一、〖大孔吸附树脂的说明书、规格、标准〗大孔吸附树脂是一类新型非离子型高分子聚合物，具有选择性吸附有机化合物的能力，其吸附作用是通过表面吸附、表面电性或形成氢键等完成的，被广泛应用于药学领域，如抗生素的提取分离、天然产物的分离、中药有效成分的提取分离和复方制剂中杂质的去除等。大孔吸附树脂是以苯乙烯和丙烯酸酯为单体,加入二乙烯苯为交联剂,甲苯、二甲苯为致孔剂,它们相互交联聚合形成了多孔骨架结构。树脂一般为白色的球状颗粒,粒度为20～60目,是一类不含离子交换集团的交联聚合物,它的理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶剂,不受无机盐类及强离子低分子化合物的影响。树脂吸附作用是依靠它和被吸附的分子(吸附质)之间的范德华引力,通过它巨大的比表面进行物理吸附而工作的,使有机化合物根据吸附力及其分子量大小可以经一定溶剂洗脱而分开达到分离、纯化、除杂、浓缩等不同目的。由树脂提供方制订并向应用方提供。技术要求内容包括：1．规格标准标准内容应包括：名称、牌(型)号、结构(包括交联剂)、外观、极性；粒径范围、含水量、湿密度(真密度、视密度)、干密度(表观密度、骨架密度)、比表面、平均孔径、孔隙率、孔容等物理参数；未聚合单体、交联剂、致孔剂等添加剂残留量限度等参数；用途及相关标准文号等。2．使用说明书说明书内容应包括：树脂性能简介、主要添加剂种类与名称；未聚合单体，交联体、主要添加剂是否残留及残留量控制方法与限量检查方法；树脂安全性动物试验资料，或其它能证明其安全性的试验资料；使用注意事项及可能出现异常情况的处理方法；树脂有效使用期的参考值；生产厂家及生产许可证等合法证件。大孔树脂使用注意事项1)该树脂含水70%左右，湿态0℃以上保存。严防冬季将球体冻裂。2)该树脂物化性能稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，不降解，热失重温度266℃。3)树脂使用前，需根据使用要求，进行程度不同的预处理,是将树脂内孔残存的惰性溶剂浸除。树脂预处理方法是在提取器内加入高于树脂层10cm的乙醇浸渍4小时，然后用乙醇淋洗，洗至流出液在试管中用水稀释不浑浊时为止。最后用水反复洗涤至乙醇含量小于1%或无明显乙醇气味后即可用于生产。（我厂药用树脂已经过了深程度处理，一般可直接用于生产）4)生产中建议树脂装填高度2米左右，吸附流速4-10米/小时(1-4BV/小时)。解吸剂可选用乙醇、甲醇、丙酮等。5)树脂强化再生方法：当树脂使用一定周期后,吸附能力降低或受污染严-3-重时需强化再生，其方法是在容器内加入高于树脂层10cm的3%-5%盐酸溶液浸泡2-4小时，然后进行淋洗通柱。继用3-4倍树脂体积同浓度的盐酸溶液通柱,然后用净水洗至接近中性；再用3%-5%的氢氧化钠溶液浸泡4小时。最后淋洗通柱,用同浓度的3-4倍树脂体积的氢氧化钠溶液通柱，最后用净水清洗至PH值为中性,备用。二、〖大孔吸附树脂的选择〗大孔吸附树脂是一类新型的非离子型高分子吸附剂,树脂通常依其极性分为非极性、弱极性、极性三类,树脂的结构一般为苯乙烯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、丙烯酸或氧化氮类。树脂吸附性能的优劣是由其化学和物理结构决定的,同一型号大孔吸附树脂上的吸附能力有差异。例如对于LD605型吸附树脂对有效部位吸附能力强弱的规律为:以药材计生物碱黄酮酚性成分无机物。不同树脂结构对不同物质的吸附效果不同。一般大孔吸附树脂吸附符合一下规律：非极性物质在极性介质（水）内被非极性吸附剂吸附,极性物质在非极性介质中被极型吸附剂吸附,带强极性基团的吸附剂在非极性溶剂里能很好的吸附极性化合物。聚苯乙烯型树脂一般适用于非极性和弱极性物质的化合物如皂苷类和黄酮类;聚丙烯酸类树脂,一般带有酯基或酰氨基,对中极性和极性化合物如黄酮甾醇和酚类的吸附较好。筛选方法：根据被分离的有效部位不同的理化性质，选择适宜的树脂种类进行分离纯化，树脂种类的筛选可用比上柱量、比吸附量、比洗脱量等指标来衡量。目前，研究中多用静态吸附法或动态吸附法进行测定，且往往以其中一种方法得出结论的居多。事实上，静态吸附法以比表面积为主要影响因素，动态吸附法以孔径大小为主要影响因素，故很可能出现二者结论不一致的情况。李氏等在考察HA－1、HA－2型树脂对阿霉素吸附量时，就曾发现在静态吸附实验中，HA－2的吸附率略高于HA－1，而在动态吸附实验中这一次序被颠倒了过来。其原因可能是在静态吸附实验中，孔径相近时HA－2的比表面积较大，因而吸附率高。在动态吸附实验中，溶液定向流动，具有较高分子量的阿霉素分子易于进入大孔径的HA－1树脂为进一步准确筛选出适宜的树脂种类，除考察静态、动态吸附量等指标外，还应进行静态或动态的吸附动力学研究。孟氏等在用静态法选择分离紫草宁树脂种类时作了静态吸附动力学实验，认为仅用吸附率和吸附量而不考虑吸附动力学特征来评价某一树脂的优劣是不全面的。汤氏作了HA－01、HA－02、HA－03型树脂分离牛磺酸的静态、动态动力学实验，准确地回答了树脂的选择问题，并对树脂的孔径、比表面积等作了合理的解释。另外，还应用比洗脱量或解吸率指标来衡量树脂解吸性能。在某些情况下，吸附作用力强不利于解吸，如S-8树脂吸附量大但解吸率低，不适用于分离银杏叶黄酮。大孔吸附树脂依据其聚合的单体组成不同,可以分成非极性和极性两大类。-4-依据极性大小还可以分为弱极性、中等极性和强极性。非极性吸附树脂适合从极性溶液(如水溶液)中吸附非极性物质;中等极性吸附树脂即可从极性溶液中吸附非极性物质,又可以从非极性溶液中吸附极性物质;极性吸附树脂易从极性溶液中吸附极性物质。一般非极性物质在水溶液中易被非极性树脂吸附;极性物质在水溶液中易被极性树脂吸附。大孔树脂在实验室用时，要选择它的粒径，一般要筛除60目以下的小颗粒，而且不用时一定要用溶剂（水或乙醇泡着）不然的话可能失效。以下是几个型号的树脂柱及其内容。型号主要用途国内外对应牌号HPD-100HPD-100A人参皂甙、三七皂甙、绞股蓝皂甙、薯蓣皂甙、罗汉果甜甙、黄芪皂甙、积雪草甙、红景天甙、蒺藜皂甙、刺五加甙、栀子甙、淫羊霍黄酮甙，灯盏花素、蜕皮激素，栀子黄、辣椒红、紫苏色素、紫薯色素、紫甘蓝色素、红曲色素、高粱红、黑米红、黑豆红，石蒜生物碱的提取XAD-2HP-20HPD-300广泛应用于各种皂甙、色素提取XAD-4HPD-400HPD-400A中药复方药物提取，尿激酶、氨基酸、蛋白质提纯，甜菊糖、生物碱的提取AB-8HPD-450银杏黄酮内酯、绿原酸、橙皮甙、柚皮甙、甘草酸、茶多酚等的提取DM130HPD-500含酚污水、农药废水、芳香胺、染料中间体废水处理，极性化合物分离。硝基化合物污水处理HPD-600银杏黄酮、大豆异黄酮、山楂黄酮、沙棘黄酮、葛根素、竹叶黄酮、甜菊甙、茶多酚、黄芪甙、尿激酶、喜树碱提取HPD-700HPD-750大豆异黄酮、银杏黄酮、原花青素提取。维生素B12及抗生素提取，辅酶精制HPD-800吲哚生物碱、阮酶、头孢酶素、蛋白酶提取，果汁脱苦XAD-7HPD-850除果汁内的棒曲霉素和农药残留，提高果汁色值，透光率，降低浊度离子交换树脂的型号型号名称主要用途001X7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂高纯水制备，抗生素提炼，医药化工等201X7强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂纯水制备，糖液脱色，生化制品制备D001大孔强酸性苯乙烯阳离子交换树脂工业水处理，贵金属回收，氨基酸回收、催化等D201大孔强碱性苯乙烯阴离子交换树脂纯水制备，生化药物分离和糖类提纯，癸二酸脱色专用D113大孔弱酸性丙烯酸阳离子交换工业水处理，生化药物的分离和纯化。-5-树脂D301大孔弱碱苯乙烯系阴离子交换树脂纯水及高纯水制备，含铬废水处理回收。药液脱色D900大孔弱碱阴离子交换树脂新型脱色树脂。与大孔吸附树脂配合使用。在天然植物提取中脱色。可在醇液中使用。三、〖大孔吸附树脂的预处理〗新购树脂可能含有分散剂、致孔剂、惰性溶剂等化学残留，往往残留少量单体、致孔剂和其他有机物质,所以使用前应按以下步骤进行预处理,以除去杂质。1.装柱前清洗吸附柱与管道，并排净设备内的水，以防有害物质对树脂的污染。2.取市售大孔吸附树脂，用乙醇加热回流洗脱（或用改良索氏提取器加热洗脱），洗至洗脱液蒸干后无残留物。经乙醇洗净的树脂挥去溶剂后保存备用。或将树脂浸泡在乙醇、甲醇等醇类溶剂一定时间,然后在真空条件下干燥得到处理树脂。3.于吸附柱内加入相当装填树脂0.5倍的水，然后将新大孔树脂投入柱中，把过量的水从柱底放出，并保持水面高于树脂层表面约20厘米，直到所有的树脂全部转移到柱中。4.装柱后，先用水反洗,从树脂低部缓缓加水，逐渐增加水的流速使树脂床接近完全膨胀，保持这种反冲流速直到所有气泡排尽，所有颗粒充分扩展，小颗粒树脂冲出,除去树脂碎片和杂物。5.用2倍树脂床体积（2BV）的乙醇，以2BV/H的流速通过树脂层，并保持液面高度，浸泡过夜。6.用2.5-5BV95%乙醇，2BV/H的流速通过树脂层，洗至流出液加水不呈白色浑浊为止。7.从柱中放出少量的乙醇，检查树脂是否洗净，否则继续用乙醇洗柱，直至符合要求为止。检查方法：a.水不溶性物质的检测取乙醇洗脱液适量，与同体积（有1∶1；1∶2；1∶5三种报道）的去离子水混合后，溶液应澄清；再在10℃放置30分钟，溶液仍应澄清b.不挥发物的检查取乙醇洗脱液适量，在200-400nm范围内扫描紫外图谱，以95%乙醇为空白对照，在250nm左右应无明显紫外吸收8.用去离子水以2BV/H的流速通过树脂层，洗净乙醇。以大量的蒸馏水洗去乙醇，洗至无醇味,备用。少量乙醇存在将会大大降低树脂的吸附力9.用2BV4%的HCL溶液，以5BV/H的流速通过树脂层，并浸泡3小时，而后用去离子水以同样流速洗至水洗液呈中性（pH试纸检测pH=7）。10.用2.5BV5%的NaOH溶液，以5BV/H的流速通过树脂层并浸泡3小时，而后用去离子水以同样流速洗至水洗液呈中性（pH试纸检测pH=7）。11.树脂吸附达饱和的终点判定方法：药液以一定速度通过树脂柱，根据预-6-算用量，在其附近，取过柱液约3ml，置10ml具塞试管中，密塞后猛力振摇。观察泡沫持续时间，如泡沫持续时间为15分钟以上，则为阳性，此时树脂达到饱和。四、〖大孔吸附树脂的吸附条件和解吸附条件的选择〗吸附条件和解吸附条件的选择直接影响着大孔吸附树脂吸附工艺的好坏,因而,在整个工艺过程中应综合考虑各种因素,确定最佳吸附解吸条件。影响树脂吸附的因素很多,主要有被分离成分的性质(极性和分子大小等)、上样溶剂的性质(溶剂对成分的溶解性、盐浓度和pH值)、上样液浓度及吸附流速等。通常,极性较大分子适用中极性树脂上分离,极性小的分子适用非极性树脂上分离;体积较大化合物选择较大孔径树脂;上样液中加入适量无机盐可以增大树脂吸附量;酸性化合物在酸性溶液中易于吸附,碱性化合物在碱性液中易于吸附,中性化合物在中性液中吸附;一般上样液浓度越低越利于吸附;对于滴速的选择,则应保证树脂可以与上样液充分接触吸附为佳。影响解吸条件的因素有洗脱剂的种类、浓度、pH值、流速等。洗脱剂可用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等,应根据不同物质在树脂上吸附力的强弱选择不同的洗脱剂和不同的洗脱剂浓度进行洗脱;通过改变洗脱剂的pH值可使吸附物改变分子形态,易于洗脱下来;洗脱流速一般控制在0.5～5ml/min。大孔吸附树脂的孔径和比表面积是影响大孔吸附树脂对中草药有效成分吸附的主要因素。大孔吸附树脂比表面积越大,单位质量