2024年3月15日发(作者:堵书兰)
大孔吸附树脂技术
大 孔 吸 附 树 脂 技 术
摘要:本文综述了大孔吸附树脂性能、分离原理、类型以及在天然产物提取分离中的应用,总结了大孔吸附树脂
的操作方法,注意事项,试图为大孔吸附树脂的选择使用提供依据。
关键词:大孔吸附树脂,操作方法,选型,安全性
一. 前言
中药现代化是我国传统中药发展的必然趋势。作为中药现代化的基础性研究,中草药有效成
分的提取和分离是目前研究的热点和重点
[1,2]
。吸附脱附法是中草药有效成分提取分离的常用方法。
聚酰胺、硅胶、氧化铝是常用的吸附剂,但使用聚酰胺、硅胶、氧化铝等作为吸附剂,存在分离效
果差、提取工艺复杂、吸附剂预处理工序复杂以及吸附剂回收率低等缺点,不适合中药现代化的要
求。
大孔树脂(包括大孔离子交换树脂和大孔吸附树脂)与普通凝胶树脂的合成方法不同,因其内
部具有三维空间立体孔结构,孔径与比表面积都比较大而得名。大孔离子交换树脂与大孔吸附树脂
依靠物理界面力作用引起溶液中溶质浓度的减少称为吸附,的界线有时很难划分。一般观点认为
[3]
,
因化学作用引起溶液中溶质变化的称为离子交换。起离子交换与吸附作用的树脂分别称为离子交换
树脂和吸附树脂。
大孔吸附树脂(macroporous absorbing resin)是20世纪60年代发展起来的高分子聚合物树
脂,具有大孔网状结构和较大的比表面积,可以通过物理吸附从水溶液中有选择地吸附有机物,已
在废水处理、医药工业、食品工业等得到广泛应用。
二. 大孔吸附树脂的性能和分离原理
大孔吸附树脂一般为白色球状颗粒,粒度为20~60目,不溶于水、酸、碱及有机溶剂。在水
和有机溶剂中可吸收溶剂而膨胀,在室温下对稀酸稀碱稳定。从显微形状上看,大孔树脂包含有许
多具有微观小球组成的网状孔穴结构,这些球体的构成多为苯乙烯型和2-甲基丙烯酸脂型,前者
后者为中极性树脂。大孔树脂的“孔径”是指微观小球之间的平均距离(Å),其“表为非极性树脂,
面积”是指微观小球表面积的总和(m
2
/g)。大孔吸附树脂颗粒的总表面积很大,加上合成时引入
了一定的极性基团,使大孔树脂具有较大的吸附能力;另一方面,这些网状孔穴在合成树脂时具有
通过以上这一定的孔径,使得它们对通过孔径的化合物根据其分子量的不同而具有一定的选择性。
种吸附性和筛选原理,有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小,在大孔吸附树脂上经一定的
溶剂洗脱而达到分离的目的。
大孔吸附树脂分为非极性和极性两大类,根据极性的大小还可细分为弱极性、中等极性和强极
1
大孔吸附树脂技术
性等。此外,还可根据孔径、比表面积及构成类型被分为许多型号,在应用中,可根据实际要求及
化合物特性加以选择。当前主要大孔吸附树脂的性能及应用情况见表一。
表一. 当前主要大孔吸附树脂的性能及应用
型号 树脂骨架 极性
比表面积
(m
2
/g)
平均孔径
(A)
应用及实例
D101 苯乙烯 非极性
适用范围比较广谱。适用于不带极性的有
特别对皂苷类分离,纯化效果机化合物,
尤佳,对黄酮类也很适宜。
人参皂苷[4]三七皂苷[5,6]薯蓣皂苷、银
500-550 90-100
杏黄酮、蒺藜总皂苷[7]绿原酸[8]山楂核
[9]丹参[10]川草乌总生物碱[11]甘草酸
[12]绞股蓝皂苷[13]毛冬青皂苷[14]。
对于具有一定极性的酚类物质,有很强的
吸附力,能够吸附难溶于水,而又高度溶
解于低碳醇,丙酮等有机溶剂中各类带极
性的有机化合物,例如中药贝母及复方药
150 80-90
提取也在应用,还对化工、制药工业废水、
废液的处理,化工产品的回收,纯化具有
很好的效果。白芍总苷[15]。
适用于具有一定弱极性的有机化合物,分
离,纯化效果很好,如具有中极性物质的
330 335
银杏黄酮,甜菊苷,茶多酚等,还可用于
复方药提取。
550
450-500 50-60
中药复方提取液纯化、抗生素提炼、萃淋
树脂的载体。黄连生物碱、葛根黄酮、丹
150-200 140
参酚酸[16]。
DA201 苯乙烯 极性
DM301
D1300
CAD-45
LD605
D140
D141
D145
D180
苯乙烯
苯乙烯
苯乙烯
苯乙烯
苯乙烯
苯乙烯
苯乙烯
苯乙烯
中极性
非极性
弱极性
非极性
非极性
非极性
中极性
弱极性
500-600 95
500-600 80
500-600 70
400-500 75
银杏黄酮、橙皮苷、芦丁、金银花、槲皮
素提取。
大豆异黄酮、赤霉素、发酵产品提取、含
酚类废水处理。
各种生物制品、人尿制品提取、中低度酒
除浊。
人参皂苷、三七皂苷、絞股蓝皂苷等各种
皂苷提取、各种生物碱提取、抗生素提炼。
HPD100 苯乙烯 非极性
HPD100A
HPD300
苯乙烯
苯乙烯
非极性
非极性
人参皂苷、三七皂苷、绞股蓝皂苷、薯蓣
皂苷 、罗汉果甜苷、黄芪皂苷、积雪草
650-700 85-90
苷、红景天苷、蒺藜皂苷、刺五加苷、栀
子苷、淫羊霍黄酮苷,灯盏花素、蜕皮激
素,栀子黄、辣椒红、紫苏色素、紫薯色
650-700 95-100
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。
广泛应用于各种皂苷、色素提取。
800-870 50-55
2
2024年3月15日发(作者:堵书兰)
大孔吸附树脂技术
大 孔 吸 附 树 脂 技 术
摘要:本文综述了大孔吸附树脂性能、分离原理、类型以及在天然产物提取分离中的应用,总结了大孔吸附树脂
的操作方法,注意事项,试图为大孔吸附树脂的选择使用提供依据。
关键词:大孔吸附树脂,操作方法,选型,安全性
一. 前言
中药现代化是我国传统中药发展的必然趋势。作为中药现代化的基础性研究,中草药有效成
分的提取和分离是目前研究的热点和重点
[1,2]
。吸附脱附法是中草药有效成分提取分离的常用方法。
聚酰胺、硅胶、氧化铝是常用的吸附剂,但使用聚酰胺、硅胶、氧化铝等作为吸附剂,存在分离效
果差、提取工艺复杂、吸附剂预处理工序复杂以及吸附剂回收率低等缺点,不适合中药现代化的要
求。
大孔树脂(包括大孔离子交换树脂和大孔吸附树脂)与普通凝胶树脂的合成方法不同,因其内
部具有三维空间立体孔结构,孔径与比表面积都比较大而得名。大孔离子交换树脂与大孔吸附树脂
依靠物理界面力作用引起溶液中溶质浓度的减少称为吸附,的界线有时很难划分。一般观点认为
[3]
,
因化学作用引起溶液中溶质变化的称为离子交换。起离子交换与吸附作用的树脂分别称为离子交换
树脂和吸附树脂。
大孔吸附树脂(macroporous absorbing resin)是20世纪60年代发展起来的高分子聚合物树
脂,具有大孔网状结构和较大的比表面积,可以通过物理吸附从水溶液中有选择地吸附有机物,已
在废水处理、医药工业、食品工业等得到广泛应用。
二. 大孔吸附树脂的性能和分离原理
大孔吸附树脂一般为白色球状颗粒,粒度为20~60目,不溶于水、酸、碱及有机溶剂。在水
和有机溶剂中可吸收溶剂而膨胀,在室温下对稀酸稀碱稳定。从显微形状上看,大孔树脂包含有许
多具有微观小球组成的网状孔穴结构,这些球体的构成多为苯乙烯型和2-甲基丙烯酸脂型,前者
后者为中极性树脂。大孔树脂的“孔径”是指微观小球之间的平均距离(Å),其“表为非极性树脂,
面积”是指微观小球表面积的总和(m
2
/g)。大孔吸附树脂颗粒的总表面积很大,加上合成时引入
了一定的极性基团,使大孔树脂具有较大的吸附能力;另一方面,这些网状孔穴在合成树脂时具有
通过以上这一定的孔径,使得它们对通过孔径的化合物根据其分子量的不同而具有一定的选择性。
种吸附性和筛选原理,有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小,在大孔吸附树脂上经一定的
溶剂洗脱而达到分离的目的。
大孔吸附树脂分为非极性和极性两大类,根据极性的大小还可细分为弱极性、中等极性和强极
1
大孔吸附树脂技术
性等。此外,还可根据孔径、比表面积及构成类型被分为许多型号,在应用中,可根据实际要求及
化合物特性加以选择。当前主要大孔吸附树脂的性能及应用情况见表一。
表一. 当前主要大孔吸附树脂的性能及应用
型号 树脂骨架 极性
比表面积
(m
2
/g)
平均孔径
(A)
应用及实例
D101 苯乙烯 非极性
适用范围比较广谱。适用于不带极性的有
特别对皂苷类分离,纯化效果机化合物,
尤佳,对黄酮类也很适宜。
人参皂苷[4]三七皂苷[5,6]薯蓣皂苷、银
500-550 90-100
杏黄酮、蒺藜总皂苷[7]绿原酸[8]山楂核
[9]丹参[10]川草乌总生物碱[11]甘草酸
[12]绞股蓝皂苷[13]毛冬青皂苷[14]。
对于具有一定极性的酚类物质,有很强的
吸附力,能够吸附难溶于水,而又高度溶
解于低碳醇,丙酮等有机溶剂中各类带极
性的有机化合物,例如中药贝母及复方药
150 80-90
提取也在应用,还对化工、制药工业废水、
废液的处理,化工产品的回收,纯化具有
很好的效果。白芍总苷[15]。
适用于具有一定弱极性的有机化合物,分
离,纯化效果很好,如具有中极性物质的
330 335
银杏黄酮,甜菊苷,茶多酚等,还可用于
复方药提取。
550
450-500 50-60
中药复方提取液纯化、抗生素提炼、萃淋
树脂的载体。黄连生物碱、葛根黄酮、丹
150-200 140
参酚酸[16]。
DA201 苯乙烯 极性
DM301
D1300
CAD-45
LD605
D140
D141
D145
D180
苯乙烯
苯乙烯
苯乙烯
苯乙烯
苯乙烯
苯乙烯
苯乙烯
苯乙烯
中极性
非极性
弱极性
非极性
非极性
非极性
中极性
弱极性
500-600 95
500-600 80
500-600 70
400-500 75
银杏黄酮、橙皮苷、芦丁、金银花、槲皮
素提取。
大豆异黄酮、赤霉素、发酵产品提取、含
酚类废水处理。
各种生物制品、人尿制品提取、中低度酒
除浊。
人参皂苷、三七皂苷、絞股蓝皂苷等各种
皂苷提取、各种生物碱提取、抗生素提炼。
HPD100 苯乙烯 非极性
HPD100A
HPD300
苯乙烯
苯乙烯
非极性
非极性
人参皂苷、三七皂苷、绞股蓝皂苷、薯蓣
皂苷 、罗汉果甜苷、黄芪皂苷、积雪草
650-700 85-90
苷、红景天苷、蒺藜皂苷、刺五加苷、栀
子苷、淫羊霍黄酮苷,灯盏花素、蜕皮激
素,栀子黄、辣椒红、紫苏色素、紫薯色
650-700 95-100
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。
广泛应用于各种皂苷、色素提取。
800-870 50-55
2