第六章 大孔树脂吸附技术
一、 大孔树脂的结构、组成、原理、类型与规格
1. 结构
大孔吸附树脂是近20余年发展起来的，它是一 种新型非离子型高分子聚合物吸附剂，一般为白色 球形颗粒，粒度为20～60目。大孔树脂的宏观小球 系由许多彼此间存在孔穴的微观小球组成。如果把 一个宏观小球比做远看的一簇葡萄，那么每一个微 观小球就相当于近看的一颗小葡萄，小葡萄间存在 孔穴的总体积与一簇葡萄体积之比，称为孔度，小 葡萄之间的距离称孔径。所有小葡萄的面积之和就 是一簇葡萄的表面积，亦即树脂的表面积。如果以 单位质量计算，将此表面积除以一簇葡萄的质量， 即得比表面积(m2／g)。
(3)极性大孔树脂 含硫氧、酰胺基团，如丙烯酰胺。
5 规格
大孔吸附树脂用于医药的规格品种，如美国 Rohm和Haas公司生产的Amberlite XAD系列，日 本三菱化成工业公司生产的 DiaionHP-10 、 HP-20 、 HP-30 、 HP-40 、 HP-50 ，以及中国南开大学生产 的D2、D6、D8，沧州宝恩HPD系列，天津制胶厂 生产Dl0l型等。它们的规格及物理特性见表
不同于以往使用的离子交换树脂，大孔吸附树 脂为吸附性和筛选性原理相结合的分离材料。由 于其本身具有吸附性，能吸附液体中的物质，故 称之为吸附剂。树脂吸附的实质是一种物体高度 分散或表面分子受作用力不均等而产生的表面吸 附现象。大孔树脂的吸附力是由于范德华力或产 生氢键的结果。其中，范德华力是一种分子间作 用力，包括定向力、色散力、诱导力等。同时由 于树脂的多孔性结构使其对分子大小不同的物质 具有筛选作用。因此，有机化合物根据吸附力的 不同及分子量的大小，在树脂的吸附机理和筛分 原理作用下实现分离。
国内外对应牌号
DM130
型号
HPD-600
主要用途 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 国内外对应牌号
型号
HPD-700 HPD-750
主要用途 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
国内外对应牌号
溶剂法是液液萃取，溶剂消耗大，回收较难， 而大孔树脂吸附法仅用少量溶剂洗脱即达到分离 目的，不仅溶剂用量少，而且又避免了严重的乳 化现象，提高了效率。
6. 可重复使用，降低成本
大孔吸附树脂再生容易，一般用水、稀酸、 稀碱或有机溶剂如低浓度乙醇、丙酮对树脂进 行反复清洗，即可再生重复使用。
7. 其他方面 大孔吸附树脂价格较贵，吸附效果易受流 速和溶质浓度的影响；品种有限，不能满足中 药多成分、多结构的需求；操作较为复杂，对 树脂的技术要求较高。
抗生素、中草药分离提取， 有机废水处理，制备固定相。 皂甙提取等。 甜菊糖提取，有机物提取。 胆红素去除，生物碱分离， 黄酮类提取等。
S-8 极性 100~120 280~300 有机物提取分离。
二、 大孔吸附树脂的优缺点
1. 应用范围广
大孔吸附树脂的应用范围比离子交换树脂广， 表现在，其一，许多生物活性物质对pH较为敏感， 易受酸碱作用而失去活性，限制了离子交换法的 应用，而采用大孔吸附树脂，既能选择性吸附， 又便于溶剂洗脱，整个过程pH不变；其二，对于 存在有大量无机盐的发酵液，离子交换树脂受严 重阻碍无法使用，而大孔树脂却能从中分离提取 抗菌素等物质。
型号 HPD-100 HPD-100A 主要用途 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 国内外对应牌号 XAD-2 HP-20
南开大学树脂
编号 极性 比表面 D3520 非极性 480~520 D4006 非极性 400~440 H103 X-5 NKA AB-8 NKA-9
平均孔径 用途 85~90 蛋白质提取，脱色、脱盐等。 65~75 抗生素提取分离，去除酚 类、氯化物、农药等。
酒类除去高级脂肪酸酯类等。
非极性 1000~1100 85~95 非极性 500~600 290~300 非极性 570~590 200~220 弱极性 480~520 130~140 极性 250~290 155~165
型号
HPD-300
主要用途 广泛应用于各种皂甙、色素提取 国内外对应牌号 XAD-4
型号
HPD-400 HPD-400A
主要用途 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
国内外对应牌号
AB-8
型号
HPD-450
主要用途 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
4 大孔树脂的性质及类型
大孔树脂按其极性大小和所选用的单体分子结构 不同，可分为非极性、中等极性、极性和强极性四 种类型。
(1)极性大孔树脂 苯乙烯、二乙烯苯聚合物，也 称芳香族吸附剂。
(2)中等极性大孔树脂 聚丙烯酸酯型聚合物，以多 功能团的甲基丙烯酸酯作为交联剂，也称脂肪族吸 附剂。
(4)强极性大孔树脂 含氮氧基团，如氧化氮类。
2. 组成
大孔吸附树脂主要以苯乙烯、二乙烯苯等为原 料，在 0 ． 5 ％的明胶溶液中，加入一定比例的致 孔剂聚合而成。其中，苯乙烯为聚合单体，二乙 烯苯为交联剂，甲苯、二甲苯等作为致孔剂，它 们互相交联聚合形成了大孔树脂的多孔骨架结构。
3. 树脂的特性及分离原理
大孔吸附树脂是通过物理吸附从溶液中有选择 地吸附有机物质，从而达到分离提纯的目的。其 理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，对有 机物选择性较好，不受无机盐类及强离子、低分 子化合物存在的影响。
2． 理化性质稳定 ．
大孔树脂稳定性高，机械强度好，经久耐用， 且又避免了溶剂法对环境的污染和离子交换法对 设备的腐蚀等不良影响。
3．分离性能优良 大孔树脂对有机物的选择性良好，分离效能 高，且脱色能力强，效果不亚于活性炭。
4. 使用方便
大孔树脂一般系小球状，直径在 0.2~0.8mm 之 间，因此流体阻力小于粉状活性炭，使用方便。 5. 溶剂用量少