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微滤（≥0.1m）、超滤（10～100nm）、纳滤 （1～10nm）、 反渗透（≤1nm）
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大孔吸附树脂分离法
一、大孔吸附树脂简介
1、大孔吸附树脂的合成与基本骨架
CH CH2 CH CH2
m
＋
n
CH CH2
CH
CH2
CH
CH2
CH
CH2
CH
CH2
CH
CH2
CH
2、国产树脂的主要类型
骨架结构：苯乙烯、丙烯酸酯、丙烯腈、异丁烯等 交联剂：二乙烯苯等 致孔剂：甲苯、石蜡、汽油、煤油、碳醇、聚乙烯醇等 分散剂：明胶等

1 、对有机物的选择性良好，无机盐存在非但不 干扰吸附反而有利于吸附。 2 、吸附剂的物理、化学稳定性高，机械强度好， 经久耐用。 3 、再生容易，一般用水、稀酸、稀碱加低碳醇、 酮等有机溶剂洗脱即可。 4 、根据不同要求，选择不同树脂品种，可适用 多种化合物。 5、一般系小球状，液体阻力较小，使用方便。 6、树脂脱色能力强，效果接近活性炭。
4．分子大小差异
5．离解程度不同
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1. 根据物质的溶解度差异进行分离

调节温度（如结晶） 改变混合溶剂的极性（水提醇沉、醇提水沉、 醇醚法等）

调节PH（酸提碱沉、碱提酸沉） 加入某种沉淀试剂
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2. 根据物质在两相溶剂中的分配系数不同进行 分离


分配系数K
分离因子β
K=CU / CL
73 66
Ds2
Ds5
苯乙烯
苯乙烯
非极性
非极性
642
415
59
104
型号 Dm2 Dm5 X-5
生产企业 南开大学化工厂 南开大学化工厂 南开大学化工厂 南开大学化工厂 南开大学化工厂 南开大学化工厂 南开大学化工厂 南开大学化工厂
树脂骨架 α -甲基 苯乙烯 α -甲基 苯乙烯 苯乙烯 苯乙烯 苯乙烯 苯乙烯
——离子交换法

离子交换树脂为固定相，水，含水溶剂装柱 含水流动相通过树脂 可交换离子与树脂上的交换基团交换，吸附到 树脂上 中性及无交换离子的成分流出 将吸附到柱上的成分洗脱下来

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4. 水蒸气蒸馏法
原理: 道尔顿分压定律 混合液体的两个不同组分，在一定温度时 都有各自的蒸气压，其蒸气压的大小与各组分 单独存在的蒸气压一样，整个体系的蒸气压为
各组分的饱和蒸气压之和，即：
p = pA + pB
11
12
常压下用水蒸气蒸馏时，植物原料中的挥 发油等因受热扩散而成为气相，因此具有一定 的蒸气压。 因p = p 水+ p有，当p=大气压时，混合 物沸腾，此时p 水﹤ p ，即混合物在低于 100℃以下沸腾，有机物与水一起蒸出来。冷 凝后分层，即得有机物。 因此，对于那些热稳定性较差和高温下要 分解的化合物的分离，水蒸气蒸馏是一种有效 的方法。
5、国产大孔吸附树脂的主要型号及生产企业
型号 生产企业
沧州宝恩化工 有限公司 沧州宝恩化工 有限公司 沧州宝恩化工 有限公司 沧州宝恩化工 有限公司 沧州宝恩化工 有限公司
树脂骨架
极性
比表面积 （m2/g）
孔径
HPD100 HPD300
苯乙烯
非极性
550 650
35 27
苯乙烯
非极性
HPD400
HPD500 HPD600
医药工业 化学工业
中草药提取
酶，纤维素精制 金属离子萃取
烃类分离
共沸物分离 高分子化合物分离 植物油脂萃取
食品工业
酒花萃取 植物色素提取 天然香料萃取 化妆品原料提取精制
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化妆品香料
二、天然化学成分的分离方法
分离依据：共存成分的性质差异

1. 溶解度差异


2. 分配系数不同
3. 吸附性差异



抗生素类生产：内酰胺类、大环内酯类、林可 霉素类、氨基糖苷类、肽类、博莱霉素类、含 氮杂环类及其它新抗生素的分离、提纯
中药新药研发：丹参总酚酸 、红花总黄色素、 管花肉苁蓉总苯乙醇苷等


中药和天然药物生产：人参总皂苷、三七总皂 苷、银杏叶总黄酮、喜树碱、苦参碱等
5．根据物质离解程度不同分离进行分离

缺点：


溶剂用量大：20～30BV
树脂预处理时间长：2～3天

环境污染较大 ：
2、大孔吸附树脂的再生

简单再生：用不同浓度的溶剂按极性从 大到小梯度洗脱，再用2~3 BV的稀酸和 稀碱溶液浸泡洗脱，水洗至pH值中性即 可使用。 强化再生：先用不同浓度的有机溶剂洗 脱后，再反复用大体积稀酸、稀碱溶液 交替强化洗脱后水洗至pH值中性，即可 使用。
天津试剂二厂
乙烯、吡啶 天津试剂二厂
370 80 90
含氮
极性 强极性
天津试剂二厂
强极性基团
型号
SIP-1100
生产企业
上海医药工业 研究院 上海医药工业 研究院 上海医药工业 研究院 上海医药工业 研究院 上海试剂厂 上海试剂厂 上海试剂厂 上海试剂厂
树脂骨架
极性
比表面积 （m2/g）
孔径
90
非极性 非极性 非极性 非极性 苯乙烯 非极性 非极性 非极性 非极性
极性 非极性 非极性
比表面积 （m2/g）
孔径
D2
D3 D4 D5 D6 D8
乙基苯乙烯
乙基苯乙烯 乙基苯乙烯 乙基苯乙烯 乙基苯乙烯 乙基苯乙烯
非极性
非极性 非极性 非极性 非极性 非极性
382
133
南开大学化工厂
南开大学化工厂 南开大学化工厂 南开大学化工厂 南开大学化工厂 南开大学化工厂
466 712
对非极性成分吸附强
溶剂极性
吸附剂对溶质的吸附力
溶质可被极性弱的溶剂洗脱
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4．根据物质分子大小差异进行分离
（1）凝胶滤过法


凝胶三维网状结构的分子筛作用
按分子量由大到小的顺序分离
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第一部分 中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺
（2）膜技术
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显微镜下的膜
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工 业 应 用 的 反 渗 透 装 置
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破坏细胞壁结构 选用适当的酶作用于植物材料，将细胞壁的 组成成分水解或降解,破坏细胞壁的致密构 造，从而减小了传质阻力，有利于溶剂对有 效成分的溶出。

酶法除杂 选择适当的酶类，使提取液中的蛋白质、果 胶、淀粉等杂质降解或除去，同时可提高有 效成分的溶出率。
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植物提取中常用酶类


纤维素酶
温的方法使SF变成普通 气体，被萃取物则自动完全或基本析出，达到分 离。
15
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超临界CO2流体的特性

临界温度为31.1℃，临界压力为7.2MPa， 临界条件容易达到。 化学性质不活泼，无色无味无毒，安全性 好。 价格便宜，纯度高，容易获得。


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超 临 界 流 体 萃 取 的 应 用
4
提取溶剂的选择 根据相似相溶原理，极性化合物倾向于 溶于极性溶剂，非极性化合物倾向于溶 于非极性溶剂，分子量太大的化合物往 往不溶于任何溶剂。
水 乙醇
5
溶剂提取的方式
索氏提取器
煎煮法
回流提取
渗漉提取
连续回流提取
6
2. 辅助提取技术
超声波清洗仪
微波炉
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3. 酶法提取技术
生物酶解机理 1.植物细胞壁构成 由纤维素、半纤维素、果胶质等物质构成； 具有一定硬度的固体结构，是提取植物有效成 分的主要屏障。 2.酶法提取原理 有效成分如生物碱类、苷类、挥发油、蒽醌类、 有机酸、蛋白质、氨基酸、糖类等大部分存在 于细胞壁内，少量存在于细胞间隙。
极性 非极性 非极性 非极性
比表面积 （m2/g） 266 413 500-600
孔径 24 32 290
D-3520
D-4006 H-107 AB-8 NKA-9 NKA-Ⅱ S-8
非极性
非极性
480-520
400-440
85-90
65-75
非极性 1000-1300 弱极性 极性 极性 极性 100-120 280-300 480-520 130-140 250-290 155-165
CH CH2 CH CH2 聚合
非极性树脂
＋
CH CH2 CH CH2 CH CH2 O CH3 O C C CH3 CH2 C N
弱极性和 极性树脂
＋
＋
CH CH2
或 O C
CH CH2
聚合
3、三菱化成的大孔吸附树脂
聚苯乙烯系列合成树脂：
Diaion: HP20, HP21 Sepabeads: SP825, SP850
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5. 超临界萃取技术

超临界流体(SCF)是 指在临界温度（Tc） 和临界压力(Pv)以上， 以流体形式存在的物 质。 向该状态气体加 压,气体不会液化,只 是密度增大,具有类 似液态性质,同时具 有气体性能.
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提取
SCF具有良好的溶剂性能和穿透性能，因而 表现出良好的萃取性能。 SCF的密度和介电常数随着密闭体系压力的增 加而增加，极性增大，利用程序升压可将不同极 性的成分有选择地溶解提取出来。
β=KA / KB （KA KB ）
上层 下层
β100 10β100 β2 β1
1次萃取，基本分离 1012次 100次以上 无法分离
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3. 根据物质吸附性差异进行分离
——物理吸附的基本规律 极性相似者易于吸附