大孔吸附树脂的应用
ρ =W/V
W为干树脂的质量;V为水中沉降后的体积
ρ是用于体积一质量的换算参数,可准确评价树脂上
柱、吸附、洗脱的效果
②比上柱量(saturation ratio) S=(M上-m残)/W M上为柱液含量,系 药液体积×浓度,即药材量 M残为过柱流出液含量,等于流出液体积×浓度 S是评价树脂吸附、承载能力的重要指标
⑤保留率(reservatior ratio) R=M洗脱/M浸出×100% ⑥纯度(purity) P=M成分/M总固体数×100% R、P是评价树脂的效果、范围、质量及效益的重要参 数
应用大孔树脂分离纯化应注意的关键问题
1.大孔树脂规格的选择 2.影响树脂纯化效果的因素及工艺条件 3.纯化条件的规范 4.评价指标与方法的建立 5.树脂稳定性考察
下面将详细介绍
1.大孔树脂规格的选择
首先要确定处方或天然植物的有效成分或组分; 通过文献资料查阅了解和掌握需分离化合物或组 分的类别(如多糖类、皂苷类、黄酮、有机酸、 生物碱等)、分子体积的大小、酸碱性的强弱、 溶解性能等参数,获得所选用的适当孔径的大孔 树脂; 最后通过试验研究筛选树脂的种类、型号及其树 脂分离纯化的工艺条件。
③药液浓度 大孔树脂的吸附量与药液浓度符合Frendich经典吸附式和Angmur 经典吸附式,即药液浓度增加,吸附量增加。但药液浓度增加有一 定限度,即不能超过树脂的吸附容量。 ④溶剂
一种物质在某种溶剂中溶解度越大,树脂对该物质的吸附力就越 小。
⑤上柱药液的温度
上柱药液的温度升高,树脂的比上柱量下降,说明中药成分在树 脂上的吸附过程为一放热反应。低温有利于树脂吸附容量的提高, 温度太高会影响吸附效果。
1.32 1.28 1.29 1.30 38
1.34 1.29 1.30 1.30 25
皂甙、黄酮、萜类 天然色素、内酯
1.20
-
-
1.18
1.19
-
-
1.15
1.18
-
-
1.15
1.20
-
-
1.18
76
-
-
101
酚性甙、黄酮、弱极性生物碱、皂甙、内 酯
1.04 1.05 1.06 1.06
生物碱、酚性甙、 黄酮、低聚糖
2.影响树脂纯化效果的因素及工艺条件
①树脂性质
树脂的理化性质对吸附效果的影响很大,一般要求树脂的 吸附容量大、吸附速度快和机械强度好。
一般地对分子量小的物质,选择比表面积高及孔径较小的 吸附剂。
②药液PH值
PH值影响某些药物大孔树脂吸附的难易程度。一般情 况下,酸性物质应在酸性溶液中吸附,碱性物质在碱性溶 液中吸附。
③比吸附量(absorption ratio) A=M上-M残-M水洗 M水洗为水洗液含量 A是评价树脂真实吸附能力的指标,同时也是选择树脂 种类,评价树脂再生效果的参数
④比洗脱量(eluation ratio)
E=M洗脱/W M洗脱为洗脱液含量,等于洗脱液体积×浓度 E是评价树脂的解吸能力与洗脱溶剂的洗脱能力、选择 树脂种类及洗脱溶剂的参数。
实践证明,室温对试验几乎无影响,超过50℃时,吸附量明显下 降,而在一定的温度范围内,上柱药液的温度越高,洗脱效果越好 ,故应注意上柱药液温度
⑥盐浓度 无机盐的加入降低了吸附质在介质的溶解度,从而有利于大孔树 脂的吸附。 ⑦树脂柱径高比 合适的径高比可为分离提供较高的柱效,从而更有利于大孔树脂 的吸附与分离 ⑧树脂柱的清洗 ⑨洗脱液的选择及解吸 常用的方法是用低级醇、酮或其水溶液解吸。 对弱酸性物质可用碱来解吸,对弱碱性物质则宜在酸性溶液中解 吸 吸附若在高浓度盐类溶液中进行时,则常常仅用水洗就能解吸。 对于易挥发溶质可用热水或蒸汽解决。
3.2 药液的上柱吸附分离 3.2.1 上柱终点的判断 泄漏曲线的考察
3.2.2 水洗终点的判断 TLC检视、理化检视及洗脱成分的测定 3.2.3 解吸终点的判断 3.2.4 复方比上柱量的确定
复方与单方中小檗碱在LD605树脂中比上柱量和比吸附量的比较
小檗碱
复方中
单方中
比上柱量/mg.g-1 比吸附量/mg.g-1
13.40
2.20
2.44
量比/%
总碱含 量/mg.g-
1
总碱含 量比/%
0.3938 100.0
0.0206 5.23
0.3347 85.00
0.0224 5.68
0.0161 4.09
4.评价指标与方法的建立
4.1 树脂的质量评价指标与方法
4.2 树脂纯化工艺合理性评价指标与方法4.2.1 纯化效 果的数量评价 ①沉降速度(sedimentation density)
类型
品名
水含量% 比表面㎡/g 孔体积ml/g 频度孔半径Å 比重 外观密度G/L 溶胀 甲苯 甲醇 丙酮 乙酸丁酯 吸附量g/l 头孢菌素 适宜分离 成分群
三菱化学树脂性能表征
聚苯乙烯二乙烯基苯类
DIAION HP系列
SEPABEDS SP系列
聚甲基丙烯酸酯类 DIAION HP系列
HP20
56 600 1.3 260 1.01 680
0.887 0.807
21.12 19.66
3.2.5 不同解吸部位的考察
未上柱和上柱不同解吸部分的干膏含量和生物碱含量测定结果
名称
未上柱
水洗脱
80 % 乙 再
生
醇洗脱
干膏质 量/g
04958
0.4064
0.0664
碱水洗 脱
0.0109
95 % 乙 醇洗脱
0.0121
干 膏 质 100.0
87.97
3.纯化条件的规范
3.1 树脂前处理与树脂再生的合理方法和标准 3.1.1 树脂的前处理及检查方法 有机物限量的检查 残留物限量的检查 3.1.2 树脂再生合格的检测指标 可用比吸附量、比洗脱量或吸附容量的稳定性作为衡量和控制指 标。纯化同一品种的树脂,当其吸附分量下降30%以上时,则应视 为不宜使用。 3.1.3 树脂的污染 树脂污染的几种情况 原水中有机物和胶体硅 重金属污染 树脂运行中高分子的裂解造成破碎或交换容量下降
HP50
49 400 1.0 >500 1.01
SP825
58 1050 1.6 57 1.01 690
SP700 1260 2.3 93 1.01 690
SP70 880 1.7 81 1.01
SP207
50 630 1.1 105 1.18 780
HP2MG
61 470 1.2 170 1.09 720