高選擇性吸附樹脂生產及其應用技術
吸附樹脂是一類多孔性的高分子合成材料,由于合成過程中單體、 交聯劑、致孔劑等結構的變化以及合成控制方法的不同,使得吸附樹脂的孔結構可有目的的調控,可以適應很多方面的應用要求。 針對分離純化的目標產物分子結構特點,設計合成高選擇性大孔 吸附樹脂,彌補現有商品化樹脂的不足,所制備的提取物純度可控, 且可以制備高純度提取物。 來自天然植物且具有顯著生理活性等有效成分,是目前藥用研究 和開發的重要原料來源,特別是對于結構復雜而精妙的天然產物活性 成分,從天然植物提純化仍是其唯一有效的途徑。因此建立合適的分 離純化工藝、開發高效的分離材料就具有重要的意義。此研究成果不 僅豐富了現有吸附樹脂的品種,也為天然的藥用研究提供了重要的實 驗樣品,其具有廣泛的社會價值和經濟效益。 南開大學形成了可對吸附樹脂的結構進行設計及合成高選擇性 吸附樹脂生產的產業化技術和應用技術: 1)天然植物有效成分及單體分離純化產業化技術 在樹脂骨架上引入特殊的功能基團,對天然植物中不同結構的有 效成分具有高的吸附選擇性。 用于黃酮類、生物堿類、皂甙類、內酯類、多酚類等提取和純化。 已工業化的有銀杏葉黃酮、甜菊糖、人參皂甙、三七皂甙、長春 堿等提取技術。 建立了銀杏葉提取物中黃酮和內酯的樹脂法分離工藝,并進了銀 杏內酯凍干粉針劑的開發; 分離了漢防己總生物堿中的兩種單體生物堿-漢防己甲素和漢 防己乙素,開發了漢防己甲素凍干粉針劑,并已取得國家食品藥品監 督管理局頒發的生產批件。 2)中藥提取物農藥殘留及重金屬的去除技術 改變了樹脂的傳統致孔方法,合成了一類孔徑較小且均勻的納米級孔結構吸附樹脂,既保持傳統吸附樹脂高吸附容量,又具備按照分 子尺寸進行精確篩分的能力,用于分子尺寸較大的天然產物有效成分 中分子較小的農藥或重金屬去除。 3)抗生素、維生素中間體的純化技術 合成的高孔隙率、孔徑均勻的高比表面聚苯乙烯吸附樹脂,明顯 改善了樹脂的傳質性能,吸附速度比現有的商品化樹脂提高 2-3 倍, 解吸率高于 90%,樹脂壽命大大延長。 技術優點:純化工藝簡單、高效、環境友好,避免了大量有毒、 低沸點有機溶劑的使用。 4)新型脫色樹脂技術 通過樹脂孔結構、骨架結構、脫色基團等的調控,合成了一類脫 色容量大、再生容易的新型脫色樹脂,效果良好。 用于天然產物提取、抗生素、維生素等生產。 5)載體樹脂(固定化酶載體樹脂、納米簇金屬催化劑載體樹脂)生 產技術 通過致孔劑、聚合單體、交聯劑的調控,合成了一類高環氧基含 量、高使用強度的固定化酶載體樹脂。該技術的樹脂生產成本遠低于 國外進口樹脂。已完成了工業化放大和工藝優化。用于固載青霉素酰 化酶,催化青霉素 G 和頭孢菌素 G 水解,制備半合成 β-內酰胺類 抗生素所需的中間體 6-PAP 和 7-ADCA。 合成的一類大孔徑、高比表面積的新型孔結構的聚苯乙烯吸附樹 脂,加載了納米簇金屬催化劑的載體樹脂,用于負載納米級的金屬催 化劑,在重氫提取及放射性廢水處理中有重要的應用。 6)高容量新型孔結構吸附樹脂生產及其處理有機廢水技術 具有超高吸附容量、良好的吸附動力學行為等特點。樹脂的比表面積達到 1000m2/g 以上。 用于廢水中有機物的處理。 7)新型螯合型吸附樹脂生產及其陰陽離子選擇性吸附技術 對水中不同價態金屬離子及陰離子酸根具有選擇性吸附能力。 在高鹽體系中可吸附水中的多種重金屬,而對 Na、K 等離子沒 有結合能力,用于海水中重金屬的富集或檢測。 利用帶有交換基團的吸附樹脂與陰離子酸根(如 AsO43-等)發 生離子交換達到富集的目的。用于水中有害物質凈化處理。 8)耐高溫堿性離子交換樹脂技術 改變季銨基與樹脂骨架的連接方式,合成了耐高溫的堿性離子交 換樹脂,可在較高的使用溫度下穩定使用,大大拓展了堿樹脂的應用 范圍。
南開大學
2021-04-13