一大孔吸附樹脂的預處理:
大孔樹脂在試驗中使用時間較長,必須保證不受霉菌污染。新購樹脂一般用氯化鈉及硫酸鈉處理過,但樹脂內部存在未聚合的單體殘存的致孔劑、引發劑、分散劑等用前必須除掉。
預處理的流程簡述如下:
(1) 以0.5BV的乙醇浸泡樹脂24h (1BV為1個樹脂床體積) (2) 用2BV 的乙醇以2BV/h流速通過樹脂柱,并浸泡4-5 h (3) 再用水以同樣流速洗凈
(4) 用乙醇洗**流出液加水不呈白色混濁為止。
(5) 用2BV的5%HCL 溶液以4-6 BV/h 的流速通過樹脂層。并浸泡樹脂2-4h 。而后用水以同樣流速洗**出水pH 中性
(6) 用2BV 的2%NaOH 溶液 以4-6 BV/h 的流速通過樹脂層 并浸泡樹脂2-4h 而后用水以同樣流速洗**出水pH 中性。
也可采用下列程序:在潔凈的分離柱內,放入已去除外來雜質,體積恒定的大孔吸附樹脂加入相當于樹脂體積0.4-0.5倍的乙醇(或甲醇)浸泡24 h ,然后用樹脂體積的2-3倍的乙醇(或甲醇)與水交替反復洗脫交替洗脫2-3次,****終以水洗脫后,保持分離使用前的狀態。醇洗脫液加水不顯混濁。也可用電導率、熒光和紫外吸收等作為前處理的標準。 二大孔樹脂的使用
大孔樹脂是大孔徑的高分子分離材料,中草藥有效成分在大孔樹脂上的吸附 是大孔樹脂與有效成分形成以范德華力和氫鍵為主的一分子間作用力的結果。大孔樹脂依據其聚合物的單體組成不同,可以分成非極性和極性兩大類。非極性吸附樹脂適合從極性溶液中(如水溶液)中吸附非極性物質。中等極性樹脂可從極性溶液中吸附非極性物質,還能從非極性溶液中吸附極性物質。
大孔樹脂的孔徑和比表面積是影響大孔樹脂對物質的吸附的主要因素。大孔樹脂比表面積越大,單位質量大孔樹脂吸附的作用面積越大,單位質量大孔樹脂吸附有效成分就越大。而大孔樹脂的比表面積還包括內孔網的面積。樹脂孔徑過小有效成分分子不能進入樹脂內部,只能在樹脂外表面吸附,相應的比表面積就比較小。因此選擇的時候應該根據目標物的分子量選擇合適孔徑的樹脂才能使吸附的有效面積增大。選擇適用的樹脂,采用合理的實驗設計和方法工藝條件才能充分發揮大孔樹脂的作用。用吸附曲線解析曲線具體地應該通過實驗確定。
2.1樹脂型號的確定 考察某種樹脂是否適合于該產品。shou先考察該樹脂的吸附率和吸附量。即樹脂對所純化分離的有效成分要有較大的吸附量。然后,需考察樹脂對所分離的有效成分有良好的分離性能 目標成分能比較集中的被洗脫出來。采用的方法如下 吸附率和吸附量的測定: 吸附率
E% =C0 —Ce / C0 ×100%
C0 — 吸附前溶液的濃度mg/ml Ce — 吸附后溶液濃度 E% —吸附率 吸附量
Q=( C0 —Ce)×V/W Q—吸附量mg/g W 干樹脂重 V溶液體積
A靜態吸附 以葛根素中黃酮提取為例 將10g 處理好的各種樹脂分別加入葛根素水溶液30ML 總黃酮濃度為9.4mg /mL 每5min 振搖1次,2h 小時后分別取各樹脂的吸附溶液1ML進行吸光度的分析,計算各種樹脂對葛根素總黃酮的吸附率。 B靜態解析:
將靜態吸附的樹脂過濾抽干,加30 ml 70%乙醇解析每5分鐘振一次 2h 后分別取各解析液測定黃酮的濃度。以計算各種樹脂對黃酮的解析率。
C動態吸附 準確稱取10ml 或20ml 樹脂在干凈的2 ×20cm色譜柱內,加入葛根素的水溶液總黃酮的濃度為9.4mg/ml 于柱頂,以2BV/h 的流速進行動態吸附,收集流出液。按床體積收集進行分析,測出目標物的濃度黃酮含量,然后以洗脫液體積為橫坐標,流出液中的目標物含量為縱坐標繪制動態吸附曲線,計算飽和動態吸附量。并計算達到吸附飽和時,所吸附的目標物的量。可以比較出何種樹脂的吸附量大。 2.1吸附工藝的確定 A上樣液 pH值的選擇和鹽的濃度的影響
改變溶液pH 值可以影響有效成分在大孔樹脂上的吸附。溶液的pH值可以體現在下列幾方面,改變有效成分在溶液中的的存在形式,例如生物堿在堿性溶液中以游離態形式存在,而在酸性溶液中以離子形式存在。再次,溶液pH值改變可以影響有效成分在溶液中的溶解度。溶液pH 值升高皂苷在溶液中的溶解度增大。溶液pH 值改變可以改變溶液的極性,影響有效成分和大孔樹脂間的分子間作用力。如生物堿等堿性有效成分在溶液變成酸性后,會改變生物堿等堿性成分在溶液中的存在形式,降低其在大孔樹脂上的吸附。實驗發現,隨著溶液的pH增加,生物堿的吸附量增加。羅漢果皂甙 選用pH9-10 時吸附性能**好。這和羅漢果皂甙是非離子性物質是相一致的。在提取羅漢果的時候色素也會提取出來.這些色素為酚類物質和羅漢果的極性相似很難分離但在堿性條件下色素轉化為鹽而溶于水,不易被樹脂吸附.另外羅漢果皂甙在堿性條件下比較穩定因此羅漢果溶液采用pH9-10為宜。酸性有效成分應該在酸性條件下吸附,堿性有效成分應該在堿性條件下吸附。反之在解析洗脫階段,酸性有效成分使用戶堿性洗脫液洗脫效果好,堿性有效成分使用酸性洗脫液效果好。 鹽離子濃度對吸附影響:無機鹽可以降低有機質的水溶性,可以增加很多有機化合物對吸附劑的親和力。可通過實驗求得吸附量**大之**佳鹽濃度。 #p#分頁標題#e#
B溫度對大孔樹脂提取有效成分效果的影響
由于黃酮、皂甙、生物堿等有效成分在大孔樹脂是通過分子間作用力,屬于物理吸附。溫度升高,一方面有效吸附作用降低。另一方面,有效成分在溶液中的溶解度增大。綜合結果溫度升高可使有效成分在大孔樹脂上的吸附速度和吸附量降低。實驗證明,溫度升高葛根素的吸附量減少,反之在解析階段,應該升高溫度。
C進柱液濃度
由于黃酮、皂苷、生物堿等有效成分在大孔樹脂吸附是物理吸附,從物理吸附的等溫方程可以發現,初始濃度增加吸附率降低。平衡時間延長,吸附率降低。一般低濃度下進行比較有利。如果進柱液濃度過高則泄漏早處理量小樹脂使用周期短。但如果濃度偏低則耗時增加,工作效率過低也不可取。
如果取葛根素的水溶液分別加水稀釋。.5,10,15,20 倍后上樣以2BV/h 的流速進行吸附后先以5BV水洗脫再用70%乙醇洗脫,收集洗脫液**100ML 于250nm 計算吸光度計算總黃酮的含量。即多篇文獻研究結果表示當總黃酮濃度0.5g/mL 藥液濃度上樣即可。D吸附速率的確定
流速對吸附的影響:將濃度為7.96 mg/ml pH =9.0 皂甙溶液通過玻璃柱內考察不同流速對吸附量的影響。流速過大會使樹脂的工作吸附量下降。提早泄漏。且樹脂壓力增大能量損失。皂甙吸附以3BV /h 為宜。黃酮吸附以2BV/h 時效果**好
E洗脫劑濃度 中草藥有效成分從大孔樹脂上洗脫,是利用有效成分在洗脫液中的溶解作用大于有效成分在大孔樹脂間的吸附作用。使用的吸脫液應該對有效成分具有良好的溶解作用。吸附目標物后可選用對目標物溶解度較高的溶劑如乙醇作為解析劑,采用不同濃度的乙醇作為解析劑。分析洗脫液中目標物濃度。求得**佳的濃度。
黃酮、皂苷、生物堿以及其他苷類物質在乙醇類溶液中溶解度較大。常使用乙醇作為洗脫液。乙醇溶液從兩方面影響有效成分在大孔吸附樹脂上的吸附。一方面乙醇濃度不同乙醇溶液的極性不同。乙醇溶液的極性不同影響有效成分和大孔吸附樹脂間的作用力。另一方面乙醇濃度不同影響有效成分在大孔樹脂上的解吸作用。是兩者作用相互作用相互競爭的結果。如分離大豆皂苷時,洗脫液中的研究結果是洗脫液中的皂苷含量隨洗脫液乙醇濃度增加先增加后降低。在乙醇濃度為50%時,洗脫液中總皂苷含量**大。而分離羅漢果皂甙時,采用60%乙醇水溶液進行洗脫效果**好。而分離葛根素的黃酮時,則采用70% 乙醇.
三 樹脂的再生及保存方法
大孔樹脂的再生 與保存樹脂經反復使用后層析柱顏色變深柱效降低。需再生處理后才能繼續使用。經甲醇丙酮或以稀酸和稀堿及水反復處理后即可恢復樹脂的吸附能力。 注意由于丙酮和氫氧化鈉有反應。這兩者不能同時用或程序選用。 保存方法 再生后的大孔樹脂可用一定濃度的醇浸泡以備下次使用。