离子交换树脂在天然产物分离纯化中的应用

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离子交换色谱技术——分离和纯化生物大分子的必备技术

离子交换色谱技术——分离和纯化生物大分子的必备技术

离子交换色谱技术——分离和纯化生物大分子的必备技术随着人体基因组序列的解读以及各种细胞、组织和器官的高通量技术的发展,对于生命科学研究者而言,研究生物分子、生物大分子和蛋白质化合物的质量和纯度变得越来越重要,以达到提供更准确的实验数据和信息的目的。

因此,从海量混合物中纯化目标化合物的技术在生命科学和制药领域中变得越来越关键。

离子交换色谱技术出现了,它成为了生物大分子分离纯化的必备技术之一。

简介离子交换色谱技术是一种分离和纯化离子型物质的技术,适用于各种蛋白、核酸、多肽以及酶联免疫吸附试验等生物分子的分离与纯化。

其中,“离子交换”指离子交换树脂,是一种高分子化合物,在水中能够形成水合结构。

正负离子交换树脂有阴离子交换树脂和阳离子交换树脂两种。

在离子交换色谱过程中,该技术通过离子交换柱秉承离子两级的交换作用,从混合物中选择性地移除目标化合物以进行分离和纯化。

离子交换色谱技术的基本原理离子交换色谱技术的基本原理是根据生物大分子表面带有特定电荷的性质,使其与离子交换树脂上的反离子相互作用这种特定的性质相结合。

离子交换树脂本身可以引发这种特定性质,在某些情况下还可以与氢离子或氢氧根离子进行交换。

离子交换柱的结构和工作原理离子交换柱的工作原理是通过离子交换树脂选区性捕捉目标化合物,并通过某些方法从其中释放出来。

离子交换柱由含有离子交换树脂的柱子组成,内部环境包括真空等稳定环境。

离子交换柱根据生物分子在离子交换树脂表面的电荷状态选取不同的离子交换树脂和运行条件。

使用离子交换色谱和高效液相色谱使组分沿着离子交换柱进行分离。

组分的分离可以通过更改溶液中的化学物质来调节离子交换柱上的电位或链的溶解度。

离子交换色谱技术的应用离子交换色谱技术在分别提取多肽药物、血红蛋白和其他蛋白质、核酸序列、酶、低等生物细胞、孔雀石绿和甘草酸等天然产物中都有良好的应用效果。

其中,离子交换柱多用于从血红蛋白、细胞提取物和蛋白质混合物中分离纯化蛋白质,主要分为两个方面。

生物活性物质的分离与纯化技术

生物活性物质的分离与纯化技术

生物活性物质的分离与纯化技术:从原理到应用生物活性物质的分离与纯化是生物学、生物工程以及药物化学等领域中非常重要的研究方向。

这种技术主要用于提取天然产物、发现新药物以及研究生物活性物质的信号转导机制等方面。

在对生物活性物质进行研究时,需要对其进行分离与纯化。

本文将从原理、方法及应用三个方面入手,介绍现代以及其应用。

原理:生物活性物质的分离与纯化是指将复杂的混合物中的有用成分索取出来,而该成分通常只是其中一小部分。

因此,分离和纯化的成果往往是非常少的,需要注意提高分离的效率和选择性。

生物活性物质通常是复杂多样的,并且在混合物中的浓度非常低。

因此,需要采用一系列的分离与纯化方法,才能使其荟萃反映出来。

生物活性物质的分离与纯化方法按照其物理、化学性质和分子的大小等因素进行分类。

常用的方法包括:离子交换、透析、层析、电泳等。

方法:离子交换是一种最常见的分离与纯化技术。

其基本原理是根据生物物质的电荷差异,在离子交换树脂上进行吸附和脱附。

离子交换树脂是一种将有机化合物固定在其中的高分子物质。

在离子交换分离过程中,生物物质溶液经过树脂的时候,离子交换树脂会对其带电的分子进行吸附,并将其吸附在树脂表面。

然后,根据逐渐增加溶液的离子强度,使得生物物质逐渐从树脂上脱离下来。

通过这样的多次处理,离子交换可以获得比较纯的生物物质。

透析是另一种分离技术。

其基本原理是根据不同大小的分子通过不同大小和孔径的透析膜来进行过滤分离。

透析膜的孔径通常比生物物质小,这使得生物物质可以通过,而较大的分子则无法通过。

层析是一种分离和纯化技术。

其基本原理是将混合样品注入到含有不同固定相的层次柱中,根据各种机制,在柱中形成不同的化学分析区段。

通过轻重分离,生物物质被不同的区段结合,直到最终获得纯化的物质。

电泳是一种根据电荷或大小分子的不同来进行分离的技术。

这种技术需要用到电极,将溶液浸泡在盐桶中,然后试管中的分子通过盐桶电极的分离进入试管腔。

丹东阳离子交换树脂的用途

丹东阳离子交换树脂的用途

丹东阳离子交换树脂的用途丹东阳离子交换树脂是一种高效的水处理材料,具有广泛的应用领域。

下面我将从以下几个方面详细介绍丹东阳离子交换树脂的用途:1. 水处理:丹东阳离子交换树脂广泛应用于水处理工艺中,能够去除水中的离子、有机物和颜色等杂质,提高水质。

在饮用水处理中,阳离子交换树脂可去除水中的钙、镁离子,软化水质,使饮用水更加清洁健康。

在工业生产中,阳离子交换树脂可以去除水中的金属离子、有机物等,用于锅炉水处理、电镀废水处理、果汁浓缩等领域。

2. 食品加工:丹东阳离子交换树脂在食品加工行业有广泛应用。

例如,阳离子交换树脂可以用于食品饮料中的水处理、果汁澄清、啤酒酿造等过程中。

通过去除水中的离子、颜色和有机物,阳离子交换树脂可以提高食品的质量和口感。

3. 医药制剂:阳离子交换树脂在医药制剂中具有重要的应用。

例如,它可以用于药物提纯、蛋白质纯化、生化试剂的提纯等过程中。

阳离子交换树脂可以去除溶液中的杂质,提高药物的纯度和效果。

4. 工业废水处理:丹东阳离子交换树脂在工业废水处理中起到重要的作用。

工业废水中常含有大量的金属离子、有机物和色素等污染物,这些污染物会对环境造成严重的污染。

阳离子交换树脂可以去除废水中的有害物质,净化废水,保护环境。

5. 化学分离:阳离子交换树脂在化学分离中也有广泛应用。

例如,它可以用于分离和提纯化合物、分离混合物中的金属离子等。

通过调整交换树脂的选择性,可以实现对目标物质的高效分离。

6. 生活日用品:丹东阳离子交换树脂还广泛应用于一些生活日用品中。

例如,它可以用于洗涤剂和洗衣粉中,去除水中的硬水成分,提高洗涤效果。

此外,阳离子交换树脂还可应用于水处理软化机、售货机等。

以上只是丹东阳离子交换树脂的一些应用领域的简要介绍,实际上丹东阳离子交换树脂还有许多其他的应用领域,如电子工业、环境保护、化妆品工业等。

随着技术的不断创新和发展,阳离子交换树脂在各个领域的应用将会越来越广泛。

离子交换树脂分离提纯苦豆子生物碱

离子交换树脂分离提纯苦豆子生物碱

前言苦豆子总生物碱中含有苦豆子所包含的绝大多数种类的生物碱。

苦豆子生物碱为其良好药物活性被广泛用于临床,不仅具有抗癌、抑癌、抑制和杀灭各种微生物作用,而且对免疫系统、神经系统、心血管系统有广泛的药理作用。

总生物碱的提取方法有多种,主要有乙醇提取法、水提取法、酸水提取法及阳离子交换树脂提取法等等。

目前,国内关于苦豆子生物碱的纯化方法,多用酸水萃取法,用离子交换大孔吸附树脂分离纯化苦豆子生物碱的研究尚未见报道。

因此,本文着重研究了用离子交换大孔吸附树脂分离纯化苦豆子生物碱的工艺条件,以期找出一种经济有效、适合大规模工业化生产的分离纯化苦豆子生物碱的方法,旨在为以后进一步研究苦豆子生物碱提供理论依据。

离子交换法的优点如下:有机溶剂用量少,离子交换树脂再生后可反复使用;所得生物碱纯度高。

缺点是苦参类生物碱与树脂的结合力强,不能将生物碱完全洗出,所以主要生物碱的损失较大[2]。

利用非极性大孔树脂DF01直接从苦豆子酸浸取液中离生物碱,生物总碱的吸附量和解吸率分别为17mg/mL和96%,分离效果较好,该法的优点是生物碱吸附速度快、解容易、树脂的寿命长[2]。

鉴于此,我们综合离子交换树脂和大孔吸附树脂的优点,采用离子交换大孔吸附树脂来富集分离苦豆子生物碱。

本实验通过离子交换大孔吸附树脂对苦豆子中的生物碱进行分离,先通过静态吸附与解吸实验选出最佳树脂及最佳吸附时间;然后通过动态吸附实验考察上柱量、上柱流速、上柱液pH值等因素对吸附率的影响,确定最佳上柱条件;由最佳条件上柱,考察洗脱液、洗脱液乙醇浓度、洗脱流速等因素对解吸率的影响,找出最佳的解吸条件,从而达到为进一步研究苦豆子生物碱提供借鉴的目的。

第一章、综述1.1 离子交换树脂的发展离子交换树脂是最早出现的功能高分子材料,其历史可追溯到二十世纪30年代。

1935年英国的Adams和Holmes[3]发表了关于酚醛树脂和苯胺甲醛树脂的离子交换性能的工作报告,开创了离子交换树脂领域,同时也开创了功能高分子领域。

阳离子交换树脂在分离纯化中的作用

阳离子交换树脂在分离纯化中的作用

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阳离子交换树脂

阳离子交换树脂

5.溶剂的影响 通常在水中进行交换,亦可采用含水的 极性溶剂。但在极性小的溶剂中难以进 行交换或不进行交换,而且选择性也减 少或消失。

离子交换平衡的理论和动力学
离子交换反应发生在固、液两相之间,反应速度 一般较慢,所以反应速率对分离情况影响很大。 当溶液中的A离子与树脂上的B离子发生交换反应时, 整个过程可分为如下几部: ( 1) 离子 A 到达树脂表面。溶液的搅拌或在树脂柱中 的流动有利于这个过程。但由于树脂表面总有一层溶 液的薄膜,A必须在此膜内扩散并透过。此膜厚度与搅 拌强度有关,一般为10-2—10-3cm。 (2) 离子A在树脂内扩散到交换位置。 (3)A和B在交换位置上发生交换反应。 (4 反应后释放出的B从交换位置扩散到树脂表面。 (5 )离子B从树脂表面通过液膜扩散到溶液中.

2.对交换离子的选择性
离子交换剂对交换化合物来说,主要取决于化 合物的解离离子的电荷,半径及酸碱性的强弱。 解离常数大,酸碱性置换容易,但洗脱相对较 难。解离离子价数越高,电荷愈大,则它的吸 附性愈强,愈易交换在树脂上。碱金属,碱土 金属及稀土元素还与它们的原子序数有关,前 者原子序数大的则交换吸附就强,稀土元素的 原子序数小,其交换吸附强。 3.被交换物质在溶液中的浓度 欲交换分离的化合物,离子交换操作通常是在 水溶液或含有水的极性溶剂中进行,这样有利 于解离与交换。浓度低的溶液对离子交换剂的 选择性大。
2¢ ¡ ¤ Ô ¦ ´ í À ¨ £ Ñ Ò ö Ê © £ 3¢ ¡ · À ¹ Ö ÷ Ê ¬ Ö Û Î ¾ È ÷ Ê ¬ Ö Û Î ¾ È Ð Ó ¸ ¼ Ö é Ç ö ¿ : » Ò Ö ª Î ­ Ô ® Ë Ð Ö Ð Ó ú » ï Î Í º º ½ å Ì è ¹ » £

离子交换树脂应用进展

离子交换树脂应用进展

离子交换树脂应用进展廖庄华(化学与生物工程系应化091班学号0906********)摘要:介绍了离子交换树脂在药学、天然产物提取分离有机催化剂的应用进展。

关键词:离子交换树脂口服药物树脂液体缓控释给药系统催化剂废水处理离子交换树脂是一类带有功能基团的可以再生、反复使用且不溶性惰性高分子材料,不为生物体吸收。

整个分子由三部分组成[1]:具有三维空间立体结构的网状骨架;与网状骨架载体以共价键连接不能移动的活性基团,亦称功能基团;与活性基团以离子键结合,电荷与活性基团相反的活性离子,亦称平衡离子。

如聚苯乙烯磺酸型树脂,其骨架是聚苯乙烯高分子,活性基团是磺酸基,平衡离子是钠离子。

如图1所示。

根据可交换离子的不同,离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类,由于酸碱性强弱不同又可分强酸性和弱酸性阳离子交换树脂及强碱性和弱碱性阴离子交换树脂。

在水介质中,离子与树脂间发生液固两相间的传质与化学反应过程,它们的结合是可逆的,即在一定条件下能够结合,条件改变后也可以被释放出来。

离子交换反应进行的速度与程度受到其结构参数,如酸(碱)性、交换容量、交联度、粒径等的影响。

1.离子交换树脂在药学方面的应用1.1 药物树脂缓控释给药系统离子交换树脂的控释应用主要是在胃肠道中控制药物释放(口服药物树脂缓控释系统)和作为载体用于靶向释放系统。

由于离子交换的可逆性,药物树脂口服进入胃肠道后,与胃肠道中的生理性离子发生反向离子交换反应而持续释放药物,发挥疗效。

由于胃肠液中的离子种类及其强度相对恒定,故药物释放特性可精确服从为目标制剂所设计的控释标准,而不依赖于胃肠道的pH 值、酶活性及胃肠液的体积等生理因素。

但鉴于药物从药树脂复合物中释放较快,因此采取了微囊化技术进一步控制药物的释放,从而形成了第一代的口服药树脂控释系统。

同时为避免贮存期及在胃肠道内因树脂膨胀而引发的控释膜破裂,造成药物“突释”,美国Pennwalt 公司对第一代离子交换胃肠道控释给药系统进行了改进,即将药树脂用浸渍剂(impregnating agent)如PEG4000 和甘油处理,阻止了树脂在水性介质中的膨胀,最后采用空气沸腾床包衣等技术用水不溶性但可渗透的聚合物,如乙基纤维素对药树脂包衣作为速率控制屏障来调节药物释放,由此得到第二代口服药树脂控释系统,即Pennkinetic®系统。

离子交换技术在分离纯化中的应用

离子交换技术在分离纯化中的应用

离子交换技术在分离纯化中的应用离子交换技术是一种常见的分离纯化技术,可以用于水处理、生物制药、食品加工等领域。

它的原理是利用离子交换树脂选择性地吸附或排除离子,从而实现分离和纯化的目的。

本文将从离子交换原理、树脂类型、应用案例三个方面介绍离子交换技术在分离纯化中的应用。

一、离子交换原理离子交换原理是将离子在溶液中交换到具有相反电荷的载体固相物上,通过离子之间的互相通透,实现对离子的分离。

一般来说,离子交换过程可以分为吸附和洗脱两个步骤。

吸附是指离子从溶液中被固定在树脂中的过程,洗脱是指从树脂中洗出吸附的离子的过程。

根据离子交换树脂的不同,吸附和洗脱机制也会有所不同。

比如,强酸性树脂会通过Cation交换,选择性地吸附阳离子,但不会吸附阴离子。

当树脂中的阳离子达到饱和时,就需要用强酸性溶液进行洗脱,将吸附的阳离子洗出。

除了强酸性树脂,还有强碱性树脂、弱酸性树脂、弱碱性树脂等不同类型的离子交换树脂,可以用来选择性地吸附不同类型的离子。

二、树脂类型离子交换树脂的种类非常多,根据化学性质可以分为强酸树脂、强碱树脂、弱酸树脂、弱碱树脂、中性树脂等。

其中强酸性树脂多应用在酸度条件下吸附,以及一些特定物质的提取之中;强碱性树脂多应用在碱性条件下吸附,以及一些酸性物质的提取之中;弱酸性树脂可以在酸性和中性条件下使用,可以吸附游离质子,也可以吸附一些阳离子;弱碱性树脂可以在碱性和中性条件下使用,可以吸附一些酸性物质。

在实际应用中,树脂的选择要根据离子的种类、浓度、pH值等多种因素来考虑。

另外,根据不同的应用场景,树脂还需要具备一定的物理性质,例如高机械强度、高温稳定性、低吸水率等。

三、应用案例离子交换技术在生物制药、化学工业、环境治理、食品加工等领域都得到了广泛的应用。

以生物制药为例,离子交换技术可以用于制药中间体的分离纯化、蛋白质的纯化、寡核苷酸的提取等。

比如,将带正电荷的蛋白质溶液通过阳离子交换树脂,可以将蛋白质与其他离子分离开来。

离子交换树脂在天然产物提取分离中的应用

离子交换树脂在天然产物提取分离中的应用

2001年10月云南化工Oct.2001第28卷第5期Yunnan Chemical T echnolog y V ol.28,No5离子交换树脂在天然产物提取分离中的应用李春香,董占能,张召术(昆明理工大学生物与化学工程学院,云南昆明650093)摘要:综述了离子交换树脂在核苷酸、核酸、抗生素等天然产物分离纯化中应用的研究现状,展望了离子交换树脂在天然产物提取分离中的应用前景。

关键词:离子交换树脂;天然产物;分离纯化中图分类号:TQ028.3+3文献标识码:A文章编号:1004-275X(2001)05-0026-03 Application of Ion Exchange Resin in the Extraction and Isolation of Natural ProductsLI Chun-xiang,DO NG Zhan-neng,ZHANG Z hao-shu(College of Bi ology and Chemical Engineering,Kunming Universi ty of S cience and Technology,Kunming650093,China)Abstract:Applicatron of ion exchange resin in the extraction andsol ation of natural products such as nucleotide,nu-cleic acid and antibiotic was review ed.Keywords:ion exchange resin;natural products;extraction and s olation;1前言离子交换树脂自1933年开始合成以来,至今已获得了长足发展。

目前交换树脂的商品品种已达2000余种[1],广泛应用于化工生产、食品工业、医药工业、环境保护等许多领域。

天然产物化学提取方法

天然产物化学提取方法

天然产物化学提取方法天然产物化学提取方法是一种通过化学方法将天然产物从复杂的混合物中提取出来的方法。

天然产物化学提取方法广泛应用于天然产物的分离纯化、结构鉴定和药物研发等领域。

本文将介绍天然产物化学提取方法的基本原理、主要分类以及应用。

天然产物化学提取方法的基本原理就是利用不同化学性质和物理性质的差异,将复杂天然产物混合物中的目标化合物分离纯化出来。

在实际操作中,常用的提取剂有有机溶剂、离子交换树脂、吸附树脂等。

其中最常用的是有机溶剂,通过在有机溶剂中可以使特定化合物被溶解而不影响其他化合物,以实现目的。

1、溶剂提取法:利用化学物质在不同溶剂中的溶解度差异,进行提取。

这是一种常用的提取方法,比较简单易行。

2、蒸馏提取法:利用化合物的蒸气压大小差异,进行提取。

这种方法比较适合提取挥发性较强的天然产物。

3、离子交换法:利用某些离子交换材料对化学物质的吸附作用,实现分离提取的方法。

离子交换树脂包括阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。

4、吸附法:利用吸附材料对化学物质的吸附作用,实现分离提取的方法。

吸附材料包括硅胶、活性炭、玻璃纤维等。

5、超声波提取法:利用超声波的强烈作用,使提取物中的化合物振动并分散,增加其接触面积,从而实现快速提取。

1、药物研发:天然药物是一类具有很高价值和广泛应用前景的天然产物。

天然产物化学提取方法可以用于药物的提取、分离、纯化和鉴定等方面,为药物研发提供有效手段。

2、食品加工:天然产物化学提取方法可以用于食品中有营养或功能性成分的提取、分离和纯化等方面,为食品加工行业提供了很好的技术支持。

3、化妆品配方研发:天然产物对于化妆品业而言也是一类重要的原料,其中一些成分可起到较好的美容养颜的作用。

天然产物化学提取方法可以提取化妆品中具有美容养颜功能的成分,帮助化妆品配方的研发。

总之,天然产物化学提取方法具有简单高效等诸多特点,并在生产和研究中得到了广泛的应用,为人们的生活提供了重要的技术支持。

离子交换树脂在分离纯化过程中的应用

离子交换树脂在分离纯化过程中的应用

离子交换树脂在分离纯化过程中的应用离子交换树脂是一种重要的分离纯化材料,广泛应用于各个领域,如生物制药、化学工业、环境保护等。

它通过吸附和释放离子,实现对物质的分离和纯化。

本文将重点介绍离子交换树脂在分离纯化过程中的应用。

首先,离子交换树脂在生物制药领域具有重要作用。

在制药工业中,需要对药物进行分离纯化,以获得高纯度的药物产品。

离子交换树脂可以通过对药物分子的吸附和释放,去除掉杂质物质,从而提高药物的纯度。

例如,在抗体制备过程中,离子交换树脂可以去除DNA、细胞蛋白等杂质物质,从而获得高纯度的抗体。

离子交换树脂在生物制药领域的应用,不仅提高了产品的质量,还提高了生产效率。

其次,离子交换树脂在化学工业中具有广泛应用。

化学工业中常常需要对反应混合物进行分离、纯化和浓缩等处理。

离子交换树脂通过选择性吸附和释放离子,可以分离出目标物质,并去除杂质物质。

例如,在有机合成反应中,离子交换树脂可以去除金属离子催化剂,以提高目标产物的纯度。

在化学工业中,离子交换树脂的应用可以有效改进反应的收率和选择性,提高产品的质量。

此外,离子交换树脂还被广泛应用于环境保护领域。

在环境污染治理中,离子交换树脂可以有效去除废水中的金属离子、重金属离子等有害物质,降低水体中对环境的污染。

在废气治理中,离子交换树脂可以去除有害气体中的离子成分,净化废气并达到排放标准。

离子交换树脂在环境保护领域的应用,可以有效改善环境质量,保护生态环境。

此外,离子交换树脂还具有其他许多应用。

例如,在食品加工中,离子交换树脂可以用于去除金属离子、防腐剂等外源性物质,提高食品的品质和安全性。

在饮用水处理中,离子交换树脂可以去除水中的重金属离子、有机物等污染物,提供洁净的饮用水。

在电子工业中,离子交换树脂可以用于去除水中的离子和有机物,净化水质,以保证电子产品的质量和可靠性。

总之,离子交换树脂在分离纯化过程中具有广泛的应用。

无论是生物制药、化学工业、环境保护还是其他领域,离子交换树脂都可以通过吸附和释放离子来分离纯化物质。

离子交换树脂分离和纯化技术的研究

离子交换树脂分离和纯化技术的研究

离子交换树脂分离和纯化技术的研究一、引言离子交换树脂是应用广泛的分离和纯化技术之一。

在生物制药、食品添加剂、化学品制造等领域中,离子交换树脂常被用于去除离子杂质、分离和纯化蛋白质、核酸、多肽等目标分子。

本文就离子交换树脂的分离和纯化技术进行详细探讨。

二、离子交换树脂的分类离子交换树脂的分类基于两种基本类型:一种是强离子交换树脂,另一种是弱离子交换树脂。

这两种类型又可以进一步分为阳离子交换和阴离子交换。

1. 阳离子交换树脂阳离子交换树脂上的功能基团通常是磺酸或羧酸。

阳离子交换树脂以其优异的性能在分离和纯化蛋白质、酶、多肽等生物大分子的分离中发挥了重要作用。

阳离子交换树脂可用于降低pH值和离子强度。

2. 阴离子交换树脂阴离子交换树脂上的功能基团通常是哌嗪、季铵化合物或二胺等。

阴离子交换树脂通常用于去除离子杂质,并被广泛应用于制药、糖化、罗汉果等的分离和纯化。

三、离子交换树脂的分离和纯化技术离子交换树脂分离和纯化技术是基于离子交换作用的分离技术。

离子交换树脂分离和纯化技术主要包括进样、洗脱和再生三个步骤。

1. 进样进样是指将待分离物质加入离子交换树脂的过程。

进样时应注意控制样品的pH值和盐浓度,以防止样品的酸碱度和离子浓度对样品的吸附和洗脱过程产生影响。

2. 洗脱洗脱是离子交换树脂分离和纯化技术的重要步骤,通常使用盐溶液或浓度梯度进行洗脱。

离子交换树脂的洗脱选择应考虑到待分离物质的性质和需要的纯度。

3. 再生再生是指离子交换树脂经过反操作后恢复其原有性能的过程。

一般情况下,再生可通过使用浓盐溶液或酸碱溶液来实现。

四、离子交换树脂分离和纯化技术在生物制药中的应用离子交换树脂分离和纯化技术在生物制药领域中具有广泛的应用。

以目标蛋白质的分离和纯化为例,生物制药工艺中一般包括以下几个步骤:1. 离子交换树脂静态平衡分析通过离子交换树脂静态平衡分析来确定蛋白质最适宜的吸附和洗脱条件,这通常包括离子浓度和pH值在内的各种参数。

天然产物的分离提取

天然产物的分离提取

分离技术与天然产物有效成分提取化学实验中化合物的分离纯化是一项很重要的技术,除了常用的沉淀、重结晶、升华等方法外,还包括溶剂萃取法、离子交换法、膜分离法及柱层析等。

1. 溶剂萃取法溶剂萃取是指在被分离物质的水溶液中,加入与水互不混溶的有机溶剂,借助于萃取剂的作用,使一种或几种组分进入有机相,而另一些组分仍留在水相,从而达到分离的目的。

萃取体系的水相和有机相基本不互溶,且有一定的密度差异。

要被萃取的物质叫被萃物,它在萃取过程中由水相转移到有机相。

对于无机金属离子,在有机相中需要加入萃取剂,它是能与被萃物发生化学作用形成易溶于有机相的萃合物的有机试剂,分中性、酸性、螯合、胺类等,常用的萃取剂有磷酸三丁酯(TBP)、甲基异丁酮(MIBK)、氯代三烷基甲胺(N263)、噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)、二(2-乙基己基磷酸)(P204)等,它们一般与被萃取的金属离子形成络合物而被萃取到有机相中。

溶剂萃取法在铀矿中铀的分离富集、稀有金属离子的分离及湿法冶金中发挥了很重要的作用。

一般常用分配比(D)、分离系数(β)、相比(R)及萃取率(E)等参数来表示萃取分离时的好坏。

分配比D 是指当萃取体系达到平衡时,被萃物在有机相的总浓度与在水相中的总浓度之比,表示被萃物在两相中的实际分配情况,D 值越大,说明被萃物越易进入有机相。

分配比不是一个常数,它随被萃物的浓度、萃取剂的浓度、溶液的酸度、稀释剂的性质、盐析剂的浓度等而改变。

分离系数(β)是指两种被分离的元素在同一萃取体系内,在同样萃取条件下分配比的比值。

令A 表示易萃元素,B 表示难萃元素,则β值的大小表示A、B 两种元素分离效果的好坏,β值越大,分离效果越好,即萃取剂对某元素的选择性越高。

若D A=D B,β=1,说明该萃取剂不能把A、B 两元素分离。

相比(R)是指在一个萃取体系中,有机相和水相体积之比。

在生产上,还往往用萃取率(E)来表示一萃取剂对某物的萃取能力,计算萃取的效果。

离子交换树脂及其应用

离子交换树脂及其应用

离子交换树脂及其应用离子交换树脂及其应用离子交换树脂是一种高分子化合物,可以与离子交换反应,广泛应用于水处理、污水处理、化学、生物医药等领域。

本文将介绍离子交换树脂的基本原理、种类、制备方法及其应用。

一、离子交换树脂的基本原理离子交换树脂是一种高分子聚合物,具有极强的吸附性和选择性。

其原理是通过树脂上的离子官能团(如硫酸基、胺基、羧基等)与外部溶液中的离子中和,发生交换反应。

由于离子交换树脂中的离子官能团和反应离子的性质不同,因此可以选择性地吸附、分离和纯化各种样品中的目标物质。

阴离子交换树脂可选择性地吸附、分离和纯化胍基、硝酸根、磷酸根、氟化物等阴离子;阳离子交换树脂则可选择性地吸附、分离和纯化铵离子、钾离子、钙离子、镁离子等阳离子。

二、离子交换树脂的种类常见的离子交换树脂包括阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。

1. 阴离子交换树脂阴离子交换树脂一般是以胺基或季铵盐为基础的树脂,具有选择性地吸附、分离和纯化阴离子。

主要包括以下三种:(1) 强碱性阴离子交换树脂:使用氢氧化钠或其他强碱性物质处理后得到的树脂,能够与各种酸类离子发生交换反应,只不过选择性不高。

(2) 高交换容量型阴离子交换树脂:经过特殊处理的树脂,具有高的交换容量和较强的选择性。

(3) 低交换容量型阴离子交换树脂:交换容量较低的树脂,但具有较高的选择性。

2. 阳离子交换树脂阳离子交换树脂一般是以硫酸基或羧基为基础的树脂,具有选择性地吸附、分离和纯化阳离子。

主要包括以下两种:(1) 强酸性阳离子交换树脂:使用硫酸或其他强酸性物质处理后得到的树脂,能够与各种碱类离子发生交换反应,只不过选择性不高。

(2) 低交换容量型阳离子交换树脂:交换容量较低的树脂,但具有较高的选择性。

三、离子交换树脂的制备方法离子交换树脂的制备方法主要是通过聚合反应将离子官能团引入到高分子聚合物中。

1. 阴离子交换树脂的制备方法阴离子交换树脂的制备方法一般有以下两种:(1) 鉴于季铵盐具有良好的阴离子交换性能,可以通过聚合季铵盐或底物聚合反应来制备阴离子交换树脂。

离子交换树脂在天然产物提取分离中的应用

离子交换树脂在天然产物提取分离中的应用

离子交换树脂在天然产物提取分离中的应用作者张东刘建华韩林宇陈晨王逸君(陕西理工学院生物科学与工程学院生工091,陕西汉中 723000)指导教师:冯自立【摘要】综述了离子交换树脂在核苷酸、核酸、抗生素等天然产物分离纯化中应用的研究现状,展望了离子交换树脂在天然产物提取分离中的应用前景。

【关键词】离子交换树脂天然产物分离提纯离子交换树脂自1933年开始合成以来,至今已获得了长足发展。

目前交换树脂的商品品种已达2000 余种,广泛应用于化工生产、食品工业、医药工业、环境保护等许多领域。

用离子交换树脂进行交换、吸附、络合,从而达到分离、提纯、富集等效果。

而动物、植物、微生物及其代谢产物中的某种化学成分是天然药物和天然食品添加剂的重要来源。

由于这些有用的成分往往含量较低,并与许多其他化学成分共存,其提取分离是一项非常烦琐而艰巨的工作。

溶剂提取分离技术是天然产物提取分离的经典技术,但溶剂耗量大,分离效率低,环境污染严重,操作安全性差,因此一般仅适用于实验室小量样品的制备,而不适用于大批量工业生产。

随着分离科学与技术的进步,树脂提取分离技术在天然产物提取分离中的应用日渐增加。

一、离子交换树脂法提取分离氨基酸氨基酸为两性化合物,含有可形成正离子的氨基和可形成负离子的羧基。

因此,应用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂均可对其进行分离和纯化。

天然氨基酸主要来源于蛋白质水解液或微生物发酵液,随其来源不同,体系中氨基酸的含量与半生杂质的类型也有所区别,因而提取分离工艺也不尽相同。

用于离子交换树脂从蛋白质水解液中提取分离氨基酸的工艺如下图:水解脱酸脱色天然蛋白质原料水解液清夜吸附或沉淀离子交换滤液饱和树脂除酪氨酸等分步解吸酸性氨基酸分步解离中性氨基酸纯氨基酸碱性氨基酸而自然界中尚存在大量的非蛋白氨酸,具有药用价值的就有40余种。

如美舌藻中的海人草酸、使君子种子中的使君子氨酸和南瓜子中的南瓜子氨酸,均具有驱蛔虫作用的中草药有效成分,均可用温水、乙醇或乙酸的水溶液提取,再用强酸性阳离子交换树脂进行富集和纯化而得到高纯度的产品。

惠州离子交换树脂用途

惠州离子交换树脂用途

惠州离子交换树脂用途
离子交换树脂是一种广泛应用于水处理、化工、制药、食品、电子等领域的基础性材料。

其中,惠州离子交换树脂作为一种离子交换介质,主要用途包括:
1.水处理:离子交换树脂可以用于污水处理、给水净化、软化、脱盐、去除重金属等方面,在改善水质、保障饮用水安全、防止设备腐蚀等方面发挥重要作用。

2.化工:离子交换树脂可用于化工原料分离、纯化、提纯、脱色、脱臭等方面,在生产工艺中发挥非常重要的作用。

3.制药:离子交换树脂广泛应用于制药过程中,主要用于药品纯化、去除杂质和溶剂等方面,能够保证药品的质量和安全。

4.食品:离子交换树脂可以用于酸奶制作、果汁澄清、啤酒酿造等方面,在食品加工中发挥重要的作用。

5.电子:离子交换树脂可以用于制备高纯度晶体、电子元器件的制造等方面,有助于提高电子产品的质量和可靠性。

总之,惠州离子交换树脂的应用范围非常广泛,具有非常重要的意义和作用,是各种行业中必不可少的基础性材料之一。

高效离子交换技术在化学分析于纯化中的应用

高效离子交换技术在化学分析于纯化中的应用

高效离子交换技术在化学分析于纯化中的应用高效离子交换技术在化学分析与纯化中的应用随着科技的发展和化学分析行业的不断进步,高效离子交换技术逐渐成为化学分析与纯化中的一项重要工具。

其优势在于能够高效地将目标离子从混合物中分离出来,从而提高分析的准确度和纯化的效果。

高效离子交换技术的原理是基于离子交换树脂的化学性质。

离子交换树脂是一种带有功能基团的多孔吸附材料,它能够以离子交换的方式与待分离或纯化的物质中的离子进行反应。

常见的离子交换树脂有阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。

阴离子交换树脂能吸附带正电荷的离子,而阳离子交换树脂则能吸附带负电荷的离子。

在化学分析中,高效离子交换技术被广泛应用于离子色谱、电泳等技术中。

例如,在离子色谱中,离子交换树脂能够将混合物中的离子根据其电荷性质分离出来,并用于分析其含量和确定其结构。

离子色谱的应用范围非常广泛,可以用于环境监测、食品安全、药物分析等领域。

同时,在电泳技术中,离子交换树脂也被用于分离和分析生物大分子,如蛋白质和核酸等。

除了在化学分析中的应用,高效离子交换技术在纯化领域也有重要的应用价值。

离子交换树脂可以用来去除混合物中的杂质离子,从而提高纯化效果。

以药物制剂为例,高效离子交换技术能够去除其中的杂质离子,使得药物的纯度得到提高,从而增加其药效和安全性。

类似地,在食品加工中,高效离子交换技术也被广泛用于去除杂质离子,以提高食品的质量和口感。

此外,高效离子交换技术还在水处理和环境保护领域发挥着重要作用。

离子交换树脂可以用来去除水中的重金属离子和有机污染物,净化水质。

在环境保护中,高效离子交换技术可以用于处理工业废水和矿产固体废物,去除其中的有害离子,降低对环境的污染。

尽管高效离子交换技术在化学分析与纯化中的应用已经取得了显著的成就,但仍然存在一些挑战需要克服。

例如,离子交换树脂的选择和优化需要针对具体应用进行研究,以便能够实现高效的分离和纯化。

此外,随着分析和纯化的需求不断增加,离子交换树脂的稳定性和寿命也成为一个重要的问题。

离子交换技术在化学分析与纯化中的应用

离子交换技术在化学分析与纯化中的应用

离子交换技术在化学分析与纯化中的应用离子交换技术是一种常用于化学分析与纯化的方法。

它基于离子的物理与化学性质,通过离子交换树脂对溶液中的离子进行选择性吸附与释放,从而实现对溶液中的离子的分离与富集。

离子交换技术广泛应用于环境监测、食品安全检测、医药研究等领域,并在各个领域中发挥着重要作用。

首先,离子交换技术在环境监测中的应用极为重要。

随着工业化进程的加快和城市化的不断扩张,环境污染成为了一个严重的问题。

为了监测和控制水和土壤中的污染物,离子交换技术被广泛应用于环境监测领域。

例如,通过离子交换树脂对水样中的金属离子进行富集,可以提高金属离子的检测灵敏度和准确性。

同时,离子交换技术还可以用于去除水中的重金属离子和有机污染物,起到净化水体的作用。

其次,离子交换技术在食品安全检测中也有广泛的应用。

如今,人们对食品的安全性要求越来越高。

离子交换技术通过对食品样品中的离子进行富集和分离,可以快速、准确地检测离子成分,判断食品中是否存在有害物质。

例如,离子交换技术可以用于检测食品中的重金属离子、草甘膦等农药残留,从而保障食品的质量和安全。

此外,离子交换技术还可以用于食品的净化和改良,提高食品的质量和口感。

再次,离子交换技术在医药研究中也扮演着重要的角色。

医药研究中需要对各种溶液进行分离、纯化和提纯,以获取所需的药物成分或中间体。

离子交换技术正是一种理想的方法。

通过对药物溶液中的离子进行选择性吸附和释放,离子交换技术可以高效地实现药物分离和纯化。

例如,离子交换技术可用于纯化蛋白质、核酸和多肽等生物大分子,从而为药物研发提供了有力的支持。

此外,离子交换技术还在其他领域中发挥着重要作用。

例如,离子交换技术可以用于农业领域中的土壤改良和植物营养调控。

通过将富集了养分的离子交换树脂添加到土壤中,可以提高土壤养分含量,改善土壤质量,从而促进植物生长和增加农作物产量。

此外,在工业化学中,离子交换技术也被常用于酸碱中和、溶剂回收和废水处理等工艺中,发挥着重要的作用。

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Abs r t t ac :Re i st e mo ta tv nd c e tv e d a d ply n i sn i h s ci e a r ai e f l n a s a mpot n o e i i ra tr l n Pha ma e tc li d ty r c u i a n usr . W i h v l p nto i ie a d f rhe p n t u sd p o l e d s f he lh u ,n c o sPha ma e tc l t t e e eo me fct lf n u t ro e o o ti e, e p e n e a e, a t f l i no u u h y r c u i a
中图分类 号 :Q 2 . T 459
文献标 志码 : A
文章 编号 :0 8 16 (02 0— 0 8 0 10 ~ 272 1 )5 03 — 4
A p i a i n o o xc ng e i I o a i n nd plc to fI n e ha er sn i s l to a n
p o u t . h i e e i s u e ,t e s it r i i r q ie .T i a e s d s u s d t e Io ai n i cu i g r d c s T e w d r r sn i s d h t ce t s e u r d h s p p r i ic s e h s lt n l d n r o F a o o d 、 k l i s 、 r a i a i n u i c t n i c u i g P l s c h r e, n o e t ea e e e r h r n l v n i s Al ao d O g n c cd a d p r ai n l d n oy a c a i a d h p r lt d r s a c e sa d i f o d o
脱液 浓度 对树 脂性 能 的影 响。研 究表 明 , 2  ̄ 样 在 2 C, 品溶 液 p H大 于 65 上柱 浓度 为 75 / L时 , 0 ., . m mg 用 .
2 离子交换树 脂法分离生物碱
生 物 碱 是 自然 界 中广 泛 存 在 的一 大 类 碱 性 含
氮化合物 线 数据 进行 拟 合 。结 果显 示 D 0 树脂 对 草酸 31 的平衡 吸 附数 据 符 合 F en l h吸 附等 温 方 程 , ru di c 在 2 33 33 3 9 、0 、 1 K三种温 度下 相关 系数 均大 于 09 ; .9 且 在 p 6 温 度 3 3 流速 3 m / n时吸附 量达 到最 H、 1 K、 0 Lmi
对 大豆异 黄酮 有最 好 的吸 附效 果 。穿 透 曲线实 验表 明,动 态 饱 和 吸 附量 受 温 度 影 响 较 大 ,当 柱 温 为 5 q、初 始 浓 度 C = . / 0c 0 70 mg 3 mL时 ,饱 和 吸 附量 为
树 脂 的研究 与应 用 受 到人们 的极 大关 注 。本文从 黄 酮类 、 物 碱类 、 机酸 、 类 化合 物 等分 离 纯化 的 生 有 糖
离 子交 换 树 脂商 品化 已数 十年 ,其质 量 可靠 , 费用小 ; 分离 操 作 简 便 , 用 小 型离 子 交换 柱 即可 采 进 行 分 离 , 离 速 度 快 ; 使 用 有 毒 有 害 的有 机 萃 分 不
取 剂及 溶 剂 , 境 污染 小 ; 子交 换 树脂 性 能稳 定 , 环 离
为 以后 生 物 碱 成 分 洗 脱 剂 的 选 择 提供 了依据 。 此 外 高 鹏 嗍 用 阳离 子 树脂 对不 同洗脱 剂 对 益母 草 总 采 碱 的纯 化效 果进 行 了考察 。
此 外崔 健 【 在 苦参 碱分 离 提取 新工 艺 的研究 0 ]
溶 液 提 取 豆饼 中大 豆异 黄 酮 的粗 提物 , 离 子交 换 经 分 离 ,可 使产 品 中大豆 异黄 酮含 量 提 高 2 3 1. . ~ 05 4 7 倍 , 率达 9 %。 回收 6
度 芦荟 苷 的方 法 。其 特点 在于 将芦 荟制 品溶 解或 者
稀 释 于醇 的水 溶液 或 者 醇 中 , 通 过 强 碱 阴离 子 交 再
换 树脂 柱 完 成 脱 色 , 通过 大 孔 吸 附树 脂 柱完 成 杂 质 分 离 , 后再 浓 缩 、 晶 、 滤 、 燥 , 终得 到 含 量 然 结 过 干 最 超 过 9 %的芦 荟昔 , 5 总收 率 可 以达 到 6 %以上 。此 0 外 杨文 对 用 阴离 子交 换树 脂 对芦 荟苷 的脱 色工 艺 进行 了探索 。脱 色最 佳 工艺条 件 为 :2 1 D 0 树脂 柱 上
收稿 日期 : 0 1 1 — 0 21-22
第2 6卷第 5 期
于 国庆 : 子交换树脂在天然产物分离纯化 中的应用 离
3 9
豆异 黄酮 含 量高 达 5 . 60 %,含 量 比原 料 提 高 了十几
倍。
行 了考 察 , 验结 果 表 明 四种 洗 脱 剂对 苦 参 总碱 的 实 纯化 效 果 差 异 较 大 : o/ 3m l L氯化 钠 溶 液 效 果最 优 , 盐 酸溶 液 次之 , 性 乙醇 溶液 居 中 , 氨 氨水 溶 液 最差 。
结果 表 明 , 该树 脂 在 以水 为溶 剂 、H 8 右 、0 p 左 4 ℃时
可 再生 反 复使用 _ 】 1 。因其诸 多优 点 , 以广泛 应用 于 所 化 工 生 产 、 品工 业 、 食 医药 工 业 、 境保 护 等许 多领 环
域 。 用离 子交 换树 脂进 行交 换 、 利 吸附 、 络合 , 而达 从 到分 离 、 提纯 、 富集 等效果 。因此 数 十年来 离子交 换
摘要 : 离子 交换树 脂是 医药工业 中活跃 、 有创 造 力的一 个领 域 。医药产 品的安 全 、 卫生是 人们 长期 以
来追 求的 一 大趋 势 , 离子 交换树 脂 在这 方 面起 了重要 作 用 , 而 因此 树脂 在 医 药行 业 的应 用将 越 来越
广, 对树 脂 的性 能及 安全性 的要 求也 越 来越 高。本 文 对 离子 交换树 脂在 黄 酮成 分 、 生物 碱 , 有机 酸分
色 酮环 与苯环 为基 本结 构 的一类 化合 物 的总称 。黄 酮 类 化合 物 大多 具 有酚 轻基 , 以用 碱性 水 或 碱性 可
稀醇浸 出, 而使黄酮 以负离子 的形式存在 , 而被 从 离子树 脂所 吸 附 。
田冠 峰 , 明雅等 [ 用 D 0 徐 2 】 利 3 1阴离 子 交换 树脂 对大 豆 异黄 酮分 离 特性 进 行 了研 究 , 态 吸 附实 验 静
此外 还对 以 上 结 果 的 原 因 进 行 了 详 细 的 阐 述 ,
肖国珍 , 宗 铭 【 用 阴离 子 交 换 树 脂 分 离 了 罗 3 J 利 豆饼 中 的异 黄酮 成 分 , 研究 表 明在 p 1. H= 0 5的碱 性
介 质 中 , 豆 异 黄酮 被 强碱 阴离 子交 换 树 脂交 换 吸 大 附 , 25 1 - l H 1 液定量 洗脱 。 8 %乙醇 用 .x 0 ̄ / C 溶 mo L 用 0
作用进行综述 。
15 g 干树脂 。洗脱曲线实验表明, 0 .m / 0 g 采用体积分
数 7 %乙 醇洗 脱 , 酮 回收率 为 8.%, 品 中 大 5 异黄 93 产
1 离子交换树脂法分 离黄酮成分
黄 酮类化 合 物(lvnis, Faoo )又称 生 物类 黄酮 , d 是
指 具有 乙一 苯基 毗 喃酮 结构 的一类 黄 色 素 , 是具 有
purfc to ft t a o uc s i a ino i hena ur l pr d t
YU Gu - i g o qn
(o e e fC e ia E gn eig Q n doU ie i S ineadTc nlg, i do S a d n , 6 0 2 C l g h m cl n ie r , ig a nvr t o ce c n eh o yQ n a, h o g 2 6 4 ) l o n s yf o g n
离及 多糖 纯化 方面 的应 用进行 了综 述 , 希望 能够 为相 关研 究者和 企业提 供有 益的 参考 。
关 键词 : 离子 交换树 脂 ; 天然产 物 ; 离 ; 分 纯化
d i1 .9 9 isn 1 0 — 2 72 1 .50 3 o :03 6 /is .0 8 1 6 .0 20 .1 .
柱 液浓 度 2 m / L,H 49 0 gm p = .,上 柱 流速 为 20B / . V h; 洗脱 液 为 00 o / .5m lL的盐酸溶 液 。
法 , 其 中各 个 生 物碱 组 分一 一分 离 。此 外 , 天 将 其他 然 碱性 化 合物 如 肌 苷胆 碱磷 酸 甘油 酯 、 大豆 磷脂 酰 胆 碱等 【也 可 用类 似 的 工艺 提取 分 离 。蒋伟 哲 等 【 l 】 】 ・ 2 】 利 用 强 酸 性 阳离 子 交 换 树脂 成 功 的从 猫 豆 中分 离
c mpa e o h e e ca ee e c . o nisf rt eb n f i l f r n e i r Ke wo ds o x h n er sn a u a r d c s s l t n u i c to y r :I n e c a g e i ;n t r lp o u t;Io ai ;p rf a i n o i
中性 或酸 性 条件 下 以正离 子 形式 存 在 , 能用 阳离 子 交换 树脂 从 其提 取液 中富集分 离 出来 。
徐 坚等 【经 研究 得 出钩 吻 总生 物碱 的提取 分 离 6 】
0moL盐酸 洗脱 , 3 l / 莽草 酸 收率为 9 .2 65 %。 曹 琳青 等 】 究 了 D 0 研 3 1阴离子 树 脂在 静态 和 动态 情况 下对 2 酮 基 一 一 龙酸 母液 中的草酸 吸附 一 L古 分 离过 程 , 利用 ,ru di 并 Fenlh吸 附等温 方 程 对 吸附 c
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