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高選擇性吸附樹脂生產(chǎn)及其應(yīng)用技術(shù)

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(lián)劑、致孔劑等結(jié)構(gòu)的變化以及合成控制方法的不同，使得吸附樹脂的孔結(jié)構(gòu)可有目的的調(diào)控，可以適應(yīng)很多方面的應(yīng)用要求。針對(duì)分離純化的目標(biāo)產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合成高選擇性大孔吸附樹脂，彌補(bǔ)現(xiàn)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(fā)的重要原料來源，特別是對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精妙的天然產(chǎn)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(fā)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(xiàn)有吸附樹脂的品種，也為天然的藥用研究提供了重要的實(shí)驗(yàn)樣品，其具有廣泛的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。南開大學(xué)形成了可對(duì)吸附樹脂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)及合成高選擇性吸附樹脂生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)： 1）天然植物有效成分及單體分離純化產(chǎn)業(yè)化技術(shù) 在樹脂骨架上引入特殊的功能基團(tuán)，對(duì)天然植物中不同結(jié)構(gòu)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(nèi)酯類、多酚類等提取和純化。已工業(yè)化的有銀杏葉黃酮、甜菊糖、人參皂甙、三七皂甙、長(zhǎng)春堿等提取技術(shù)。建立了銀杏葉提取物中黃酮和內(nèi)酯的樹脂法分離工藝，并進(jìn)了銀杏內(nèi)酯凍干粉針劑的開發(fā)；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(fā)了漢防己甲素凍干粉針劑，并已取得國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局頒發(fā)的生產(chǎn)批件。 2）中藥提取物農(nóng)藥殘留及重金屬的去除技術(shù) 改變了樹脂的傳統(tǒng)致孔方法，合成了一類孔徑較小且均勻的納米級(jí)孔結(jié)構(gòu)吸附樹脂，既保持傳統(tǒng)吸附樹脂高吸附容量，又具備按照分子尺寸進(jìn)行精確篩分的能力，用于分子尺寸較大的天然產(chǎn)物有效成分中分子較小的農(nóng)藥或重金屬去除。 3）抗生素、維生素中間體的純化技術(shù) 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(zhì)性能，吸附速度比現(xiàn)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(zhǎng)。技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：純化工藝簡(jiǎn)單、高效、環(huán)境友好，避免了大量有毒、低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑的使用。 4）新型脫色樹脂技術(shù) 通過樹脂孔結(jié)構(gòu)、骨架結(jié)構(gòu)、脫色基團(tuán)等的調(diào)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(chǎn)物提取、抗生素、維生素等生產(chǎn)。 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(chǎn)技術(shù) 通過致孔劑、聚合單體、交聯(lián)劑的調(diào)控，合成了一類高環(huán)氧基含量、高使用強(qiáng)度的固定化酶載體樹脂。該技術(shù)的樹脂生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于國(guó)外進(jìn)口樹脂。已完成了工業(yè)化放大和工藝優(yōu)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(nèi)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(jié)構(gòu)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(fù)載納米級(jí)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(yīng)用。 6）高容量新型孔結(jié)構(gòu)吸附樹脂生產(chǎn)及其處理有機(jī)廢水技術(shù) 具有超高吸附容量、良好的吸附動(dòng)力學(xué)行為等特點(diǎn)。樹脂的比表面積達(dá)到 1000m2/g 以上。用于廢水中有機(jī)物的處理。 7）新型螯合型吸附樹脂生產(chǎn)及其陰陽(yáng)離子選擇性吸附技術(shù) 對(duì)水中不同價(jià)態(tài)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(duì) Na、K 等離子沒有結(jié)合能力，用于海水中重金屬的富集或檢測(cè)。利用帶有交換基團(tuán)的吸附樹脂與陰離子酸根（如 AsO43-等）發(fā)生離子交換達(dá)到富集的目的。用于水中有害物質(zhì)凈化處理。 8）耐高溫堿性離子交換樹脂技術(shù) 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(wěn)定使用，大大拓展了堿樹脂的應(yīng)用范圍。

南開大學(xué) 2021-04-13

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