碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸答辩ppt课件.ppt

碱性大孔离子交碱性大孔离子交换树脂脂分分别熊去氧胆酸熊去氧胆酸研研讨背景背景珍珍贵中医中医药材材——熊去氧胆酸熊去氧胆酸常常见的消的消费工工艺：：ⅠⅠ直接从熊的胆汁中提取直接从熊的胆汁中提取ⅡⅡ利用牛羊胆汁中提取出的利用牛羊胆汁中提取出的UDCA的的差向异构体差向异构体——鹅去氧胆酸去氧胆酸(CDCA)合成合成UDCA目的与意目的与意义•采用碱性大孔阴离子交采用碱性大孔阴离子交换树脂脂D201型型树脂分脂分别纯化化UDCA粗品粗品•有望推行到工有望推行到工业化消化消费，提，提高化学合成高化学合成终产物收率，充物收率，充分利用原料，降低制分利用原料，降低制备本本钱论文主体框架论文主体框架•1前言前言•1.1 研研讨意意义•1.2 离子交离子交换树脂分脂分别技技术的的原理及运用原理及运用•2离子交离子交换法精制熊去氧胆酸法精制熊去氧胆酸•2.1 实验资料和料和仪器器•2.2 实验方法与步方法与步骤•3 实验结果和果和讨论•3.1 熊去氧胆酸的熊去氧胆酸的HPLC检测•3.2 吸附交吸附交换过程程热力学研力学研讨•3.3 吸附交吸附交换过程程动力学研力学研讨•3.4 静静态条件下不同洗脱条件下不同洗脱剂的的选定定•3.5 柱操作条件研柱操作条件研讨•3.6 离子交离子交换柱分柱分别熊去氧胆酸熊去氧胆酸• •4 产物的物的鉴定和表征定和表征•4.1 资料与方法料与方法•4.2 结果与果与讨论•5 总结与展望与展望•6 参考参考论文文1、前言、前言•1.1 研研讨意意义•引引见UDCA根本概念，人根本概念，人类探求探求历程，宏大的市程，宏大的市场需求需求以及消以及消费难点点•1.2 离子交离子交换分分别技技术•引引见该技技术的原理、的原理、树脂分脂分类、开展、开展历史与前景，相关史与前景，相关的的热动力学根本知力学根本知识，以及，以及工工业化推行的可行性化推行的可行性2、、实验步步骤2.1 实验资料和料和仪器器引引见实验主要运用到的原料、主要运用到的原料、仪器器设备2.2 实验方法与步方法与步骤引引见各个部分各个部分实验的的详细操作方法操作方法该部分笔者部分笔者进展了明晰展了明晰论述，留意到了述，留意到了细节问题，，以便他人借以便他人借阅时得以反复得以反复主要主要测定：静定：静态吸附等温吸附等温线、不同温度下吸附、不同温度下吸附动力学曲力学曲线、、动态吸附穿透曲吸附穿透曲线，并研，并研讨各洗脱各洗脱剂的的选择性性3、、结果与果与讨论•3.1 熊去氧胆酸的熊去氧胆酸的HPLC检测•3.2 吸附交吸附交换过程程热力学研力学研讨•Langmuir、、Freundlich等温吸附曲等温吸附曲线拟合合•Vant-Hoff和和Gibbs-Helmholtz方程方程•3.3 吸附交吸附交换过程程动力学研力学研讨•吸附吸附饱和所需和所需时间，，验证反响放反响放热•Kannan-Sundaram颗粒内分散模型粒内分散模型拟合不同温度吸附合不同温度吸附动力学力学曲曲线•3.4 静静态条件下不同洗脱条件下不同洗脱剂的的选定定•洗脱条件确洗脱条件确实定，根据定，根据HPLC检测洗脱液确定洗脱洗脱液确定洗脱剂的的选择性性•3.5 柱操作条件研柱操作条件研讨•不同流速下不同流速下测定定动态吸附穿透曲吸附穿透曲线，，环境温度影响境温度影响•3.6 离子交离子交换柱分柱分别熊去氧胆酸熊去氧胆酸•绘制洗脱曲制洗脱曲线以ce〔mg/ml〕为横轴，qe〔mg/g〕为纵轴作图，对其进展拟合得到等温吸附曲线。

曲线良好地拟合Langmuir等温方程式Freundlich等温方程式q0 = KC1/nf两边取对数： log q = log Kf + nf -1log C吸附过程热力学参数吸附过程热力学参数•由Vant-Hoff和Gibbs-Helmholtz方程可以进一步的求的吸附到达平衡时的吉布斯自在能，焓变和熵变，lnK = ΔS / R - ΔH / RT，ln K与1/T作图得到以下图，拟合公式：y=242.37x + 1.3根据斜率和截距得到ΔS、ΔH，由ΔS << ΔH·ΔG / T得到ΔG，其热力学参数见下表热力学分析结果热力学分析结果•从得到的等温吸附线拟合方程，单比较相关系数而言，Langmiur等温吸附方程可以更好地描画D201离子树脂对熊去氧胆酸的吸附过程，可以初步推测该吸附是一种单分子层的吸附，而Freundlich方程中， qe << KC1/ne的1/n介于0.1到0.5之间，阐明该吸附是一种优惠吸附，熊去氧胆酸吸附到树脂上这个过程比较容易进展•从热力学参数的研讨可以更加进一步明确树脂对UDCA的吸附过程是一个放热的过程，温度的升高不利于吸附的进展由于吸附过程中，在不同温度下ΔG一直小于零，阐明该过程是可以自发的进展的。

ΔS大于零那么阐明在吸附的过程中固液外表两相自在度添加，由此可以推测该吸附并不是单一的化学吸附，在以离子交换为主导的化学吸附同时，还存在着物理吸附在静态条件下，称取湿重为20.000g的D201树脂，用吸水纸吸去多余水分，配制浓度c0 = 20mg /ml的UDCA规范品溶液，V = 20ml时，测定不同温度下的吸附动力学曲线从图上可看出D201树脂于298K到318K条件下饱和吸附量为40~50mg左右，吸附饱和所需时间为100min左右同时还可以看到树脂的饱和吸附量随着温度的添加而降低，验证了之前熊去氧胆酸于D201树脂吸附交换过程是一个放热过程的假设控制机理的初步判别根据Kannan -Sundaram颗粒内分散模型　　　　qi << kt0.5 + b由不同温度下的吸附动力学曲线数据拟合：小结小结•其相关系数大于0.98线性关系良好，颗粒内分散是主要吸附速率的控制步骤但直线并没有直接过原点阐明吸附还受其他要素影响，例如膜分散和化学反响普通情况下，树脂的交换容量高，交联度较低，树脂相中的分散系数较大，树脂的粒度较细，而液相中的分子浓度又较低同时，液流的搅动作用又不非常剧烈，这时普通表现为液膜分散控制；假设所用树脂的粒度较粗，交联度较高，搅动作用剧烈，这时往往表现为颗粒分散控制。

洗脱剂的选择性洗脱剂的选择性洗脱剂配方洗脱剂配方•称号•洗脱剂I•　　0.3 mol/L NaCl•　　100ml•洗脱剂II•　　0.5 mol/L NaCl + 0.2mol/L NaOH•　　各50ml•洗脱剂III•　　0.8 mol/L NaCl + 0.2mol/L NaOH•　　各50ml小结小结•首先由洗脱剂I洗脱下来的洗脱液HPLC检测于12.5min处明显出峰，其洗出液主要成分含有CDCA•其次由洗脱剂II洗出液的主要组份为7K-LCA，同时还参杂了少量的UDCA•最后由洗脱剂III洗出液中可以得到比较纯的UDCA，至此可以借由分部洗脱可根本到达依次将粗品中各组分洗脱下来的目的动态吸附穿透曲线研讨动态吸附穿透曲线研讨•在树脂1. 500 g ，c0 = 2. 000 g/ L，•T = 298 K, 以流速分别为0.5、1、•1.5ml/ min 经过树脂柱进展交换吸•附，作出动态吸附穿透曲线小结小结•加快流速使穿透体积提早加快流速虽然加快传质〔液膜传质系数增大〕，但是会使饱和吸附量减少，慢流速比较适宜离子柱分别操作但是思索到效率问题，在实践的柱操作中采用了中档的流速1 ml/min。

在柱层析的洗脱步骤时调理层析仪每隔 5min 搜集一管洗出液，每间隔一管取样过膜，对每管的产物做HPLC检测，以各组分峰面积为纵轴，流出时间为横轴作图，即可得到洗脱曲线：柱分别实验小结柱分别实验小结•整个柱过程根本到达分别纯化熊去氧胆酸的目的但仍存在问题，洗脱条件有待优化，尽量减少洗脱过程中7K-LCA和UDCA的重叠部分，虽然当前条件是可获得高纯度UDCA产品，但这是以减少UDCA产量为代价的洗脱流速也存在优化空间，洗脱流速是一项重要的工艺参数，会对洗脱效果产生影响，选取适宜的洗脱流速可以增大洗脱分辨率，还可以防止拖尾，从工业消费上来看是经济可取的优化点树脂的最后回收步骤是采用0.4%的NaOH洗柱进展回收处置，D201型树脂可回收性强，并且耐用性也高，在经过多次回收的情况下，最大吸附量动摇依然很小•NaOH滴定法－测定纯度•TLC法－鉴别产物•高压液相色谱法－外标法测定含量•红外光谱分析－鉴别产物•质谱分析－测定分子量•1H核磁共振分析－测积分总和、化学位移•13C核磁共振分析－测积分总和、化学位移4、、产物的物的鉴定与表征定与表征5、、总结与展望与展望•优点：点：•测定出定出动静两种静两种实验条件下的相关数据条件下的相关数据•最最终获得的得的产品品纯度可达度可达90%以上以上•缺陷：缺陷：•洗脱中期原料洗脱中期原料损失失较多，未能完全分多，未能完全分别，，洗脱曲洗脱曲线峰有部分重叠，峰有部分重叠，导致最致最终收率不收率不高高•有望有望优化洗脱化洗脱剂，改，改换树脂脂•切入点：如配方、切入点：如配方、浓度等要素，提高度等要素，提高选择性性•期望改良后可以推向工期望改良后可以推向工业化消化消费6、参考文献、参考文献•标注部分：直接援用中外参考文献•未标部分：有的根据文献观念，结合实践情况，进展分析比较，自行论述7、致、致谢终了了语缺乏：Ⅰ一些操作步骤未进展平行实验取平均值，该当有误差范围，且未获得实际流出曲线Ⅱ物化知识有限，专业知识了解不够深化，在一些内容的表述和论证之处，条理略有不当Thank you !!。