大孔吸附树脂吸附机理与应用前景立项报告
第一节 大孔吸附树脂的概念
大孔吸附树脂是一类不含交换基团且有大孔结构的高分子吸附树脂，具有良好的大孔网状结构和较大的比表面积，可以有选择地通过物理吸附水溶液中的有机物，是20世纪60年代发展起来的新型有机高聚物吸附剂，已在环保、食品、医药等领域得到了广泛的应用。（立项报告）
第二节 大孔吸附树脂吸附机理
大孔树脂吸附作用是依靠它和被吸附的分子(吸附质) 之间的范德华引力，通过它巨大的比表面进行物理吸附而工作，使有机化合物根据有吸附力及其分子量大小可以经一定溶剂洗脱分开而达到分离、纯化、除杂、浓缩等不同目的。大孔吸附树脂为吸附性和筛选性原理相结合的分离材料。大孔吸附树脂的吸附实质为一种物体高度分散或表面分子受作用力不均等而产生的表面吸附现象，这种吸附性能是由于范德华引力或生成氢键的结果;同时由于大孔吸附树脂的多孔性结构使其对分子大小不同的物质具有筛选作用。通过上述这种吸附和筛选原理，有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小，在大孔吸附树脂上经一定的溶剂洗脱而达到分离的目的。
吸附条件和解吸附条件的选择直接影响着大孔吸附树脂吸附工艺的好坏，因而在整个工艺过程中应综合考虑各种因素，确定最佳吸附解吸条件。影响树脂吸附的因素很多，主要有被分离成分性质(极性和分子大小等) 、上样溶剂的性质(溶剂对成分的溶解性、盐浓度和PH 值) 、上样液浓度及吸附水流速等。
通常极性较大分子适用中极性树脂上分离，极性小的分子适用非极性树脂上分离；体积较大化合物选择较大孔径树脂；上样液中加入适量无机盐可以增大树脂吸附量；酸性化合物在酸性液中易于吸附，碱性化合物在碱性液中易于吸附，中性化合物在中性液中吸附；一般上样液浓度越低越利于吸附；对于滴速的选择，则应保证树脂可以与上样液充分接触吸附为佳。影响解吸条件的因素有洗脱剂的种类、浓度、pH值、流速等。洗脱剂可用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等，应根据不同物制裁在树脂上吸附力的强弱，选择不同的洗脱剂和不同的洗脱剂浓度进行洗脱；通过改变洗脱剂的pH 值可使吸附物改变分子形态，易于洗脱下来； 洗脱流速一般控制在0. 5 ～5mL/ min。
第三节 大孔吸附的树脂的类型及性能
大孔吸附树脂一般为白色乳白色至微黄色颗粒状，粒度多为20-60目，其基本性能和凝胶树脂相似，“孔隙”是在合成时由于加入惰性的制孔剂，待网络骨架固化和链结构单元形成后，再用溶剂萃取或水洗蒸馏将其去掉，就留下了不受外界条件影响的孔隙，即“永久孔”。孔径可达到100nm以上，故称“大孔”。它的理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，加热不溶，可在150℃以下使用；比表面积很大；对有机物选择性好，不受无机盐类及其他强离子、低分子存在的影响，且反而有利于吸附，流体阻力较小，脱色能力高等
。
大孔吸附树脂的吸附性是由于范德化引力或产生氢键的结果，分子筛是由于其本身多孔性结构的性质所决定。大孔吸附树脂以范德华力从很低浓度的溶液中吸附有机物，其吸附性能主要取决于吸附剂的表面性质，根据树脂的表面性质，可分为极性、中极性和非极性三种类型。非极性吸附树脂是以苯乙烯为单位、二乙烯苯为交联剂聚合而成，故称为芳香族吸附剂。它不带任何功能基，孔表面的疏水性较强，可通过与小分子内的疏水部分的作用吸附溶液中的有机物，中极性吸附树脂是以甲基丙烯酸酯作为单体和交联剂聚合而成，也称脂肪族的吸附剂。其表面兼有疏水和亲水两部分，极性吸附剂则在结构中含有硫氧、酰胺、氮氧等功能基团。非极性树脂易从极性溶媒中吸附非极性物质，极性树脂易从非极性溶媒中吸附极性物质。
第四节 大孔吸附树脂应用前景
随着中药科研水平的提高，近年来大孔吸附树脂已被广泛地应用于单味和复方中药中有效部位和单体化学成分的提取的分离，单味和复方中药制剂提取和精制，中药
分析。大孔吸附树脂分离纯化生物碱可以避免传统方法中需要用的酸、碱或盐类洗脱剂引入的杂质，使后来的分离更简易。刘中秋等证实大孔吸附树脂富集橙皮苷等黄酮类成分不仅吸附快，解吸度高，而且具有吸附容量大，洗脱率高，洗脱率高，树脂再生简化等优点。袁海龙等用HPLC检测大孔吸附树脂处理过的样品液，操作步骤少，色谱柱污染少，柱压低，，具有分离度高，重现性好，专属，灵敏的特点。应用大孔吸附树脂可将中药有效成分中水溶性成分分离出来，特别有利于解决中药大、黑、粗的问题。郭利玮，等将大孔树脂吸附技术和超滤技术相结合，六味地黄丸进行精制，结果提示该联用精制技术可有效的减少服用量，保留小分子有效物质。由于中药中所含成分复杂，为去除杂质干扰，获得准确的测定结果或理想的HPLC和TLC色谱，有时需要对样品进行上柱处理。李怀斌，等使用大孔吸附树脂柱对复方天麻首乌酒中天麻的薄层鉴别供试品进行处理，结果供试品可清晰检出天麻素斑点。
由于市售树脂均为化工树脂，残留有一定量的有机溶剂，利用大孔吸附树脂技术生产的药品和保健食品可能被带入树脂有机残留物，而影响此类产品的安全性。为此，国家药品监督管量局（SFDA）多次召开专家会议对此问题进行认真讨论，并以会议纪要的形式发布有关使用大孔吸附脂纯化中药产品和保健品中有机残留物的规定，要求中药产品应检验苯、甲苯、苯乙烯、烷烃类、二乙基苯类（二乙烯基）及树脂残留物总量，苯不得高于2μg？g-1，其他残留物不得高于20μg？g-1：保健食品要求检测到二乙烯苯，不得高于50μg？g-1。贾存勤，屠鹏飞等利用气相建立了中药产品中苯、甲苯、苯乙烯、二乙苯、萘、癸烷、十一烷和十二烷共10种有机残留物的定量
分析方法。
虽然大孔吸附树脂仍存在一些不足之处，但它能解决其他常用吸附剂难以解决的问题，具有吸附容量大、吸附速度快等许多优点。随着大孔吸附树脂的质量标准及其应用技术的规范化，它将更广泛地应用于中药等各领域。
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