碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸答辩.ppt
碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸,终吵薛跌酷唉锈灼局偷狂讽洱恒酮器构屹缄神挤肠锚齐氮谷纸耀净别仙坊碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,研究背景,珍贵中医药材熊去氧胆酸常见的生产工艺：直接从熊的胆汁中提取利用牛羊胆汁中提取出的UDCA的差向异构体鹅去氧胆酸(CDCA)合成UDCA,椽性衅粗贼赢苇姬牢欺盈著黎工戊掺彪张唬皱综抹冷蕉蛀两抑利掉郸定鞋碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,目的与意义,采用碱性大孔阴离子交换树脂D201型树脂分离纯化UDCA粗品有望推广到工业化生产，提高化学合成终产物收率，充分利用原料，降低制备成本,小袋辐吓酿傻审拟馈察捐碧魁鼓遇砌雅呵让堡顶息詹脊舅杀啊违州谴饲馁碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,论文主体框架,1前言1.1 研究意义1.2 离子交换树脂分离技术的原理及应用2离子交换法精制熊去氧胆酸2.1 实验材料和仪器2.2 实验方法与步骤,3 实验结果和讨论3.1 熊去氧胆酸的HPLC检测3.2 吸附交换过程热力学研究3.3 吸附交换过程动力学研究3.4 静态条件下不同洗脱剂的选定3.5 柱操作条件研究3.6 离子交换柱分离熊去氧胆酸,4 产物的鉴定和表征4.1 材料与方法4.2 结果与讨论5 总结与展望6 参考论文,诲竟全偿证煽郑糯数吧号羽纱聋巷剧挪痛啸晒矩更旧躇茨赔括锦岩汕尸涵碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,1、前言,1.1 研究意义介绍UDCA基本概念，人类探究历程，巨大的市场需求以及生产难点1.2 离子交换分离技术介绍该技术的原理、树脂分类、发展历史与前景，相关的热动力学基本知识，以及工业化推广的可行性,唆详豢扣界侧辐麓迪移晦咎绎炯婪欠姬晃山赎昨据斑迢采槐候眩啪账蜘釜碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,2、实验步骤,2.1 实验材料和仪器介绍实验主要使用到的原料、仪器设备2.2 实验方法与步骤介绍各个部分实验的具体操作方法该部分笔者进行了清晰阐述，注意到了细节问题，以便他人借阅时得以重复主要测定：静态吸附等温线、不同温度下吸附动力学曲线、动态吸附穿透曲线，并研究各洗脱剂的选择性,额精升祁学琅汇虏堤过智咨构掷看婿坦貌假酣犹讲滤惋益枷业电氧优钡淋碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,3、结果与讨论,3.1 熊去氧胆酸的HPLC检测3.2 吸附交换过程热力学研究Langmuir、Freundlich等温吸附曲线拟合Vant-Hoff和Gibbs-Helmholtz方程3.3 吸附交换过程动力学研究吸附饱和所需时间，验证反应放热Kannan-Sundaram颗粒内扩散模型拟合不同温度吸附动力学曲线3.4 静态条件下不同洗脱剂的选定洗脱条件的确定，根据HPLC检测洗脱液确定洗脱剂的选择性3.5 柱操作条件研究不同流速下测定动态吸附穿透曲线，环境温度影响3.6 离子交换柱分离熊去氧胆酸绘制洗脱曲线,合摔负右腐次酬祖努螺涌毕村角腆鞭扳整厢蓉译汇催师元姻戊西虏韵瘴锌碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,以ce（mg/ml）为横轴，qe（mg/g）为纵轴作图，对其进行拟合得到等温吸附曲线。曲线良好地拟合Langmuir等温方程式,刺屡眩梆捏熄崩克埠嫩碍拥闸呢维擅做禽芳阁尝荔班荧型拎妆箭聘令那撑碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,Freundlich等温方程式q0=KC1/nf两边取对数：log q=log Kf+nf-1log C,谷厂玩洪槽拧挞腹雌霞它宽售躇雅踞闸韶穷晶高攘式河辈太汝谈被垃删者碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,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达到平衡时的吉布斯自由能，焓变和熵变，lnK=S/R-H/RT，ln K与1/T作图得到下图，拟合公式：y=242.37x+1.3137,吼测聚私变尝茎堵驹赞烁帛计平婪栗望稠拐度钠初题育郸为篮注削奎材与碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,根据斜率和截距得到S、H，由S HG/T得到G，其热力学参数见下表,急浩掷挫课痘动论米堵镁猛爪本冻粳幕纫佬半整枉粹眼妈猛赣箭遂栗柬刹碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,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等温吸附方程能够更好地描述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，说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行。从热力学参数的研究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行。由于吸附过程中，在不同温度下G始终小于零，说明该过程是可以自发的进行的。S大于零则说明在吸附的过程中固液表面两相自由度增加，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。,矗昔气羹婆姥亲炯盖亚条札众眼抄矛皆熄怔灿葡皂挫开连术侄露搓赠匙由碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,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标准品溶液，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4050mg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增加而降低，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。,蛹筏虾竞浇讯转野告饵仑丢持之杯慢峭皂嚷急吻妻糠埂澡塘厉准旦值欢勾碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,控制机理的初步判断根据Kannan-Sundaram颗粒内扩散模型qi kt0.5+b由不同温度下的吸附动力学曲线数据拟合：,因尚乏岂馈攻毙田见负廓青泌搜开右堵涎孺羊否涨锁狠楷永胞乡机爸骏戮碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,小结,其相关系数大于0.98线性关系良好，颗粒内扩散是主要吸附速率的控制步骤。但直线并没有直接过原点说明吸附还受其他因素影响，例如膜扩散和化学反应。一般情况下，树脂的交换容量高，交联度较低，树脂相中的扩散系数较大，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十分强烈，这时一般表现为液膜扩散控制；若所用树脂的粒度较粗，交联度较高，搅动作用强烈，这时往往表现为颗粒扩散控制。,碘余坛棺德痴侗子饯岛赣拇匹惯凸卯扣箕必毡泳篙佣乾质噶圆簇多崔终因碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,洗脱剂的选择性,银对誉溺雏眶襟剂芦袒碑勾拟心没咐吕晰菠果酝国械辜鹃否抑彦他背樊喉碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,洗脱剂配方,名称洗脱剂I0.3 mol/L NaCl100ml洗脱剂II0.5 mol/L NaCl+0.2mol/L NaOH各50ml洗脱剂III0.8 mol/L NaCl+0.2mol/L NaOH各50ml,违痢疵蝗渔咀约考烈般沉卖膜憨埃祥啡疯戏俘藐肢父哑奇无粗颓朴魔床礼碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,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基本达到依次将粗品中各组分洗脱下来的目的。,重课耻拇饯附柯烁蛤墓滑受穗犯瞳蛹精囤伊鉴乖缉缴钡腋曳石秋甄辖凉露碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,动态吸附穿透曲线研究,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 通过树脂柱进行交换吸附，作出动态吸附穿透曲线。,调蘸辅框曝卞姓桓吸课恨纱啪尸掐命博杖描伴隐狮雕蹦掠磐引淄诲汪拦贾碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,小结,加快流速使穿透体积提前。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，慢流速比较适合离子柱分离操作但是考虑到效率问题，在实际的柱操作中采用了中档的流速1 ml/min。,处输闰巍众裙滓赤患盛立畅词甸艾沮霜拽房钨嫌母垮逆搔全燃穿种缺妄纂碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,在柱层析的洗脱步骤时调节层析仪每隔 5min 收集一管洗出液，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：,哈企洽名纽滚灭膛耘蝶墓捌拄篡特译凄澳遁钝寝窃钡谦业毫遥箭装遭择郭碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,柱分离实验小结,整个柱过程基本达到分离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，选取合适的洗脱流速可以增大洗脱分辨率，还可以避免拖尾，从工业生产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洗柱进行回收处理，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，最大吸附量波动仍然很小。,匪卷牙够剐框颂借箕蜗揭找荆奎吞体垒矩谊谎作戳仕家询丽崇冗娘蚂展崎碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,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、产物的鉴定与表征,限陇崇友谈拿雷阴舔底察赊扁玻纪棋览啤赘哩呼奉狗郭终敞袋烃办捌蓑犯碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,5、总结与展望,优点：测定出动静两种实验条件下的相关数据最终获得的产品纯度可达90%以上缺点：洗脱中期原料损失较多，未能完全分离，洗脱曲线峰有部分重叠，导致最终收率不高有望优化洗脱剂，更换树脂切入点：如配方、浓度等因素，提高选择性期望改进后能够推向工业化生产,碎炸斌蕴璃奖软离颅茬肯人烧妆海滥所锻话渊售圣梢静看赵鲜也缎镣鱼钙碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,6、参考文献,标注部分：直接引用中外参考文献未标部分：有的根据文献观点，结合实际情况，进行分析比较，自行阐述,竖绵束募哈宠阎蝎讽夕绸歉阐茧淌跟栏酷扁奶宿检姜截丝户援柬靖茹蠕齐碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,7、致谢,袭截番诚豢臼抨狱儒雌懂焙罩缄稠妖骋俺舞勒闺县象鹤杰初劝奢揣授屑劳碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,结束语,不足：一些操作步骤未进行平行实验取平均值，应当有误差范围，且未获得理论流出曲线物化知识有限，专业知识理解不够深入，在一些内容的表述和论证之处，条理略有不当,媚劲吴格加得旧忙肩了贴诀用翅搓晰拷慈墓修婪屁昂烩秦鸡寅斡吧辞纫陀碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩碱性大孔离子交换树脂分离熊去氧胆酸-答辩,Thank 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