離子交換樹(shù)脂對(duì)馬尾松松針中莽草酸的分離純化

陳 英，劉成國(guó)，2，*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410128;2.食品科學(xué)與生物技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙 410128)

莽草酸為白色結(jié)晶粉末，化學(xué)名為3，4，5－三羥基－1－環(huán)己烯－1－羧酸，化學(xué)式為 C7H10O5，相對(duì)分子質(zhì)量為174.15，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖1。它易溶于水，在室溫下100mL水中能溶解18g莽草酸粉末，溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯等強(qiáng)極性溶劑，不溶于石油醚、苯和氯仿等溶劑，熔點(diǎn)為190℃左右。

莽草酸的分子結(jié)構(gòu)中三個(gè)羥基、一個(gè)雙鍵和一個(gè)羧基，是弱酸性的有機(jī)酸，可以成酯，也可以成鹽，也能發(fā)生加成反應(yīng)，具有手性異構(gòu)體。它具有抗炎、鎮(zhèn)痛作用、抗血小板聚集、抗癌、抗病毒等藥理作用［1－3］。同時(shí)，它是合成多種物質(zhì)的原料，如多種生物堿、吲哚衍生物、芳香氨基酸和手性藥物(抗癌藥、抗病毒藥)等，是一種重要的天然活性產(chǎn)物。現(xiàn)在莽草酸因是抗禽流感H5N1和甲型H1N1流感有效藥物的關(guān)鍵中間體而備受關(guān)注。

圖1 莽草酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig.1 Chemical structure of the shikimate

目前，制藥工業(yè)用的莽草酸主要采用有機(jī)溶劑萃取法和硅膠柱層析法提取分離。但這些方法存在溶劑消耗量大，分離時(shí)間長(zhǎng)，成本高，操作安全性差等缺點(diǎn)。在現(xiàn)代分離技術(shù)中離子交換樹(shù)脂被廣泛的應(yīng)用。為了尋找一中新型的、操作方便、成本低且實(shí)用的提取分離方法，本實(shí)驗(yàn)研究了4種離子交換樹(shù)脂分離純化馬尾松松針提取液中莽草酸的效果，篩選出了效果較好的樹(shù)脂類型，并進(jìn)一步研究了該樹(shù)脂動(dòng)分離純化馬尾松松針提取液中莽草酸的最佳工藝參數(shù)，為從馬尾松松針中提取分離純化莽草酸實(shí)行工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

馬尾松松針 采自湖南省郴州市臨武縣，采摘時(shí)間8月下旬;D301大孔樹(shù)脂、331弱堿性陰離子交換樹(shù)脂 安徽三星樹(shù)脂科技有限公司;D101大孔樹(shù)脂、717強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂、732強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、無(wú)水乙醇、氫氧化鈉、濃鹽酸、磷酸溶液等均為分析純 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

一次性無(wú)菌注射器 圣光醫(yī)用制品有限公司;希波氏一次性針頭過(guò)濾器(0.45μm) 北京英偉達(dá)科技有限公司;Agilent LC1100高效液相色譜儀 安捷倫科技公司;DZKW－S－4電熱恒溫水浴鍋 北京市永光明醫(yī)療儀器廠;SHZ－D(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 原料預(yù)處理 將新鮮成熟的馬尾松松針采回后，篩選除去枯黃和病老的部位，清水洗凈并瀝干水分，放入(65±1)℃的烘箱內(nèi)烘48h，自然冷卻，粉碎過(guò)40目，貯藏于廣口瓶?jī)?nèi)備用。

1.2.2 提取液的制備 準(zhǔn)確稱取經(jīng)1.2.1節(jié)處理后的馬尾松松針?lè)勰?.50g，加入料液比為1∶30的22%的乙醇溶液，采用100W超聲波15min輔助條件水浴提取馬尾松松針中的莽草酸，提取溫度為69℃，提取總時(shí)間為28min。然后抽真空過(guò)濾，將濾液用3.5mmol/L的磷酸溶液定容至250mL，此為馬尾松松針提取液，經(jīng)測(cè)定該提取液中莽草酸的質(zhì)量濃度為1.5mg/mL，冷藏備用。該制備工藝參數(shù)是根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室之前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

1.2.3 樹(shù)脂的預(yù)處理 離子交換樹(shù)脂首先用飽和的食鹽水浸泡22h，然后用去離子水洗至水相中無(wú)黃色雜志流出，陰離子交換樹(shù)脂先用4%的氫氧化鈉溶液浸泡4h，用去離子水洗至中性，接著用4%的鹽酸溶液浸泡3h，用去離子水洗至中性，最后再用4%的氫氧化鈉溶液浸泡6h，用去離子水洗至中性備用;陽(yáng)離子交換樹(shù)脂按先酸－堿－酸順序浸泡處理，浸泡方法與陰離子交換樹(shù)脂處理的方法相同。大孔樹(shù)脂先用無(wú)水乙醇浸泡24h，然后用1份無(wú)水乙醇和3份去離子水混合物洗至不產(chǎn)生白色渾濁物后，用去離子洗凈大孔樹(shù)脂中的乙醇備用。

1.2.4 樹(shù)脂型號(hào)的篩選

1.2.4.1 靜態(tài)吸附率的測(cè)定［4］準(zhǔn)確稱取2.0g經(jīng)1.2.3節(jié)處理后的吸干明水的4種不同型號(hào)的離子交換樹(shù)脂分別放入4個(gè)250mL的具塞錐形瓶中，并分別精確加入50mL 1.2.2節(jié)的提取液，蓋緊瓶塞，在25℃恒溫條件下，置于搖床以100r/min振蕩24h，使樹(shù)脂充分吸附莽草酸后，過(guò)濾，分別測(cè)定濾液中莽草酸的質(zhì)量濃度，按式1計(jì)算樹(shù)脂對(duì)莽草酸的吸附量及式2計(jì)算樹(shù)脂對(duì)莽草酸的吸附率［5］。

式中，Qt:吸附量(mg/g樹(shù)脂);E:吸附率(%);C0:莽草酸溶液的起始濃度(mg/mL);Ct:平衡溶液中莽草酸的濃度(mg/mL);V1:加入提取液的體積(mL);M:離子交換樹(shù)脂的質(zhì)量(g)。

1.2.4.2 靜態(tài)解吸率的測(cè)定［6］將吸附莽草酸達(dá)到平衡的樹(shù)脂放入另外4個(gè)具塞錐形瓶中，分別加入100mL 3%的氫氧化鈉溶液，置于恒溫振蕩器中振蕩24h，溫度為25℃，振蕩頻率100r/min，使莽草酸充分解吸。過(guò)濾，測(cè)定濾液中莽草酸鈉的質(zhì)量濃度，并按式3計(jì)算樹(shù)脂的解吸率。

式中，E':解吸率(%);C:解吸液濃度(mg/mL);C0:吸附前莽草酸的濃度(mg/mL);Ce:吸附達(dá)平衡時(shí)莽草酸的濃度(mg/mL);V2:洗脫液體積(mL);V1:加入提取液的體積(mL)。

1.2.5 動(dòng)態(tài)吸附－解吸實(shí)驗(yàn)

1.2.5.1 上樣液質(zhì)量濃度對(duì)動(dòng)態(tài)吸附的影響 將按1.2.3處理好的331陰離子交換樹(shù)脂裝入層析柱中，柱床體積為5mL，分別將質(zhì)量濃度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mg/mL的莽草酸提取液上柱，流速控制為2.0mL/min進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附，分別收集流出液，測(cè)定流出液中莽草酸的質(zhì)量濃度，并計(jì)算不同質(zhì)量濃度的上樣液331陰離子交換樹(shù)脂的吸附量。

1.2.5.2 上樣液的流速對(duì)動(dòng)態(tài)吸附的影響 將質(zhì)量濃度為1.5mg/mL的莽草酸提取液上柱，分別控制上樣液以 7.0、5.0、3.0、2.0、1.0mL/min 的流速通過(guò)層析柱進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附，并分別收集流出液，測(cè)定流出液中莽草酸的質(zhì)量濃度，并計(jì)算不同流速經(jīng)過(guò)的331弱堿性陰離子交換樹(shù)脂的吸附量。

1.2.5.3 吸附泄漏曲線 將50mL的質(zhì)量濃度為1.5mg/mL的莽草酸提取液，以2.0mL/min的流速通過(guò)層析柱，分段收集流出液，每段收集1BV即5mL，測(cè)定流出液中莽草酸的質(zhì)量濃度，以流出液的柱床體積為橫坐標(biāo)，以流出液中莽草酸的質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo)繪制吸附泄漏曲線。

1.2.5.4 解吸洗脫劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)動(dòng)態(tài)解吸的影響樹(shù)脂吸附飽和后，用2BV的去離子水以8.0mL/min的流速洗柱，然后分別吸取50mL 1%、2%、3%、4%的氫氧化鈉溶液依次以2mL/min的流速通過(guò)層析柱，分別收集解吸洗脫液，測(cè)定流出液中莽草酸鈉的質(zhì)量濃度。

1.2.5.5 洗脫流速對(duì)動(dòng)態(tài)解吸的影響 樹(shù)脂吸附飽和后，用2BV的去離子水以8.0mL/min的流速洗柱，用2%的氫氧化鈉溶液分別以8.0、4.0、2.0、1.0mL/min的流速對(duì)樹(shù)脂柱進(jìn)行洗脫，分別收集流出液，測(cè)定流出液中莽草酸的質(zhì)量濃度，并計(jì)算不同洗脫流速對(duì)吸附飽和的331弱堿性陰離子交換樹(shù)脂的解吸率。

1.2.5.6 洗脫曲線 樹(shù)脂吸附飽和，用2BV的去離子水以8.0mL/min的流速洗柱后，加入50mL的2%的氫氧化鈉溶液，以4.0mL/min的流速通過(guò)層析柱，分段收集流出液，每段收集1BV，測(cè)定流出液中莽草酸的質(zhì)量濃度，以流出液的柱床體積為橫坐標(biāo)，以流出液中莽草酸的質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo)繪制洗脫曲線。

1.2.6 莽草酸質(zhì)量濃度的測(cè)定

1.2.6.1 98%的莽草酸標(biāo)準(zhǔn)貯備液的配制 精密稱取98%的莽草酸標(biāo)準(zhǔn)品10.00mg，置于50mL的容量瓶中，加入3.5mmol/L磷酸水溶液溶解，冷卻至室溫定容，搖勻備用，貯備液濃度為200μg/mL。

1.2.6.2 莽草酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 采用高效液相色譜儀測(cè)定莽草酸的含量，其色譜條件為［7］:色譜柱:Agilent C18柱(5μm，46mm ×150mm)，流速0.8mL/min，進(jìn)樣體積10μL，檢測(cè)波長(zhǎng)為215nm，柱溫為25℃，流動(dòng)相為3.5mmol/L磷酸水溶液，進(jìn)色譜柱前，以甲醇平衡30min。

準(zhǔn)確吸取1.2.6.1配制的標(biāo)準(zhǔn)貯備液0.50、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL 放入 10mL 的比色管中，3.5mmol/L磷酸水溶液定容，經(jīng)0.45μm的微孔濾膜過(guò)濾后，分別進(jìn)樣，測(cè)定色譜峰峰面積，并以色譜峰峰面積縱坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)品的濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.6.3 樣品中的莽草酸的測(cè)定 精確吸取已預(yù)處理好的樣品測(cè)試液10μL，分別進(jìn)入高效液相色譜儀，測(cè)定色譜峰峰面積，從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查出莽草酸的質(zhì)量濃度。

1.2.7 莽草酸純度和提取率的計(jì)算 將過(guò)量的732強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂加入收集的洗脫液中，置入恒溫振蕩器中振蕩2h，溫度為25℃，振蕩頻率100r/min，使洗脫液與732強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行充分的交換，過(guò)濾，濾液即為莽草酸的純化液，測(cè)定純化液的質(zhì)量濃度，并將其冷凍干燥至質(zhì)量恒定，準(zhǔn)確稱取干燥粉末適量(m1)mg，用3.5mmol/L的磷酸溶液定容后按1.2.6.3的方法測(cè)定莽草酸的含量(m2)mg，純度計(jì)算公式見(jiàn)式4，得率計(jì)算公式見(jiàn)式5。

式5中，c1:上樣液的中莽草酸的質(zhì)量濃度(mg/mL);v1:上樣液的體積(mL);c2:純化液中莽草酸的質(zhì)量濃度(mg/mL);v2:純化液的體積(mL)。

1.2.8 統(tǒng)計(jì)分析 用SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 樹(shù)脂型號(hào)的確定

考察了不同型號(hào)的樹(shù)脂對(duì)莽草酸的靜態(tài)吸附－解吸的影響，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分析結(jié)果如圖2所示。

莽草酸為弱電解質(zhì)，溶液中存在氫離子、莽草酸根子離子、莽草酸分子三個(gè)形式的物質(zhì)，因而影響樹(shù)脂的對(duì)莽草酸的吸附性能的因素很多，樹(shù)脂的吸附形式與被吸附物質(zhì)的性質(zhì)相同或相似時(shí)吸附效果好，樹(shù)脂比表面積大時(shí)它吸附量也跟著增大等，因此選擇樹(shù)脂時(shí)要將各種因素綜合考慮。莽草酸的存在形式為離子和強(qiáng)極性分子，這有利于離子交換樹(shù)脂的吸附。由圖2可知，D301、D101這兩個(gè)型號(hào)的大孔吸附樹(shù)脂的吸附率很小，不適合馬尾松松針提取液中莽草酸的吸附。強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂717對(duì)馬尾松松針提取液中莽草酸的吸附率雖然比較高，但是它對(duì)馬尾松松針提取液中莽草酸的解吸率比同樣有著較高吸附率的弱堿性陰離子交換樹(shù)脂331的解吸率要低，即717強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂對(duì)莽草酸的吸附力較大不易洗脫，因此選擇331弱堿性陰離子交換樹(shù)脂。

圖2 不同型號(hào)的樹(shù)脂對(duì)馬尾松松針提取液中莽草酸的吸附率及解析率的比較Fig.2 Comparison of adsorption and desorption rates of different types of adsorption resins

2.2 331弱堿性陰離子交換樹(shù)脂動(dòng)態(tài)吸附－解吸條件優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 上樣液質(zhì)量濃度對(duì)331陰離子交換樹(shù)脂動(dòng)態(tài)吸附的影響 測(cè)定不同上樣液的質(zhì)量濃度對(duì)331陰離子交換樹(shù)脂對(duì)莽草酸的吸附性能的影響，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分析結(jié)果如圖3所示。

圖3 不同上樣液的質(zhì)量濃度對(duì)331陰離子交換樹(shù)脂吸附量的影響Fig.3 Effect of shikimate concentration on the adsorption of 331 anion exchange resin

由圖3可以看出，隨著上樣液的質(zhì)量濃度的增加，331陰離子交換樹(shù)脂對(duì)馬尾松松針提取液中莽草酸的吸附量呈現(xiàn)先增加后緩慢的減少的趨勢(shì)，當(dāng)上樣液的質(zhì)量濃度在0.5～1.5mg/mL時(shí)，樹(shù)脂的吸附量隨著質(zhì)量濃度增加而增加，當(dāng)進(jìn)一步增加上樣液的質(zhì)量濃度時(shí)，樹(shù)脂的吸附量出現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)。原因可能是［8］，開(kāi)始時(shí)莽草酸的質(zhì)量濃度低時(shí)樹(shù)脂沒(méi)有全部進(jìn)行吸附，隨著質(zhì)量濃度的增大，樹(shù)脂逐漸吸附飽和，莽草酸分子之間的競(jìng)爭(zhēng)吸附增強(qiáng)，而導(dǎo)致部分莽草酸分子沒(méi)機(jī)會(huì)與樹(shù)脂進(jìn)行吸附交換就穿透流出，因而當(dāng)質(zhì)量濃度到達(dá)一定程度后再增加就會(huì)出現(xiàn)樹(shù)脂的吸附量逐漸減少的現(xiàn)象，因此上樣液的質(zhì)量濃度不宜太高，所以上樣液的質(zhì)量濃度選擇為1.5mg/mL較為合適。

2.2.2 上樣液的流速對(duì)331陰離子交換樹(shù)脂動(dòng)態(tài)吸附的影響 測(cè)定不同上樣液的流速對(duì)331陰離子交換樹(shù)脂對(duì)莽草酸的吸附性能的影響，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分析結(jié)果如圖4所示。

圖4 上樣液的流速對(duì)331陰離子交換樹(shù)脂的吸附量的影響Fig.4 Effect of flow rate on the adsorption of 331 anion exchange resin

由圖4可知，隨著上樣液流速的增加，331陰離子交換樹(shù)脂對(duì)馬尾松松針提取液中莽草酸的吸附量逐漸下降，其可能存在原因是［9］，隨著流速的增加，上樣液在樹(shù)脂內(nèi)的停留時(shí)間減少，固定相和流動(dòng)相之間的相互作用不充分導(dǎo)致流動(dòng)相中的莽草酸還沒(méi)來(lái)得及跟樹(shù)脂內(nèi)表面接觸就已經(jīng)穿透流出，使吸附量變小，因此上樣液的流速以慢速較為適宜，當(dāng)流速為1mL/min時(shí)，樹(shù)脂的吸附量最大，但流速太慢會(huì)延長(zhǎng)分離純化的時(shí)間，降低生產(chǎn)效率，不利于工業(yè)化生產(chǎn)，當(dāng)流速為2mL/min時(shí)，樹(shù)脂的吸附量從20.79mg/g下降到20.48mg/g，僅下降了0.31mg/g，但速度卻提高了一倍，因此綜合考慮，上樣液的流速選擇為2mL/min較為適宜。

2.2.3 吸附泄露曲線 考察上樣液的體積對(duì)331陰離子交換樹(shù)脂動(dòng)態(tài)吸附的影響，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并繪制泄露曲線如圖5所示。

圖5 331陰離子交換樹(shù)脂吸附莽草酸的泄漏曲線Fig.5 Breakthrough curve of shikimic acid from the Pine Needles on 331 anion exchange resin

一般情況下流出液中目標(biāo)物質(zhì)的質(zhì)量濃度達(dá)到上樣液中目標(biāo)物質(zhì)的質(zhì)量濃度的1/10時(shí)，認(rèn)為達(dá)到了該目標(biāo)物質(zhì)的泄露點(diǎn)［10］。在樹(shù)脂的動(dòng)態(tài)吸附中，上樣液首先與層析柱上面的樹(shù)脂接觸，并先達(dá)到對(duì)目標(biāo)物的吸附飽和狀態(tài)，然后這種飽和狀態(tài)逐漸向下移動(dòng)，當(dāng)所有樹(shù)脂吸附到一定程度時(shí)，目標(biāo)物開(kāi)始泄露時(shí)，停止上樣，這時(shí)達(dá)到了吸附的最佳過(guò)程［11］。由圖5可知，當(dāng)上樣液的質(zhì)量濃度為1.5mg/mL時(shí)，331陰離子交換樹(shù)脂對(duì)馬尾松松針提取液中莽草酸吸附的泄露點(diǎn)為4BV左右，所以331陰離子交換樹(shù)脂吸附分離純化1.5mg/mL馬尾松松針的莽草酸提取液的最佳量為4BV，此時(shí)樹(shù)脂的吸附達(dá)到最佳。2.2.4 洗脫劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)331陰離子交換樹(shù)脂洗脫性能的影響 考察不同解吸洗脫劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)331陰離子交換樹(shù)脂動(dòng)態(tài)解吸的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

圖6 洗脫液氫氧化鈉的不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)331陰離子交換樹(shù)脂洗脫的影響Fig.6 Effect of eluent concentration on desorption rate of shikimic acid from the Pine Needles on 331 anion exchange resin

由圖6可以看出，依次用50mL的1%和2%氫氧化鈉溶液分別洗過(guò)裝有吸附莽草酸飽和的331陰離子交換樹(shù)脂的層析柱后，再用50mL的3%和4%氫氧化鈉溶液分別洗脫時(shí)，洗脫液中沒(méi)有檢測(cè)到莽草酸的含量，說(shuō)明2%氫氧化鈉溶液對(duì)331陰離子交換樹(shù)脂吸附莽草酸的洗脫效果較好，再進(jìn)一步增加氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)并沒(méi)有促進(jìn)莽草酸的進(jìn)一步洗脫，因此洗脫液氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)選擇2%較為適宜。

2.2.5 洗脫流速對(duì)331陰離子交換樹(shù)脂動(dòng)態(tài)解吸的影響 測(cè)定洗脫劑的不同流速對(duì)331陰離子交換樹(shù)脂對(duì)莽草酸的動(dòng)態(tài)解吸性能的影響，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分析結(jié)果如圖7所示。

圖7 洗脫液的流速對(duì)331陰離子交換樹(shù)脂的解吸率的影響Fig.7 Effect of flow rate of eluent on desorption rate of shikimic acid from the Pine Needles on 331 anion exchange resin

由圖7可知，2%的氫氧化鈉溶液的洗脫流速越快，331陰離子交換樹(shù)脂對(duì)莽草酸的解吸率越低，這是因?yàn)樵谙疵撘后w積一定的情況下，隨著流速的增加，洗脫液在樹(shù)脂內(nèi)的停留時(shí)間減少，洗脫液還未充分萃取樹(shù)脂吸附的莽草酸就已經(jīng)穿透流出，使解吸率變小，因此洗脫液的流速以慢速較為適宜，但洗脫速度太慢會(huì)加長(zhǎng)洗脫時(shí)間，所以應(yīng)當(dāng)綜合考慮解吸率和洗脫時(shí)間來(lái)決定洗脫速度。由圖7可看出，當(dāng)流速為1mL/min時(shí)，樹(shù)脂的解吸率最大，而洗脫液的流速為2～4mL/min時(shí)，樹(shù)脂的解吸率下降的趨勢(shì)不明顯，從99.48%下降到98.63%，僅下降了0.85%，但速度卻提高了4倍，因此綜合考慮，洗脫液的流速選擇為4mL/min較為適宜。

2.2.6 洗脫曲線 考察解吸液的體積對(duì)331陰離子交換樹(shù)脂對(duì)莽草酸動(dòng)態(tài)解吸性能的影響，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并繪制洗脫曲線如圖8所示。

圖8 331陰離子交換樹(shù)脂吸附馬尾松松針提取液中莽草酸的洗脫曲線Fig.8 Desorption curve of shikimic acid from the Pine Needles on 331 anion exchange resin

由圖8表明，當(dāng)洗脫劑2%的氫氧化鈉溶液的量小于3BV時(shí)，隨著洗脫劑用量的增加，流出液中莽草酸的質(zhì)量濃度不斷增加，當(dāng)洗脫液的用量大于3BV時(shí)，隨著洗脫液用量的增加，流出液中莽草酸的質(zhì)量濃度逐漸減少，當(dāng)洗脫液的用量達(dá)到8BV時(shí)，莽草酸基本被洗凈。

2.3 莽草酸純度的檢測(cè)

馬尾松松針提取液中的莽草酸經(jīng)331陰離子交換樹(shù)脂純化后，測(cè)得純化后莽草酸的純度為90%，純化過(guò)程中莽草酸的提取率為90.9%，較原提取液中莽草酸的純度25%提高了3.6倍，說(shuō)明331陰離子交換樹(shù)脂對(duì)馬尾松松針提取液中莽草酸的分離純化效果較好，能大幅度提高馬尾松松針提取液中莽草酸的含量。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用樹(shù)脂對(duì)馬尾松松針提取液中的莽草酸進(jìn)行了吸附－解吸實(shí)驗(yàn)，選出了對(duì)莽草酸吸附－解吸性能最佳的樹(shù)脂，并對(duì)其動(dòng)態(tài)吸附－解吸純化工藝條件進(jìn)行了研究。采用靜態(tài)吸附－解吸法對(duì)4種不同型號(hào)的樹(shù)脂進(jìn)行篩選，確定了331陰離子交換樹(shù)脂為純化馬尾松松針提取液中莽草酸的理想樹(shù)脂。并對(duì)影響331陰離子交換樹(shù)脂動(dòng)態(tài)吸附－解吸效果的因素進(jìn)行了優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，得到了331陰離子交換樹(shù)脂純化馬尾松松針提取液中莽草酸的動(dòng)態(tài)吸附－解吸的最佳工藝條件，結(jié)果表明，上樣液的質(zhì)量濃度為1.5mg/mL、上樣液的流速為2mL/min、上樣液體積為4BV條件下吸附，以2BV去離子水沖洗樹(shù)脂柱、用8BV 2%的氫氧化鈉溶液以4mL/min的流速洗脫時(shí)純化效果最佳。經(jīng)處理后的馬尾松松針提取液中莽草酸的純化提取率和純度分別達(dá)到90.9%和90%，取得了較好的純化效果。

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