大孔树脂纯化茯苓多糖的研究 姓名:王燕燕 学号:2011207485 指导教师:吴松海 2012.8.31
主要内容 综述及背景介绍 1 实验内容规划 2 实验创新点 3 课题进度计划 4
1、综述及背景介绍 1.1茯苓多糖 茯苓,多孔菌科真菌茯苓的干燥菌核,茯苓的主要成分是β-茯苓聚糖(约占干重的93%)和三萜类化合物 茯苓多糖具有抗炎、抗肿瘤和增强免疫等作用
1.2大孔树脂 吸附性 原理 筛选性 分离 吸附力是范德华力或氢键作用的结果,是物理吸附 树脂为多孔性结构,具有分子筛作用 有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小,在树脂的吸附机理和筛分原理作用下实现分离。
1.3大孔树脂分离多糖 分离原理 : 大孔树脂在多糖溶液中选择性吸附溶液中多糖,其他小分子杂质等不吸附或吸附量小,在将吸附多糖的大孔树脂进行洗脱,最后获得的洗脱液中多糖含量高,杂质少,达到分离纯化的目的
将大孔树脂应用到茯苓多糖的分离纯化中,提高多糖浓度,研究茯苓多糖的静态及动态吸附-解吸动力学。 1.4 大孔树脂纯化多糖的应用 多糖 树脂类型 沙枣多糖 LSA-5B 复方中药多糖 860021 翅果油树叶多糖 AB-8 薏苡多糖 青钱柳多糖 D301R 茶多糖 D941 沙棘多糖 桑黄(菌类)多糖 D系列树脂 滑菇子多糖 D101,AB-8,ADS-7 …… 将大孔树脂应用到茯苓多糖的分离纯化中,提高多糖浓度,研究茯苓多糖的静态及动态吸附-解吸动力学。
主要参考文献 [1] 吕新建, 廉宜君, 刘红等. LSA-5B 型大孔树脂纯化沙枣多糖的工艺研究. 时珍国医国药, 2010, 21(11):2785-2786 [2] 李赞阳, 刘红, 李炳. AB-8 大孔树脂吸附、解吸中药复方多糖的研究. 黑龙江畜牧兽医,2011,10: 115-117 [3] 黄永春,杨峰,马月飞等. D941大孔树脂吸附茶多糖的热力学研究. 食品科学,2008,29(11):274-277 [4] Lianzhu Lin, Haifeng Zhao, Yi Dong. Macro porous resin purification behavior of phenolics and rosmarinic acid from Rabdosia Serra (MAXIM.) HARA leaf. Food Chemistry, 130 (2012) 417–424 [5] Ewa Lorenc-Grabowska, Gra˙zyna Gryglewicz. Adsorption of lignite-derived humic acids on coal-based mesoporous activated carbons. Journal of Colloid and Interface Science, 284 (2005), 416–423 [6] ALFIO DI MAURO, ELENA ARENA, BIAGIO FALLICO. Recovery of Anthocyanins from Pulp Wash of Pigmented Oranges by Concentration on Resins. Food Chem. 2002, 50, 5968-5974 [7] Xiu-Lian Chang, Dong Wang, Bi-Yun Chen. Adsorption and Desorption Properties of Macro porous Resins for Anthocyanins from the Calyx Extract of Roselle (Hibiscus sabdariffaL.). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2012, 60, 2368−2376 [8] Ying Yu, Yuan-Yi Zhuang, Zhong-Hua Wang. Adsorption of Water-Soluble Dyes onto Resin NKZ. Ind. Eng. Chem. Res. 2003, 42, 6898-6903 [9] Xiao-Juan Li , Yu-Jie Fua, Meng Luoa. Preparative separation of dryofragin and aspirin BB from Dryopteris fragrant extracts by macro porous resin column chromatography. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis , 61 (2012) ,199– 206 [10] Jie Li, Zhenbin Chen, Duolong Di. Preparative separation and purification of Rebaudioside A from Stevia rebaudiana Bertoni crude extracts by mixed bed of macroporous adsorption resins. Food Chemistry , 132 (2012), 268–276 [11] 毛讯. 大孔树脂AB-8纯化麦冬多糖工艺的研究. 安徽农业科学,2010,38(14):7308-7338 [12] 张慧洋,秦俊哲. 大孔树脂吸附纯化桑黄粗多糖的研究. 陕西科技大学学报, 2011, 2: 73-76 [13] 黄 申,李炳奇,李红. 大孔树脂吸附解吸甘草多糖效果的研究. 时珍国医国药, 2007, 18(11): 2620-2621 [14] 钟运翠, 杨宏志, 阎福林等. 大孔树脂纯化沙棘果渣多糖的研究. 食品工业科技,2009, 10: 230-234 [15] 陈木森,上官新晨 ,徐睿庸. 大孔树脂纯化青钱柳多糖的研究. 西北农林学报. 2007,16(4):275-278. [16] 李德海 ,孙常雁 ,刘利. 滑菇子实体多糖纯化工艺的初步研究. 中国林副特产, 2011, 5: 43-45 [17] 秦俊哲,张慧洋. 桑黄菌丝球多糖的分离纯化. 中国酿造, 2010, 12: 139-141 [18] 郭代英. 无花果多糖分离分离、纯化工艺研究. 食品工业科技,2009,10(30):270-272 [19] 邱绿琴, 杨惊宇, 吴宗彬. 茯苓多糖,提取分离方法研究. 当代医学,2009, 15(3): 96-97 [20] 陈莉,郁建平. 茯苓多糖提取工艺的优化. 食品科学,2007,28(5):136-139
2、实验内容 2.1 茯苓多糖的制备 2.2 吸附性树脂的选择实验 2.3 吸附等温实验 2.4 等温解吸实验 2.5 静态吸附和解吸动力学 2.6 动态吸附和解吸实验 2.7 树脂重复使用性实验
2.1 茯苓多糖的制备 热水浸提+超生辅助法 采用苯酚硫酸法检测多糖含量 干燥茯苓粉末 超生处理75min 过滤,浓缩,离心 热水浸提2h 上清液加入乙醇沉淀,离心过滤得粗多糖
2.2 吸附性树脂选择实验 1 吸附量: 3 解析率: 树脂选择标准: 2 吸附率: C0吸附多糖溶液初始浓度, Ce吸附平衡时多糖浓度, 2.2 吸附性树脂选择实验 树脂选择标准: 1 吸附量: 2 吸附率: 3 解析率: C0吸附多糖溶液初始浓度, Ce吸附平衡时多糖浓度, Cd洗脱液中多糖浓度, Vd洗脱液体积, V初始多糖溶液体积, W干树脂质量
预选树脂 树脂 比表面积(m2/g) 平均孔径(nm) 极性类型 AB-8 480-520 130-140 弱极性 D101 400-600 100-120 非极性 NKA 570-590 200-220 X-5 500-600 290-300 ADS-7 》100 250-300 极性
预实验结果 实验条件:初始多糖浓度0.1523 mg/ml 树脂5g,吸附温度25度,24h,摇床速度146r/min,吸附液50ml 树脂 稀释2倍,吸光度:0.762, 0.748, 0.721 浓度0.1523 mg/ml 树脂5g,吸附温度25度,24h,摇床速度146r/min,吸附液50ml 预实验结果 实验条件:初始多糖浓度0.1523 mg/ml 树脂5g,吸附温度25度,24h,摇床速度146r/min,吸附液50ml 树脂 吸光度1 吸光度2 浓度(mg/ml) 吸附量(mg/g树脂) 吸附率(%) AB-8 0.232 0.217 0.04708 1.0522 69.09 D101 0.205 0.203 0.04293 1.0937 71.81 树脂 吸光度1 吸光度2 解析率(%) AB-8 0.078 0.083 17.5 D101 0.120 0.122 23.87
2.3吸附等温实验 计算∆G,∆H ,∆S等热力学数值 根据现有吸附模型如 Langmuir,Freundlich等模型,找出吸附规律 1 考察不同条件下(温度,PH,多糖浓度等),达到吸附平衡时,平衡吸附量Qe与平衡浓度Ce的关系 根据现有吸附模型如 Langmuir,Freundlich等模型,找出吸附规律 计算∆G,∆H ,∆S等热力学数值
2.4 等温静态解吸实验 步骤1:吸附:等温静态吸附达吸附平衡 步骤2:解吸:定量达吸附平衡树脂,加入洗脱剂洗脱 目的:比较几种树脂的吸附解吸能力 采用水和不同浓度的乙醇作为洗脱剂,得出最适宜的洗脱剂浓度 树脂 水洗脱 50%乙醇洗脱 AB-8 17.5% D101 23.8%
达到吸附平衡的吸附树脂,加一定量的洗脱剂(PH,浓度,温度相等),静态解吸,在不同时间下测浓度 2.5 静态吸附和解吸动力学 2.5.1静态吸附实验 考察吸附量随时间的变化关系,主要根据根据2.3, 2.4的实验结果,选择适宜的原始吸附液(PH,浓度),等温下静态吸附,在不同时间测吸附液浓度,直至达到吸附平衡。 2.5.2解吸实验 达到吸附平衡的吸附树脂,加一定量的洗脱剂(PH,浓度,温度相等),静态解吸,在不同时间下测浓度
根据以上实验数据选择动力学测试的树脂,选择 (30cm×2.5cm)玻璃柱,进行动态吸附解吸实验。 2.6 动态吸附和解吸实验 根据以上实验数据选择动力学测试的树脂,选择 (30cm×2.5cm)玻璃柱,进行动态吸附解吸实验。 动态吸附能力: Ci:上样液浓度, Ca:上样流出液浓度 Vs:上样液体积 Vw:湿树脂体积
动态洗脱 最后收集洗脱液,醇沉,得固体多糖,测多糖含量 洗脱效果 流速 流量 洗脱液 体积
2.7 树脂重复性使用实验 大孔树脂可多次重复使用和再生,随着使用次数的增加,树脂的吸附能力逐渐下降,此时需将树脂进行再生处理
3.实验创新点 色素 皂苷类 黄酮类 多糖 萜类 大孔树脂纯化 中药提取物 实验创新点:将大孔树脂分离纯化中药技术应用于茯苓多糖的纯化
4、实验进度计划 2012.09-2012.10 树脂的筛选和吸附解吸等温实验 2012.10-2012.11 静态吸附解吸动力学实验 2012.09-2012.10 树脂的筛选和吸附解吸等温实验 2012.10-2012.11 静态吸附解吸动力学实验 2012.11-2012.12 动态吸附解吸实验及树脂重复使用性实验 2013.12-2013.01 小论文撰写 2013.01-2013.07 动态解吸实验的补充实验 2013.07-2014.02 补充实验阶段 2014.02-2014.05 实验总结,实验数据处理,撰写毕业论文 2014.05-2014.06 论文送审及答辩
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