[發明專利]一種超高交聯弱極性骨架吸附樹脂及其合成方法

無效

• 申請號: 201010142325.5
• 申請日: 2010-04-09
• 公開（公告）號: CN101817905A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 王春紅;施榮富;白金超
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F8/32;C08J3/24;C08K5/17;B01J20/26;B01J20/30
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

【技術領域】

本發明涉及一種高分子吸附樹脂的合成方法，特別是涉及一種弱極性骨架吸附樹脂 及其合成方法。

【背景技術】

天然植物有效成分的提取分離方法，特別是適于大規模工業化制備的生產工藝中， 吸附樹脂分離法由于其低成本、工藝簡單、樹脂可再生使用、環境友好等優勢成為最具 競爭力的現代方法，在多種植物有效成分的提取分離中有成功的應用，如黃酮、生物堿、 皂甙、多糖等的提取和純化([1]G.F.Payne，M.L.Shuler，Selective?adsorption?of?plant Products.Biotechnology?&?Bioengineering[J]，1988，31(9)：922-928；[2]史作清，施榮富， 范云鴿等；樹脂吸附法在中草藥有效成分提取中的應用，中草藥[J]，2001，32(7)：660- 662)。但是，目前高分子吸附樹脂吸附分離技術也存在著亟待解決的問題，主要表現在 大部分商品化樹脂結構單一，仍以非極性的聚苯乙烯或弱極性的聚丙烯酸酯骨架為主， 因而在極性溶劑(如水)中的吸附仍基于疏水作用這一非特異性的相互作用，吸附選擇 性較差，難以完成高純度提取物的制備，以及結構相近的單體組分的分離。

天然植物中不同的有效成分具有各自特殊的結構特點，例如黃酮類化合物具有酚羥 基結構、生物堿分子具有堿性胺基，這些為我們設計高選擇性吸附分離材料提供了可能。 近年來，圍繞高選擇性吸附樹脂的結構設計，人們開展了大量研究工作，也有新型結構 的吸附分離材料出現。到目前為止，設計高選擇性吸附分離材料仍主要基于吸附質的分 子結構特點，在樹脂骨架上引入相應的特殊功能基團，例如胺基、酰胺、羧基等，使兩 者之間發生特異性的化學作用，如離子作用、偶極作用、氫鍵作用或其中多重弱相互作 用的協同效應，以提高樹脂的選擇性，例如在黃酮類化合物的提取中，人們有目的的在 樹脂骨架上引入能形成氫鍵的酰胺基、酯基等，大大提高了樹脂的選擇性([1]Ping?Ren， Xiaolin?Zhao，Jing?Zhang?et?al.，Synthesis?of?high?selectivity?polymeric?adsorbent?and?its application?on?the?separation?of?ginkgo?flavonol?glycosides?and?terpene?lactones.Reactive?& Functional?Polymers[J]，2008，68(4)：899-909；[2]Ming-cheng?Xu，Zuo-qing?Shi，Rongfu Shi?et?al.，Synthesis?of?the?adsorbent?based?on?macroporous?copolymer?MA-DVB?beads?and its?application?in?purification?for?the?extracts?from?Ginkgo?biloba?leaves.Reactive?& Functional?Polymers[J]，2000，43(3)：297-304)。但是，這類樹脂由于合成方法的局限， 普遍存在著以下的缺陷：1)在提高吸附選擇性的同時，吸附容量明顯降低。這是由于為 了滿足樹脂吸附選擇性的提高，需要高的功能基含量，但在普通的高交聯樹脂骨架上功 能基化反應效率較低，因此，為了高功能基含量，常需降低樹脂的交聯度，但這勢必帶 來樹脂吸附容量的降低；2)樹脂合成步驟繁多，合成成本較高。目前在樹脂骨架上引入 功能基，是通過樹脂骨架的功能基化反應實現的，例如酰胺基的引入，常需大孔聚苯乙 烯樹脂的氯甲基化、胺化、?；磻?，因此合成步驟復雜；3)疏水性骨架的存在， 仍會帶來明顯的非特異性疏水吸附，雖然成功引入了特殊的功能基團，樹脂的吸附選擇 性卻不能達到預期的效果，為了調控樹脂的疏水性，常引入弱極性的共聚單體，與疏水 性的聚苯乙烯形成共聚結構，但是由于極性不同的單體競聚率的差別較大，因而難以形 成均勻的交聯結構；4)樹脂骨架強度常會變差，使用壽命大大降低。上述的合成方法的 局限使得制備的樹脂仍難于在實際生產得到很好的應用。高交聯、高功能基含量的弱極 性吸附樹脂在天然植物有效成分的提取和純化中有很好的吸附選擇性，但是合成和結構 調控的方法有待于改善，基于傳統聚苯乙烯型大孔樹脂的功能基化和樹脂骨架超高交聯 的控制方法難以直接用于弱極性骨架吸附樹脂的結構調控中，例如Davankov的 Friedel-Craft烷基化后交聯合成超高交聯吸附樹脂的方法僅限于聚苯乙烯骨架，無法得 到弱極性骨架的超高交聯結構(Davankov?V.A.，Rogozhin?S.V.，T?syu?rupa?M.P.，Polym. Sci.Polym.Symp.[J]，1974，47：95-102)，但是這種基于功能試劑與樹脂骨架之間的化 學反應而產生的二次交聯合成超高交聯樹脂的方法將在本發明樹脂的合成中給我們很大 的啟發。