Fe配位树脂吸附分离环磷腺苷的研究

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环磷腺苷是一种重要的生理活性物质,在生物体内可起到调节酶活性、调节细胞分裂分化、调节基因表达等重要的生理功能,可广泛应用于医药、畜牧等行业。因此,对环磷腺苷分离工艺进行研究具有重要意义。本文对环磷腺苷的生产方法和分离纯化工艺进行了概述,总结对比了不同分离方法及其所用分离介质的优缺点,最后考虑到环磷腺苷的分子特点,选择了一种携带金属离子的配位树脂作为吸附分离介质。其吸附机理为:环磷腺苷分子中存在大量的N、O、P配位原子,原子上的孤对电子可与金属离子的空轨道结合形成配位键,从而使环磷腺苷与金属离子间建立稳定的螯合结构。本研究主要内容包括:  ⑴通过对负载不同金属离子配位树脂吸附和解吸性能的考察,筛选得到一种性能优良的Fe配位树脂SH10。同时,对制备Fe配位树脂所用的氯化铁转型溶液的浓度进行了优化,得到其制备的最佳配比条件为:30g SH10+300ml、8g/l氯化铁溶液。利用滴定法、红外检测法、电镜和表面元素分析等技术手段对制备好的Fe配位树脂进行性能测定和结构表征,发现配位树脂的骨架结构为磺酸型,并且树脂表面确实负载一定量的Fe,其含量大约为1.3mmol/g树脂。  ⑵对Fe配位树脂SH10静态吸附环磷腺苷的热力学和动力学行为进行研究,考察了温度、浓度、溶液pH等的影响。结果表明:在293K-333K温度范围内,Langmuir模型能更好的描述配位树脂对环磷腺苷的吸附行为,但吸附等温线不受温度影响。同时,准二阶动力学模型最适用于描述配位树脂对环磷腺苷的动力学吸附过程,并且吸附速率常数随着初始浓度的增大而增大,随温度的增加而增大。  ⑶对配位树脂对环磷腺苷的柱动态吸附、解吸行为进行研究,探讨了流速、料液浓度和树脂柱高度对穿透曲线和洗脱曲线的影响,并利用数学模型对穿透曲线进行拟合,优化操作条件。得到的最佳吸附条件为:床层高度9cm,实验操作流速1ml/min,环磷腺苷溶液浓度为4.5g/l;最佳的洗脱条件为:0.05mol/l NaOH为洗脱剂,洗脱流速1ml/min。并且通过吸附-解吸-再生的循环过程,配位树脂柱的吸附性能不发生明显改变,说明配位树脂柱重复利用性好。
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