孔径均匀的离子交换树脂制备方法及在植物多糖脱色中的应用

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多糖是一类广泛存在于高等植物、真菌、藻类、细菌和动物细胞膜上的生物大分子,是构成生命的四大基本物质之一。植物多糖在抗肿瘤、抗衰老、抗病毒、抗炎及提高免疫功能等方面的药理作用被加以证实。色素的存在不仅影响多糖色泽,同时影响多糖的纯度,从而影响其生物活性,也阻碍了对多糖的组成及结构与其生物活性关系的理论研究。因此,多糖的脱色对于现代中药的标准定量及研究该组分的药理药效,对于将多糖用于开展临床应用研究及下一步其他组分的分离,具有重要的意义。   多糖是一种基本呈中性的弱极性高分子物质,而色素一般具有多酚的负离子结构,因此带有阴离子交换基团的离子交换树脂可选择性的吸附色素分子,但是传统的阴离子交换树脂在使用中存在着明显的缺陷,如对色素的吸附容量较低,树脂孔径较大且不均匀,造成大分子的多糖可以进到树脂孔中难以洗脱,脱色后多糖的收率较低,这就需要我们设计合成一类具有高的功能基含量、高度交联且孔径小而均匀的特殊孔结构的离子交换树脂,这些结构特点在传统的合成过程中难以同时满足。为此,我们改变了以非良溶剂致孔合成大孔树脂的传统致孔方法,创新性的利用低交联聚苯乙烯骨架的后交联反应,使得树脂的交联反应和功能基化反应同时发生,避免了在高交联骨架上难以进行功能基化反应的局限,同时,由于树脂的孔是由后交联试剂与聚苯乙烯链间形成的交联网络结构的网孔,因此孔径相对均匀且平均孔径较小,此时大分子多糖难以扩散进入树脂孔中,大大改善了树脂对多糖的保留情况。   实验结果表明,以初始交联度为1%的氯甲基化聚苯乙烯为初始聚合物,以三乙烯四胺为后交联功能试剂,合成了带有高含量碱性胺基的、孔径均匀的新型离子交换树脂,将其用于香菇多糖中色素的去除。考察了树脂的初始交联度、反离子类型、吸附溶液的pH值、吸附温度、吸附速率、交换柱的长径比等对树脂脱色效果和多糖保留能力的影响,优化了脱色工艺的操作条件,在最优化的条件下,脱色率达到95%以上,且多糖的收率高于85%。
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