维普资讯 http://www.cqvip.com 离子交换与吸附，２００７，２３（５）：４２１～４２６ １０Ｎ ＥＸＣＨ［ＡＮＧＥ ＡＮＤ ＡＤＳｏＩｔ ｎＯＮ 文章编号：１００１．５４９３（２００７）０５．０４２１－０６ 大孔弱酸树脂对西索米星的吸附交换性能研究 张星阮奇 叶长檠 福州大学化学，ｆ￣ｘ－学院，福建３５０００２ 摘要：通过离子交换实验，对不同类型的国产阳离子树脂进行筛选，得到用于分离提取西索米 星的最佳的树脂。结果表明，大孔型弱酸性Ｄ１树脂对西索米星的吸附及解吸性能最好；Ｄ１ 树脂对西索米星的静态吸附量达２０．９２ｘ１０ ￣ｔｇ／ｍＬ，动态吸附量为２３．３７ｘｌＯ ｔｘｇ／ｍＬ；其吸附 等温线符合Ｌａｎｇｍｉｕｒ方程，相关系数达到０．９８０５；各种树脂的动态吸附量均比静态吸附量高。 关键词：西索米星：大孔型弱酸性树脂；动态吸附；动态解吸；吸附等温平衡式 中图分类号：ＴＱ４６５．９ 文献标识码：Ａ １前言 西索米星（ｓｉｓｏｍｉｃｉｎ）是氨基糖甙类抗生素中活性强、不良反应较小的品种，被各国 列为重点开发的抗生素品种之一。目前，国内厂家大都采用凝胶型强酸７３２树脂静态吸附、 动态洗脱法提取西索米星，这一工艺存在交换容量低、洗脱高峰不集中、洗脱收率较低、 生产周期长等缺点。据文献报道，目前庆大霉素等氨基糖甙类抗生素提取方法中，国外早 已采用弱酸性阳离子交换树脂动态吸附、动态解吸法【１．２】。张光来也曾提出采用大孔弱酸 ＤＫｌｌ０树脂吸附庆大霉素配制液，其性能优于７３２树脂［３】。国内外的研究均表明弱酸树脂 用于提取庆大霉素具有吸附容量高、易洗脱，洗脱液高峰集中等效果。李忠琴、严希康等 先后研究了用大孔弱酸树脂分离提取卡那霉素，亦得到很好的结果【４ 】。美国专利中曾有弱 酸Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ ＩＲＣ（ＮＨ４ ）树脂提取西索米星的介绍【６】。笔者在文献Ｌ７ 中已对３种弱酸树脂的 研究工作进行总结，结果表明，３种弱酸树脂对西索米星的静态、动态吸附量及解吸收率 均比７３２树脂高。本工作扩大了大孔弱酸树脂的筛选范围，并对吸附平衡进行初步研究。 ２实验部分 ２．１仪器与试剂 仪器：自动圆盘旋光仪（ＸＧＺ一４上海浦东物理光学仪器厂）；调速多用振荡器（ＹＨ一８ ￥收稿日期；２００６年６月ｌ０日 项目基金：福建省科技三项基金资助项目（Ｋ２００１８）；福建省产学研基金资助项目（闽经贸科［２０００］２４９号） 作者简介：张￣ｇ＿（１９７２～）＇女，福建省人，讲师，硕士．ｚＩｌａＩＩ ｉｎｇ＠ｆｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ ￥｝通讯联系人． 维普资讯 http://www.cqvip.com
Ｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ ａｎｄＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ２００７年８月 中国常州国华电器有限公司）；蠕动泵（ＢＴＯ０．１００Ｍ河北保定兰格恒流泵有限公司）。 试剂：西索米星标准品（中国药品生物制品检定所）；西索米星粗品（福州福兴医药公 司提供）。 阳离子交换树脂：见表１（其中ｃ２树脂是文献 】中筛选出的最好树脂）。 Ｔａｂｌｅ１ ＭａｉｎｏｆｔｈｅＲｅｓｍｓｆｏｒｔｈｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ２．２买验方法 ２．２．１西索米星离子交换吸附方法 静态吸附法：在带塞的锥形瓶中加入一定量的吸附树脂和一定体积的西索米星溶液， 于室温下连续振荡８ｈ，测定溶液起始浓度的变化，计算单位湿树脂静态交换容量。 动态吸附法：取一定体积的吸附树脂装填于玻璃柱中，正向通入西索米星溶液，收集 流出液直至流出液浓度基本维持不变；测定流出溶液的浓度和体积，计算单位湿树脂动态 交换容量。 动态解吸法：用２ＢＶ的去离子水冲洗饱和树脂后，再用６％氨水解吸至流出液西索米 星浓度近于零；测定解吸流出液的浓度和体积，计算单位湿树脂解吸得到的西索米星。 ２．２．２树脂的吸附量、吸附率、解吸率和收率的计算 静态吸附量（ ｇ，ｍ１）＝ 动态吸附量（ ｍＤ： 号 解吸率ｃ％ ＝ 器 × ｏｏ％ 收率 ２．２．３分析方法 ’采用旋光法测定西索米星溶液浓度 。 维普资讯 http://www.cqvip.com
第２３卷第５期 离子交换与吸附 ３结果和讨论 ３．１筛选树脂 将浓度为８９７９ｇｇ／ｍＬ、ｐＨ值为７．８的西索米星溶液分别采用静态吸附、动态吸附的方 法，用不同阳离子交换树脂对西索米星进行交换吸附，并用氨水溶液作解吸剂进行了动态 解吸，结果如表２所示。 Ｔａｂｌｅ ２ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｓｏｍｉｃｉｎ ｏｎ ｈｅ ｔＲｅｓｉｎｓ 一，‘ 从表２可以看出，２种强酸树脂（７３２、Ｊ）对西索米星的静态吸附量是７３２树脂最高， 而弱酸树脂对西索米星的静态吸附量和动态吸附量、解吸率、收率都比强酸树脂高，其中 大孔弱酸Ｄ１树脂对西索米星的静态吸附量是强酸７３２树脂的２倍。这是由于弱酸树脂的 骨架为聚丙烯酸型，具有大网格结构，单位质量（体积）大孔弱酸树脂的比表面积和孔径 及其所含有的活性官能团数目均大于以聚苯乙烯为骨架、凝胶型微网格的强酸树脂。且强 酸树脂与西索米星弱碱离子结合牢固，不易 洗脱。 此外，从表２还可看出，不论是强酸７３２ 树脂还是弱酸树脂，其动态吸附量都比静态 吸附量高。原因在于静态吸附过程随着吸附 的进行，溶液中西索米星的含量逐渐降低， 树脂上吸附的西索米星逐渐增加，两者最终 达到吸附动态平衡；而动态吸附流经树脂层 的溶液始终保持较高的浓度，树脂床层由上 甚 ０ １００ ２ｏｏ ３ｏｏ ４００ ５ｏｏ 至下逐渐达到饱和，流出液浓度先是零，然 后缓慢上升，直至与初始浓度相同，故动态 时间（ｍｉｎ） Ｆｉｇ．１ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｓｐｅｅｄ Ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ Ｒｅｓｉｎｓ 吸附树脂的交换容量比静态吸附的交换容量 高。 维普资讯 http://www.cqvip.com ・４２４・ Ｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ ａｎｄ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ２００７年８月 选择吸附量最大的Ｄ１、Ｃ２树脂测定它们对西索米星的吸附速率曲线，并与７３２树脂 作比较，结果如图ｌ所示。可以看出Ｄｌ树脂不仅饱和吸附量大，而且吸附速率也很快。 ３．２ ３种树脂动态吸附比较 将浓度为８９７９￣ｔｇ／ｍＬ、ｐＨ值为７．８的西索米星溶液，以０．８ｃｒｎ／ｍｉｎ的流速分别通入各 装填了一定体积树脂的离子交换柱中，树脂湿体积均为１０ｍＬ，柱径×柱高为 １．２ｃｍｘ５０ｃｍ， 每隔一定时间收集一次流出液，并测定浓度。绘出３种树脂透过曲线，如图２所示。 从图２得知，大孔弱酸Ｄ１树脂漏出点最晚，透过曲线较Ｃ２树脂的陡，这说明Ｄｌ树 脂床层阻力小，吸附速率快，树脂利用率大；强酸７３２树脂的透过曲线也较陡。 亳 ７５０ｏ 毫 ５０ｏＯ 羹 饕 ‘‘｜｜ ２５０ｏ ｜｜ 蠕 爝 ０ ０ １０ｏ ２０ｏ ３０ｏ ４００ ０ ４ｏ ８ｏ １２０ ｌ６ｏ 时间（ｍｉｎ） 时间（ｍ蛐 Ｆｉｇ．３ ＥｌｕｔｉｏｎＣｕｒｖｅｓｏｆｔｈｒｅｅＲｅｓｉｎｓ ３．３ ３种树脂解吸曲线的比较 用浓度为６％的氨水对８ｍＬ动态吸附达到饱和后的Ｄ１、Ｃ２、７３２树脂进行动态解吸， 解吸流速为０．６ｃｍ／ｍｉｎ，每隔一定时间测定解吸液的浓度，作解吸曲线，如图３所示。 由图３可见，Ｄ１、Ｃ２树脂均易洗脱，洗脱浓度高峰集中，不拖尾，而７３２树脂则不 易洗脱，有拖尾现象，这主要是弱酸树脂孔隙大，且与西索米星结合力较７３２树脂弱所致。 由表２可见，Ｄ１树脂动态吸附西索米星的收率为６０．３４％，比７３２树脂动态吸附收率提高 ２０％左右。 由以上结果可以看出，无论从静态吸附、动态吸附、解吸等情况分析，均可证明大孔 弱酸Ｄ１树脂是所筛选树脂中吸附西索米星效果最好的一种树脂。 ３．４吸附等温式的确定 配制一系列浓度不同的西索米星溶液，ｐＨ值均为７．８，与湿体积为１０ｍＬ的Ｄｌ树脂 进行静态交换吸附，测定吸附平衡后的残液浓度，计算树脂吸附量，并分别用Ｌａｎｇｍｉｕｒ、 Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温式进行回归。 维普资讯 http://www.cqvip.com
第２３卷第５期 离子交换与吸附 ・４２５・ Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附等温式为： ＝酶 取对数得 ｌｏｇｑ￣ｏ＝ｌ／ｎｌｏｇＣ ＋１ＯｇＫＦ （１） 对Ｌａｎｇｍｉｕｒ公式ｑ ＝（ｇ Ｋｃ Ｃ￣）／（Ｉ＋Ｋｃ ）取倒数得 １ １ １ １ ——＝———— —— ｑ。。 口 Ｋｃ Ｃ。。 ｑ （２） 分别对ｌｏｇｑ ￣ｌｏｇＧｏ、１／ｑ ～１／ 进行线性回归可确定吸附等温平衡关系，结果如表３ 所示。 Ｔａｂｌｅ ３ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ Ｉｓｏｔｈｅｒｍ Ｅｑｕａｔｉｏｎｓ 用Ｌａｎｇｍｉｕｒ方程描述的相关系数比用Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程描述时的相关系数大。用拟合得 到的吸附等温式分别作图，并与实验点进行比较，如图４、图５所示。因此，可以得出结 论，用Ｌａｎｇｍｉｕｒ吸附等温方程可以更好地描述Ｄ１树脂吸附西索米星的吸附平衡线。 鼍 口 ｇ ２１００００ ２１００００ ８ 甘 ８ 甘 ２０００００ ２０００００ １０００ ２０００ ３Ｏ００ １０００ ２０００ ３０００ Ｃ （ ｇ／ｍＬ） Ｃ （ ｇ／ｍＬ） Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅ Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ Ｉｓｏｔｈｅｒｍ Ｃｃｕｒｖｅ Ｆｉｇ．５ Ｔｈｅ Ｌａｎｇｍｉｕｒ Ｉｓｏｔｈｅｒｍ Ｃｕｒｖｅ ｏｆ Ｄ１ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｓｏｍｉｃｉｎ ｏｆ Ｄ１ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｓｏｍｉｃｉｎ ４结语 １．静态吸附结果表明Ｄ１树脂对西索米星的静态吸附量达到２０．９２ｘ１０４￣ｔｇ／ｍＬ，是７３２树脂 的２倍。动态吸附结果表明Ｄ１的动态吸附量为２３．３７ｘ１０４￣ｔｇ／ｍＬ，比强酸７３２树脂高 ９ｘ１０４１．ｔｇ／ｍＬ，动态吸附率比７３２树脂高１５．７％：对西索米星的收率提高１９．５１％。可以得 出结论在所筛选的树脂中Ｄ１树脂是吸附西索米星最好的树脂。 维普资讯 http://www.cqvip.com
・４２６・ ＩｏｎＥｘｃｈａｎｇｅａｎｄＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ２００７年８月 ２．Ｄｌ对西索米星的吸附等温线符合Ｌａｎｇｍｉｕｒ吸附等温式，其相关系数达０．９８０５。 ３．各种树脂的动态吸附量均比静态吸附量高。 符号说明 ｃｌ 液相主体浓度（￣ｔｇ／ｍＬ） ｃｌｆ固相表面处液体浓度（￣ｔｇ／ｍＬ） 平衡时液相浓度（￣ｔｇ／ｍＬ） ＆Ｌａｎｇｍｉｕｒ等温吸附平衡常数（￣ｔｇ／ｍＬ） Ｋｖ Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附平衡常数（￣ｔｇ／ｍＬ） ，ｌ Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附平衡式指数 ％ 平衡时固相吸附量０ｔｇ／ｍＬ）鼋 固相饱和吸附量（￣ｔｇｔｍＬ） 参考文献 【１】Ｋｌｙｕｅｖａ Ｌ．Ｍ．，Ｚａｋｈａｒｅｖｉｅｈ Ｎ．Ｓ．，Ａｎｆ ｉｏｔ［Ｊ】，１９８５，３０（８）：５７６． ［２】Ｙａｋｈｏｎｔｏｖａ Ｌ．Ｋ．，Ｖａｉｓｂｅｒｇ Ｅ．Ｓ．，￣ａｅｖａ Ｎ．Ｌ，Ａｎｔｉｂｉｏｔ［Ｊ】，１９８５，３０（１０）：７３４． 【３】张光来，庆大霉素离子交换的静力学和动力学研究【Ｄ】，上海：华东化工学院，１９８１， ｐ１５． ［４】李忠琴，郭养浩，林海英等，中国抗生素杂志【Ｊ】，２００２，２７（６）：３２８—３３１． 【５】严希康，赵丽，仇月霜等，华东理工大学学报【Ｊ】，１９９１，２０（２）：１６３—１６８． 【６】Ｗｅｉｎｓｔｅｉｎ Ｍ．Ｊ．，Ｌｕｅｄｅｍａｒｍ Ｇ Ｍ．，Ｗａｇｍａｎ Ｇ Ｈ．，Ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃ ６６－４０，ＵＳ Ｐａｔｅｎｔ ３９０７７７１ ＩＰ］， １９７５． ［７】张星，阮奇，黄诗煌等，中国抗生素杂志阴，２００３，２８（６）：３３８—３４０． 【８】张星，林仁心，阮奇等，海峡药学【Ｊ】，２００３，１５（１）：３１—３２． ＳＴＵＤＹ ｏＮ ＡＤＳｏＲＰ’ＨｏＮ ＰＲ０ＰＥＲＴｍＳ ＯｌＦ ＴＨＥ ⅣＩＡＣＲ０ｌＰｏＲｏＵＳ ＷＥＡＫＬＹ．ＡＣＩＤ ＲＥＳＩＮ ＦｏＲ ＳＩＳＯⅣⅡＣＩＮ ＺＨＡＮＧ Ｘｉｎｇ ＲＵＡＮ Ｑｉ ＹＥ Ｃｈａｎｇｓｈｅｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＣｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｆｕｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ ３５０００２，Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｖ ＯＵＳ ｎａｉｌｏｎａｌ ｃａｔｉｏｎ—ｅｘｃｈａｎｇｅ ｒｅｓｉｎｓ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｒｅｓｉｎｓ ｆｏｒ ａｄｓｏｒｐｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｓｏｒｐｉｎｇ ｓｉｓｏｍｉｃｉｎ ｂｙ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｉｏｎ—ｅｘｃｈａｎｇｅ．耵ｌｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ Ｄ１ ｈａｄ ｈｔｅ ｂｅｓｔ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｎａｄ ｄｅｓｏｒｐｉｌｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｔｏ ｓｉｓｏｍｉｃｉｎ，ｔｈｅ ｓｍｉｌｅ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｎａｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ Ｄ１ ｗｅｒｅ ２０．９２ｘｌ ￣ｔｇ／ｍＬ ａｎｄ ２３．３７ｘ１０４１ｘｇ／ｍＬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． ｌｅｉｒ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｉｓｏｔｈｅｒｍ ｅｕ！ｗｅ ｏｆ ｓｉｓｏｍｉｃｉｎ ｏｎ Ｄ１ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｗｅｌｌ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｂｙ Ｌａｎｇｍｉｕｒ ｅｑｕａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ ｗａｓ ０．９８０５．Ａｌｌ ｔｈｅ ｔｅｓｔｅｄ ｒｅｓｉｎｓ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｄｙｎａｍｉｃ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙｔｈａｎ ｓｔａｔｉｃａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｓｉｓｏｍｉｃｉｎ；Ｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓ ｗｅａｋｌｙ—ａｃｉｄ ｅｒｓｉｎ；Ｄｙｎａｍｉｃ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ；Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｉｓｏｔｈｅｒｍ ｅｑｕａｔｉｏｎ．
