CN105566191A - 一种利用超高交联树脂吸附分离叶黄素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用超高交联树脂吸附分离叶黄素的方法，将经过预处理的叶黄素皂化液通过装有超高交联树脂的吸附柱，经吸附、解吸的过程得到叶黄素溶液；其中，所述的超高交联树脂是以聚苯乙烯-二乙烯基苯为骨架，通过Friedel-Crafts交联反应以及与乙酸酐反应制备得到，其平均粒径0.3-0.8mm，含水量20-50wt％，孔径1.5-5.5nm，孔隙率25-45％，湿密度1.05-1.18g/cm3，平均比表面积500-950m2/g，平均孔容0.542-0.985cm3/g，功能基团为羰基。本发明所选用的吸附介质具有对叶黄素吸附容量大、吸附选择性好、解吸条件温和、再生容易、使用周期长等优点。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及利用超高交联树脂从原料液中提取叶黄素的方法。
背景技术
叶黄素(又名：植物黄体素)，英文名lutein，叶黄素是类胡萝卜素的一种，是存在于各种蔬菜、瓜果、花草植物以及藻类生物中的天然色素，因其具有色泽度高、着色力强、营养价值高等特点，现已广泛用于医学、食品保健、饲料添加剂等方面。在医学上的应用包括：1)抗氧化能力；2)保护视力；3)抗癌能力；4)预防心血管疾病；因此，叶黄素能够很好的保护皮肤免受阳光灼伤，减少人体所受来自于电脑屏幕、电视屏幕等辐射和超量紫外线照射的损害。同时，还可以防治因肌体衰老而引发的心血管硬化、冠心病等疾病的功效。
目前，国内外对叶黄素的提取主要采用的方法有：酶处理法，其处理时间过长，在萃取前需要除去酶处理过程大量的水分，而且酶造价高，使得此法在实际应用中受到限制。超临界CO2萃取法(MaQ，XuX，GaoY，etal.Optimisationofsupercriticalcarbondioxideextractionofluteinestersfrommarigoldwithsoybeanoilasaco-solvent.)，其只能有效地萃取亲脂性物质，对极性较强的物质，在合理的温度与压力下几乎不能萃取；选择性不高，导致分离效果不好；溶质溶解度对温度、压力的变化不够敏感，使溶质从超临界流体中分离出来时耗费的能量增加。微波辅助提取法，利用微波辐射穿透萃取溶剂，进入到植物细胞内，其加热过程会使目标产物的活性组分受到破坏。
目前，工业上一般采用溶剂萃取法分离叶黄素，也有部分采用大孔吸附树脂吸附叶黄素，但是溶剂萃取法生产出来的叶黄素不可避免有溶剂残留，而大部分大孔吸附树脂由于其对叶黄素不具有专一性，其吸附量很低，比如说HZ816树脂(黄梅，周海胜，大孔树脂对玉米蛋白粉中叶黄素的分离纯化，浙江大学学报，第3页)，其吸附量只有463.5μg/g。吸附量不高导致分离叶黄素的效率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种分离提取叶黄素的方法，以解决叶黄素分离难度大、收率低等难题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种利用超高交联树脂吸附分离叶黄素的方法，将经过预处理的叶黄素皂化液通过装有超高交联树脂的吸附柱，经吸附、解吸的过程得到叶黄素溶液；
其中，所述的超高交联树脂是以聚苯乙烯-二乙烯基苯为骨架，通过Friedel-Crafts交联反应以及与乙酸酐反应制备得到，其平均粒径为0.3-0.8mm，最佳粒径为0.4-0.6mm，含水量为20-50wt％，最佳含水量为30-45wt％，孔径为1.5-5.5nm，最佳孔径为1.7-2.0nm，孔隙率25％-45％，最佳孔隙率30-35％，湿密度1.05-1.18g/cm3，平均比表面积500-950m2/g，最佳比表面积700-890m2/g，平均孔容0.542-0.985cm3/g，功能基团为羰基。
其中，所述的皂化液是使用碱性醇溶液对万寿菊浸膏进行皂化得到的；所述的碱性醇溶液是指100-200g/L的氢氧化钠的乙醇溶液，优选100g/L的氢氧化钠的乙醇溶液。
其中，所述的预处理包括叶黄素皂化液先经过溶剂萃取再利用旋转蒸发进行处理。其中，所述的溶剂萃取是指将叶黄素皂化液用水稀释，水的加入体积为叶黄素皂化液体积的50％-85％(优选80％)，搅拌15-30min(优选15min)置于分液漏斗中，用等体积的乙酸乙酯萃取三次得到含有叶黄素的乙酸乙酯层溶液。所述的旋转蒸发是将含有叶黄素的乙酸乙酯层溶液在-0.09MPa～-0.07MPa(优选-0.08MPa)和40℃-50℃(优选40℃)条件下将乙酸乙酯除去。
其中，所述的超高交联树脂是按照如下方法制备得到：
将氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯树脂在二氯乙烷或硝基甲烷中充分溶胀，加入傅氏催化剂，并将温度上升至75～111℃，进行Friedel-Crafts反应，制得具有弱极性的超高交联树脂，用乙醇与水洗涤，抽滤后，利用固化剂甲醇浸泡固化，乙醇中保存备用。
其中，所述的傅氏催化剂为AlCl3或FeCl3；傅氏催化剂的用量为氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯树脂重量的3～5.8％；二氯乙烷或硝基甲烷与氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯树脂体积重量比为6～11mL：1g。
其中，加入傅氏催化剂后，进行机械搅拌混匀0.5-1.5h，然后再以0.5℃/min-2℃/min速率升温至75～111℃，待温度上升至70～111℃后，进行Friedel-Crafts反应2～9h，反应后，体系自行冷却至室温；待体系冷却至室温之后，将树脂取出抽滤用醇类物质与纯水轮流冲洗至滤液无色，在洗净之后的树脂中加入乙酸酐，乙酸酐与树脂的体积重量比为20～100mL：1g，在温度30℃-60℃下进行反应，制得具有弱极性的超高交联树脂；然后用乙醇与水洗涤，抽滤后，利用固化剂甲醇浸泡固化，乙醇中保存备用。
其中，所述的吸附，条件为：吸附流速为1～5BV/h，采用固定床吸附，树脂柱高径比为8～16(优选10.5)；解吸条件为：解吸剂为乙醇，解吸流速为0.5～3.5BV/h。
其中，经过吸附、解吸的过程的吸附柱可通过再生操作，然后重新进行吸附和解吸；再生条件为：以水为再生剂，再生剂流速为1～3BV/h，水消耗体积为1～3BV。
本发明通过分析吸附质叶黄素分子的结构与理化性质、料液的组成和吸附剂的骨架结构、孔径、比表面积和极性等各方面的因素，筛选出一种性能优良的超高交联树脂，该树脂对料液中的叶黄素具有较高的吸附容量和吸附选择性，且较易解吸，叶黄素的收率可达95％以上，解吸后的树脂用水即可再生。
有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种分离提取叶黄素的方法，其优点在于：
1)采用吸附柱分离料液中的叶黄素，且所有操作均可在室温下进行，大大降低了分离过程的能耗。
2)所选用的吸附介质具有对叶黄素吸附容量大、物化性质稳定性高、吸附选择性好、解吸条件温和、再生容易、使用周期长等优点。
3)本发明的超高交联树脂，再生时只需要用少量水处理，可降低能耗减少废水排放量，避免环境污染问题，是一种清洁环保的生产工艺。同时不仅可用于叶黄素的提取过程，还可应用于其他醇类及有机酸等物质的分离过程。
附图说明
图1实施例1制得的超高交联树脂的扫描电镜图(SEM图)；
图2实施例2制得的超高交联树脂的孔径分布图；
图3本发明超高交联树脂的BET图；
图4用Langmuir和Freundlich等温模型拟合叶黄素在超高交联树脂上的吸附等温线。从图中可知，温度越高，树脂对叶黄素的吸附容量越大，说明该吸附介质对叶黄素的吸附过程可能为吸热过程。在T＝313.15K时，其对叶黄素的最大吸附容量达658μg/g。
图5是饱和吸附剂的解吸曲线。实验所用料液中叶黄素浓度均为85μg/mL，用乙醇溶液进行解吸，对叶黄素的收率均保持在95％以上。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
以下实施例中使用外标法对料液中的叶黄素浓度进行检测，色谱条件为：
1)色谱柱：YMC-Caroteniod液相色谱柱(C30，3μm，4.6mL×150mm)；
2)流动相：V(甲醇)：V(甲基叔丁基醚)：V(水)＝95:2:3；
3)上样流速：1.0mL/min；
4)柱温：25℃；
5)进样体积：10μL。
检测方法及步骤：
1)色谱柱的平衡：配置好的流动相V(甲醇)：V(甲基叔丁基醚)：V(水)＝95:2:3用孔径0.22μm的微孔滤膜过滤，再进行超声处理30min。用处理好的流动相以1mL/min的流速冲洗色谱柱，同时开启柱温箱，开始采集基线，待基线趋于直线时，平衡结束。
2)样品的检测：按照色谱条件编写进样序列及方法，将过膜处理后的标准品及样品按照进样序列置于自动进样器的相应位置上，开始进样并收集图谱信息。
使用以下公式计算解吸后的叶黄素的收率：
收率(％)＝m解吸/m进×100％
其中m解吸、m进分别表示为叶黄素在解吸后与解吸前溶液的质量之比。
实施例1
将5g氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯树脂在50mL二氯乙烷中充分溶胀，加入0.25g傅氏催化剂AlCl3，机械搅拌混匀0.5h，并以1℃/min速率将温度上升至75℃，进行2h的Friedel-Crafts反应，反应后体系自行冷却至室温之后，再将树脂取出抽滤，用乙醇与水轮流冲洗至滤液无色，在洗净之后的树脂中加入25mL乙酸酐，在温度35℃下进行反应，反应结束之后真空干燥得到所需树脂。所得产物为浅棕色圆颗粒状。平均粒径为0.45-0.55mm，含水量为39wt％，孔径为1.85nm，孔隙率25％-35％，湿密度1.08g/cm3，平均比表面积875.12m2/g，平均孔容0.755cm3/g，功能基团为羰基。如图1，通过扫描电子显微镜对制备得到的树脂进行扫描，可以观察到该树脂的内径为0.465cm。然后用乙醇与水洗涤，抽滤后，利用固化剂甲醇浸泡固化，乙醇中保存备用。
称取10g含叶黄素酯浓度为18％的万寿菊浸膏，用150mL二氯甲烷将其混匀，再取40mL100g/L氢氧化钠的乙醇溶液进行皂化反应2h，皂化过程通过薄层色谱检测(石油醚：丙酮：二乙胺，2.0:0.8:0.2)直到叶黄素酯消失，然后用乙酸调节pH至中性，再在40℃条件下旋转蒸发至250mL，用200mL水稀释并在室温下搅拌15min，将皂化混合物置于分液漏斗中，用200mL乙酸乙酯萃取三次，乙酸乙酯提取物用水洗，去除掉多余碱和盐等水溶性杂质，之后再用无水硫酸钠脱水，最后溶剂在40℃、-0.08MPa条件下旋转蒸发去除从而得到粗皂化产品，产品中含叶黄素约0.6％，备用。
用上述实验得到的叶黄素粗制品配制60μg/mL的叶黄素，分别取50mL于100mL的三角烧瓶中，再各加入4g的超高交联树脂。封口后分别置于293.15K、303.15K、313.15K的恒温摇床中，设定转速为120rpm，待吸附平衡后，测定溶液中的叶黄素的浓度，再根据溶液体积和树脂质量求得树脂对叶黄素的吸附量，对所获取的实验数据用Langmuir和Freundlich等温模型进行拟合。预处理后的料液中叶黄素的含量约60μg/mL，将此料液以3BV/h的流速由上向下通过吸附柱(装有本实施例制备的超高交联树脂，树脂柱高径比为10.5)，叶黄素被选择性吸附，吸附125min后停止进料，并将柱内液体排干。向吸附柱顶端以2BV/h的流速滴加乙醇溶液，解吸85min后，流出液中基本没有叶黄素，解吸完毕。如图5所示，可以观察到不同流速下乙醇对吸附在树脂上的叶黄素的解吸情况，在流速为2BV/h时，解吸效果最好，因此我们采用该流速条件对叶黄素进行解吸。经解吸后的叶黄素收率达95.5％，纯度97.6％。再以1BV/h的流速通入去离子水，将树脂吸附的水溶性杂质洗净，再生完成后即可用于下一次的吸附操作。
实施例2
将10g氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯树脂在90mL二氯乙烷中充分溶胀，加入0.36g傅氏催化剂AlCl3，机械搅拌混匀1h，以2℃/min速率将温度上升至100℃，进行2.5h的Friedel-Crafts反应，反应后体系自行冷却至室温之后，再将树脂取出抽滤，用乙醇与水轮流冲洗至滤液无色，在洗净之后的树脂中加入65mL乙酸酐，在温度45℃下进行反应，反应结束之后真空干燥得到所需树脂。所得产物为浅棕色圆颗粒状，平均粒径为0.35-0.65mm，含水量为40wt％，孔径为1.77nm，孔隙率28％-31％，湿密度1.11g/cm3，平均比表面积768.15m2/g，平均孔容0.633cm3/g，功能基团为羰基。通过粒度分布仪可以得到树脂的粒径分布，如图2可以观察到树脂的孔径大部分集中在1.7nm左右。然后用乙醇与水洗涤，抽滤后，利用固化剂甲醇浸泡固化，乙醇中保存备用。
称取5g含叶黄素酯浓度为18％的万寿菊浸膏，用100mL二氯甲烷将其混匀，再取32mL100g/L的氢氧化钠乙醇溶液进行皂化反应1.5h，皂化过程通过薄层色谱检测(石油醚：丙酮：二乙胺，2.0:0.8:0.2)直到叶黄素酯消失，然后用乙酸调节pH至中性，再在40℃条件下旋转蒸发至200mL，用160mL水稀释并在室温下搅拌20min，将皂化混合物置于分液漏斗中，用160mL乙酸乙酯萃取三次，乙酸乙酯提取物用水洗，去除掉多余碱和盐等水溶性杂质，之后再用无水硫酸钠脱水，最后溶剂在45℃、-0.08MPa条件下旋转蒸发去除从而得到粗皂化产品，产品中含叶黄素约0.6％，备用。
用上述实验得到的叶黄素粗制品配制60μg/mL的叶黄素，分别取50mL于100mL的三角烧瓶中，再各加入5g的超高交联树脂。封口后分别置于293.15K、303.15K、313.15K的恒温摇床中，设定转速为120rpm，待吸附平衡后，测定溶液中的叶黄素的浓度。对所获取的实验数据用Langmuir和Freundlich等温模型进行拟合。拟合结果如图4所示，从图中可以看出Langmuir方程对实验数据的拟合效果更好，并且可以观察到在T＝313.15K时，其树脂对叶黄素的最大吸附容量达658μg/g。预处理后的料液中叶黄素的含量约为60μg/mL，将此料液以4BV/h的流速由上向下通过吸附柱(装有超高交联树脂，树脂柱高径比为12.5)，叶黄素被选择性吸附，吸附150min后停止进料，并将柱内液体排干。向吸附柱顶端以2.5BV/h的流速滴加乙醇溶液，解吸50min后，流出液中基本没有叶黄素，解吸完毕。经解吸后的叶黄素收率达96.4％，纯度97.2％。再以2BV/h的流速通入去离子水，将树脂吸附的水溶性杂质洗净，再生完成后即可用于下一次的吸附操作。
实施例3
将10g氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯树脂在110mL二氯乙烷中充分溶胀，加入0.51g傅氏催化剂AlCl3，机械搅拌混匀1.25h，并以1.5℃/min速率将温度上升至111℃，进行4h的Friedel-Crafts反应，反应后体系自行冷却至室温之后，再将树脂取出抽滤，用乙醇与水轮流冲洗至滤液无色，在洗净之后的树脂中加入85mL乙酸酐，在温度55℃下进行反应，反应结束之后真空干燥得到所需树脂。所得产物为浅棕色圆颗粒状，平均粒径为0.47-0.56mm，含水量为43wt％，孔径为1.78nm，孔隙率30％～41％，湿密度1.20g/cm3，平均比表面积759.36m2/g，平均孔容0.621cm3/g，功能基团为羰基。如图3中的氮气吸脱附等温线所示，表明该树脂对氮气的吸附过程属于单层吸附过程。然后用乙醇与水洗涤，抽滤后，利用固化剂甲醇浸泡固化，乙醇中保存备用。
称取5g含叶黄素酯浓度为18％的万寿菊浸膏，用100mL二氯甲烷将其混匀，再取32mL100g/L的氢氧化钠乙醇溶液进行皂化反应1.5h，皂化过程通过薄层色谱检测(石油醚：丙酮：二乙胺，2.0:0.8:0.2)直到叶黄素酯消失，然后用乙酸调节pH至中性，再在40℃条件下旋转蒸发至225mL，用180mL水稀释并在室温下搅拌30min，将皂化混合物置于分液漏斗中，用180mL乙酸乙酯萃取三次，乙酸乙酯提取物用水洗，去除掉多余碱和盐等水溶性杂质，之后再用无水硫酸钠脱水，最后溶剂在50℃、-0.07MPa条件下旋转蒸发去除从而得到粗皂化产品，产品中含叶黄素约0.6％，备用。
用上述实验得到的叶黄素粗制品配制60μg/mL的叶黄素，分别取50mL于100mL的三角烧瓶中，再各加入5g的超高交联树脂。封口后分别置于293.15K、303.15K、313.15K的恒温摇床中，设定转速为120rpm，待吸附平衡后，测定溶液中的叶黄素的浓度。对所获取的实验数据用Langmuir和Freundlich等温模型进行拟合。预处理后的料液中叶黄素的含量约60μg/mL，将此料液以2BV/h的流速由上向下通过吸附柱(装有超高交联树脂，树脂柱高径比为15)，叶黄素被选择性吸附，吸附210min后停止进料，并将柱内液体排干。向吸附柱顶端以3BV/h的流速滴加乙醇溶液，解吸65min后，流出液中基本没有叶黄素，解吸完毕。经解吸后的叶黄素收率达96.2％，纯度97.3％。再以1.5BV/h的流速通入去离子水，将树脂吸附的水溶性杂质洗净，再生完成后即可用于下一次的吸附操作。
实施例4
将5g氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯树脂在50mL硝基甲烷中充分溶胀，加入0.15g傅氏催化剂FeCl3，机械搅拌混匀0.5h，并以1.25℃/min速率将温度上升至75℃，进行6h的Friedel-Crafts反应，反应后体系自行冷却至室温之后，再将树脂取出抽滤，用乙醇与水轮流冲洗至滤液无色，在洗净之后的树脂中加入20mL乙酸酐，在温度30℃下进行反应，反应结束之后真空干燥得到所需树脂。所得产物为浅棕色圆颗粒状。平均粒径为0.30-0.56mm，含水量为20wt％，孔径为1.5nm，孔隙率35％-40％，湿密度1.05g/cm3，平均比表面积500m2/g，平均孔容0.542cm3/g，功能基团为羰基。如图1，通过扫描电子显微镜对制备得到的树脂进行扫描，可以观察到该树脂的内径为0.465cm。然后用乙醇与水洗涤，抽滤后，利用固化剂甲醇浸泡固化，乙醇中保存备用。
称取10g含叶黄素酯浓度为18％的万寿菊浸膏，用150mL二氯甲烷将其混匀，再取40mL100g/L氢氧化钠的乙醇溶液进行皂化反应2h，皂化过程通过薄层色谱检测(石油醚：丙酮：二乙胺，2.0:0.8:0.2)直到叶黄素酯消失，然后用乙酸调节pH至中性，再在40℃条件下旋转蒸发至250mL，用125mL水稀释并在室温下搅拌25min，将皂化混合物置于分液漏斗中，用125mL乙酸乙酯萃取三次，乙酸乙酯提取物用水洗，去除掉多余碱和盐等水溶性杂质，之后再用无水硫酸钠脱水，最后溶剂在40℃、-0.09MPa条件下旋转蒸发去除从而得到粗皂化产品，产品中含叶黄素约0.6％，备用。
用上述实验得到的叶黄素粗制品配制60μg/mL的叶黄素，分别取50mL于100mL的三角烧瓶中，再各加入4g的超高交联树脂。封口后分别置于293.15K、303.15K、313.15K的恒温摇床中，设定转速为120rpm，待吸附平衡后，测定溶液中的叶黄素的浓度，再根据溶液体积和树脂质量求得树脂对叶黄素的吸附量，对所获取的实验数据用Langmuir和Freundlich等温模型进行拟合。预处理后的料液中叶黄素的含量约60μg/mL，将此料液以1BV/h的流速由上向下通过吸附柱(装有本实施例制备的超高交联树脂，树脂柱高径比为8)，叶黄素被选择性吸附，吸附125min后停止进料，并将柱内液体排干。向吸附柱顶端以0.5BV/h的流速滴加乙醇溶液，解吸85min后，流出液中基本没有叶黄素，解吸完毕。经解吸后的叶黄素收率达95.5％，纯度97.6％。再以2.5BV/h的流速通入去离子水，将树脂吸附的水溶性杂质洗净，再生完成后即可用于下一次的吸附操作。
实施例5
将5g氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯树脂在30mL硝基甲烷中充分溶胀，加入0.29g傅氏催化剂FeCl3，机械搅拌混匀1.5h，并以0.5℃/min速率将温度上升至75℃，进行9h的Friedel-Crafts反应，反应后体系自行冷却至室温之后，再将树脂取出抽滤，用乙醇与水轮流冲洗至滤液无色，在洗净之后的树脂中加入100mL乙酸酐，在温度60℃下进行反应，反应结束之后真空干燥得到所需树脂。所得产物为浅棕色圆颗粒状。平均粒径为0.68-0.80mm，含水量为50wt％，孔径为5.5nm，孔隙率35％-45％，湿密度1.18g/cm3，平均比表面积950m2/g，平均孔容0.985cm3/g，功能基团为羰基。如图1，通过扫描电子显微镜对制备得到的树脂进行扫描，可以观察到该树脂的内径为0.465cm。然后用乙醇与水洗涤，抽滤后，利用固化剂甲醇浸泡固化，乙醇中保存备用。
称取10g含叶黄素酯浓度为18％的万寿菊浸膏，用150mL二氯甲烷将其混匀，再取40mL200g/L氢氧化钠的乙醇溶液进行皂化反应2h，皂化过程通过薄层色谱检测(石油醚：丙酮：二乙胺，2.0:0.8:0.2)直到叶黄素酯消失，然后用乙酸调节pH至中性，再在40℃条件下旋转蒸发至250mL，用212.5mL水稀释并在室温下搅拌15min，将皂化混合物置于分液漏斗中，用212.5mL乙酸乙酯萃取三次，乙酸乙酯提取物用水洗，去除掉多余碱和盐等水溶性杂质，之后再用无水硫酸钠脱水，最后溶剂在40℃、-0.08MPa条件下旋转蒸发去除从而得到粗皂化产品，产品中含叶黄素约0.6％，备用。
用上述实验得到的叶黄素粗制品配制60μg/mL的叶黄素，分别取50mL于100mL的三角烧瓶中，再各加入4g的超高交联树脂。封口后分别置于293.15K、303.15K、313.15K的恒温摇床中，设定转速为120rpm，待吸附平衡后，测定溶液中的叶黄素的浓度，再根据溶液体积和树脂质量求得树脂对叶黄素的吸附量，对所获取的实验数据用Langmuir和Freundlich等温模型进行拟合。预处理后的料液中叶黄素的含量约60μg/mL，将此料液以5BV/h的流速由上向下通过吸附柱(装有本实施例制备的超高交联树脂，树脂柱高径比为16)，叶黄素被选择性吸附，吸附125min后停止进料，并将柱内液体排干。向吸附柱顶端以3.5BV/h的流速滴加乙醇溶液，解吸85min后，流出液中基本没有叶黄素，解吸完毕。经解吸后的叶黄素收率达95.5％，纯度97.6％。再以3BV/h的流速通入去离子水，将树脂吸附的水溶性杂质洗净，再生完成后即可用于下一次的吸附操作。
实施例6
预处理后的料液中叶黄素的含量约60μg/mL，将此料液以2.5BV/h的流速由上向下通过吸附柱(装有超高交联树脂，树脂柱高径比为10.5)，叶黄素被选择性吸附，吸附195min后停止进料，并将柱内液体排干。向吸附柱顶端以2BV/h的流速滴加乙醇溶液，解吸80min后，流出液中基本没有叶黄素，解吸完毕。经解吸后的叶黄素收率达96.5％，纯度97.5％。再以1.5BV/h的流速通入去离子水，将树脂吸附的水溶性杂质洗净。
树脂再生完成之后，再将含量为60μg/mL的叶黄素料液以2.5BV/h的流速由上而下通过吸附柱，重复上述吸附实验，吸附结束之后，将柱内液体排干。向吸附柱顶端以2BV/h的流速滴加乙醇溶液进行解吸，解吸后的叶黄素收率达96.4％，纯度97.2％。再以1.5BV/h的流速通入去离子水，再生树脂。再次重复上述实验，发现叶黄素的收率和纯度仍保持在96％和97％。表明该树脂的重复利用率较好。
Claims (10)
1.一种利用超高交联树脂吸附分离叶黄素的方法，其特征在于，将经过预处理的叶黄素皂化液通过装有超高交联树脂的吸附柱，经吸附、解吸的过程得到叶黄素溶液；
其中，所述的超高交联树脂是以聚苯乙烯-二乙烯基苯为骨架，通过Friedel-Crafts交联反应以及与乙酸酐反应制备得到，其平均粒径为0.3-0.8mm，含水量为20-50wt％，孔径为1.5-5.5nm，孔隙率25％-45％，湿密度1.05-1.18g/cm3，平均比表面积500-950m2/g，平均孔容0.542-0.985cm3/g，功能基团为羰基。
2.根据权利要求1所述的利用超高交联树脂吸附分离叶黄素的方法，其特征在于，所述的皂化液是使用碱性醇溶液对万寿菊浸膏进行皂化得到的；所述的碱性醇溶液是指100-200g/L的氢氧化钠的乙醇溶液。
3.根据权利要求1所述的利用超高交联树脂吸附分离叶黄素的方法，其特征在于，所述的预处理包括叶黄素皂化液先经过溶剂萃取再利用旋转蒸发进行处理。
4.根据权利要求3所述的利用超高交联树脂吸附分离叶黄素的方法，其特征在于，所述的溶剂萃取是指将叶黄素皂化液用水稀释，水的加入体积为叶黄素皂化液体积的50％-85％，搅拌15-30min置于分液漏斗中，用等体积的乙酸乙酯萃取三次得到含有叶黄素的乙酸乙酯层溶液。
5.根据权利要求1所述的利用超高交联树脂吸附分离叶黄素的方法，其特征在于，所述的旋转蒸发是将含有叶黄素的乙酸乙酯层溶液在-0.09MPa～-0.07MPa和40℃-50℃条件下将乙酸乙酯除去。
6.根据权利要求1所述的利用超高交联树脂吸附分离叶黄素的方法，其特征在于，所述的超高交联树脂是按照如下方法制备得到：
将氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯树脂在二氯乙烷或硝基甲烷中充分溶胀，加入傅氏催化剂，并将温度上升至75～111℃，进行Friedel-Crafts反应，制得具有弱极性的超高交联树脂，用乙醇与水洗涤，抽滤后，利用固化剂甲醇浸泡固化，乙醇中保存备用。
7.根据权利要求6所述的利用超高交联树脂吸附分离叶黄素的方法，其特征在于，所述的傅氏催化剂为AlCl3或FeCl3；傅氏催化剂的用量为氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯树脂重量的3～5.8％；二氯乙烷或硝基甲烷与氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯树脂体积重量比为6～11mL：1g。
8.根据权利要求6所述的利用超高交联树脂吸附分离叶黄素的方法，其特征在于，加入傅氏催化剂后，进行机械搅拌混匀0.5-1.5h，然后再以0.5℃/min-2℃/min速率升温至75～111℃，待温度上升至70～111℃后，进行Friedel-Crafts反应2～9h，反应后，体系自行冷却至室温；待体系冷却至室温之后，将树脂取出抽滤用醇类物质与纯水轮流冲洗至滤液无色，在洗净之后的树脂中加入乙酸酐，乙酸酐与树脂的体积重量比为20～100mL：1g，在温度30℃-60℃下进行反应，制得具有弱极性的超高交联树脂；然后用乙醇与水洗涤，抽滤后，利用固化剂甲醇浸泡固化，乙醇中保存备用。
9.根据权利要求1所述的利用超高交联树脂吸附分离叶黄素的方法，其特征在于，所述的吸附，条件为：吸附流速为1～5BV/h，采用固定床吸附，树脂柱高径比为8～16；解吸条件为：解吸剂为乙醇，解吸流速为0.5～3.5BV/h。
10.根据权利要求1所述的利用超高交联树脂吸附分离叶黄素的方法，其特征在于，经过吸附、解吸的过程的吸附柱可通过再生操作，然后重新进行吸附和解吸；再生条件为：以水为再生剂，再生剂流速为1～3BV/h，水消耗体积为1～3BV。
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