CN110183574B - 一种苯硼酸基聚合物载体及其选择性吸附糖类物质的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种苯硼酸基聚合物载体的合成及其选择性吸附分离含邻位顺式羟基结构的糖类物质的方法。本发明首制得一款表面疏水性强且苯硼酸基为唯一功能基团的聚合物载体，并进一步利用该载体为吸附剂，从糖类混合液中高效选择性吸附分离含邻位顺式羟基结构的目标糖类物质。通过吸附‑解吸，最终可将10％纯度的乳果糖提纯至95％以上，而当乳果糖初始纯度达到25％时，最终洗脱液中乳果糖的纯度可达到99％以上，回收率近乎100％。本发明的苯硼酸基聚合物载体结构稳定，可实现长时间的连续循环使用或多批次间歇批次分离纯化，符合资源节约型、环境友好型的生产需求，有助于促进洁净、高效、环保的高纯度乳果糖及相关糖类的工业化生产。

Description

一种苯硼酸基聚合物载体及其选择性吸附糖类物质的应用
技术领域
本发明涉及一种苯硼酸基聚合物载体的合成及其选择性吸附分离含邻位顺式羟基结构的糖类物质的方法，属于碳水化合物分离纯化技术领域。特别地涉及到一种能高效选择性吸附分离含邻位顺式羟基结构糖类物质的苯硼酸基聚合物载体的制备。
背景技术
乳果糖(C12H22O11，4-O-β-D-吡喃半乳糖基-D-果糖)是一类含有邻位顺式羟基结构(呋喃果糖基)的二糖，具有热量低、安全性高、稳定性好、应用面广等优点。乳果糖作为一种具有多种功能特性的功能性益生元，符合广大消费者新的健康消费观念。工业上乳果糖的制备主要是通过在碱性条件下使乳糖发生异构化，最终产物中乳果糖的含量可达到50％(以硼酸和偏铝酸钠为络合催化剂)，但同时含有大量的其他单糖或者乳糖等反应副产物。目前酶法生产乳果糖在实验室水平上也获得了一定程度的发展，传统酶法制备乳果糖，最终产物中乳果糖的含量低于30％，含有大量的乳糖和其他副产物。而目前以纤维二糖差向异构酶(Caldicellulosiruptor saccharolyticus Cellobiose 2-epimerase,CsCE)为代表的新型乳果糖制备用酶，在小批量的实验中，最终产物中乳果糖的占比可达到60％左右，同时含有30％左右的乳糖和10％左右的依匹乳糖。
将乳果糖从反应液中分离纯化出来是乳果糖制备领域的一大难题。一方面，无论是乳糖还是酶法反应生成的依匹乳糖，均为乳果糖的同分异构体，结构上均具有相似之处，因此很难用传统的方法加以分离。目前商业上比较成熟的乳果糖分离纯化工艺包括2类，一类是采用离子交换色谱法/活性炭分离纯化，同时可能采用膜分离等技术辅助，这类方法目前应用比较普遍，但是因为乳果糖和乳糖结构类似，采用该方法会有很大一部分的乳果糖和乳糖同时流出，从而导致最终高纯度乳果糖的得率很低；另一种比较常用的工艺是通过甲醇/乙醇结晶的方式获得高纯度的乳果糖晶体，但是该方法需要耗费大量的有机试剂甲醇，并且该方法对单糖的去除的效果较差，同时需要长时间的低温结晶，会急剧增加分离纯化乳果糖的成本，并且有机试剂甲醇的使用存在一定的安全隐患。除此以外，乳果糖的分离纯化方法还包括近些年发展起来的超临界二氧化碳萃取技术(SC-CO2)、加压溶剂萃取法(Pressurized liquid extraction，PLE)以及室温离子液体萃取法(Room temperatureionic liquids，ILs)等。但是上述几种方法均存在一定的局限，目前仍停留在实验室阶段。
1986年Andrea Filippini等人申请的美国专利(US patent NO.4565582，lactulose purification process)首次提出了采用硼酸基树脂柱色谱的方式从50％乳果糖和其他糖类混合液中分离纯化乳果糖，所用硼酸基树脂本体为聚丙烯酸或聚苯乙烯结构，树脂本体结构与苯硼酸基之间通过共价键[-N(CH3)n-]键合而成。采用多次柱色谱串联分离方式，最终乳果糖的纯度可从32％提高到83％，但是乳果糖回收率仅为62.5％。此外，2018年，Wang等人以氨基树脂为载体，通过化学键合负载苯硼酸基团，制备得到苯硼酸基树脂能够特异性吸附乳果糖和果糖类，但是树脂本身含有的氨基等基团，会与糖类发生非特异性吸附作用，从而限制了最终的分离纯化效果[详见Mingming Wang etal.J.Agric.Food Chem,2018,66,9269-9281]。
众所周知，乳果糖应用于医药行业和健康食品添加剂行业，对纯度的要求很高，尤其是对于大部分乳糖不耐症的患者或消费者而言。目前我国生产乳果糖的企业仅有少数几家，产品多为低纯度乳果糖糖浆，药用级高纯乳果糖几乎全部依赖进口。因此亟需开发一种简单高效的乳果糖分离纯化方法，能有效将低浓度的乳果糖浆提纯得到高纯度乳果糖，不仅能够有效提高产品的市场价值，同时也对推动我国乳果糖产业的发展起到至关重要的作用。
发明内容
针对现有高纯度乳果糖分离纯化工艺存在的回收率低、消耗大量有机试剂、成本高、时间长以及存在安全隐患等问题，本发明利用含有邻位顺式羟基结构的糖类(如果糖、乳果糖等)与硼酸基之间在特定环境下(pH>pKa)能够发生络合，且不同糖类之间与硼酸基团络合作用力的强弱和优先顺序不同的原理，首先以苯硼酸基功能单体为原料，通过分子自组装、分子间和/分子内共聚反应等制备苯硼酸基聚合物载体，然后利用该载体负载的苯硼酸基团所特有的性质，实现对乳果糖、果糖等含有邻位顺式羟基结构的糖类的选择性吸附、可逆循环吸附，制备高纯度目标物，同时实现载体的循环使用。
通过查阅现有文献，本发明通过制备苯硼酸基聚合物载体，实现对乳果糖、果糖等含有邻位顺式羟基结构的糖类的选择性吸附和分离纯化，在国内外尚属首次。
本发明包含两部分，首先是苯硼酸基聚合物载体的合成，为使得所制备得到的苯硼酸基聚合物具备权利要求中所述的结构特点，其所用的单体、交联剂以及致孔剂和所用的聚合方法均经过优化，其特征步骤以及特征试剂如下：
(1)将苯硼酸基功能单体3-丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)、交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)均匀溶解在致孔剂和/或溶剂中，室温避光条件下充分振荡均匀，加入引发剂偶氮二异丁腈，振荡均匀后，超声脱气5-30min，充入氮气后真空密封；
(2)将上述(1)真空密封后的混合溶液置于50-70℃下通过热引发聚合，形成块状聚合物；
(3)将步骤(2)得到的块状聚合物粉碎、筛分成不同大小的颗粒，然后使用甲醇-乙酸混合溶剂对上述颗粒进行循环抽提，直到致孔剂和/或溶剂被完全洗脱，最后使用甲醇洗涤聚合物颗粒；
(4)将步骤(3)经甲醇洗涤后的聚合物颗粒减压干燥，得到苯硼酸基聚合物载体。
在一种实施例中，步骤(1)中采用二甲基亚砜(DMSO)为溶剂和致孔剂，其中苯硼酸基单体与交联剂的摩尔比为1：10。
在一种实施例中，步骤(1)中采用乙腈为溶剂和致孔剂，苯硼酸基单体与交联剂的摩尔比为1：5。
在一种实施例中，步骤(2)中所用温度为60℃，聚合时间为24h。
在一种实施例中，步骤(3)中通过研磨，将聚合物分别粉碎成颗粒大小为120目和100目。
本发明的第二部分，应用苯硼酸基聚合物载体高效分离纯化乳果糖(含邻位顺式羟基结构的糖类物质)，其包括如下2种模式：
一、批次间歇型分离纯化模式，其特征在于包括如下步骤：
(1)选择吸附：向待分离的糖类混合溶液中加入苯硼酸基聚合物载体，振荡吸附；
(2)洗脱：待上述步骤(1)振荡吸附完成后，收集苯硼酸基聚合物载体，并加入洗脱液对收集到的苯硼酸基聚合物载体进行洗脱，收集解吸后的洗脱液；
(3)载体回用：步骤(2)中洗脱完成后的苯硼酸基聚合物载体经减压干燥后，作为新的载体用于步骤(1)-(2)新一批次待分离的糖类混合溶液的分离纯化。
二、柱色谱连续型分离纯化模式，其特征在于包括如下步骤：
(1)载体装柱：将一定量的苯硼酸基聚合物载体装入色谱柱中，并连接好整个色谱分离系统；
(2)选择吸附：将待分离的糖类混合物溶液以一定的流速从色谱柱底部通入，待载体的吸附达到饱和状态后，停止通入待分离的糖类混合物溶液；
(3)洗脱：待上述步骤(2)完成后，从色谱柱底部以一定的流速通入洗脱液对吸附后的苯硼酸基聚合物载体进行洗脱，收集流出的解吸液；
(4)载体回用：待步骤(3)洗脱完成后，停止通入洗脱液，此时可重复步骤(1)-(4)进行新一批次待分离的糖类混合溶液的分离纯化。
在一种实施例中，通过批次间歇型模式分离纯化目标糖类，其中目标糖为乳果糖，待分离的糖类混合液是乳果糖与乳糖按照1:1质量比的混合液，选择性吸附pH为7.0，吸附温度为25℃，洗脱液为去离子水(pH～5.8)。
在一种实施例中，通过柱色谱连续模式分离纯化目标糖类，其中目标糖类为乳果糖，待分离的糖类混合液是通过纤维二糖差向异构酶(cellobiose 2-epimerase)酶法催化乳糖异构化生成乳果糖的反应液，反应液中包括乳果糖、乳糖和依匹乳糖，三者的浓度分别为5.28，3.26，0.88(g/L)。柱色谱吸附温度为35℃，洗脱液为盐酸水溶液，其pH为2.0。
在一种实施例中，通过批次间歇型模式分离纯化目标糖类，其中目标糖为果糖，待分离的糖类混合液是木糖、葡萄糖、果糖、半乳糖以及甘露糖按照1:1:1:1:1质量比的混合液，选择性吸附pH为8.0，吸附温度为45℃，洗脱液为40％的甲醇水溶液。
在一种实施例中，通过柱色谱连续模式分离纯化目标糖类，其中目标糖类为甜菊糖苷(Stevioside,ST)，待分离的糖类混合液是莱鲍迪苷A(Rebaudioside A，RA)与ST按照1:1质量比的混合液。柱色谱吸附温度为35℃，洗脱液为40％乙醇水溶液。
在一种实施例中，解吸后得到的乳果糖溶液通过喷雾干燥得到高纯度乳果糖粉末。
在一种实施例中，解吸后得到的果糖溶液通过降温结晶的方式得到高纯度果糖晶体。
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明通过将苯硼酸基单体与交联剂进行直接聚合，形成苯硼酸基聚合物载体，载体本身负载的苯硼酸基功能基团较多，吸附目标物载量大，可达到120-180mg/g(目标物/干基载体)；
(2)本发明所制备得到的苯硼酸基聚合物载体，其负载的苯硼酸基为唯一的功能基团，且载体表面为疏水性的-CH3结构，该结构能抑制水分子的竞争性吸附，有助于实现对目标物极高的选择性吸附；
(3)本发明所制备达到的苯硼酸基聚合物载体，呈现高度孔隙结构，均匀分布大量的中孔孔隙结构(2-50nm)，有助于实现对目标物的快速吸附和解吸(<30min)；
(4)本发明通过制备的苯硼酸基聚合物载体对目标糖类的选择性吸附和高效解吸，可获得极高纯度的目标物，以乳果糖为例，从10％乳果糖-90％乳糖的溶液中，可将乳果糖的纯度提高至96％以上，达到标准品的水准；而当乳果糖初始浓度达到25％时，最终纯化得到的乳果糖其纯度在99％以上，HPLC几乎为单峰；
(5)本发明所制备的苯硼酸基聚合物载体，无需构建模板复合物，大大简化了制备工艺。通过苯硼酸基聚合物载体实现高效分离纯化乳果糖，该方法简单高效，适合工业化大批量连续化制备高纯度乳果糖，几乎可实现完全的回收乳果糖，且能耗低、安全性高，有效解决了传统乳果糖分离纯化工艺存在的诸多局限；
(6)本发明制备的苯硼酸基聚合物载体，在分离纯化乳果糖过程中，稳定性强，可实现长期循环使用，有效降低了生产成本；
(7)本发明的制备方法符合资源节约型、环境友好型的生产需求，为促进洁净、高效、环保的乳果糖工业化生产提供了有益的借鉴和参考。
附图说明
图1为苯硼酸基聚合物载体表面形貌-1。
图2为苯硼酸基聚合物载体表面形貌-2。
图3为实施例3解吸后解吸液的HPLC谱图。
图4实施例4进样液、吸附液和解吸液的HPLC谱图。
图5实施例5单糖混合物原液和吸附液的HPLC谱图。
图6实施例6甜菊糖苷与莱鲍迪苷A混合进样液和吸附液的HPLC谱图。
图7为本发明苯硼酸基聚合物载体的结构特征示意图。
具体实施方案
目标糖类(乳果糖、果糖等)纯度检测方法：
利用HPLC测定目标糖类纯度的具体操作过程如下：取样后离心(8000～12000rpm，15～20min)，上清液经0.22μm微孔滤膜过滤，滤液上样后进行HPLC检测分析。
利用HPLC测定目标糖类纯度的具体检测条件如下：
色谱仪：Waters 2695高效液相色谱仪；
色谱柱：HILICpak VG-50 4E；
流动相：75％乙腈：20％甲醇：5％水溶液(v/v/v)；
流动相流速：1mL/min；
温度：40℃；
检测器：Water 2414示差折光检测器；
进样量：10μL。
下面是对本发明进行具体描述。
实施例1：苯硼酸基聚合物载体的制备
将1mol的苯硼酸基单体AAPBA与10mol的交联剂EGDMA溶解到1000mL DMSO中，振荡混合均匀，避光静置1h后，加入事先用10mL DMSO溶解的引发剂偶氮二异丁腈5g，振荡均匀后，超声脱气30min后接着持续通入氮气30min，真空封口后置于60℃水浴引发12h。
得到的块状聚合物经研磨、粉碎、过筛，得到120目和100目大小的颗粒，将上述颗粒用滤纸包裹，置于索氏抽提器中，加入20％乙酸：80％甲醇(v/v)的抽提液，在80℃下抽提24h，去除致孔剂和溶剂，然后改用100％的甲醇继续抽提2h，将得到的聚合物颗粒在60℃下减压干燥24h，得到苯硼酸基聚合物载体颗粒。
将所得到的苯硼酸基聚合物载体颗粒进行电子扫描显微镜扫描，其表面形貌如图1所示；所得颗粒经ASAP 2010型自动比表面积和孔结构分析仪测定，其BET比表面积为182.45m2/g，BJH吸附法测定的平均孔径为9.236nm，光电子能谱(XPS)半定量测定结果显示，所制备得到的聚合物，其B元素的含量达到1.43％，N元素含量为1.84％。
实施例2：苯硼酸基聚合物载体的制备
将1mol的AAPBA与2000mL的DMSO振荡混合均匀，避光振荡12h，使得AAPBA分散均匀，然后加入5mol EGDMA，振荡均匀后避光静置2h，然后加入事先用20mL DMSO溶解的引发剂偶氮二异丁腈10g，振荡均匀后，超声脱气10min后接着持续通入氮气15min，真空封口后置于70℃水浴引发8h。
得到的块状聚合物经研磨、粉碎、过筛，得到120目和100目大小的颗粒，将上述颗粒用滤纸包裹，置于索氏抽提器中，加入20％乙酸：80％甲醇(v/v)的抽提液，在90℃下抽提48h，去除致孔剂DMSO，然后改用100％的甲醇继续抽提10h，然后将得到的聚合物颗粒在40℃下减压干燥48h，得到苯硼酸基聚合物载体颗粒。
将所得到的苯硼酸基聚合物载体颗粒进行电子扫描显微镜扫描，其表面形貌如图2所示；所得颗粒经ASAP 2010型自动比表面积和孔结构分析仪测定，其BET比表面积为307.68m2/g，BJH吸附法测定的平均孔径为11.70nm，光电子能谱(XPS)半定量测定结果显示，所制备得到的聚合物，其B元素的含量达到1.88％，N元素含量为2.87％。
实施例3：批次间歇型分离纯化乳果糖
将乳果糖与乳糖按照1:5的比例配成5：25mg/mL的溶液，然后向上述1L乳果糖-乳糖溶液中加入25g实施例1中制备得到的100目大小的苯硼酸基聚合物载体，在pH 7.0，25℃下振荡吸附30min，过滤分离得到吸附后的苯硼酸基聚合物载体，然后将该吸附后的载体加入到100mL解吸液去离子水中(pH～5.8)，在25℃，150r/min的条件下解吸15min，分别取样测定吸附载量和解吸液纯度。最终检测该苯硼酸基聚合物载体吸附乳果糖的载量为79mg/g干基载体，而乳糖的吸附载量仅为1.5mg/g干基载体，解吸率为90％，解吸液HPLC图谱如图3所示，解吸液中乳果糖的纯度>95％。
在适宜的条件下，利用实施例1中制备得到的120目大小的苯硼酸基聚合物载体，从不同比例的乳果糖和乳糖的混合液中分离纯化乳果糖，最终解吸液中乳果糖的纯度和苯硼酸基聚合物载体的吸附载量如表1所示。
表1在不同浓度乳果糖和乳糖混合液中，苯硼酸基聚合物载体的分离纯化效果
Figure BDA0001983761830000071
对照例1：
对比1986年Andrea Filippini等人申请的美国专利(US patent NO.4565582，lactulose purification process)，在该专利中，Andrea Filippini等人首次提出了采用硼酸基树脂柱色谱的方式从50％乳果糖和其他糖类混合液中分离纯化乳果糖。该专利中，所采用的树脂为硼酸基树脂，其本体为聚丙烯酸或聚苯乙烯结构，树脂本体结构与苯硼酸基之间通过共价键[-N(CH3)n-]键合而成。(1)一方面，该结构尤其是聚丙烯酸本体结构使得树脂表面含有[-COOH]亲水基团，对亲水性的糖类具有吸附作用，且几乎没有选择性，由此导致硼酸基树脂不仅对乳果糖具有吸附性，对其他糖类同样具有吸附效果，因此最终得到的乳果糖纯度不高，按照该专利实施例1所述，32％纯度的乳果糖溶液(32乳果糖，64g乳糖和4g半乳糖)经柱色谱吸附-解吸后，得到的乳果糖纯度为83.3％(含有乳果糖20g，乳糖3g和半乳糖1g)，乳果糖回收率仅为62.5％。后续仍然需要通过实施例3中结晶的方式提升乳果糖的纯度。(2)另一方面，通过共价键[-N(CH3)n-]键合方式将硼酸基团负载在树脂表面，该方式不仅限制了树脂在间歇式批次分离纯化中的应用，而且树脂的稳定性较差，此外，硼酸基的含量还与树脂表面的交联基团含量有关。(3)如Andrea Filippini等人专利所述，硼酸基树脂仅用于从乳果糖、乳糖、半乳糖等混合液中提纯乳果糖，对目前酶法制备乳果糖体系中所存在的依匹乳糖等缺乏相关分离纯化的信息，且整体而言，提纯幅度有限。
发明人所申请的“一种苯硼酸基聚合物载体的合成及其选择性吸附分离含邻位顺式羟基结构的糖类物质的方法”，本专利中，树脂表面为[-CH3]疏水环境，苯硼酸基为载体唯一的亲水功能基团，因而可实现对目标糖类的高选择性吸附，在有目标糖类存在的情况下，对其他糖类几乎不发生吸附。洗脱后，目标糖类的纯度可达95％以上，且回收率可近乎达到100％。此外，苯硼酸基团与交联剂通过共聚的方式形成载体颗粒，苯硼酸基团均匀分布在载体颗粒的各处，并且结合非常牢固，不仅适合多批次间歇式分离纯化，同样适合长时间柱色谱连续式分离纯化。而且发明人所申请专利的苯硼酸基聚合物载体，不仅适合从低浓度乳果糖溶液(纯度～10％)选择性吸附分离得到高纯度乳果糖(纯度>95％)，也适合从酶法制备得到的乳果糖体系中(含有乳糖、乳果糖和依匹乳糖等)分离纯化乳果糖，还适合从单糖混合液中提纯果糖以及从甜菊糖苷和莱鲍迪苷A中选择性分离纯化甜菊糖苷等。得益于所制备的载体独特的表面结构和性质，其适合从糖类混合液中选择性吸附含邻位顺式羟基结构的糖类物质，并且吸附性能随结构的不同呈现差异。是分离提纯含邻位顺式羟基结构的糖类物质的理想的方法和手段。
实施例4：柱色谱连续分离纯化酶法制备体系的乳果糖
以200g/L乳糖为底物，加入5mg/mL纤维二糖差向异构酶(cellobiose 2-epimerase)，在pH 7.5，80℃下反应4h，灭酶后将反应液稀释成5-10g/L，作为进料液。向20cm长的层析柱中装入约10-20g实施例2中制备得到的120目大小的苯硼酸基聚合物载体，将进料液升温至35℃，然后从色谱柱底部缓慢通入色谱柱，使其流过苯硼酸基聚合物载体，待最上层出液15min后，停止通入进料液，改为通入pH＝7.5的缓冲液将未吸附的糖类带出，5min后，停止通入缓冲液，改为通入pH 2.0的盐酸水溶液(洗脱液)，并收集解吸液，分别取样测定吸附载量和解吸液纯度。最终检测该苯硼酸基聚合物载体吸附乳果糖的载量为106mg/g干基载体，而乳糖和依匹乳糖几乎不发生吸附，进料液、吸附液和解吸液的HPLC图谱如图4所示，乳果糖的纯度>99％。将上述收集到的乳果糖解吸液进行喷雾干燥，得到高纯度乳果糖粉末，乳果糖粉末的纯度>98％。
实施例5：批次间歇型模式从单糖混合物中分离纯化果糖
将木糖、葡萄糖、果糖、半乳糖与甘露糖按照1:1:1:1:1的比例配成5:5:5:5:5mg/mL的单糖混合溶液(pH＝8.0)，然后向上述500mL单糖混合溶液中加入20g实施例2中制备得到的100目大小的苯硼酸基聚合物载体，在45℃下振荡60min，过滤分离得到吸附后的苯硼酸基聚合物载体，然后将该吸附后的载体加入到100mL解吸液(40％的甲醇水溶液)，在25℃，150r/min的条件下解吸15min，分别取样测定吸附载量和解吸液纯度。最终检测该苯硼酸基聚合物载体吸附果糖的载量为56mg/g干基载体，木糖的吸附载量为3.4mg/g干基载体，葡萄糖的吸附载量为7.7mg/g干基载体，半乳糖和甘露糖的吸附载量为2.1mg/g干基载体，单糖混合溶液原液和吸附液的HPLC图谱如图5所示，解析后目标物果糖的纯度>80％。将收集到的果糖解吸液进行浓缩、降温结晶后，收集果糖晶体，所得到的果糖晶体纯度>90％。
实施例6：柱色谱连续分离纯化甜菊糖苷
将甜菊糖苷(Stevioside,ST)与莱鲍迪苷A(Rebaudioside A，RA)按照1:1的比例配成5：5mg/mL的溶液，作为进料液。向50cm长的层析柱中装入约30-50g实施例1中制备得到的120目大小的苯硼酸基聚合物载体，将进料液升温至35℃，然后从色谱柱底部缓慢通入色谱柱，使其流过苯硼酸基聚合物载体，待最上层出液30min后，停止通入进料液，改为通入pH＝8.0的缓冲液将未吸附的糖类带出，10min后，停止通入缓冲液，改为通入40％乙醇水溶液(洗脱液)，并收集解吸液，分别取样测定吸附载量和解吸液纯度。最终检测该苯硼酸基聚合物载体吸附甜菊糖苷(Stevioside,ST)的载量为199mg/g干基载体，而莱鲍迪苷A(Rebaudioside A，RA)的吸附载量为79mg/g干基载体，进料液和吸附液的HPLC图谱如图6所示，解吸液中甜菊糖苷(Stevioside,ST)的纯度>80％。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (8)

1.一种苯硼酸基聚合物载体，其特征在于，所述苯硼酸基聚合物载体具有如下特征：
（1）所述苯硼酸基聚合物载体以乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）为交联剂，最终载体表面呈较强的疏水性，均匀分布甲基（-CH3）；
（2）所述苯硼酸基聚合物载体以3-丙烯酰胺基苯硼酸（AAPBA）为功能单体，最终载体吸附位点处[-B(OH)2]疏水性较弱，适合糖类分子的吸附；
（3）所述苯硼酸基聚合物载体以二甲基亚砜（DMSO）为致孔剂和溶剂，最终载体呈现高度孔隙结构，均匀分布大量的2-50 nm中孔孔隙；
苯硼酸基单体 AAPBA 与交联剂的摩尔比范围为1:10。
2.权利要求1所述的苯硼酸基聚合物载体的合成方法，其特征在于步骤如下：
（1）将苯硼酸基功能单体AAPBA、交联剂EGDMA 溶解在致孔剂和溶剂DMSO中，室温避光条件下充分振荡均匀，加入引发剂偶氮二异丁腈（AIBN），振荡均匀后，超声脱气 5-30 min，充入氮气后真空密封；
（2）将上述（1）真空密封后的混合溶液置于50-70℃下通过热引发聚合，形成块状聚合物；
（3）将步骤（2）得到的块状聚合物粉碎，筛分成不同大小的颗粒，然后使用甲醇-乙酸混合溶液对上述颗粒进行循环抽提，直到致孔剂和溶剂 DMSO 被完全洗脱，最后使用甲醇洗涤聚合物颗粒；
（4）将步骤（3）经甲醇洗涤后的聚合物颗粒减压干燥，得到苯硼酸基聚合物载体。
3.权利要求 1 所述的苯硼酸基聚合物载体选择性吸附分离含邻位顺式羟基结构的糖类物质的方法。
4.权利要求 3 所述的方法，其特征在于，所述选择性吸附分离含邻位顺式羟基结构的糖类物质的方法由以下 2 种模式实现：
A. 批次间歇型分离纯化模式，其特征在于包括如下步骤：
（1）选择吸附：向待分离的糖类混合溶液中加入苯硼酸基聚合物载体，振荡吸附；
（2）洗脱：待上述步骤（1）振荡吸附完成后，收集苯硼酸基聚合物载体，并加入洗脱液对收集到的苯硼酸基聚合物载体进行洗脱，收集解吸后的洗脱液；
（3）载体回用：步骤（2）中洗脱完成后的苯硼酸基聚合物载体经减压干燥后，作为新的载体用于步骤（1）-（2）新一批次待分离的糖类混合溶液的分离纯化；
B. 柱色谱连续型分离纯化模式，其特征在于包括如下步骤：
（1）载体装柱：将一定量的苯硼酸基聚合物载体装入色谱柱中，并连接好整个色谱分离系统；
（2）选择吸附：将待分离的糖类混合物溶液以一定的流速从色谱柱底部通入，待载体的吸附达到饱和状态后，停止通入待分离的糖类混合物溶液：
（3）洗脱：待上述步骤（2）完成后，从色谱柱底部以一定的流速通入洗脱液对吸附后的苯硼酸基聚合物载体进行洗脱，收集流出的解吸液；
（4）载体回用：待步骤（3）洗脱完成后，停止通入洗脱液，此时可重复步骤（1）-（4）进行新一批次待分离的糖类混合溶液的分离纯化。
5.根据权利要求 4 所述的方法，其特征在于，所述待分离的糖类混合物溶液是目标糖类与其他糖类以任意比例混合而成的，或化学法反应生成的糖类混合液或酶法反应生成的糖类混合液，其中目标糖类包括含有邻位顺式羟基结构的糖类物质。
6.根据权利要求 4 所述的方法，其特征在于，所述洗脱液为水溶液、醇溶液或酸性溶液，其中醇溶液为甲醇溶液或乙醇溶液或者甲醇、乙醇以任意比例的混合溶液，酸性溶液的pH为1-7，通过添加无机酸或有机酸调节得到。
7.根据权利要求 4 所述的方法，其特征在于，目标糖类存在于步骤（3）收集得到的解吸液中，通过进一步浓缩、喷雾干燥得到高纯度的目标糖浆或粉末。
8.根据权利要求 4-7 任一项所述的方法，其特征在于目标糖类的分离纯化是通过目标糖类在苯硼酸基聚合物载体上的选择性吸附和解吸实现的。
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