[发明专利]合成维生素分离回收专用分子模板吸附树脂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸附树脂的制备方法，特别涉及一种合成维生素分离回收专用分子模板吸附树脂的方法。

背景技术

大孔吸附树脂的合成方法主要包括适量致孔剂参与的交联聚合工艺与基于功能基反应的二次交联工艺等两种方法。前者如美国Rohm&Haas公司生产的Amberlite XAD4、XAD7和XAD16等系列，国内也有类似产品如LS16和LS18等；后者如国产树脂NKA、XDA和H系列等。实践证明，采用适量致孔剂参与的交联聚合工艺合成的吸附树脂的孔结构均匀性较差，而采用基于常规功能基反应的二次交联反应合成的吸附树脂的孔径相对较小。这两类树脂用于从发酵液分离回收分子量在300-1000范围内的维生素时，其平衡吸附容量通常只能达到50-80mg/ml；另一方面，这两类树脂对于存在于发酵液中的色素和蛋白等杂质也具有一定吸附能力，从而导致其解吸回收液中分离目标物维生素的浓度和纯度均难于达到后续分离工艺的基本要求。

国内外有关分子模板树脂或印迹聚合物的研究仅限于小批量药物的分离和分析研究领域，而适用于低分子合成及发酵类药物分离纯化的葡聚糖凝胶等高性能分离介质，仅为瑞典等西方发达国家所垄断，其高昂的价格必然制约其在大规模工业生产中的应用。目前未见用于合成及发酵类药物分离回收及纯化用分子模板吸附树脂的相关文献报道。

从发酵液分离核黄素的传统方法主要包括2，3-酸络合沉淀流程和酸碱沉淀流程等两种，其共同缺陷就是分离效率及资源利用率较低(约70％)，废水中浓度在100—500/L范围的核黄素被作为污染物而白白浪费，同时造成严重的废水污染。采用树脂吸附工艺从废水中分离回收核黄素，首先要求树脂对发酵废液中核黄素的吸附容量及其对色素的选择去除能力都必须很高，现有普通吸附树脂难于达到这一要求。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足之处，通过借鉴分子模板或分子印迹合成技术于氯甲基化交联苯乙烯-二乙烯基苯共聚物珠粒(氯球)的Friedel-Crafts后交联反应，提供一种合成维生素分离回收专用分子模板吸附树脂的方法，从而达到改善树脂孔结构均匀性、按照分离目标物维生素的分子大小、形态和极性要求赋予树脂适当孔径和极性的内表面、同时提高树脂对于分离目标物的吸附容量和选择性的目的。

本发明采用目标分离物的分子近似物作为分子模板，参与氯甲基化交联苯乙烯-二乙烯基苯共聚物珠粒(氯球)的Friedel-Crafts后交联反应，以合成维生素分离回收专用分子模板吸附树脂，所合成树脂的内部孔形态和孔径等微细结构参数主要决定于分子模板物的分子大小、极性、用量及其合成条件等因素。结果证明，本发明合成树脂对核黄素生产发酵料液及其废水中浓度在100-6000mg/L范围内的核黄素的吸附回收效率达95％以上，平衡吸附容量达100mg/ml，为常规吸附树脂吸附容量的140％。采用稀碱-丙酮水溶液解吸-酸中和结晶流程，即可从生产废水中回收90％以上的核黄素，具有提高资源利用率、减轻环境污染、工艺简便的突出优势。

本发明的内容是：一种合成维生素分离回收专用分子模板吸附树脂的方法，采用目标分离物的分子近似物作为分子模板参与氯甲基化交联苯乙烯-二乙烯基苯共聚物珠粒(或称氯球)的Friedel-Crafts后交联反应，其特征是包括下列步骤：

按重量配比为氯甲基化交联苯乙烯-二乙烯基苯共聚物珠粒(或称氯球)100份、极性溶胀剂100—500份、分子模板物1—30份、催化剂1—20份的比例取各组分，依次加入反应容器中，室温搅拌溶胀4h，再升温到40-85℃反应6-8h后，采用水共沸蒸馏回收溶胀剂，再依次用稀酸、冷热水洗涤，即制得分子模板吸附树脂。

本发明的内容中：所述氯甲基化交联苯乙烯-二乙烯基苯共聚物珠粒(或称氯球)的质量要求为：

以二乙烯基苯计交联度        2—12％，

氯含量                      14—20％，

粒度范围                    0.3—1.0mm，

含湿度≤0.5％。

本发明的内容中：所述分子模板物的化学式和重量配方比例为：

氯甲基化交联苯乙烯-二乙烯基苯共聚物珠粒(或称氯球)100份，

分子模板物A     C_nH_m        2—10份，