專利名稱：一種高比表面羥基樹脂的合成及其提取甜菊苷的方法
一種高比表面羥基樹脂的合成及其提取甜菊苷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于甜菊糖總苷提取純化的吸附樹脂的制備，特別是一種高比表面羥基樹脂的合成及其提取甜菊苷的方法。
背景技術(shù)：
甜菊糖是從菊科草本植物甜葉菊中精提的新型天然甜味劑，它具有高甜度、低熱能的特點，其甜度是蔗糖的200-350倍，熱值僅為蔗糖的1/300。甜菊糖色澤純白，口感適宜，無異味，是發(fā)展前景廣闊的新糖源。甜菊糖是目前世界已發(fā)現(xiàn)并經(jīng)我國衛(wèi)生部、輕工業(yè)部批準使用的最接近蔗糖口味的天然低熱值甜味劑，是繼甘蔗甜菜糖之外第三種有開發(fā)價值和健康推崇的天然蔗糖替代品，被國際上譽為“世界第三蔗糖”。目前，甜菊糖已廣泛用于食品、飲料、醫(yī)藥、日用化工、釀酒、化妝品等行業(yè)，并且較應用蔗糖可節(jié)省成本70%。經(jīng)大量藥物實驗證明，甜菊糖無毒副作用，無致癌物、食用安全，經(jīng)常食用可預防高血壓、糖尿病、肥胖癥、心臟病、齲齒等病癥，是一種可替代蔗糖的理想甜味劑(李曉瑜， 甜菊糖苷的安全性研究進展[J]，中國食品添加劑，2003，2，5-11)。甜菊糖在體內(nèi)不參加代謝，不蓄積，無毒性作用，其安全性已得到美國FDA和國際FAO、WHO等組織的認可。日本食品添加劑團體聯(lián)合早已確定甜菊糖為不需特殊限量使用的甜味劑。我國衛(wèi)生部自1985年和1990年分別批準甜菊糖為不限量使用的天然甜味劑和醫(yī)藥用甜味劑輔料。在甜菊糖總苷提取純化的傳統(tǒng)方法中，吸附樹脂有著廣泛的應用，一般流程為用水浸取甜菊葉中的甜菊甙，經(jīng)絮凝過濾、脫鹽過程后，用大孔吸附樹脂進行純化(趙永良， 膜分離技術(shù)改進傳統(tǒng)甜菊糖苷生產(chǎn)工藝的研究[J]，廣東化工，2010，1，40-41)。國外使用的吸附樹脂有Amberlite XAD-2、Diaion HP-20等，國內(nèi)許多廠商使用AB_8、R-7、D107等，這些樹脂的吸附機理基于單一的疏水作用，對于親水性較強的甜菊苷分子，吸附作用力相對較弱，吸附容量有限；另外，單一的疏水作用使得甜菊苷分子與色素等其他雜質(zhì)成分不易分離，導致上述商品化樹脂吸附選擇性也較差，在吸附甜菊苷的同時也吸附了大量的色素分子和雜質(zhì)。上述商品化樹脂雖然牌號不同、生產(chǎn)廠家不同、樹脂結(jié)構(gòu)也略有差異，但是它們的吸附性能相差不大。甜菊苷的分子結(jié)構(gòu)中既有疏水性的苷元，又有親水性的糖配基，因此我們?nèi)裟芨淖兩鲜錾唐坊瘶渲氖杷Y(jié)構(gòu)，引入適宜的親水結(jié)構(gòu)，使樹脂與兩親性的甜菊苷分子發(fā)生疏水-偶極的協(xié)同作用，樹脂的吸附性能將會大大提高。據(jù)文獻報道，在樹脂的疏水骨架上引入親水基團的方法主要有兩種，一是在現(xiàn)有樹脂骨架上通過化學反應引入親水性功能基，如在聚苯乙烯樹脂骨架上通過付氏烷基化反應和胺化反應，引入胺基功能基，得到了較為親水的ADS-7樹脂，將其用于甜菊苷的提取，可將吸附和脫色一步完成，樹脂的吸附選擇性大大提高([I]史作清，一步法提取甜菊糖苷，中國食品添加劑，1994，2，18-20. [2]Rongfu Shi,Mancai Xu,Zuoqing Shi, et al. , Synthesis of bifunctional polymeric adsorbent and its application in purification of stevia glycosides,Reactive & Functional Polymers，2002，50，107-116)。此外，利用聚苯乙烯的付氏酰基化反應，在其骨架上引入酮基，得到了弱極性的酮基樹脂，對甜菊糖的吸附選擇性大大提高，特別是對于其中的萊鮑迪苷A的選擇性更高(陳天紅，張楊，史作清等，含酮基吸附劑對萊鮑迪苷A的吸附選擇性研究，1999，4，398-403)。在這類樹脂的合成過程中，功能基化反應是在樹脂的交聯(lián)骨架上進行，為了克服反應過程中的擴散阻力和空間位阻，樹脂的交聯(lián)度較低，這勢必造成樹脂比表面積大幅降低，因此這類樹脂的吸附容量較低，這對于工業(yè)化生產(chǎn)是非常不利的。另外一個在樹脂疏水骨架上引入親水基團的方法就是利用極性或弱極性單體與疏水性的苯乙烯共聚，如含有吡啶基團的乙烯基單體與苯乙烯和二乙烯苯共聚，得到含吡啶功能基的PYR樹脂，與商品化AB-8樹脂相比，對甜菊苷的吸附容量有所提高(陳天紅，張楊，史作清等，PYR 樹脂對甜菊糖的吸附與洗脫性能研究，1998，14(6)，521-525)。但是，由于不同極性的單體間競聚率差別較大，難以生成均勻的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，樹脂的比表面積隨著極性單體加入量的增加會明顯的下降，因此，這類樹脂的極性不能在較大的范圍調(diào)變，對甜菊苷吸附容量的提高也有一定的限度。為了解決上述問題，我們期望改變樹脂合成方法，制備一類兼具高度均勻的交聯(lián)結(jié)構(gòu)、高比表面積、高極性基團含量的大孔吸附樹脂，此類樹脂將不僅保持極性樹脂對甜菊苷良好的吸附選擇性，同時由于偶極-疏水協(xié)同作用的存在，樹脂對甜菊糖的吸附容量將大大提高，這對于工業(yè)化生產(chǎn)是至關(guān)重要的。由于高交聯(lián)的聚苯乙烯樹脂的結(jié)構(gòu)中存在大量的懸掛雙鍵(K.Ando，T. Ito,
H.Teshima, H. Kusano, Ion Exchange for Industry, Ellis Horwood Ltd.，Chichester， UK, 1988,232-238.)，所以在適當?shù)臈l件下將其二次引發(fā)，可將弱極性單體接枝到樹脂骨架上。本專利中首先合成了高交聯(lián)的聚苯乙烯樹脂，二次引發(fā)后接枝乙酸乙烯酯弱極性單體， 隨之在堿性條件下將聚乙酸乙烯酯鏈段水解為聚乙烯醇鏈段，可成功制備疏水-親水鏈段受迫相容的、高度交聯(lián)的大孔吸附樹脂，此類樹脂具有高的羥基功能基含量，同時兼具了高交聯(lián)度和高比表面積，將其用于甜葉菊中甜菊苷的提取，表現(xiàn)出對甜菊苷極高的吸附容量和吸附選擇性，與商品化AB-8樹脂相比，吸附容量提高65-75 %，甜菊糖苷的純度可達85 88%。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對上述存在問題，提供一種高比表面羥基樹脂的合成及其提取甜菊苷的方法，該羥基樹脂具有高比表面優(yōu)勢，對甜菊苷表現(xiàn)出高的吸附容量和吸附選擇性，將其用于甜葉菊中甜菊苷的提取，在不改變現(xiàn)有提取工藝的前提下，可大大提高產(chǎn)品中甜菊苷的純度和產(chǎn)量。本發(fā)明的技術(shù)方案一種高比表面羥基樹脂的合成，步驟如下I)將聚乙烯醇和氯化鈉溶于水中配成澄清水溶液，即為懸浮聚合的水相；2)將質(zhì)量純度為55-80%的工業(yè)純二乙烯苯與甲苯混合，然后加入引發(fā)劑，混合均后，即為懸浮聚合的油相；3)將I)得到的水相加熱至30_50°C，然后將2)得到的油相加入上述水相中得到反應液，在攪拌下將反應液在65-80°C溫度下反應4-6小時，經(jīng)過濾、洗滌和干燥，得到樹脂前體，稱之為白球；4)將白球與甲苯混合，再加入乙酸乙烯酯，混合均勻后靜置5h，然后加入偶氮二異丁腈并混合均勻，得到混合液；5)將I)得到的水相加入到上述混合液中，在攪拌下將混合液于60_65°C溫度下反應2-4小時，然后在70 75°C溫度下反應3-5小時，再在80 85°C溫度下反應2_3h，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，制得帶有酯基的樹脂；6)將帶有酯基的樹脂與氫氧化鈉水溶液混合，攪拌且在55_75°C溫度下，反應 4_6h，過濾后將固相用蒸餾水洗洗滌至pH為7-7. 5，干燥后即可制得高比表面羥基樹脂。所述懸浮水溶液中聚乙烯醇的質(zhì)量百分比濃度為O. 5-2%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度為3-5%。所述甲苯與工業(yè)純二乙烯苯的質(zhì)量比為1-3 I。所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰，引發(fā)劑的加入量為工業(yè)二乙烯苯質(zhì)量的1_3%。所述水相與油相的體積比為3-4 I。所述白球與甲苯的質(zhì)量比為I : 2-3，乙酸乙烯酯的加入量為白球質(zhì)量的 40-80%，偶氮二異丁腈的加入量為白球質(zhì)量的O. 3-1. 2%。所述白球與水相的質(zhì)量比為I : 8-15。所述氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度為3_8%，氫氧化鈉水溶液與帶有酯基的樹脂的質(zhì)量比為5-10 I。一種所述高比表面羥基樹脂提取甜菊苷的方法，用于在甜菊葉粗提液中提取甜菊苷，步驟如下I)將所述高比表面羥基樹脂裝入玻璃交換柱中，該交換柱直徑與柱長之比為 I 8-20，用去離子水清洗樹脂柱后備用；2)將甜菊葉用水浸提、絮凝、過濾、脫鹽、脫色后，得到甜菊苷濃度為5-10mg/mL、 pH值為8-9的澄清溶液，即為上柱液；3)將體積為交換柱中樹脂體積10-18倍的上柱液以O(shè). 5 2. 5BV/h的流速通過樹脂柱吸附，再用體積為交換柱中樹脂體積2-5倍的水清洗樹脂床層，然后用體積為交換柱中樹脂體積3-5倍的、體積百分比濃度為60-80%的乙醇水溶液解吸，接收解吸液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、濃縮、干燥后，即得到甜菊苷提取物；4)將樹脂柱用體積為交換柱中樹脂體積2-5倍的、體積百分比濃度為70 80% 的乙醇水溶液解吸樹脂上殘余的雜質(zhì)，即樹脂即可重復使用。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果本發(fā)明利用高交聯(lián)聚苯乙烯樹脂骨架上的懸掛雙鍵，二次引發(fā)后接枝乙酸乙烯酯弱極性單體，隨之在堿性條件下將聚乙酸乙烯酯鏈段水解為極性聚乙烯醇鏈段，可成功制備疏水-親水鏈段受迫相容的、高度交聯(lián)的大孔吸附樹脂，此類樹脂具有高的羥基功能基含量，同時兼具了高交聯(lián)度和高比表面積。利用樹脂上羥基與甜菊苷糖配基的偶極作用與樹脂骨架和甜菊苷苷元的疏水作用的協(xié)同效應，大大提高了樹脂對甜菊苷的吸附性能，表現(xiàn)出高的吸附容量和吸附選擇性。將其用于甜葉菊中甜菊苷的提取，在不改變現(xiàn)有提取工藝的前提下，與商品化AB-8樹脂相比，在相同樹脂用量的前提下，甜菊糖提取物中甜菊苷的產(chǎn)量可提高65-75 %，且提取物中甜菊苷的純度由原來的80 %提高至85-88 %。本發(fā)明不改變現(xiàn)有的甜菊糖提取工藝流程，保持了吸附樹脂提取工藝操作簡便、無需使用低沸點、有毒的有機溶劑、樹脂可重復使用等優(yōu)勢，吸附樹脂性能的極大改善，大大提高了生產(chǎn)效率，顯著降低生產(chǎn)成本，有很好的實際應用前景。
具體實施方案實施例I :一種高比表面羥基樹脂的合成，步驟如下I)在IL三口瓶中將4g聚乙烯醇和18g氯化鈉溶于338g水中，即為水相；2)將50g質(zhì)量純度為65%工業(yè)二乙烯苯和50g甲苯混合，加入I. OOg偶氮二異丁腈，混合均勻后得到油相；3)將I)得到的水相加熱至45°C，然后將2)得到的油相加入上述水相中得到反應液，在攪拌下將反應液在65°C反應5小時，停止反應，過濾、洗滌、干燥，即得樹脂前體，稱之為白球；4)將42. 8g白球與120g甲苯加入IL的三口瓶中混合，再加入25g乙酸乙烯酯，混合均勻后靜置5h，然后加入O. 22g偶氮二異丁腈并混合均勻，得到混合液；5)將450g由I)得到的水相加入到上述混合液中，在攪拌下將混合液于65°C溫度下反應2小時，然后在75°C溫度下反應3小時，再在85°C溫度下反應3h，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，制得帶有酯基的樹脂；6)在IL的三口瓶中，將帶有酯基的樹脂IOOg與3%氫氧化鈉水溶液500g混合， 在60°C溫度下，攪拌反應5. 5h，過濾后將固相用蒸餾水洗洗滌至pH為7. 4，干燥后即可制得聞比表面輕基樹脂。將制備的高比表面羥基樹脂用于在甜菊葉粗提液中提取甜菊苷，步驟如下I)將高比表面羥基樹脂裝入玻璃交換柱中，該交換柱柱徑16mm，裝有50mL樹脂， 用去離子水清洗樹脂柱后備用；2)將甜菊葉用水浸提、絮凝、過濾、脫鹽、脫色后，得到甜菊苷濃度為5mg/mL、pH值為9的澄清溶液,即為上柱液；3)將750mL上柱液以100mL/h的流速通過樹脂柱吸附，吸附完成后，用150mL水清洗樹脂床層，然后用200mL的體積百分比為70%的乙醇水溶液解吸，并收集解吸液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，濃縮，干燥，即得到4. 14g甜菊苷提取物；4)將樹脂柱用200mL的80% (v% )乙醇水溶液解吸樹脂上殘余的雜質(zhì)后，樹脂即
可重復使用。經(jīng)HPLC檢測，甜菊苷的純度為86. I %，其中甜菊苷的含量為3. 56g;以商品化 AB-8大孔吸附樹脂為對照，在相同的工藝條件下，經(jīng)“吸附-解吸”的提取工藝，得到2. 74g 甜菊苷提取物，經(jīng)HPLC檢測，甜菊苷的純度為78. 7%，其中甜菊苷的含量為2. 15g，對照兩個樹脂的提取結(jié)果，本發(fā)明所合成的羥基樹脂對甜菊糖提取物中甜菊苷的產(chǎn)量比AB-8樹脂提高65.6%。實施例2 一種高比表面羥基樹脂的合成，步驟如下I)在2L三口瓶中將4. 5g聚乙烯醇和30. 5g氯化鈉溶于680g水中，即為水相；2)將90g質(zhì)量純度為65%工業(yè)二乙烯苯和135g甲苯混合，加入O. 8g偶氮二異丁腈，混合均勻后得到油相；3)將I)得到的水相加熱至48°C，然后將2)得到的油相加入上述水相中得到反應液，在攪拌下將反應液在70°C反應4. 5小時，停止反應，過濾、洗滌、干燥，即得樹脂前體，稱之為白球；4)將60. 8g白球與180g甲苯加入2L的三口瓶中混合，再加入25g乙酸乙烯酯，混合均勻后靜置5h，然后加入O. 22g偶氮二異丁腈并混合均勻，得到混合液；5)將700g I)得到的水相加入到上述混合液中，在攪拌下將混合液于62°C溫度下反應3小時，然后在72°C溫度下反應3. 5小時，再在82°C溫度下反應3小時，經(jīng)過濾、洗滌、 干燥，制得帶有酯基的樹脂；6)在2L的三口瓶中，將帶有酯基的樹脂138. 8g與5%氫氧化鈉水溶液850g混合，在65°C溫度下，攪拌反應5h，過濾后將固相用蒸餾水洗洗滌至pH為7. 1，干燥后即可制得高比表面羥基樹脂。將制備的高比表面羥基樹脂用于在甜菊葉粗提液中提取甜菊苷，步驟如下I)將所述高比表面羥基樹脂裝入玻璃交換柱中，該交換柱柱徑18mm，裝有60mL樹脂，用去離子水清洗樹脂柱后備用；2)將甜菊葉用水浸提、絮凝、過濾、脫鹽、脫色后，得到甜菊苷濃度為6mg/mL、pH值為8. 3的澄清溶液,即為上柱液；3)將600mL上柱液以60mL/h的流速通過樹脂柱吸附，吸附完成后，用120mL水清洗樹脂床層，然后用ISOmL的75% (v% )的乙醇水溶液解吸，并收集解吸液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，濃縮，干燥，即得到3. 91g甜菊苷提取物；4)將樹脂柱用120mL的80% (v% )乙醇水溶液解吸樹脂上殘余的雜質(zhì)后，樹脂即
可重復使用。經(jīng)HPLC檢測，甜菊苷的純度為87. 2 %，其中甜菊苷的含量為3. 41g ;以商品化 AB-8大孔吸附樹脂為對照，在相同的工藝條件下，經(jīng)“吸附-解吸”的提取工藝，得到2. 51g 甜菊苷提取物，經(jīng)HPLC檢測，甜菊苷的純度為79. 3 %，其中甜菊苷的含量為I. 99g，對照兩個樹脂的提取結(jié)果，本發(fā)明所合成的羥基樹脂對甜菊糖提取物中甜菊苷的產(chǎn)量比AB-8樹脂提聞71. 4% ο實施例3 一種高比表面羥基樹脂的合成，步驟如下I)在IL三口瓶中將Sg聚乙烯醇和21g氯化鈉溶于400g水中，即為水相；2)將40g質(zhì)量純度為60%工業(yè)二乙烯苯和90g甲苯混合，加入I. 20g過氧化苯甲酰，混合均勻得到油相；3)將I)得到的水相加熱至50°C，然后將2)得到的油相加入上述水相中得到反應液，在攪拌下將反應液在75°C反應6小時，停止反應，過濾、洗滌、干燥，即得樹脂前體，稱之為白球；4)將38. 5g白球與IOOg甲苯加入IL的三口瓶中混合，再加入24g乙酸乙烯酯，混合均勻后靜置5h，然后加入O. 30g偶氮二異丁腈并混合均勻，得到混合液；5)將450g I)得到的水相加入到上述混合液中，在攪拌下將混合液于60°C溫度下反應3小時，然后在75°C溫度下反應4小時，再在80°C溫度下反應3小時，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，制得帶有酯基的樹脂；6)在IL的三口瓶中，將帶有酯基的樹脂78. 5g與4%氫氧化鈉水溶液550g混合， 在70°C溫度下，攪拌反應4h，過濾后將固相用蒸餾水洗洗滌至pH為7. 5，干燥后即可制得高比表面羥基樹脂。將制備的高比表面羥基樹脂用于在甜菊葉粗提液中提取甜菊苷，步驟如下I)將所述高比表面羥基樹脂裝入玻璃交換柱中，該交換柱柱徑14mm，裝有40mL樹脂，用去離子水清洗樹脂柱后備用；2)將甜菊葉用水浸提、絮凝、過濾、脫鹽、脫色后，得到甜菊苷濃度為8mg/mL、pH值為8的澄清溶液,即為上柱液；3)將720mL上柱液以100mL/h的流速通過樹脂柱吸附，吸附完成后，用120mL水清洗樹脂床層，然后用200mL的65% (v% )的乙醇水溶液解吸，并收集解吸液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，濃縮，干燥，即得到6. 43g甜菊苷提取物；4)將樹脂柱用160mL的70% (v% )乙醇水溶液解吸樹脂上殘余的雜質(zhì)后，樹脂即
可重復使用。經(jīng)HPLC檢測，甜菊苷的純度為85. 8 %，其中甜菊苷的含量為5. 52g ;以商品化 AB-8大孔吸附樹脂為對照，在相同的工藝條件下，經(jīng)“吸附-解吸”的提取工藝，得到4. IOg 甜菊苷提取物，經(jīng)HPLC檢測，甜菊苷的純度為80. 6%，其中甜菊苷的含量為3. 31g，對照兩個樹脂的提取結(jié)果，本發(fā)明所合成的羥基樹脂對甜菊糖提取物中甜菊苷的產(chǎn)量比AB-8樹脂提聞66. 8% ο實施例4 一種高比表面羥基樹脂的合成，步驟如下I)在5L三口瓶中將25. 5g聚乙烯醇和112. 5g氯化鈉溶于2200g水中，即為水相；2)將225g質(zhì)量純度為55%工業(yè)二乙烯苯和550g甲苯混合，加入3. 4g偶氮二異丁腈，混合均勻得到油相；3)將I)得到的水相加熱至50°C，然后將2)得到的油相加入上述水相中得到反應液，在攪拌下將反應液在75°C反應5. 5小時，停止反應，過濾、洗滌、干燥，即得樹脂前體，稱之為白球。4)將182. 6g白球與450g甲苯加入5L的三口瓶中混合，再加入91.5g乙酸乙烯酯，混合均勻后靜置5h，然后加入I. 70g偶氮二異丁腈并混合均勻，得到混合液；5)將2300g I)得到的水相加入到上述混合液中，在攪拌下將混合液于65°C溫度下反應2小時，然后在70°C溫度下反應5小時，再在83°C溫度下反應3小時，經(jīng)過濾、洗滌、 干燥，制得帶有酯基的樹脂；6)在5L的三口瓶中，將帶有酯基的樹脂200g與6%氫氧化鈉水溶液2000g混合， 在65°C溫度下，攪拌反應4. 5h，過濾后將固相用蒸餾水洗洗滌至pH為7. 3，干燥后即可制得聞比表面輕基樹脂。將制備的高比表面羥基樹脂用于在甜菊葉粗提液中提取甜菊苷，步驟如下I)將所述高比表面羥基樹脂裝入玻璃交換柱中，該交換柱柱徑22mm，裝有80mL樹脂，用去離子水清洗樹脂柱后備用；2)將甜菊葉用水浸提、絮凝、過濾、脫鹽、脫色后，得到甜菊苷濃度為6. 5mg/mL、pH值為9的澄清溶液,即為上柱液；3)將960mL上柱液以80mL/h的流速通過樹脂柱吸附，吸附完成后，用400mL水清洗樹脂床層，然后用240mL的80% (v% )的乙醇水溶液解吸，并收集解吸液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，濃縮，干燥，即得到5. 88g甜菊苷提取物；4)將樹脂柱用240mL的85% (v% )乙醇水溶液解吸樹脂上殘余的雜質(zhì)后，樹脂即
可重復使用。經(jīng)HPLC檢測，甜菊苷的純度為87.5%，其中甜菊苷的含量為5. 15g;以商品化 AB-8大孔吸附樹脂為對照，在相同的工藝條件下，經(jīng)“吸附-解吸”的提取工藝，得到3. 66g 甜菊苷提取物，經(jīng)HPLC檢測，甜菊苷的純度為81. I %，其中甜菊苷的含量為2. 97g，對照兩個樹脂的提取結(jié)果，本發(fā)明所合成的羥基樹脂對甜菊糖提取物中甜菊苷的產(chǎn)量比AB-8樹脂提聞73. 4% ο實施例5 一種高比表面羥基樹脂的合成，步驟如下I)在2L三口瓶中將12g聚乙烯醇和48g氯化鈉溶于IOOOg水中，即為水相；2)將85g質(zhì)量純度為80%工業(yè)二乙烯苯和255g甲苯混合，加入I. 7g過氧化苯甲酰，混合均勻得到油相；3)將I)得到的水相加熱至38°C，然后將2)得到的油相加入上述水相中得到反應液，在攪拌下將反應液在80°C反應4小時，停止反應，過濾、洗滌、干燥，即得樹脂前體，稱之為白球。4)將60. 3g白球與125g甲苯加入2L的三口瓶中混合，再加入35g乙酸乙烯酯，混合均勻后靜置5h，然后加入O. 7g偶氮二異丁腈并混合均勻，得到混合液；5)將900gl)得到的水相加入到上述混合液中，在攪拌下將混合液于64°C溫度下反應2小時，然后在75°C溫度下反應5小時，再在85°C溫度下反應2小時，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，制得帶有酯基的樹脂；6)在IL的三口瓶中，將帶有酯基的樹脂98. 8g與5%氫氧化鈉水溶液650g混合， 在74°C溫度下，攪拌反應5h，過濾后將固相用蒸餾水洗洗滌至pH為7. I，干燥后即可制得高比表面羥基樹脂。將制備的高比表面羥基樹脂用于在甜菊葉粗提液中提取甜菊苷，步驟如下I)將所述高比表面羥基樹脂裝入玻璃交換柱中，該交換柱柱徑20mm，裝有60mL樹脂，用去離子水清洗樹脂柱后備用；2)將甜菊葉用水浸提、絮凝、過濾、脫鹽、脫色后，得到甜菊苷濃度為9. 5mg/mL、pH 值為8. 7的澄清溶液，即為上柱液；3)將960mL上柱液以30mL/h的流速通過樹脂柱吸附，吸附完成后，用180mL水清洗樹脂床層，然后用240mL的75% (v% )的乙醇水溶液解吸，并收集解吸液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，濃縮，干燥，即得到10. IOg甜菊苷提取物；4)將樹脂柱用240mL的80% (v% )乙醇水溶液解吸樹脂上殘余的雜質(zhì)后，樹脂即
可重復使用。經(jīng)HPLC檢測，甜菊苷的純度為86. 7 %，其中甜菊苷的含量為8. 75g ;以商品化 AB-8大孔吸附樹脂為對照，在相同的工藝條件下，經(jīng)“吸附-解吸”的提取工藝，得到6. 23g甜菊苷提取物，經(jīng)HPLC檢測，甜菊苷的純度為80. 4%，其中甜菊苷的含量為5. Olg，對照兩個樹脂的提取結(jié)果，本發(fā)明所合成的羥基樹脂對甜菊糖提取物中甜菊苷的產(chǎn)量比AB-8樹脂提 1 74. 7%。
權(quán)利要求
1.一種高比表面羥基樹脂的合成，其特征在于步驟如下.1)將聚乙烯醇和氯化鈉溶于水中配成澄清水溶液，即為懸浮聚合的水相；.2)將質(zhì)量純度為55-80%的工業(yè)純二乙烯苯與甲苯混合，然后加入引發(fā)劑，混合均后， 即為懸浮聚合的油相；.3)將I)得到的水相加熱至30-50°C，然后將2)得到的油相加入上述水相中得到反應液，在攪拌下將反應液在65-80°C溫度下反應4-6小時，經(jīng)過濾、洗滌和干燥，得到樹脂前體，稱之為白球；.4)將白球與甲苯混合，再加入乙酸乙烯酯，混合均勻后靜置5h，然后加入偶氮二異丁腈并混合均勻，得到混合液；.5)將I)得到的水相加入到上述混合液中，在攪拌下將混合液于60-65°C溫度下反應 2-4小時，然后在70 75°C溫度下反應3-5小時，再在80 85°C溫度下反應2_3h，經(jīng)過濾、 洗滌、干燥，制得帶有酯基的樹脂；.6)將帶有酯基的樹脂與氫氧化鈉水溶液混合，攪拌且在55-75°C溫度下，反應4-6h，過濾后將固相用蒸餾水洗洗滌至PH為7-7. 5，干燥后即可制得高比表面羥基樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述高比表面羥基樹脂的合成，其特征在于所述懸浮水溶液中聚乙烯醇的質(zhì)量百分比濃度為O. 5-2%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度為3-.5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述高比表面羥基樹脂的合成，其特征在于所述甲苯與工業(yè)純二乙烯苯的質(zhì)量比為1-3:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述高比表面羥基樹脂的合成，其特征在于所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰，引發(fā)劑的加入量為工業(yè)二乙烯苯質(zhì)量的1_3%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述高比表面羥基樹脂的合成，其特征在于所述水相與油相的體積比為3-4 : I。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述高比表面羥基樹脂的合成，其特征在于所述白球與甲苯的質(zhì)量比為I : 2-3，乙酸乙烯酯的加入量為白球質(zhì)量的40-80%，偶氮二異丁腈的加入量為白球質(zhì)量的O. 3-1. 2%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述高比表面羥基樹脂的合成，其特征在于所述白球與水相的質(zhì)量比為I : 8-15。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述高比表面羥基樹脂的合成，其特征在于所述氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度為3-8%，氫氧化鈉水溶液與帶有酯基的樹脂的質(zhì)量比為5-10 I。
9.一種如權(quán)利要求I所述高比表面羥基樹脂提取甜菊苷的方法，其特征在于用于在甜菊葉粗提液中提取甜菊苷，步驟如下.1)將所述高比表面羥基樹脂裝入玻璃交換柱中，該交換柱直徑與柱長之比為 I 8-20，用去離子水清洗樹脂柱后備用；.2)將甜菊葉用水浸提、絮凝、過濾、脫鹽、脫色后，得到甜菊苷濃度為5-10mg/mL、pH值為8-9的澄清溶液,即為上柱液；.3)將體積為交換柱中樹脂體積10-18倍的上柱液以O(shè).5 2. 5BV/h的流速通過樹脂柱吸附，再用體積為交換柱中樹脂體積2-5倍的水清洗樹脂床層，然后用體積為交換柱中樹脂體積3-5倍的、體積百分比濃度為60-80%的乙醇水溶液解吸，接收解吸液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、濃縮、干燥后，即得到甜菊苷提取物；4)將樹脂柱用體積為交換柱中樹脂體積2-5倍的、體積百分比濃度為70 80%的乙醇水溶液解吸樹脂上殘余的雜質(zhì)，即可重復使用。
全文摘要
一種高比表面羥基樹脂的合成，步驟是1)將聚乙烯醇和氯化鈉溶于水中得到水相；2)將二乙烯苯、甲苯混合和引發(fā)劑混合均后得到油相；3)將油相加入水相中得到進行反應得到樹脂前體；4)將樹脂前體與甲苯混合，加入乙酸乙烯酯和偶氮二異丁腈得到混合液；5)將水相加入到混合液中，進行反應制得帶有酯基的樹脂；6)將帶有酯基的樹脂與氫氧化鈉水溶液混合，進行反應制得高比表面羥基樹脂，用于甜菊葉粗提液中提取甜菊苷。本發(fā)明的優(yōu)點不改變現(xiàn)有的甜菊糖提取工藝，保持了吸附樹脂提取工藝簡便、無需使用低沸點和有毒的有機溶劑、樹脂可重復使用等優(yōu)勢，吸附樹脂性能的極大改善，大大提高了生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，有很好的實際應用前景。
文檔編號C07H15/256GK102603984SQ20121001425
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者施榮富, 王春紅, 麻寧 申請人:南開大學