6—氨基青霉烷酸在弱碱性阴离子树脂IRA67上的吸附研究

离子 交换 与吸 附．2003、I9(3)：277～281 lON EXCHANGE AND ADSORPTION 文章编号 ：l 00 1·5493(2003)03·0277·05 6。氨基青霉烷酸在弱碱性阴离子树脂 IRA67上的吸附研究 曾碧榕 廖志楠 2 夏海平 2 丁马太 2 何旭敏 2¨ 蓝伟光 2 1厦门大学化学系，厦门 361005 2厦门大学材料科学与系，厦门 361005 摘要：用静态法研究了6．氨基青霉烷酸在弱碱性阴离子交换树脂 IRA67上的吸附行为．在溶液 DH为 8．0，6-APA起始浓度介于3、00mg／ml～20．00mg／ml条件下，测定了25℃时IRA67树脂的 静态交换动力学曲线、吸附等温线，并求得了IRA67树脂的平衡速率常数及吸附等温线方程． 分另q用 Langmuir型和 Frendlich型方程对IRA67树脂吸附等温线进行线性回归拟合，结果表明， 6．APA在 IRA67树脂上的吸附更符合 Langmuir型吸附． 关键词：6．氨基青霉烷酸；IRA67弱碱性阴离子树脂；Langmuir吸附：吸附等温线 中图分类号：O647．3 文献标识码：A 1前 言 6．氨基青霉烷酸 (6-APA)是青霉素分子的母核，是生产各种半合成青霉素的重要中间 体。虽然 6-APA本身抗菌活性很低，无实用价值，但是它作为半合成青霉素的原料却具有 重要的意义⋯。传统采用溶剂萃取法和膜法提取 6-APA以提高 6-APA的结晶纯度。但是溶 剂萃取法中 6-APA 降解损失严重，而目前膜法的成本较高。我们拟采用树脂法工艺提取 6-APA，因此研究了树脂对 6-APA的吸附行为，这对利用树脂法有效地提取 6-APA具有很 大的指导意义。在弱碱性条件下，弱碱性阴离子交换树脂对 6-APA的吸附率较高，本文就 IRA67树脂对 6．APA的静态吸附性能进行了探讨。 2实验部分 2．1 主要药品及仪器 IRA67凝胶型丙烯酸系弱碱性阴离子交换树脂 (美国罗门哈斯公司)：6-APA晶体 (江 西东风制药厂提供)；HPLC高效液相色谱仪 (美国 Waters Maxima系统)。 ‘ 收稿日期：2002年 I2月4日 项目基金 福建省科技重点项目(2000-1-01 5)、教育部科技重点项目(00076)．福建省青年科技人才创新项~1(200I-J-056) 4'~ti~5／" ~ (1978一)．女。福建省人。助教 “通信联络人 Tel：(0592)2184520．E-mail：hcjin~(mu．edu．cn． r 维普资讯 http://www.cqvip.com ·278· Ion Exchange and Adsorption 2003年 6月 2．2 6-APA的分析方法 高效液相色谱法【 J 2．3 实验方法 1．配制 5种不同浓度的6-APA水溶液，浓度分别为3．00mg／ml，7．00mg／ml，l 1．00mg／ml， 15．00mg／ml，20。00mg／ml。氨水调节溶液 pH为 8．0左右。 2．分别量取 5份 l5ml经预处理后的IRA67湿树脂，放入 100ml上述5种6-APA溶液 中，搅拌并计时，每隔一段时间取样分析，测定溶液的浓度。 1．4 计算方法 树脂吸附量 q=(Co—c1)×V／W 平衡时树脂吸附量 ge：(Co— )×V／W 式中g：吸附量 (mg／ml湿树脂)；Co：溶液起始浓度 (mg／m1)： 6-APA溶液体积 (m0； 树脂的量 (mI)；C，：t时刻液相中 6-APA 的浓度 (mg／m1)； ：平衡时液相中 6-APA 的浓度 (mg／m1)。 2结果与讨论 2．1 吸附曲线 (静态交换动力学曲线) 吸附剂在液相中进行吸附时，严格说来，实质是溶剂与被吸附组分对吸附剂的“竞争”， 当溶剂的吸附作用可忽略时，按照单组分吸附来处理。吸附曲线 (静态交换动力学曲线) 是表征树脂对被吸附组分的吸附量随时间变化的情况。 一 。 ◆一 ·Cfi-APA-3tI1． 一 ·II,-··C6．,hP&-7∞ — — ●一 C6-APA-Il I．omlJ／ml一 ·x 一 ·C6-APA-I，∞ — — - 一 C6-APA-2O I．o q 图 l IRA67树脂对不同浓度 6-APA溶液的 吸附动力学曲线 O 5 l0 l5 2O 25 C6·APA(mg／m1) 图2 IRA67树膳吸附量随 6-APA溶液浓度 变化的关系图 _ ∞ 如 加 m 0 一一ll盖Ev 弘 ” 9 o 一一tl E一 维普资讯 http://www.cqvip.com 维普资讯 http://www.cqvip.com ·280· Ion Exchange and Adsorption 兰 鱼 从图4中明显看出IRA67树脂的吸附等温线符合 Langmiur等温线型且是优惠吸附。 为进一步验证该结果，我们分别用Langmuir式和Freundlich式对表2中实验结果进行线性 回归。方法如下【4l：将 Langmuir式和 Freundlich式化为线性方程，即 l m和 lnq=lnK+(1／n)lnC，然后再用最小二乘法进行线性回归。分别以 l／q对 1／(7、lnq对 lnC作图· O．2O O．15 0．10 O．O5 O．o0 0．O0 0．10 0．2O 0．30 0．4O 0．5O I／C， 图 5 IRA67吸附等温线线性回归(Langmuir型) 4．o0 3．5O 3．OO 一 2．5O 2．OO 1．5O O．5O 1．OO 1．5O 2．o0 2．5O 3．o0 InC。 图 6 IRA67吸附等温线线性回归(Freundlich型) 从上述两个等温线的线性拟合图 (图 5、图 6)可以看出，无论是 Langmuir式还是 Freundlich式的线性拟合，其结果均为理想。但从直线相关系数 R来看， L)：o．9959> R~n=O．988l说明用 Langmuir式拟合更合适。这表明，6-APA分子在 IRA67树脂上以单分 子形态呈单层吸附。 根据 Langmuir吸附等温线，图 5的直线方程为：l／q=0．3787C +0．0092。即 6-APA在 IRA67树脂上的吸附等温式为：q=C／(O．3787+0．0092C) 3结 论 从吸附等温线和线性回归上验证了IRA67树脂对 6-APA的吸附符合 Langmuir吸附模 型，IRA67树脂对 6-APA吸附的 Langmuir吸附等温式为 q=C／(O．3787+0．0092C)。 参考文献 【l】王晓丽，沈阳化工 【J】，1995，3：38 【2】Adlard M． ，Gordong B．M．，Keshavard ，et a1．，Biotechno1．Tech．【J】，1991，5(2)：121 【3】王秀英，分析测试学报 【J】，1995，l4(4)：79 [4】李剑君，李稳宏，高 新 等，西安交通大学学报 【J】，2000，34(4)：78 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 19卷第 3期 离 子 交 换 与 吸 附 ·28l· STUDY OF THE ADSORPTION OF 6．AM INOPENICILLANIC ACID 0N IRA67 W EAK BASIC ANION EXCHANGE RESIN ZENG Birong LIAO Zhinan XIA Haiping2 DING Matai2 HE Xumin LAN Weiguang2 】Department ofchemistry,xiamen 361005,China 2 Department ofmaterial science andengineering,Xiamen University,xiamen 361005，China Abstract：The adsorption behavior of 6一aminopenicIllanic acid(6．APA)on weak basic anion exchange resin IRA67 was studied．The 6-APA concentration of aqueous solution Was from 3．00mg／ml to 20．00mg／m1．All experiments were carried out under 25"C and at pH 8 ．0．Through static exchan ge experiments，static exchange kinetics CHI Ve an d adsorption isothel m were measured．Further more，the expression of adsorption isothermal eq uation an d the constant of adsorption rate were determined．The linear regression of IRA67’S isotherm Was done by using Langmuir equation an d Freundlich equation．The result showed that the adsorption of 6-APA fired the Langmuir mode1． Keywords：6-aminopenicillanic acid(6一APA)；weak basic anion．exchange resin IRA67： Lan gmuir model；Freundlich model；adsorption isotherm ． 厂 维普资讯 http://www.cqvip.com