吸附树脂及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于天然产物有效成分的提取和分离技术领域，具体地，设及吸附树脂及 其制备方法和用途。
【背景技术】
[0002] 近半个世纪W来，科学家致力于寻找口感与薦糖相似，但摄入能量值更低的甜味 剂来代替薦糖，W减少肥胖和=高的发生。目前，人工合成甜味剂有阿斯己甜、糖精等，然 而，随着生活水平的不断提高，人们开始追求天然绿色的食品，甜菊糖总巧从天然甜味剂中 脱颖而出。甜菊糖总巧是从甜叶菊的叶子中提取的一种高甜度、低热量的新型天然甜味剂， 是继甘薦、甜菜糖之外第=种最具有开发价值的天然薦糖替代品，被誉为"世界第=糖源"。 甜菊糖总巧具有安全低热、口感优良、无毒无害等优点，其甜度是薦糖的200~300倍，热 值仅为薦糖的1/300。早在500多年前，甜叶菊就被己拉圭居民用来制作甜茶。在南美和 部分亚洲国家如：中国、日本、韩国等在上世纪就已批准甜菊糖作为食品添加剂。2008年6 月联合国FAO和W册的巧CFA组织正式批准了甜菊糖总巧作为食品添加剂的合法性，同年 12月美国FDA确认了甜菊糖总巧的组分之一莱鲍迪巧A(RA)的安全性。我国于1999年修 订的甜菊糖总巧标准（GB8270-1999)也声明甜菊糖总巧可W作为食品添加剂不限量使用。 目前，甜菊糖总巧在食品、药品、精细化学品等领域已经得到初步应用，其成本仅为薦糖的 30 %~40 %，它的甜度高、成本低等特点使其受到各个领域的普遍青睐。
[0003] 在甜菊糖总巧提取纯化的方法中，吸附树脂法成本较低，工艺简单，有着广泛的应 用，一般流程为：用水浸取甜菊叶中的甜菊糖总巧，经絮凝过滤、脱盐过程后，用大孔吸附树 脂进行纯化。国外使用的吸附树脂有AmberliteXAD-2、SP850、DiaionHP-20,国内许多厂 商使用AB-8、X-5等吸附树脂，运些树脂的吸附机理基于单一的疏水作用，单一的疏水作用 不仅能吸附甜菊糖总巧分子也能吸附大量的疏水性杂质，使得甜菊糖总巧分子与色素等其 他杂质不易分离，因此上述商品化树脂吸附选择性较差，在吸附甜菊糖总巧的同时也吸附 了大量其他杂质。据文献报道，采用较为亲水的ADS-7树脂提取甜菊糖总巧，可将吸附和脱 色一步完成，树脂的吸附选择性有所提高，但吸附量却明显降低。
[0004] 因此，目前用于提取纯化甜菊糖总巧的技术仍有待改进。
【发明内容】
阳〇化]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的 一个目的在于提出一种高选择性或高吸附量的吸附树脂及其制备方法，W及吸附树脂在提 取纯化甜菊糖总巧中的用途。
[0006] 根据本发明的第一方面，本发明提供了一种吸附树脂。根据本发明的实施例，该吸 附树脂具有式I所示的结构式：
[0007]
[0008] 发明人发现，根据本发明实施例的吸附树脂具有较高的比表面积和机械强度，且 该吸附树脂制备过程中不需要使用毒性强、低沸点、易挥发、易燃的有机溶剂，无毒、安全性 高，而且其能够有效用于提取纯化甜菊糖总巧，表现出非常高的选择性和吸附量，且分离获 得的甜菊糖总巧纯度较高。
[0009] 在本发明的第二方面，本发明提供了一种制备前面所述的吸附树脂的方法。根据 本发明的实施例，该方法包括：将分散剂溶于水中，得到水相；将单体、引发剂和致孔剂混 合，得到油相；使水相与油相接触，得到聚合产物；使聚合产物进行后交联反应，得到吸附 树脂，其中，单体为二乙締苯和苯甲烧双马来酷亚胺。发明人发现，该方法能够快速、有效地 制备获得前面所述的吸附树脂，操作简单、成本较低、易于控制与实现，且该方法不需要使 用有毒、低沸点、易挥发、易燃的有机试剂，环境友好，制备获得的吸附树脂安全无毒，能够 有效用于提取纯化甜菊糖总巧，具有非常高的选择性和吸附性，且分离获得的甜菊糖总巧 纯度较高。
[0010] 根据本发明的实施例，分散剂为聚乙締醇和明胶中的至少一种。
[0011] 根据本发明的实施例，在水相中，分散剂的质量浓度为0. 5~2%。
[0012] 根据本发明的实施例，在油相中，二乙締苯和苯甲烧双马来酷亚胺的质量比为 (1~5):巧~5)。
[0013] 根据本发明的实施例，在油相中，致孔剂、引发剂与单体的质量比为（1~2): (0. 005 ~0. 02) :1。
[0014] 根据本发明的实施例，引发剂为偶氮二异下腊或过氧化二苯甲酯。
[0015] 根据本发明的实施例，致孔剂为甲苯和正庚烧的混合物，其中，甲苯和正庚烧的质 量比为1 :(1~3)。
[0016] 根据本发明的实施例，使水相与油相接触，得到聚合产物进一步包括：将油相和水 相按照体积比为1 : (1~5)的比例混合，得到反应混合物，使反应混合物在揽拌、60~80摄 氏度条件下反应2~8小时，然后使所得到的反应液在揽拌、80~90摄氏度条件下继续反 应5~8小时，得到第一产物混合物；将第一产物混合物进行依次进行过滤、洗涂、惊干、索 式提取及干燥，得到聚合产物。
[0017] 根据本发明的实施例，使聚合产物进行后交联反应，得到吸附树脂进一步包括：将 有机溶剂和聚合产物按照质量比为（3~8) :I的比例混合，使聚合产物溶胀，得到溶胀混合 物；将傅克催化剂加入溶胀混合物中，并使所得到的混合物在60~120摄氏度下反应6~ 12小时，得到第二反应混合物；对第二反应混合物依次进行过滤、洗涂浸泡及干燥，得到吸 附树脂。
[001引根据本发明的实施例，有机溶剂为选自二氯甲烧、S氯甲烧、乙腊、甲苯、正庚烧、 二甲基甲酯胺、四氨巧喃和石油酸中的至少一种。
[0019] 根据本发明的实施例，傅克催化剂为选自无水=氯化铁、二氯化铁、氯化儘、氯化 铭、氯化儀、氯化钻、氯化锋、氯化锡和氯化儀中的至少一种。
[0020] 在本发明的第=方面，本发明提供了一种吸附树脂。根据本发明的实施例，该吸附 树脂是通过前面所述的制备吸附树脂的方法制备的。根据本发明实施例的吸附树脂具有较 高的比表面积和机械强度，且该吸附树脂制备过程中不需要使用毒性强、低沸点、易挥发、 易燃的有机溶剂，无毒、安全性高，而且其能够有效用于提取纯化甜菊糖总巧，表现出非常 高的选择性和吸附量，且分离获得的甜菊糖总巧纯度较高。
[0021] 在本发明的第四方面，本发明提供了前面所述的吸附树脂在提取纯化甜菊糖总巧 中的用途。将根据本发明实施例的吸附树脂应用于提取纯化甜菊糖总巧时，具有非常高的 选择性和吸附量，且分离获得的甜菊糖总巧纯度较高，可达到80~90%。
[0022] 在本发明的第五方面，本发明提供了一种提取纯化甜菊糖总巧的方法。根据本发 明的实施例，该方法包括：将甜叶菊叶片依次进行用水浸提、絮凝、过滤、脱盐和脱色，得到 上柱液；使上柱液流过吸附柱，得到吸附有甜菊糖总巧的吸附柱；利用水对吸附有甜菊糖 总巧的吸附柱进行清洗，得到经过清洗的吸附柱；利用洗脱剂对经过清洗的吸附柱进行解 吸处理，得到洗脱溶液；将洗脱溶液进行旋转蒸发，得到甜菊糖总巧，其中，吸附柱中装填有 前面所述的吸附树脂。发明人发现，利用该方法提取纯化甜菊糖总巧，操作简单、方便，成本 低廉，根据本发明实施例的吸附树脂具有十分高的选择性和吸附量，获得的甜菊糖总巧纯 度较高。
[002引根据本发明的实施例，在上柱液中，甜菊糖总巧的浓度为8~15111旨/111以并且上柱 液的抑值为7. 5~9. 5。
[0024] 根据本发明的实施例，吸附柱的直径和柱长的比为1 :巧~20)。 阳0巧]根据本发明的实施例，上柱液流过吸附柱的流速为0. 5~2. 0BVA，并且上柱液的 用量为吸附柱中吸附树脂体积的10~20倍。
[00%] 根据本发明的实施例，洗脱剂为体积浓度为60~90%的乙醇水溶液，且洗脱剂的 用量为吸附柱中吸附树脂体积的3~6倍。
[0027] 本发明至少具有W下有益效果：
[002引本发明利用悬浮聚合方法对工业二乙締苯值VB)和极性单体苯甲烧双马来酷亚 胺度进行共聚制备初始共聚物PBMI-DVB吸附树脂，然后在化iecM-化afts催化剂的 作用下进行悬挂双键后交联反应，生成高比表面的后交联大孔吸附树脂PBMI-DVBpc。由于 反应过程不需要使用甲基氯甲酸等有毒交联剂，反应工艺简单，后交联可有效提高树脂的 比表面积和机械强度。将制备获得的后交联大孔吸附树脂PBMI-DVBpc用于甜叶菊中甜菊 糖总巧的分离纯化，与商品化AB-8W及XAD-4树脂相比，其提取物中甜菊巧的纯度大大提 高。另外，本发明工艺简单、环境友好、生产成本低，避免了现有分离工艺中使用大量强毒 性、低沸点、易挥发、易燃的有机溶剂且分离工艺烦琐等缺陷。根据本发明实施例的后交联 树脂可重复使用，吸附选择性和吸附容量具有极大的改善，大大提高了生产效率，具有良好 的工业化应用前景。
【附图说明】
[0029] 图1显示了根据本发明实施例的制备吸附树脂的方法的流程示意图；
[0030] 图2显示了根据本发明实施例的大孔吸附树脂PBMI-DVB的合成路线图；
[0031] 图3显示了根据本发明实施例的后交联大孔吸附树脂PBMI-DVBpc的合成路线 图；
[0032] 图4显示了根据本发明实施例的提取纯化甜菊糖总巧的方法的流程示意图；
[0033] 图5显示了根据本发明实施例的大孔吸附树脂PBMI-DVB和后交联大孔吸附树脂 PBMI-DVBpc的傅里叶转换红外光谱图；
[0034] 图6显示了根据本发明实施例的大孔吸附树脂PBMI-DVB和后交联大孔吸附树脂 PBMI-DVBpc的扫描电子显微镜照片。
【具体实施方式】
[0035] 下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发 明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文 献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均 为可W通过市购获得的常规产品。
[0036] 根据本发明的第一方面，本发明提供了一种吸附树脂。根据本发明的实施例，该吸 附树脂具