[发明专利]一种利用双峰孔两性后交联树脂分离葡萄糖二酸的方法

说明书

本发明公开了一种利用双峰孔两性后交联树脂分离葡萄糖二酸的方法。本发明所述双峰孔两性后交联树脂主要由具有介孔结构的前驱体树脂，经过傅克烷基化反应，树脂内部孔径得到切分形成微孔和介孔；所述双峰孔两性后交联树脂的比表面积为300～800msupgt;2/supgt;/g；所述微孔所占比表面积为150～500msupgt;2/supgt;/g；所述介孔所占比表面积为100～300msupgt;2/supgt;/g。本发明制备的双峰孔两性后交联树脂具有双峰孔分布孔结构，对葡萄糖二酸的吸附容量大、选择性高，吸附后用热水容易洗脱，可以作为一种新型的吸附介质用于从发酵液中分离葡萄糖二酸。

技术领域

本发明涉及树脂制备技术领域，尤其涉及一种利用双峰孔两性后交联树脂分离葡萄糖二酸的方法。

背景技术

葡萄糖二酸是一种平台型化合物，能降低患癌的风险，还能络合金属离子，有生物可降解性特点，在医药、化工、材料等领域有广泛的应用。医药行业中，葡萄糖二酸能在一定程度上能调控体内激素，提高人体免疫力，降低血清中胆固醇含量和保护心血管。化工行业中，葡萄糖二酸可以作为原料生产家用洗涤剂、防腐剂和混凝土外加剂等。材料行业中，葡萄糖二酸可以作为聚合物合成单元制备聚酰胺类、羟基化尼龙等生物可降解聚合物。

为了满足环保要求及绿色化工的需要，微生物发酵法已经成为主要的制备方法之一。微生物发酵法主要是以葡萄糖为原料，利用大肠杆菌、酵母菌等微生物体内的代谢过程制备葡萄糖二酸，生产周期短，反应温和，减少了氧氮化合物(NOx)等有毒物质的产生，降低了生产成本和环保费用。在发酵液中含有葡萄糖二酸、葡萄糖、肌醇以及葡萄糖醛酸等物质，影响其下游处理，因此从发酵液中分离得到纯度较高的葡萄糖二酸是规模化制备的关键。

常用分离提纯葡萄糖二酸的方法有萃取、膜分离等方法，这些方法虽然能分离纯化葡萄糖二酸，但也存在产品纯度、收率不高、工序多等不足之处。吸附法是一种能耗低、分离效率高的分离方法，可用于有机酸的分离纯化。

吸附法分离葡萄糖二酸主要是基于吸附介质与葡萄糖二酸和其他组分之间的相互作用力的差异性，具有产品纯度高、工艺耗能低、分离效果佳等特点。活性炭能用于吸附分离葡萄糖二酸，但它的吸附是非特异性的，常面临再生困难的情况。相比于活性炭，吸附树脂作为一种多孔材料具有大的吸附容量、高的吸附选择性和良好的重复使用性等特点，是吸附分离葡萄糖二酸的较佳方式之一。已有阴离子交换树脂用于吸附分离葡萄糖二酸的报道，但是该技术工艺需要消耗酸或碱溶液进行洗脱再生，难以满足分离葡萄糖二酸的目的。

后交联树脂作为吸附性能较佳的树脂之一，具有高比表面积、可调孔结构、易于功能化等特点，被视为分离葡萄糖二酸的较佳介质，但关键问题是如何提高对葡萄糖二酸的吸附分离性能。传统后交联树脂表面疏水性强、官能团负载量低，对溶液中的葡萄糖二酸吸附容量低且选择性还较差。此外，后交联树脂的吸附性能还与其孔结构有关。一般的后交联树脂具有大量的微孔，孔结构单一孔径分布，不利于葡萄糖二酸分子在树脂内部孔道的扩散传质。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用双峰孔两性后交联树脂分离葡萄糖二酸的方法。本发明制备的双峰孔两性后交联树脂具有双峰孔分布孔结构，对葡萄糖二酸的吸附容量大、选择性高，吸附后用热水容易洗脱，可以作为一种新型的吸附介质用于从发酵液中分离葡萄糖二酸。

本发明的一个目的是提供一种双峰孔两性后交联树脂，所述双峰孔两性后交联树脂主要由具有介孔结构的前驱体树脂，经过傅克烷基化反应，树脂内部孔径得到切分形成微介孔；所述双峰孔两性后交联树脂包括介孔和微孔；所述双峰孔两性后交联树脂的比表面积为300～800m²/g；

进一步地，所述微孔所占比表面积为150～500m²/g；所述介孔所占比表面积为100～300m²/g。