離子排斥色譜法分離提純發(fā)酵液中的乳酸.pdf

1、乳酸(LacticAcid)是一種重要的多用途有機(jī)酸之一，按其構(gòu)型及旋光性可分為L(zhǎng)—乳酸、D—乳酸、DL—乳酸三類(lèi)。L—乳酸的聚合物—聚乳酸是一種無(wú)毒高分子新材料，在環(huán)境中可以自動(dòng)降解，被產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為新世紀(jì)最有發(fā)展前途的新型材料。目前，國(guó)產(chǎn)乳酸95％以上均為DL—乳酸，能生產(chǎn)L—乳酸的廠(chǎng)家不多，而且產(chǎn)品普遍純度不高。本課題與河南金丹乳酸有限公司合作，致力于發(fā)酵L—乳酸后處理工序中乳酸和葡萄糖的分離研究。 本課題采用離子排斥色譜來(lái)分

2、離乳酸和葡萄糖。鑒于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上有售的離子排斥固定相均為國(guó)外進(jìn)口，工業(yè)化成本過(guò)高，嘗試自己合成離子排斥色譜固定相。在苯乙烯(St)與二乙烯苯(DVB)的共聚中，加入另一種極性單體—甲基丙烯酸甲酯(MMA)，通過(guò)苯環(huán)的磺化和酯的水解引入磺酸基團(tuán)和羧酸基團(tuán)。 固定相的本體是St/MMA/DVB三元交聯(lián)共聚物，共聚物交聯(lián)結(jié)構(gòu)的不均勻，會(huì)降低樹(shù)脂的使用壽命。通過(guò)對(duì)St/MMA/DVB三元均勻共聚進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)MMA對(duì)St和DVB的聚合速率

3、都有加速作用，其中對(duì)St的加速作用又明顯大于對(duì)DVB的加速作用，當(dāng)MMA質(zhì)量濃度為40.0％時(shí)，能明顯改善聚苯乙烯型樹(shù)脂交聯(lián)不均勻的情況。DVB濃度從6.04％增加到19.20％時(shí)，DVB與St、MMA反應(yīng)速率的差異增加了近1.5倍，即在高交聯(lián)體系中，樹(shù)脂交聯(lián)不均勻的情況會(huì)變嚴(yán)重。 其次，對(duì)固定相多功能基的定量化控制進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)St/MMA原料配比、硫酸濃度和氫氧化鈉這三個(gè)主要因素做四水平的正交實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)用同一濃度的硫酸磺化

4、的樹(shù)脂，磺化程度近似；而且當(dāng)氫氧化鈉大于20％時(shí)，樹(shù)脂的水解程度趨于一恒定值?？偨Y(jié)出定量引入兩種官能團(tuán)的規(guī)律：在St和MMA的原料配比為1.88X時(shí)，應(yīng)該用95％硫酸磺化；在St和MMA的原料配比為2.04X時(shí)，應(yīng)該用85％硫酸磺化(X為固定相上磺酸基與羧酸基的比)。 最后，研究了乳酸和葡萄糖色譜分離工藝。葡萄糖和乳酸的分離度隨固定相羧酸基含量增加，先上升后下降，當(dāng)羧酸基含量小于30％E1寸，兩者的分離度都大于1.5，實(shí)現(xiàn)完全分