Адсорбционные методы, применяемые в фитохимии

Адсорбцион­ные процессы, используемые в фитохимическом производстве, служат, во-первых, для очистки химико-фармацевтических препаратов, при ко­торых адсорбентом поглощаются примеси и сопутствующие вещества, загрязняющие продукт, во-вторых, для выделения химико-фармацевти­ческих препаратов из растворов, содержащих сопутствующие вещества, причем адсорбентом поглощается лекарственное вещество, которое затем выделяется в чистом виде. Адсорбционные процессы в фитохимии в основном используются при выделении алкалоидов.

Для осуществления процесса адсорбент должен хорошо адсорби­ровать алкалоид в одних условиях и плохо в других. Известно два вида адсорбции — молекулярная и ионообменная. В первом случае про­исходит переход молекулы растворенного вещества из подвижной жид­кой фазы в неподвижную твердую. Адсорбция осуществляется на по­верхности твердого адсорбента без химической реакции. Адсорбция идет на поверхности не только адсорбента, но и внутренних микропор.

Во втором случае происходит обмен органических ионов растворен­ного вещества с ионами адсорбента, т. е. химическая реакция на поверх­ности ионита. Адсорбент и условия адсорбции должны быть выбраны так, чтобы адсорбция извлекаемого вещества была избирательной и максимальной. Десорбирующий растворитель и условия десорбции должны обеспечивать минимальную адсорбцию из элюирующего рас­твора. Выбор молекулярного или ионного адсорбента зависит от формы извлекаемого вещества и примесей в растворе. Если извлекаемое веще­ство находится в ионной форме, а примеси—главным образом в моле­кулярной форме, то применяют ионообменные адсорбенты (иониты). При обратном соотношении применяют молекулярные адсорбенты. При одинаковом состоянии извлекаемого вещества и примесей, ионном или молекулярном, адсорбент выбирают в зависимости от возможности пре­вращения извлекаемого вещества в состояние, отличное от состояния примесей. Процесс сводится к адсорбции вещества на твердом адсор­бенте и десорбции промыванием (элюирование) в подходящем раство­рителе с последующим выделением. При применении адсорбционных методов в фитохимии достигнуты определенные успехи в производстве морфина из маковой коробочки, цитизина из травы термопсиса и др.

Рациональная адсорбционная технология предполагает осуществле­ние процесса адсорбции при максимальном извлечении вещества из вод­ного раствора и наибольшем использовании обменной емкости адсор­бента. Максимальное извлечение вещества из адсорбента должно осу­ществляться с наибольшей концентрацией элюата. Этим условиям удов­летворяет динамический противоток на стадиях адсорбции и десорбции. Он достигается при адсорбции пропусканием раствора через неподвиж­ный слой сорбента до «проскока» извлекаемого вещества в конце слоя сорбента и до насыщения в начале слоя. При десорбции элюирующий растворитель пропускается через неподвижный слой сорбента до насыщения элюата в конце слоя сорбента и до истощения сорбента в начале слоя. Это осуществляется путем съема головного адсорбента при про­скоке, подстановки адсорбентов в хвосте адсорбционной колонны и пе­редачи головного адсорбента на линию десорбции. Непрерывная работа адсорбционно-десорбционной установки основана на том, что в устано­вившемся режиме перемещение адсорбентов на одну позицию на стади­ях адсорбции, десорбции и регенерации осуществляется одновременно. График работы установки определяется временем съема и подставки адсорбентов на линии адсорбции.

Регенерация адсорбента достигается последовательной промывкой водой и регенерирующим растворителем: например, щелочью, кис­лотой и т, д.