Studie über den Prozess und die Leistung der Abtrennung von Oleuropein durch anionische Harze
Olea europaea L. ist ein immergrüner Baum, der zur Familie der Oleaceae und zur Gattung der Oleaceae gehört. Er wird in China und den Mittelmeerländern in großem Umfang angebaut und ist in diesen Ländern und Regionen eine der wichtigsten landwirtschaftlichen Nutzpflanzen. Gegenwärtig konzentrieren sich Entwicklung und Nutzung der Olivenressourcen hauptsächlich auf die Nutzung der Früchte, während die Olivenblätter als Abfall in den Plantagen zurückgelassen werden, was eine große Ressourcenverschwendung bedeutet. Moderne Forschungen haben ergeben, dass Olivenblätter reichlich Iridoidglykoside, Phenole, pentazyklische Triterpenoide und Flavonoide enthalten. Unter ihnen ist Oleuropein (OL) die aktivste Substanz, die antioxidative, antivirale, bakterientötende und entzündungshemmende, blutzuckersenkende, blutdrucksenkende, krebshemmende und andere Wirkungen hat und in Lebensmitteln, Medizin, Kosmetik und anderen Bereichen weit verbreitet ist. OL gehört zur Klasse der Iridoidglykoside, die in Lösungsmitteln wie Wasser, Ethanol und Methanol leicht löslich sind. Sie können unter Bedingungen wie Säure, Alkali, hohen Temperaturen und Licht leicht in Hydroxytyrosol zersetzt werden.
Zu den wichtigsten Methoden zur Abtrennung von OL gehören derzeit die Adsorption mit makroporösen Harzen, die Hochgeschwindigkeits-Gegenstromextraktion und die überkritische Extraktion. Die Hochgeschwindigkeits-Gegenstromextraktion und die überkritische Extraktion haben bessere Trenneffekte und können hochreines OL gewinnen. Diese beiden Methoden erfordern jedoch einen hohen apparativen und personellen Aufwand und eignen sich nicht für die industrielle Produktion im großen Maßstab. Makroporöses Harz hat eine poröse Struktur und eine ausgezeichnete Adsorptionsleistung und wird häufig für die Anreicherung, Trennung und Reinigung von Pflanzenwirkstoffen verwendet. Der Hauptmechanismus der Anreicherung und Abtrennung von OL durch makroporöse Harze besteht darin, dass die beiden unter bestimmten Bedingungen durch Wasserstoffbrückenbindungen und Van-der-Waals-Kräfte reversible Wechselwirkungen eingehen können, wodurch sie selektiv aus der Extraktionslösung angereichert und abgetrennt werden. In den letzten Jahren haben sich viele Wissenschaftler auf die Anreicherung und Abtrennung von OL in Olivenblattextrakten unter Verwendung unpolarer und schwach polarer Harze konzentriert. Tian et al. verwendeten das makroporöse Harz D101 zur Anreicherung und Abtrennung von OL und erhielten ein OL-Produkt mit einer Reinheit von 63,43% durch Ethylacetat-Extraktion. Wang et al. verwendeten AB-8-Harz zur Anreicherung und Abtrennung von OL, und die Reinheit stieg von 9,16% auf 20,38%. Sahin et al. fanden heraus, dass der Mechanismus der Adsorption von OL durch das Harz XAD 7HP einer Kinetik quasi zweiter Ordnung entspricht. Liu et al. fanden heraus, dass der Mechanismus der Anreicherung von OL durch das makroporöse Adsorptionsharz BMKX-4 einer Kinetik quasi zweiter Ordnung und dem Freundlich-Modell entspricht und die Reinheit von OL auf 47,59% erhöht. Theoretisch gehört OL zu den polyphenolischen Verbindungen, und der Adsorptionsmechanismus des anionischen Harzes kann seine Anreicherung und Trennung erreichen. Es gibt jedoch keine Berichte über die Erforschung der Abtrennung von OL durch Anionenharze. Daher haben wir das Anionenharz (LX-68M) verwendet, um die statischen und dynamischen Adsorptions- und Desorptionseigenschaften von OL zu untersuchen und die Leckagekurve, die Elutionskurve und die Stabilität der Anionenharzregeneration von OL weiter zu untersuchen, um eine theoretische Referenz für die Anreicherung, Trennung und Reinigung von OL und ähnlichen Naturprodukten durch Anionenharz zu liefern.

Die Ergebnisse des isothermen Adsorptionsexperiments zeigen, dass das isotherme Adsorptionsmodell nach Freundlich den Prozess der Adsorption von OL durch LX-68M-Harz bei der Versuchstemperatur gut beschreiben kann, mit einem Korrelationskoeffizienten R2=0,9642, was darauf hinweist, dass die Adsorption günstig ist. Die Adsorption von OL durch LX-68M-Harz entspricht eher der Pseudokinetik zweiter Ordnung mit R2=0,9934, was darauf hinweist, dass die Adsorption von OL durch LX-68M-Harz gleichzeitig durch physikalische Adsorption und chemische Adsorption erfolgt, wobei die chemische Adsorption der Hauptmechanismus ist. Der Mechanismus könnte in der Bildung chemischer Bindungen zwischen den funktionellen Gruppen des Harzes und OL bestehen. Die optimalen Trennbedingungen, die durch statische und dynamische Adsorptions- und Desorptionsexperimente ermittelt wurden, sind: Extraktionskonzentration von 0,25 g/ml, Elutionsmittel 45% Ethanol, Beladungsrate von 2,0 BV/h, Beladungsvolumen von 6.0BV, Desorptionsrate von 2,0BV/h und Desorptionsvolumen von 10,0BV; Zu diesem Zeitpunkt betrugen die Adsorptionsrate und die Desorptionsrate 86,86% bzw. 87,08%, und die Reinheit des erhaltenen OL betrug 52,33%. Nach 4 Zyklen der Harzadsorption und -desorption betrug die Adsorptionseffizienz 54,9%. Nach der Regeneration erreichte die Adsorptionsrate 93,1% der anfänglichen Adsorptionsrate, was darauf hinweist, dass das Harz auch nach der Regeneration noch eine gute Adsorptionsleistung aufweist. Die obigen Ergebnisse zeigen, dass das LX-68M-Harz eine gute Anreicherung, Abtrennung und Reinigungsleistung für OL aufweist. Im Vergleich zu bestehenden Verfahren arbeitet dieses Verfahren bei Raumtemperatur und Druck, ist sicher und einfach und verwendet umweltfreundliche und ungiftige Lösungsmittel. Es kann eine theoretische Forschungsgrundlage und technische Unterstützung für die Anwendung von anionischen Harzen bei der industriellen Trennung und Reinigung von OL und ähnlichen Naturprodukten bieten. Obwohl in dieser Studie der Adsorptionsprozess von LX-68M-Harz an OL untersucht wurde, kann das konkurrierende Adsorptionsverhalten zwischen Verunreinigungen und OL auch einen gewissen Einfluss auf die Trennungseffizienz haben. Daher sind weitere Forschungen erforderlich, um den entsprechenden Adsorptionsmechanismus zu bestimmen und eine theoretische Grundlage für die weitere Entwicklung und Nutzung von LX-68M-Harz zu schaffen.