离子交换树脂广泛应用于化工生产、食品工业、医药工业、环境保护等许多领域。离子交换树脂进行交换、吸附、络合，从而达到分离、提纯、富集等效果。而动物、植物、微生物及其代谢产物中的某种化学成分是天然药物和天然食品添加剂的重要来源。下面就跟着小编一起了解离子交换树脂吧！

由于这些有用的成分往往含量较低，并与许多其他化学成分共存，其提取分离是一项非常烦琐而艰巨的工作。溶剂提取分离技术是天然产物提取分离的经典技术，但溶剂耗量大，分离效率低，环境污染严重，操作..性差，因此一般仅适用于实验室小量样品的制备，而不适用于大批量工业生产。随着分离科学与技术的进步，树脂提取分离技术在天然产物提取分离中的应用日渐增加。

一、离子交换树脂法提取分离氨基酸

氨基酸为两性化合物，含有可形成正离子的氨 基和可形成负离子的羧基。因此，阳离子交换树脂和阴离子交换树脂均可对其进行分离和纯化。天然氨基酸主要来源于蛋白质水解液或微生物发酵液，随其来源不同，体系中氨基酸的含量与半生杂质的类型也有所区别，因而提取分离工艺也不尽相同。离子交换树脂从蛋白质水解液中提取分离氨基酸的工艺如下图：

而自然界中尚存在大量的非蛋白氨酸，具有药用价值的就有40余种。如美舌藻中的海人草酸、使君子种子中的使君子氨酸和南瓜子中的南瓜子氨酸，均具有驱蛔虫作用的中草药有效成分，均可用温水、乙醇或乙酸的水溶液提取，树脂进行富集和纯化而得到高纯度的产品。

混合氨基酸一般在树脂上分离纯氨基酸组分，其分离原理是基于树脂对不同氨基酸的选择性。选择性大小的顺序为：碱性氨基酸＞中性氨基酸＞酸性氨基酸。当解吸时，氨基酸流出顺序正好相反，酸性氨基酸.先流出树脂柱。决定氨基酸流出顺序的另外一个因素是氨基酸侧链的疏水性。

疏水性越大其在树脂上的保留时间越长。例如：中性氨基酸从专用树脂流出顺序为丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸。因为其疏水性依次增强。

目前，用发酵法可生产谷氨酸、缬氨酸、赖氨酸、丝氨酸、异亮氨酸、精氨酸、组氨酸、脯氨酸、鸟氨酸和瓜氨酸等，阳离子交换树脂是从发酵液中提取分离氨基酸的理想分离材料。例如，黄化聚苯乙烯型阳离子交换树脂分离纯化L-缬氨酸，专用树脂分离L-赖氨酸，专用树脂从等电点结晶母液中回收L-谷氨酸，均取得了比较好的效果。

二、离子交换树脂法提取纯化抗生素

在发酵液中，抗生素的浓度很低，提取时溶剂消耗高，效率低。利用离子交换树脂可以选择性地吸附分离多种离子型抗生素，不仅回收率高，而且产品纯度好。抗生素分子中往往含有多种化学基团，在强酸或强碱条件下容易发生化学变化，导致药理活性丧失。

提取分离的离子交换树脂或弱碱性阴离子交换树脂。

偶尔用到强酸或强碱树脂，通常也先将阳离子交换树脂转化为Na+或NH4+，将阴离子交换树脂转化为Cl-型或SO42-型。

离子交换树脂对抗生素离子有较大的选择性，选择系数比无机离子如Na+或Cl-等往往要高出1~3个数量级。

抗生素离子与离子交换树脂能以多种键型发生吸附作用。除正常的离子静电作用外，抗生素与树脂骨架间的疏水作用、抗生素分子中极性基团与树脂上化学基团的氢键或偶极键作用等对提高其选择性起着重要作用。抗生素的分子体积较大，大孔网状树脂有利于大分子的扩散与吸附，有较大的吸附量。因此适于提取分离抗生素。

一些抗生素提取纯化所用树脂的类型可列举为：弱酸树脂分离碳霉素、金霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素、新霉素、粘杆霉素、杆菌肽、万古霉素、巴龙霉素、先锋霉素、肉桂霉素、庆大霉素；弱碱树脂分离先锋霉素C；强碱树脂分离新生霉素、土霉素；强碱树脂分离（Cl-）肉瘤霉素；强酸树脂分离春雷霉素、结核霉素、卷曲霉素、抗生素8510；强酸树脂分离（Na+）；夹竹桃霉素、红霉素。

三、离子交换树脂法提取分离蛋白质、酶和多肽

蛋白质、酶和多肽是由α–氨基酸缩合而成的生物高分子。由于某些氨基酸残基含有羧基或碱基，使这些生物高分子成为两性物质。蛋白质和酶在强酸或强碱条件下不稳定，强烈的疏水作用也会使其变性，因此所用的树脂应当是亲水的弱酸树脂或弱碱树脂。

例如，聚丙烯酸系列的弱酸树脂，或者以纤维素、葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶为载体的弱酸或弱碱树脂等均适用于生物高分子的分离与纯化。

离子交换树脂内容不多，但是小编希望能对各位有所帮助。