丁 叶，郝 宁

(南京工业大学生物与制药工程学院，江苏南京211800)



离子交换吸附L-瓜氨酸的热力学和动力学

丁 叶，郝 宁

(南京工业大学生物与制药工程学院，江苏南京211800)

研究不同树脂对L-瓜氨酸的吸附能力，发现D001树脂对L-瓜氨酸的吸附效果最好。采用静态吸附法研究L-瓜氨酸在D001型阳离子交换树脂上的热力学和动力学特性，考察不同温度、pH和溶液初始浓度对离子交换过程的影响。结果表明：L-瓜氨酸在D001型阳离子交换树脂上的吸附等温线符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程，其中，Langmuir吸附方程能更好地描述该过程。吸附过程焓变ΔH=-45.01 kJ/mol(<0)，说明该吸附过程放热。树脂对L-瓜氨酸的吸附过程速度控制步骤为颗粒扩散。随着温度升高，树脂的最大平衡吸附量减小；当pH=6时，树脂达到最大吸附量135.5 mg/g；L-瓜氨酸溶液初始质量浓度为8 g/L时，扩散系数达到最大，为8.53×10-3,吸附速率最快。

L-瓜氨酸;离子交换树脂;Corynebacteriumglutamicum;动力学;热力学

L-瓜氨酸是一种非蛋白质氨基酸，具有重要的医药价值，已被广泛应用于医药、保健品和食品等领域，具有提高男性性功能、抗衰老、增强免疫力、防治前列腺疾病等功能[1-4]。在L-瓜氨酸的生产中，分离纯化是至关重要的步骤。因此，能否有效地从发酵液中分离提纯L-瓜氨酸具有重要的意义。

目前，从发酵液中分离L-瓜氨酸的主要方法有结晶法、膜分离法、有机溶剂萃取法和离子交换法。这些方法各有特点：结晶法收率偏低，膜分离法在应用时膜孔容易堵塞、污染；有机溶剂萃取法虽然操作简单，但是L-瓜氨酸难溶于有机溶剂，且使用有机溶剂易造成环境污染；离子交换法具有工艺简单、使用寿命长、吸附容量大、再生简便等优点常被用于工业化生产中[5-8]。

因此，研究L-瓜氨酸在树脂上的动力学参数、热力学参数、吸附平衡性能是分离纯化过程设计、控制和优化的重要参数[9-10]。……