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3-氨基苯硼酸接枝硅胶选择性吸附木糖制备高纯度桑枝低聚木糖的研究
摘要 桑枝木聚糖经木聚糖酶催化水解可生成高附加值的低聚木糖,但传统分离手段难以去除酶解产物中含有的少量木糖,限制了高纯度桑枝低聚木糖的应用。为实现桑枝木聚糖酶解液中木糖的选择性去除,以3-氨基苯硼酸(3-aminophenylboronic acid,APBA)为功能单体、戊二醛为交联剂、硅胶为载体,通过醛胺缩合反应制备3-氨基苯硼酸接枝硅胶(APBA-SiO2)新型吸附剂,研究其吸附性能及其分离过程规律。FTIR与XPS表征结果表明,APBA-SiO2表面存在典型的B—O特征,并检测到戊二醛交联特征信号,证明了其结构构筑的有效性。在pH 8.5、温度30 ℃、木糖质量浓度5 mg/mL条件下,该吸附剂对木糖的最大吸附量为51.43 mg/g;在木糖与低聚木糖共存体系中,该吸附剂对木糖表现出吸附选择性,选择性因数为10.29;热力学分析表明,其吸附过程为吸热型自发反应(ΔG0<0,ΔH0>0,ΔS0>0),动力学分析表明,其吸附行为符合准一级模型(R2=0.988 7),说明吸附过程主要受表面活性位点的占据速率控制。该吸附剂在pH 1.0条件下对木糖的解吸率高达94.58%,经重复使用10次后其吸附性能仍保持在80%以上。将该吸附剂应用于桑枝木聚糖酶解液的纯化处理,其中低聚木糖的纯度由79.50%提升至98.57%,表明其可有效选择性去除桑枝木聚糖酶解液中的木糖。3-氨基苯硼酸接枝硅胶选择性吸附木糖制备高纯度桑枝低聚木糖为桑枝高附加值利用提供了新的思路。