阳离子交换树脂法提取链霉素

A. 小知识科普离子交换树脂是什么

离子交换树脂的品种很多，因化学组成和结构不同而具有不同的功能和特性，适应于不同的用途。应用树脂要根据工艺要求和物料的性质选用适当的类型和品种。为了让大家更好的使用它，小编今天带大家一起来认识认识离子交换树脂。
离子交换树脂简介
离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架（或基因）名称、基本名称组成。孔隙结构分凝胶型和大孔型两种，凡具有物理孔结构的称大孔型树脂，在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”，分类属碱性的，在名称前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。
离子交换树脂应用领域
1、水处理
水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。
2、食品工业
离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如：高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交换处理，可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。
3、制药行业
制虚空腔药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究亏瞎。
4、合成化学和石油化学工业
在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。
甲基叔丁基醚的制备，就是用大孔型离子交换树脂作催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。
5、环境保护
离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。
6、湿法冶金及其他
离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。
离子交换树脂使用注意事项
1、离子交换树脂含有一定水份，不宜露天存放，储运过程中应保持湿润，以免风干脱水，使树脂破碎，如贮存过程中树脂脱水了，应先用浓食盐水（10%）浸泡，再逐渐稀释，不得直接放入水中，以免树脂急剧膨胀而破碎。
2、冬季储运使用中，应保持在5-40℃的温度环境中，避免过冷或过热，影响质量，若冬季没有保温设备时，可将树脂贮存在食盐水中，食盐水浓度可根据气温而定。
3、离子交换树脂的工业产品中，常含有少量低聚合物和未参加反应的单体，还含有铁、铅、铜等无机杂质，当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时，上述物质就会转入溶液中，影响出水质量，因此，新树脂在使用前必须进行预处理，一般先用水使树脂充分膨胀，然后，对其中的无机杂质（主要是铁的化合物）可用4-5%的稀盐酸除去，有机杂质可用2-4%稀氢氧化钠溶液除去，洗到近中性即可。如在医药制备中使用，须用乙醇浸泡处理。
4、树脂在使用中，防止与金属（如铁、铜等）油污、有机分子微生物、强氧化剂等接触，免使离子交换能力降低，甚至失去功能，因此，须根据情况对树脂进行不定期的活化处理，活化方法可根据污染情况和条件而定，一般阳树脂在软化中易受Fe的污染可用盐酸浸泡，然后逐步稀释，阴树脂易受有机物污染，可用10%NaC1+2-5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗，必要时可用1%双氧水溶液泡数分钟差衫，其它，也可采用酸碱交替处理法，漂白处理法，酒精处理及各种灭菌法等等。
5、新树脂的预处理：离子交换树脂的工业产品中，常含有少量低聚物和未参加反应的单体，还含有铁、铅、铜等无机杂质。当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时，上述物质就会转入溶液中，影响出水质量。因此，新树脂在使用前必须进行预处理。一般先用水使树脂膨胀，然后，对其中的无机杂质（主要是铁的化合物）可用4-5%的稀盐酸除去，有机杂质可用2-4%稀氢氧化钠溶液除去洗到近中性即可。

B. 什么叫做离子交换树脂的再生

1. 离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交版换树脂带有大量的权钠离子。当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。
   
   2.当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫做“再生”。

C. 链霉素的生产过程

分为两大步骤：①菌种发酵，将冷干管或沙土管保存的链霉菌孢子接种到斜面培养基上，于27℃下培养7天。待斜面长满孢子后，制成悬浮液接入装有培养基的摇瓶中，于27℃下培养45～48小时待菌丝生长旺盛后，取若干个摇瓶，合并其中的培养液将其接种于种子罐内已灭菌的培养基中，通入无菌空气搅拌，在罐温27℃下培养62～63小时，然后接入发酵罐内已灭菌的培养基中，通入无菌空气，搅拌培养，在罐温为27℃下，发酵约7～8天。②提取精制，发酵液经酸化、过滤，除去菌丝及固体物，然后中和，通过弱酸型阳离子交换树脂进行离子交换，再用稀硫酸洗脱，收集高浓度洗脱液──链霉素硫酸盐溶液。洗脱液再经磺酸型离子交换树脂脱盐，此时溶液呈酸性，用阴离子树脂中和后，再经活性炭脱色得到精制液（见彩图）。精制液经薄膜浓缩成浓缩液，再经喷雾干燥得到无菌粉状产品，或者将浓缩液直接做成水针剂。

D. 阳离子交换树脂的作用是什么

液体通过交换树脂，树脂官能团上的离子与水中阳离子相互交换。

E. 汪猷的人物成就

汪猷字君谋，1910年6月7日出生于杭州书香门第之家。父亲汪知非是清末秀才，年轻时深受西方科学技术和孙中山的革命思想影响，遂弃功名仕途，在浙江从事测量和盐务等工作。父母先后于1928年和1930年病故。1941年汪猷与协和医学院儿科助教李季明女士结婚，夫妻感情甚笃。
汪猷聪颖好学，从小深受父亲影响，喜爱自然科学。1921年考入浙江省立甲种工业学校（浙江大学前身之一），就读于应用化学系，从此汪猷与化学结下了不解之缘。1927年考入金陵大学工业化学系。1931年毕业，获理学士学位。由于他历年学习成绩优秀，获得斐托飞（φτφ）学会金钥匙奖的荣誉。毕业后由学校推荐到北平协和医学院作研究生后转作研究员。师从我国著名生物化学家吴宪，研究性激素的生物化学。他首先使用了问世不久的瓦堡微量呼吸器测定男性激素对正常鼠和阉鼠的各部器官的影响。在名师指点下，汪猷的研究才华脱颖而出，发表了4篇论文，深得吴宪的器重。1935年8月，汪猷作为中国生理学会代表团成员与吴宪等参加了在莫斯科举行的第十五届国际生理学大会。这是汪猷第一次去国外参加大型国际学术会议。他见到了不少仰慕已久的国际生理、生化界大师，如巴甫洛夫和胰岛素发现者班丁（F．G．Banting）等。这使他下决心奋发图强，日后希跻身于国际著名学者之列。大会结束后，汪猷赴德国慕尼黑大学化学研究所，在著名化学家、诺贝尔奖获得者维兰德（H．Wieland）指导下当研究生。
在维兰德及其助手唐纳（E．Dane）指导下，汪猷从事不饱和胆酸和甾醇的合成研究。找到了甾环内引进共轭双烯的改进方法，合成了胆甾双烯酮和胆甾双烯醇。1937年冬，汪猷获慕尼黑大学最优科学博士学位。1938年秋，他又去海德堡威廉皇家科学院医学研究院化学研究所任客籍研究员。在著名化学家、诺贝尔奖金获得者库恩（R．Kuhn）指导下进行藏红素化学的研究。合成了十四乙酰藏红素。这是当时分子量最大的有机化合物。在国内外名师和著名学术机构的优良学风的薰陶和严格训练下，汪猷养成了严肃、严谨的学风和勇于创新的精神，这对他以后的事业产生了深远的影响。
1939年春，汪猷离开德国转赴英国。在伦敦密特瑟克斯医学院考陶尔生化研究所陶慈（E．C．Dodds）的研究室任客籍研究员，从事雌性激素类似物的化学合成研究。当时欧洲战云密布，我国正遭受日本法西斯铁蹄的蹂躏。怀着振兴祖国科学事业的强烈愿望，汪猷毅然放弃国外优越的研究条件和物质生活，于1939年8月回国。在协和医学院先后任讲师、助教授等职。除讲课外，他的大部分时间继续在吴宪指导下从事甾族性激素的化学研究，包括孕妇尿中甾三醇葡萄糖苷排泄量的测定和中药当归有效成分及药理作用研究等。他在与妇产科医生合作的一项研究中发现了怀双胞胎的孕妇尿中甾二醇葡萄糖排泄量特别高。珍珠港事变之后，日本侵略军于1942年1月占领协和医学院，研究设备、资料和研究记录、样品全被日本侵略军搜掠一空。教授、医生、学生都被迫离开实验室，离开医学院。
中国抗生素事业的开拓者
1942年4月，汪猷进入上海丙康药厂，担任厂长和研究室主任。这是一家小药厂，主要生产针剂、止咳润喉糖之类。当时上海沦陷、视听闭塞。1944年他偶然获悉国外发现了一种从霉菌里培养出来的抗生素，激起了他对新学科的研究渴望。他刻苦学习微生物学、发酵等方面的知识，决心在中国开拓抗生素研究的道路。汪猷对霉烂的桔子表面的烂毛发生了兴趣。经过几年研究试验，克服种种困难，终于分离得到了一种抗菌物质桔霉素。1947年汪猷的论文“桔霉素”发表于美国《科学》杂志。国内“大公报”等报纸报道了他研究成功桔霉素的消息。美国一家通讯社也做了报道。但是汪猷的才华和研究成果并未得到药厂厂主的赏识，汪猷于1947年8月愤然离开丙康药厂。
1947年9月汪猷借用中央研究院医学研究所筹备处的两间原病理和尸体解剖实验室，同两位自愿从丙康药厂退职跟随他的助手继续进行桔霉素的研究。当时他本人没有工资和报酬，汪猷一家的生活十分拮据，但他对清贫甘之如饴，刻苦努力，埋头研究。在助手的合作下，桔霉素的化学及其抗菌作用的研究未曾中断。后得到林可胜、冯德培的支持被聘为医学研究所筹备处的研究员。这一时期汪猷发表了“抗生素桔霉素”、“双氢桔霉素”、“桔霉素及其衍生物的结构和抗菌活力”等6篇论文。中华人民共和国建立后，成立了中国科学院，汪猷被聘为中国科学院生理生化研究所研究员。1952年底调入有机化学研究所任研究员并担任副所长。由于党和政府十分重视科学研究事业的发展，使他得以对桔霉素的结构、合成、生物作用、毒性和药理等方面进行系统的研究，终于取得了丰硕的成果。发表了“桔霉素”、“桔霉素骈醇”等10余篇论文。虽然由于桔霉素的毒性，未能用于临床，但是40年代汪猷在如此简陋、困难的条件下，对桔霉素开始了系统的研究，成为中国抗生素研究的开拓者。他的这一研究成果获得中国科学院1956年度科学奖金三等奖。 50年代是抗生素研究的鼎盛时期。随着医疗保健事业的发展，迫切需要大力开展抗生素的研究。汪猷是积极的倡导者和组织者。1952年汪猷在中国科学院领导下曾参加组织召开我国首次抗生素工作会议。以后又参加组织了上海抗生素研究工作委员会和全国抗生素研究工作委员会。1955年在北京主持了国际性的抗生素学术会议。这些活动都为推动我国抗生素的研究和生产起到了一定的作用。与此同时，他与合作者于1953年开始研究链霉素及金霉素的分离、提纯以及结构和合成化学。曾发表“有关链霉素菌株的选育、发酵及提取的研究”、“自L－双氢链糖酸内脂合成L－双氢链糖”、“金霉素的抗生作用机制”等近10篇论文。他和助手们在50年代即合成了几种性能优良的阳离子交换树脂，用于提取发酵液中链霉素与碱性抗生素。他们大胆地提出用离子交换树脂法代替当时使用的活性炭的分离工艺，并多次深入生产现场，指导和帮助解决生产工艺问题，汪猷不仅重视生产中的实际应用课题，也不忽视学科中的基础理论研究。他和同事们在研究链霉素的立体化学中纠正了美国著名碳水化合物专家、链霉素结构的测定者沃尔弗浪姆（M．L．Walfrom）等提出的链双糖胺β苷键的结论，确证为α苷键。这项成果被选入上海1960年科研成果论文集。
中国生物有机化学的先驱者之一
中华人民共和国成立后，由于国家对科学事业的重视，大为激发了汪猷对振兴祖国科学事业的热情，他的研究生涯进入了黄金时期。60年代开始，汪猷先后开展了生命基础物质——蛋白质、核酸、多糖的研究以及有机催化、生物催化、石油发酵和单细胞蛋白生产，模拟酶化学，生物合成等研究。他的研究活动几乎包括了这一时期我国生物有机化学的全部内容。这些研究都以出色的成果载入了我国有机化学发展史册。
1965年9月，我国在世界上首次人工合成了结晶牛胰岛素，它是第一个全合成的、与天然产物性质完全相同的、有生物活性的蛋白质。胰岛素的分子组成和结构是1955年英国科学家桑格尔（F．Sanger）阐明的。虽然此后各国科学家都开展了胰岛素人工合成的探索，但由于胰岛素结构复杂、合成工作量繁复浩大，直到1958年英国《自然》杂志还断言“人工合成胰岛素在相当长时间里未必会实现。”可是，在这场世界性的科学竞赛中，中国科学家领先了，我国得到了人工合成的结晶的牛胰岛素。这一举世瞩目的成果博得了国际科学界的高度评价。结晶牛胰岛素的全合成是由中国科学院生物化学研究所、上海有机化学研究所和北京大学部分科学家合作进行的。王应睐、汪猷、邢其毅等负责领导组织这项研究工作。汪猷还直接参加了牛胰岛素A链和C14标记的牛胰岛素的全合成等研究项目。对合成方案、产物的鉴定分析标准都提出了明确具体的要求。汪猷与合作者发表了“肽的研究”、“结晶牛胰岛素的全合成”、“牛胰岛素A链的合成及其与天然B链组合成结晶牛胰岛素”、“C14标记牛胰岛素A链和C14标记牛胰岛素的合成”等论文。胰岛素合成成功，推动了我国多肽激素医药工业的建立和生化试剂工业的发展。
自1968年开始至1981年完成的酵母丙氨酸转移核糖核酸的全合成是继胰岛素全合成以后我国自然科学基础研究中又一成就，是我国生物化学及有机化学研究史上又一项崭新的科研成果，也是汪猷科研生涯中耀眼的篇章。1967年4月在北京由当时国家科委主任聂荣臻元帅主持召开有关基础理论研究的座谈会上，汪猷首先提出把核酸化学提到日程上来，作为下一步的攻坚目标。这一建议得到了与会科学家的赞同和聂荣臻元帅的支持。经过酝酿与调查，1968年中国科学院正式下达任务，把“人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸”列为重大科研项目，组织了中国科学院上海生物化学研究所、上海细胞研究所、上海有机化学研究所、生物物理研究所、北京大学、上海化学试剂二厂等单位，前后100余位科技人员从事这项研究。酵母丙氨酸转移核糖核酸分子量在2．6万道尔顿以上，是由76个核苷酸（其中有4种常见的核苷酸、7种修饰的核苷酸）通过磷酸二酯键连接而成的生物大分子。汪猷是协作组副组长，他和协作组组长王应睐及协作组领导成员王德宝等对这项高难度研究进行精心规划。经过13年的艰苦奋战，终于在1981年11月完成了酵母丙氨酸转移核糖核酸的全合成。这是世界上第一个人工合成的含有全部修饰核糖核苷酸的并具有接受丙氨酸、参与蛋白质生物合成等生物活性的丙氨酸转移核糖核酸。这项研究使我国在生命基础物质的研究上步入了新的阶段，且为国家培养了一支从事核酸化学和核酸生物化学的研究队伍。为我国的基因工程、核酸的工业生产、核苷类抗癌药物的研究与生产奠定了基础。汪猷与合作者发表了“酵母丙氨酸转移核糖核酸的全合成”、“核酸化学研究”、“酵母丙氨酸转移核糖核酸3′－半分子（36—76）的合成”、“生物学上有趣的天然大分子的合成研究”、“多核苷酸合成的研究”等多篇论文。汪猷还在国际核酸化学会议、中德核酸蛋白质学术讨论会及中美天然产物化学讨论会上做了学术报告。尽管他工作繁忙，但对此项工作的指导十分具体、细致。他提出并成功地将羧酰咪唑应用于核糖核酸的酰化反应，使核酸化学合成中单体的保护方法的研究获得了进展。随后他又应用31P核磁共振和计算机技术进行羧酰咪唑酰化机制和反应动力学的研究并取得了成果，发表了“在寡聚核糖核苷酸合成中偏磷酸酯在TPS或DCC激活核苷酸的反应中的作用”、“N苯甲酰咪唑与核糖核苷酸的反应机制”、“用31PNMR法研究核糖核酸酶A水解核酸的机制”等论文。
在进行酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工合成研究的同时，汪猷还承担了另一项重大科研项目——天花粉蛋白的化学研究。天花粉是我国特有的引产中药，宋代已有记载。1966年底有机化学研究所的科研人员开始从事这方面研究。1972年汪猷在国家科委的一次科研规划会议上，建议将天花粉的研究列为中国科学院重点课题。他认为这项基础理论研究，既有重大的学术意义，又有明确的应用前景。自1978年开始，汪猷参加和直接指导了对天花粉有效成分天花粉蛋白的一级结构的测定，并与协作单位共同完成了二级结构与空间结构的初步测定。这是完全由我国化学家和物理化学家完成分离、提纯并测定一级及空间结构的第一个蛋白质。当汪猷将这一研究成果在1985年国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）药用天然产物有机化学讨论会上演讲时，受到与会科学家的热烈欢迎和高度评价。他曾与合作者发表了“天花粉的科学评价—历史，化学与应用”等多篇论文，并主编了《天花粉蛋白》一书。 汪猷在多糖化学研究方面也有建树，最突出的成就是与屠传忠等共同研制成功高效、安全的新型代血浆（即血管扩张剂）——羧甲基糖淀粉。这是我国独创的代血浆，和国际上广泛应用的代血浆——右旋糖苷比较效果相同，但具有原料易得、工艺简便等优点，已在临床上广泛应用。1979年英国《自然》杂志有一篇评论高分子代血浆的文章中曾提及中国有不少成果是“重复西方专利资料”，但这项成果则是“原始的”（首创性的）。外国学者到上海有机化学所参观时，至今仍对这个项目很感兴趣。值得一提的是，当初代血浆问世后，需进行健康人安全试验，汪猷是志愿受试的首批报名者之一。
60年代初，汪猷提出开展有机催化和生物催化的基础研究。汪猷和王大琛从事的生物催化研究，迅速取得了成果并显露了应用前景——石油微生物转化。汪猷敏锐地意识到这项研究对国民经济尤其是对农牧业的重要意义，遂不失时机地把这项研究转向应用基础研究，把实验室研究成果扩大到中试和设计试生产，组织协调各项应用试验。汪猷是我国石油发酵生产单细胞蛋白研究的开创者。曾发表“石蜡油微生物氧化产物支链九烷酸和十二烷酸研究的初步报告”、“石蜡油微生物氧化产物羟基羟酸研究的初步报告”、“分枝杆菌石蜡油发酵液中的支链脂肪酸”等论文。汪猷还在1973年维也纳联合国工业发展组织会议和1981年巴黎单细胞蛋白国际会议上分别宣读了“关于石油蛋白作为新饲料的若干问题”和“中国正构烷烃酵母作为食物的进一步研究”等论文。石油发酵生产的单细胞蛋白作为饲料的研究已通过国家鉴定。 汪猷在50年代后期负责并如期完成了国家急需的二个活性染料的剖析任务。在60年代负责完成了对高感光度高空侦察片中片基和增感染料剖析的军工任务。1985年以来，汪猷领导开展了抗疟药青嵩有效成分青嵩素的生物合成研究。发表了论文“青嵩素的二维核磁共振研究”、“青嵩素的生物合成研究”、“青嵩素和青嵩素B生物合成中的关键中间体——青蒿酸”。1986年，在蛋白质化学和核酸化学研究的基础上，汪猷组织人力开展了模拟酸化学的研究，已发表“具有合成核酸活性的多肽I．C－端去四肽和去六肽核糖核酸酶A及其水解和合成活性”等5篇论文。 汪猷的学术成就在国内外学术界享有很高的声誉，受到了国家的嘉奖。其中有二项获国家自然科学一等奖：人工全合成牛胰岛素（1982年7月）及酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成（1988年8月）；一项获国家自然科学二等奖：天花粉蛋白的化学（1988年8月）；一项获中国科学院自然科学三等奖（1956年1月）；以及多项全国科学大会奖（1978年）。
在半个多世纪的研究生涯中，汪猷始终站在有机化学发展的前沿，在生命基础物质的研究以及其他天然产物化学的研究方面取得多项成就，为我国有机化学的发展做出贡献。
为中国有机化学事业的发展再做贡献
汪猷是我国有机化学家的杰出代表。这不仅由于他在有机化学研究工作中取得重大成就，还由于几十年来他为国家培养、组织了一支训练有素、学有所成，能承担重大科研课题的队伍，建设了有机化学研究基地。自1952年汪猷被调入中科院上海有机化学研究所后，相继任副所长、代理所长、所长、名誉所长。他把全部精力倾注于有机化学研究所的成长和发展。毕生追求就是振兴中国的有机化学事业，进而推向世界先进水平之列。
汪猷根据我国有机化学研究的实际状况和有机化学发展的规律提出有机化学研究所体制、专业设置的“二经二纬二辅助”的方针，二经是有机合成化学和物理有机化学；二纬是天然有机化学和元素及金属有机化学；二辅助是配合全所研究工作，建立分析化学实验室和生物化学实验室。随着电子计算机技术的迅速发展，1973年汪猷又及时提出建立计算机化学实验室。有机化学所有着雄厚的有机合成研究力量，但70年代前没有一个专门的研究室从事物理有机化学的研究。1973年汪猷提出建立物理有机化学研究室，请擅长物理有机化学的蒋锡?出任室主任，组织从事有机化学中理论问题的研究。从研究所的体制上保证了基础研究的比例。汪猷在执长有机化学所的数十年间，带领全所人员积极承担国家下达的应用研究课题的同时，鼓励科研人员勇于进取，努力开展基础性研究，勇于开拓新学科、新领域。汪猷先后主持领导了近10项基础性研究课题，他也亲自参加和组织了多项重大应用性课题，甚至是任务性研究。近40年来，有机化学研究所在基础研究和应用研究方面都取得了丰硕成果，共发表研究论文2600多篇，获得研究成果达300项。这些成就正是研究所稳定、健康发展的证明。
汪猷十分重视人才的培养。作为主管业务的所长，他深知建设一支具有真才实学、勇于探索的精兵强将对于科学事业的重要性，50年代开始，汪猷亲自主持制订全所科研人员的业务学习计划，使他们较快地掌握了最新的有机化学基础理论、分离技术、立体化学、谱学等知识。他还多次亲自为本所专业外语及文献阅读辅导班、有机化学微量操作短训班、有机化学实验班、德文训练班授课。1955年起招收研究生，至1965年汪猷共培养研究生7名，还培养了一批在职科技人员。汪猷注重培养学生的独立工作能力、扎实的基础知识和认真、严谨的研究风尚。1978年后，汪猷是国务院和中国科学院学位委员会委员，并亲自负责指导研究所的研究生培养工作。80年代末，他不顾自己古稀高龄，两次去新疆、一次去云南考察，指导边远地区的科学事业，为当地有关研究所的研究方向、人才培养、仪器保养等作详细指导，帮助他们解决一些研究上的难题。如新疆化学所在天然有机化学方面力量比较薄弱，在汪猷的支持下，有机化学研究所派出周维善、林国强赴疆进行短期工作培训。汪猷还亲自代培了一名维吾尔族女进修生，还为新疆化学所代培研究生。蛋白质的结构分析在我国曾较薄弱，汪猷结合天花粉蛋白一级结构的测定研究课题，于1980年邀请西德B·维特曼·利博特（B．Wittmann－Liebold）和亨辛·埃特曼（A．Henschen－Edman）这二位蛋白质结构化学家到有机化学研究所举办蛋白微量顺序测定讲习班。后由该所再办学习班，把这一新技术推广到全国许多单位，为提高我国在这一领域的测试水平做出了贡献，受到了好评。
改革开放以来，汪猷积极为研究所的业务骨干的出国进修、留学创造条件。他根据研究所的专业设置方向、学科发展趋向，有计划有重点地派遣科研人员，让他们到国外学习先进的科学技术，回国报效祖国。
汪猷受中国化学会委托担任《化学学报》主编达24年。由于他的不懈努力，学报由复刊时的季刊发展为双月刊，进而为月刊，篇幅也不断增加。并且于1983年创办了《化学学报》的英文版，使国际化学界能及时了解中国同行的研究进展。
汪猷积极为中国与国际学术界的交流和友谊做了许多有益的工作。他是1955年北京抗生素国际会议、1979年中国一前联邦德国蛋白质和核酸学术讨论会、1980年中美天然产物化学会议的主持人之一。他组织并主持有来自五大洲33个国家和地区的400余名科学家参加的1985年国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）上海药用天然产物有机化学讨论会，其学术水平和组织工作均受到与会科学家的高度评价。50年代以来，他曾到比利时、荷兰、英国、奥地利、捷克、民主德国、联邦德国、古巴、澳大利亚、罗马尼亚、法国、瑞士、瑞典、美国、苏联、日本、香港等国家和地区进行参观访问、考察、讲学和参加国际学术会议。与许多国际著名科学家建立并保持着友好的往来和密切的联系。汪猷的学术成就受到国外同行的赞誉。他被聘为国际著名的有机化学杂志《四面体》、《四面体通讯》的顾问编委（1982—至今），《四面体计算机化学》和《四面体不对称合成》的顾问编委（1989—至今）以及《核酸研究》编委（1982—至今）。1984年他被列入美国马尔基（Marquis）第七版名人录，1984年3月当选为法兰西科学院外籍院士，1986年当选为美国生物化学与分子生物学学会名誉会员。1987年11月慕尼黑大学按德国传统为获得博士学位50年并取得了突出成就的汪猷举行了重发博士学位文凭的隆重仪式。这是一种极高的荣誉。1988年他又当选为德国巴伐利亚科学院通讯院士。1990年在他80岁时，《四面体》以其第46卷第9期作为献给汪猷80寿诞的专刊，辑录了海内外著名有机化学家专门为他撰写的学术论文。其中包括美、法、英、德、日、瑞士、香港等地著名有机化学家，这是国际化学界对汪猷的学术成就所给予的殊荣。
求索不息严以律己
汪猷有着为祖国科学事业彻底献身的精神，多少年来，他总是早起晚睡，每天都工作到深夜．科学研究就是他的全部生活．他已发表论文100余篇，获奖成果近10项。半个世纪以来，他始终站在学科发展的前列，勇敢地迎接挑战性的难题。30年代他研究甾体，40年代研究抗生素，以后是合成胰岛素和核糖核酸。他对“无涯之知”的求索从未停息。多少次他与同行或学生探讨甚至争论一些科学命题。他反对停滞的观点，勇于进取。因此当胰岛素合成后，他思索在深化蛋白质化学所取得成果的同时，开展另一重要的生命基础物质——核酸化学的研究。经过国内有关科学家的集思广益，形成了“人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸”的课题。历经13年，前后上百人的艰苦研究，核酸合成的任务完成了。在欢庆这一成就时，汪猷发表了“无涯之知，世代之功”（《红旗》1982年第4期）的文章。告诫他的同事、助手和学生“学无止境”，不要满足于已得之功，揭开自然科学的奥秘需要世世代代不懈地努力。汪猷身体力行，尽管当时他已过古稀之年，仍壮心不已，继续去攻克新的科学堡垒，1985年和1986年他组织人力开展了两项国内尚属空白和尚无系统研究的重要学科；生物合成和模拟酶化学，至今已陆续发表多篇论文，取得了可喜结果。
汪猷对研究工作刻意求新、求精的精神是他治学态度的又一特点。他大胆、积极地采用新方法、新技术。在他主管有机化学研究所期间，非常重视大型仪器设备的配置和更新。我国第一台用于有机化学研究的红外光谱仪和核磁共振仪都率先建立于该所。他总是在自己的研究工作中积极应用新技术。从事抗生素研究时，他率先采用当时还属先进的技术，如离子交换、层析和电泳等。在胰岛素、核酸和模拟酶的研究中，他将同位素技术、核磁共振、计算机等先进技术及时用于检测、动态跟踪、机理研究等。他首次应用计算机拟合方法于天花粉的结构测定，取得了可喜的结果。凡是汪猷直接负责的研究课题，从路线设计、合成方法、分析手段、数据处理直到撰写论文，他都亲自指导，严格把关，一丝不苟。胰岛素的全合成曾开过二次鉴定会。在1965年底的第一次成果鉴定会上，参加会议的大多数专家对研究结果都表示满意，但汪猷作为这项成果的主要负责者之一，带头发难，指出胰岛素的合成虽然基本完成，但数据不够充足，应再补充一些必要的数据再进行鉴定。他的这种严谨求实的学风受到与会者的赞赏，使几个月后召开的第二次鉴定会取得圆满成功。
汪猷爱护青年，提携后学。1984年他主动退出了所、室领导岗位，放手让中青年化学家去挑担子。他说：“中青年思想敏捷、精力充沛，以中青年更新老年，必然有利于科学技术的开创和发展。当然老的科技工作者有更成熟的经验，更丰富广博的学识、见闻、思虑，但体力日衰、反映渐钝的自然规律是不可抗拒的。老科学工作者应该主动地、有意识地、实事求是地培养青年接班人。”他的行动给该所的老同志起了表率作用，推动了该所体制改革的步伐。
汪猷博闻强记。他能熟练使用英、德两种语言，能阅读法、俄、日文献，谙熟中外科学史中的典故、轶事，他常借这些故事教诲他的助手和学生，指点成才之路。 汪猷酷爱写诗，藉以叙情记事、抒怀言志。
汪猷为人正直，品德高尚，言行一致，身体力行，宽以待人，严以律己，绝不谋一己私利。“文化大革命”中汪猷被诬陷，身处逆境，仍坚持原则，拒不承认强加于他的罪名，也丝毫不说假话。他默默地忍受着“文化大革命”遗留下的巨大创伤，并不鸣冤叫屈。在他复任上海有机化学研究所所长后，他一如既往，宽厚待人，从不计较私怨。粉碎“四人帮”之后，组织上着手解决一部分高研人员的住房问题，有一套较理想的房子，组织上打算让汪猷搬进去，汪猷婉言相谢说：“我的住房已经可以了，我年纪已大，也住不了多长时间，还是给别的同志。”他把较好的住房让给了另一位高研。
汪猷克己奉公、公私分明。他每年的外事活动、学术交流、外出开会频繁。凡是私人用车、复印资料坚持自己付款，外事活动中凡以个人名义请客送礼或邮寄年历等费用，从不向公家报销。相反，出国访问或参加国际会议，他尽可能地节约伙食、交通费用，把省下来的钱包括在国外作学术讲演所得酬金为研究所添置打字机、幻灯机，购买急需的试剂等等。实行奖金制度以来，无论是论文稿费、研究成果的奖金、月度奖、年终奖等等，他都分文不受。甚至连《化学学报》的主编费、审稿费也统统交给编辑部。他认为他所有的成果都是依靠大家的努力，功劳是大家的。 近几年来，汪猷曾推荐多人出国，为研究所的业务骨干创造了许多留学、进修的条件。但他却从未为自己学化学的女儿写过一封推荐信，没有为她提供出国机会。当有人问他为什么不安排自己的女儿出国时，他回答：“出国学习要靠自己的努力去争取，如果我先给她联系，那在研究所里我还怎么执行好国家的政策！”汪猷就是这样一位严以律己、不谋私利的优秀学者。
汪猷于1961年加入中国共产党。他热爱党，维护党的威信，拥护社会主义。他党性强，时时以共产党员的高标准严格要求自己。自1959年至1987年，他曾被选为第二、三、五、六届全国人民代表大会的代表。1986年汪猷被评为上海市优秀党员。他的一言一行，严格地履行着他入党时立下的誓言“我决心争取做一个光荣的中国共产党党员，忠实的马列主义信徒和实践者，党的革命事业的先锋。”

F. 离子交换树脂再生方式有哪些

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离子交换来树脂再生方式源有哪些？
离子交换剂失效后通过再生来恢复离子交换能力，常用再生方式有顺流再生与逆流再生。
(一)顺流再生
顺流再生时原水与再生液流过交换剂层的方向相同。因此在再生液流过交换剂层时首先接触到的是交换剂层上部完全失效的已包含上部交换剂层被置换出来的离子，影响交换剂层下部的再主度(再生度指离子交换剂层中已再生离子量与全部交换容量的比值)，造成处理水质降低、再生剂耗量增加。顺流再生离子交换设备简单，工作可靠，但受原水水质组分影响大，再生效果换容量不能得到充分利用。而再生后，下部再生度最低，为了提高出水质量和工作交换容量，必须增加再生剂的耗量。
(二)逆流再生
原水从交换器上部进人与再生液的方向相反，逆流再生(也称对流再生)过程中交换剂层的离子分布状态
1.逆流再生的优点
与顺流再生比较，采用逆流再生提高了再生剂利用率，降低再生剂耗量30%-50%提高出水质量;降低清洗水耗量30%~50%降低再生废液排放量与排放浓度，排放再生废液中酸、碱浓度小于1%，图3-7为氢离子交换逆流再生废液流出曲线。

G. 各类离子交换树脂的再生方法

再生剂的选择依据是树脂的离子类型。对于大孔吸附树脂，简单再生方法是使用不同浓度的溶剂按极性从大到小顺序洗脱，再用2~3倍体积的稀酸、稀碱溶液浸泡洗脱，直至pH值中性即可。钠型强酸性阳树脂可使用10%的NaCl溶液再生，用量为其交换容量的2倍。氢型强酸性树脂则需用强酸再生，若使用硫酸，应先通入1～2%的稀硫酸，以避免生成硫酸钙沉淀。

氯型强碱性树脂主要以NaCl溶液再生，加入少量碱有助于溶解树脂吸附的色素和有机物，因此通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH的碱盐液，常规用量为每升树脂用150～200g NaCl及3～4g NaOH。OH型强碱阴树脂则用4%的NaOH溶液再生。

一些脱色树脂，尤其是弱碱性树脂，宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸，使树脂pH值下降至6左右，再用水正洗、反洗各一次。

阳树脂再生方法包括通入4%的盐酸，使树脂床体积的4倍的盐酸通过树脂床，通过时间约2小时。然后进行慢洗和快洗，直至pH=5-6备用。阴树脂再生则通入4%的氢氧化钠溶液，通过树脂床后进行慢洗和快洗，直至pH=8备用。

在具体操作中，可依据树脂使用情况适当调整酸碱浓度和再生时间。

离子交换树脂在水处理、食品工业、制药行业、合成化学和石油化学工业、环境保护以及湿法冶金等领域有广泛应用。水处理领域需求量最大，约占离子交换树脂产量的90%，主要用于去除水中的阴阳离子。制药工业中，离子交换树脂对开发新一代抗菌素及原有抗菌素的质量改良具有重要作用，链霉素的成功开发就是一例。

离子交换树脂在有机合成中可以替代酸和碱作为催化剂，进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。例如，在制备甲基叔丁基醚时，使用大孔型离子交换树脂作为催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，取代了污染严重的四乙基铅。

此外，离子交换树脂在环境保护方面也有重要作用，可用于回收电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。

总之，离子交换树脂因其独特的性质和广泛的适用性，在多个领域发挥着不可替代的作用。

H. 甲醇处理离子交换树脂的原理

原理

离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释历行运放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫作“再生”。

由于实际工作的需要， 软化水设备的标准工作流程主要包括：工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般需要5-15分钟左右。吸盐(再生)：即将盐水注入树脂罐体的过程，传统设备是采用盐泵将盐水注入，全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入(只要进水有一定的压力即可)。

在实际工作过程中，盐水以较慢的速带缺度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好，所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生，这个过程一般需要30分钟左右，实际时间受用盐量的影响。慢冲洗(置换)：在用盐水流过树脂以后，用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗，由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基团上的钙镁离子被钠离子交换，根据实际经验，这个过程中是再生的主要过程，所以很多人将这个过程称作置换。这个过程一般与吸盐的时间相同，即30分钟左右。快冲洗：为了将残留的盐彻底冲洗干净，要采用与实际工作接近的流速，用原水对树脂进行冲洗，这个过程的最后出水应为达标的软水。一般情况下，快冲洗过程为5-15分钟。

应用

1）水处理水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。 目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。

2）食品工业离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如：高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交肢梁换处理，可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。

3）制药行业制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。4）合成化学和石油化学工业在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。甲基叔丁基醚（MTBE）的制备，就是用大孔型离子交换树脂作催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。

5）环境保护离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。

6）湿法冶金及其他离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

其他补充：离子交换技术有相当长的历史，某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是，随着现代有机合成工业技术的迅速发展，研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂，并开发了多种新的应用方法，离子交换技术迅速发展，在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种，年产量数十万吨。

在工业应用中，离子交换树脂的优点主要是处理能力大，脱色范围广，脱色容量高，能除去各种不同的离子，可以反复再生使用，工作寿命长，运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术，如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等，各具独特的功能，可以进行各种特殊的工作，是其他方法难以做到的。

离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。离子交换树脂的应用，是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题，是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。

离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范围内，大部分在0.4～0.6mm之间。它们有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团，它即是交换官能团，在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)或阴离子(如OH－或Cl－)，同时吸附溶液中原来存有的其他阳离子或阴离子。即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换，从而将溶液中的离子分离出来。离子交换树脂的品种很多，因化学组成和结构不同而具有不同的功能和特性，适应于不同的用途。

应用树脂要根据工艺要求和物料的性质选用适当的类型和品种。

I. 求链霉素详细生产工艺流程

链霉素（Streptomycin）是1944年从灰色链霉菌（Streptomyces,griseus）培养液中分离出来的一种碱性抗生素，我国于1958年以来大量生产，目前已形成了相当大的生产规模与能力。

传统工艺

链霉素早期的提取方法采用活性炭吸附法、带溶法、沉淀法、离子交换法。目前国内外多采用离子交换法提取链霉素，其工艺流程如Fig.1.7.

Fig.1.7链霉素传统工艺流程

然而链霉素发酵液中绝大部分是菌丝体和未用完的培养基，以及各种各样的代谢产物，如：蛋白质、多肽、色素和Ca2＋、Mg2＋离子等等，链霉素浓度远较各种杂质的低，仅为5000单位/毫升左右。大量蛋白、多肽和高价离子(Ca2＋、Mg2＋)的存在对离子交换吸附影响很大。在离子交换处理前，一般采用蒸汽加热（70～75℃）方法使蛋白质凝固变性。添加磷酸或一些络合剂如三聚磷酸等使高价离子草酸、磷酸生成不溶性沉淀物，然后通过板框过滤或离心分离将这些沉淀物除去。这一预处理将导致10％以上的链霉素所添加的草酸、磷酸或络合剂，既增加了链霉素提炼成本，又会降低产品纯度、污染环境。同时所得的发酵滤液中仍存在许多蛋白、多肽和其它各种杂质，将会减少树脂的吸附容量或污染树脂，造成树脂的沉降和堵塞，进而缩短树脂的寿命，增加 抗生素提炼的成本。

此外采用离子交换法提炼链霉素，总收率不高，只达72％。同时需大量解吸液。解吸液中链霉素浓度低，各种杂质如色素、金属离子等含量较高，造成下游工艺处理困难 ，产品纯度不高。

三达新工艺

膜法工艺取代链霉素生产中的薄膜蒸发工艺，使这一问题得到了很好的解决。膜分离是一种无相变的纯物理手段，能在任何膜能承受的温度下对料液进行分子水平的分离。清洁，环保，占地少，另外它的一大优势是运行成本低，去除一吨水的成本比普通的三效蒸发器低，有效地控制产品，提高了产品的质量。

Ultra－flo 超滤技术替代传统的板框压滤/鼓式真空过滤方法。其最大的特点是在不需要加入助滤剂、絮凝沉淀剂及其他任何化学试剂的情况下，不仅可把菌丝体及其他固体杂质完全分离，而且可以把99％以上的蛋白(包括溶解性的蛋白) 与菌丝体一起剔除。

Ultra－flo 超滤技术实质是把传统工艺中剔除蛋白(絮凝沉淀)、菌丝分离（板框压滤/鼓式真空过滤），去除乳化(破乳剂的使用)等多种传统的提炼与纯化工艺用Ultra－flo 超滤技术加以替代，既减少了设备的投资，及原辅材料(如助滤剂、絮凝剂、破乳剂等) 的消耗，还大大提高了链霉素预处理的收率，使得传统意义上板框压滤/鼓式真空过滤工艺中10～15％的链霉素损失下降到1％的水平。
Ultra－flo 超滤组件适于处理高粘度的流体并达到较高的浓缩倍数，使含菌丝/蛋白及其他大分子物质的浓缩液呈浆糊状，其固体充填密度可达到95％以上。且几乎不含任何链霉素组分，从而使链霉素预处理的收率达到99％的水平。而且浓缩液中的菌丝/蛋白由于未受助滤及絮凝剂的污染而可直接用作动物饲料，既增加了收入，又减少了污物处置的费用，因此，受到环保当局的特别推崇。
经Ultra－flo 超滤技术处理的发酵滤液，清辙透明，不含蛋白，可用专利性的Nano －flo 纳滤技术进一步浓缩到所需的浓度。Nano－flo 纳滤技术与传统意义上的反渗透 技术亦有很大区别。它既可以使链霉素完全截流，又允许无机盐透析，减少渗透压，从而有利于浓缩过程的进行，并使链霉素浓度达到相当高的水平，进而减少了后续工艺中有机溶媒的用量，在节省成本、增加收率的同时，减少了产品在母液及其他废液中的损失，有利环境保护。

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