南京中医药大学《制药分离工程》复习提纲

南京中医药大学《制药分离工程》复习提纲第一章绪论一、制药工业三大制药方法生物制药、化学合成制药、中药制药，三大药源：上游技术下游技术二、分离基本方法及其原理第二章浸取一、物理萃取与化学萃取（1）物理萃取：萃取剂与溶质间不发生化学反应，溶质根据相似相溶原理（分子结构相似或极性相似）在两相间达到分配平衡，从而实现溶质向萃取相的转移。

（2）化学萃取：溶质与萃取剂间发生化学反应（离子交换、络合反应等）生成复合分子，从而实现溶质向萃取相的转移。

二、液固萃取原理用液体溶剂（萃取剂）提取固体原料中的目标成分，又叫固液萃取、浸取等。

三、液固萃取的萃取过程（1）浸润、渗透阶段：中药材被粉碎但大部分细胞仍是保持完整状态，溶剂附着粉粒表面使其湿润称为浸润，同时通过毛细管和细胞间隙渗透至细胞组织内称为渗透。

（2）解吸、溶解阶段：细胞内成分间有一定的亲和力，溶剂克服这种亲和力，使待浸取成分易于转入溶剂中，称为解吸。

溶剂进入细胞组织后与被解吸的成分接触，使目标成分转入溶剂，称为溶解。

（3）扩散、置换阶段：溶剂溶解有效成分后形成浓溶液具有较高渗透压，形成扩散点，不停地向周围扩散其溶解的成分。

（分子扩散：完全由于分子浓度不同而形成的扩散。

对流扩散：由于有流体的运动而加速扩散。

实际浸取过程两种扩散方式均有，而对流扩散对浸取效率影响更大）。

四、影响速度的因素①药材的粒度②温度③溶剂用量及提取次数④时间⑤浓度差⑥溶剂的PH ⑦压力五、浸取过程的计算包括单级浸取、多级错流浸取、多级逆流浸取三种操作方式的浸出量、浸出率、浸出时间的计算。

六、浸取方法、工艺及设备1、浸取方法：浸渍法、煎煮法、渗漉法2、浸取工艺：单级浸出工艺、单级回流浸出工艺、单级循环浸渍浸出工艺、多级浸出工艺3、浸取设备：间歇式浸取器、连续浸取器：U型、直线型螺旋推进器、肯尼迪式逆流浸取器、喷淋渗漉式浸、取混合式连续浸取器等。

七、液固萃取浸取溶剂选择原则①对有效成分溶解度足够大，对杂质溶解度小，节省溶剂用量。

②与有效成分有足够大沸点差，便于回收利用。

③有效成分在溶剂中扩散系数大且黏度小，便于扩散。

④价廉易得，无毒或毒性小，无腐蚀或腐蚀性小。

第三章液液萃取一、液液萃取原理用一种液体（萃取剂）从另一种液体（原料液）中分离纯化所需的目标产物（被萃物）。

常用有机溶剂作萃取剂，又叫溶剂萃取。

二、乳化、形成乳化条件、乳状液形式水以微小液滴形式分散于有机相中或有机溶剂以微小液滴形式分散于水相中的现象叫乳化。

形成乳化条件：①互不相溶两相溶剂；②表面活性物质（皂苷、蛋白质、固体颗粒等）。

乳状液形式：①水包油型；有机溶剂以微小液滴形式分散于水相中形成非极性基团向内、极性基团向外的乳状液。

②油包水型。

水以微小液滴形式分散于有机相中形成的非极性基团向外、极性基团向内乳状液。

三、液液萃取传质过程（1）物理液液萃取传质过程：①水相中被萃物游离出并到达两相界面边缘；②游离的被萃物穿过两相界面进入有机相；③进入有机相的游离被萃物溶入有机相（2）化学液液萃取传质过程：①萃取剂穿过两相界面进入水相；②水相中萃取剂与被萃物发生化学反应形成萃合物；③萃合物穿过两相界面进入有机相。

四、反胶团、反胶团萃取表面活性剂加入有机溶剂中，超过临界胶团浓度时会聚集在一起，形成非极性基团向外、极性基团向内的聚集体，称为反胶团，反胶团内核极性。

反胶团也叫反微团、反胶束。

利用表面活性剂在有机相中形成反胶团，反胶团在有机相中形成分散的亲水微环境，使一些水溶性生物活性物质，如蛋白质、肽、氨基酸、酶、核酸等溶于其中，这种萃取方法叫反胶团萃取。

五、反胶团萃取蛋白质的“水壳模型”的过程（1）蛋白质到达界面层，宏观两相（有机相、水相）界面间的表面活性剂层同邻近的蛋白质发生静电作用而变形。

（2）蛋白质分子进入反胶团内，两相界面形成包含蛋白质的反胶团。

（3）包含有蛋白质的反胶团进入有机相。

六、双水相的形成、双水相萃取及其基本原理两有机物（一般是亲水性高聚物）或有机物与无机盐在水中以适当浓度溶解后，形成互不相溶的两相体系，每相中均含有大量的水（85～95% ），此体系叫双水相体系。

双水相体系形成后，利用双水相体系进行物质分离的操作叫双水相萃取。

被分离物质是蛋白质、酶、核酸、颗粒、细胞、细胞碎片、细胞器等。

双水相萃取基本原理：物质在双水相体系的两相（上相和下相）间选择性分配，从而实现物质的分离。

七、双水相萃取过程（1）双水相的形成：两有机物（一般是亲水性高聚物）或有机物与无机盐在水中以适当浓度溶解后，形成互不相溶的两相体系，每相中均含有大量的水（85～95%），此体系叫双水相体系。

（2）溶质在双水相间的分配：物质在双水相体系的两相（上相和下相）间选择性分配，从而实现物质的分离。

（3）双水相的分离：双水相相间密度差小，重力沉降分离相较困难，用离心分离法效果较好。

第四章超临界流体萃取一、超临界流体、超临界流体萃取原理一种流体（气体或液体），当其温度和压力都超过其相应临界点值，则该状态下的流体称为超临界流体。

以超临界流体为萃取剂进行物质萃取分离的操作叫超临界流体萃取。

二、超临界流体基本特性超临界流体性质体现在密度、粘度、扩散系数三方面。

（1）超临界流体密度接近于液体。

这样萃取能力与液体接近。

（2）超临界流体扩散系数介于气体、液体之间，粘度接近于气体。

这样总体传质性质类似于气体。

（3）在临界点附近进行分离操作比在气液平衡区进行分离操作更有利于传热和节能。

（4）流体在其超临界点附近压力或温度微小变化，都会引起密度相当大的变化。

这样溶质在流体中溶解度也会产生相当大的变化。

三、超临界CO2萃取剂的优点（1）CO2临界温度（31.1℃）近于室温，按通常对比温度区域（1.0~1.4 ）适于热敏性物质；（2）CO2临界压力处于中等压力，按通常对比压力区域（1~6），目前工业水平易于达到；（3）超临界CO2具有无毒、无味、天然、不腐蚀、价格低、易于精制、易于回收等优点，无溶剂残留，无环境污染。

常用于食品、药品等天然产物分离纯化研究方面；（4）超临界CO2还具有抗氧化、灭菌作用，有利于提高天然产物产品质量。

四、依分离条件分超临界流体萃取分离操作基本模式（1）恒温变压法：萃取器、分离器温度不变，升压后萃取，降压后分离。

（2）恒压变温法：萃取器、分离器压力不变，升温或降温。

（3）恒温恒压吸附法：在分离器中放置适当的吸附剂，利用吸附剂吸附萃取相中的溶质，从而将溶质与萃取剂分离开来。

五、超临界流体萃取天然产物质量传递过程（1）超临界流体扩散进入天然母体的微孔结构。

（2）被萃取物在母体内与超临界流体发生溶剂化作用。

（3）溶解在超临界流体中的被萃取物随超临界流体经多孔的母体扩散至流动着的超临界流体主体。

（4）被萃物与超临界流体主体在萃取区进行质量传递。

六、超声波在超声波强化萃取中的作用①超声波的热效应：介质吸收超声波能量转化为热能，导致介质温度瞬间升高，可加速有效成分的溶解。

②超声波的机械效应：超声波的辐射压强和超声压强产生机械振动，在液体中形成搅动和流动，可破坏介质结构、粉碎液体中颗粒。

③超声波的空化效应：液体里形成很多小的空穴，这些空穴瞬间又闭合，闭合时产生几千度高温和几千大气压高压，使细胞壁瞬间破碎。

空化效应可使细胞壁瞬间破碎，热效应使介质温度瞬间升高，机械效应加速溶剂流动和相接触面积，这些都有利于有效成分的溶解和扩散，从而提高萃取效率。

七、微波在微波强化萃取中的作用①微波瞬间加热：有利于自动控制和连续生产。

②微波内外同时加热：通过分子极化和离子导电两效应加热，穿透力强，形成体热源状态，内外均匀加热。

③微波遇金属等良导体产生反射，如同光投向镜子；遇玻璃塑料等绝缘体产生透射现象，如同光投向玻璃。

第五章反胶团萃取和双水相萃取第1节反胶团萃取一、反胶团的形成及特性1、反胶团的形成：胶团、反胶团、水池2、反胶团体系组成：表面活性剂、水相、有机相、助表面活性剂、被萃取溶质3、反胶团的形状和大小二、反胶团萃取过程及其影响因素1、蛋白质溶入反胶团的推动力：静电作用力、空间位阻效应2、反胶团萃取过程（三过程）3、影响反胶团萃取的主要因素1）表面活性剂的种类、化学结构、浓度2）水相pH值：酶活性受溶液pH 的影响。

主要影响因素3）水相离子强度和种类：影响蛋白质的分配4）溶剂性质的影响：极性对反胶团的形成和大小都有影响5）助表面活性剂6）温度三、反胶团萃取工艺：混合/澄清槽萃取、中空纤维膜萃取、离心萃取、喷淋柱萃取第2节双水相萃取一、双水相萃取法的形成：什么是双水相萃取体系？、双水相的形成类型和形成机理二、双水相萃取原理：分配原理、相图三、影响双水相萃取平衡的因素成相高聚物浓度—界面张力、高聚物的分子量、电化学位（盐）、PH值、温度、疏水反应四、双水相萃取特点第七章精馏技术一、蒸馏、精馏原理利用液体混合物中各组分沸点的不同实现物质分离的操作称蒸馏。

经多次气化和多次冷凝的蒸馏过程称精馏（多级蒸馏）。

二、精馏式间歇精馏、提馏式间歇精馏（1）精馏式间歇精馏：原料一次性投入塔釜，再沸器加热汽化，进行精馏操作。

适当控制回流比，各组分产品按沸点从低到高顺序，逐一从塔顶采出，收入相应的产品罐。

每个塔顶产品切换之前需采出中间馏分（过渡馏分）收入中间馏分罐，沸点最高组分（重的组分）作为残液留在塔釜内最后排放。

（2）提馏式间歇精馏：原料贮存于塔顶储料罐，由塔顶加入。

塔顶冷凝液直接流入储料罐，产品从塔底采出。

各组分产品按沸点从高到低顺序排出。

提馏式间歇精馏类似于连续精馏的提馏段。

三、间歇共沸精馏、间歇萃取精馏：（1）间歇共沸精馏：将足够量共沸剂（又称夹带剂）随原料一次性加入塔釜，在精馏过程中共沸剂与待分离共沸物中的一个组分（一般是非目标物）形成新的、一般是最低共沸点的共沸物，此新共沸物首先从塔顶蒸出，原共沸物中另一组分（一般是目标产物）最后从塔顶蒸出，此分离操作称间歇共沸精馏。

（2）间歇萃取精馏：在精馏过程中，从塔上部向塔内持续加入适当选择的溶剂，以增大组分间的相对挥发度，从而实现物质分离，此分离操作称间歇萃取精馏。

四、水蒸气蒸馏在被分离混合物中直接通入水蒸气后，当混合物各组分的蒸汽分压和水蒸气分压之和等于操作压力时，系统开始沸腾。

水蒸气和被分离组分蒸汽一起被蒸出。

由于产品和水不互溶，馏出液经冷凝后分层，去除水层即得产品，此分离操作称水蒸气蒸馏。

五、水蒸气蒸馏操作方式（1）过热水蒸气蒸馏（载气蒸馏）：在被分离混合物中通入过热的水蒸气进行蒸馏操作，水蒸气未冷凝，釜内无水层出现，此过程称过热水蒸气蒸馏。

（2）过饱和水蒸气蒸馏：在被分离混合物中通入过饱和的水蒸气进行蒸馏操作，部分水蒸气在釜内冷凝成水，釜内有水层出现，此过程称过饱和水蒸气蒸馏。

六、分子平均自由程、分子蒸馏（1）分子在两次连续碰撞之间所走的路程的平均值叫分子平均自由程。