CH5 提取、分离与精制
5羟基色氨酸的提取和测定方法研究
5-羟基色氨酸的提取和测定方法研究湖南医药工业研究所 (410014) 欧 艳 肖方青 肖艳萍摘要 目的:建立5-羟基色氨酸的提取和含量测定方法,进行不同提取条件时,药物中5-羟基色氨酸的含量比较。
方法:高效液相色谱法,C 18柱,流动相:甲醇∶水(5∶95),检测波长:276n m 。
结果:平均加样回收率为100.5%,RS D =1.23%。
结论:本法准确,可作为5-HTP 的质量控制。
主题词 5-羟基色氨酸/分离和提纯 5-羟基色氨酸/分析 Griff onia si m p licif olia 是一种生长在加纳、象牙海岸和多哥等西非国家的植物。
自古以来西非地区的人们就有把Griffonia si m p licif olia 植物作为治疗疾病的历史,叶子以及其汁可用来治疗伤口和肾病,也可用作灌肠剂和壮阳药;捣碎的树皮可做成药膏治疗软下疳等。
经过研究发现,该种植物的主要活性物质是5-羟色氨酸(5-HTP ),其种籽中5-HTP 含量很高,是提取5-HTP 的天然原料。
5—HTP 是一种天然的氨基酸,在很多食品的蛋白质中可以找到,它可以增強5—羟色氨的活动能力。
这种成分少量的存在天然蛋白质食物中,但是浓度都不高。
天然产生的L -色氨酸和5-羟色氨酸过去常常被用作食品补充剂,作为对失眠、忧郁、肥胖和注意力缺失儿童的辅助治疗。
目前已有多项关于体重控制及暴食症方面的临床实验数据,证实5-HTP 可以有效控制食欲,提高饱食中枢的敏感性,可以在减肥过程的饮食控制中,降低饥饿感,使减肥过程更轻松容易。
最重要的,这是一个天然营养素,安全无副作用。
我们参考有关文献[1～2],选用进口加纳籽为原料,采用物理方法与现代中药提取技术相结合的方法,从加纳籽中提取高质量的有效活性成份,并建立了5-HTP 含量的测定方法,进行了不同提取条件时5-HTP 含量的比较。
1 仪器与药品RE -52旋转蒸发仪;5HB -B 循环水式真空泵;2F -C型紫外分析仪;waters 高效液相色谱仪,2695泵,E mpower 数据处理软件。
碳五资源的分离和综合利用
碳五资源的分离和综合利用1.前言工业上碳五（以下为C5）烃的来源大致有四个方面：裂解制乙烯的副产C5馏分，炼厂C5烃，油田及天然气中回收的C5烃，以及少量来自其他途径的C5烃，C5烃的分离和综合利用是合理利用石油资源的一个重要方面，也是降低石化生产成本的有效途径之一。
随着世界乙烯装置的不断增加，其裂解C5的数量将越来越多，如何合理利用好这部分资源是一个值得探讨的问题。
世界各国对C5的综合利用都非常重视，其中日本和美国是综合利用最好的国家。
日本在开发C5系列精细化工产品方面尤为显著，产品主要有多种香料、高级化妆品基油、角鲨烷以及医药中间体等。
另外，他们对于分离后的各个组分都尽可能的充分利用，这也是他们的C5利用率很高的一个重要原因。
美国的C5馏分主要用于生产异戊橡胶、石油树脂、不饱合聚酯树脂、乙丙橡胶，少量用于生产除草剂、阻燃等精细化工产品。
目前，国外的C5的分离和综合利用已由初期的混合使用转向分离单个组成的利用，并向制备精细化工产品方向发展。
而我国现在的C5资源比较分散，基本上没有利用，大多数仍作燃料油或直接烧掉，工业规模的碳五分离装置还是空白，分离单个组分的化工利用及精细化工仅仅是起步，综合利用水平远远落后于国外。
2.C5资源情况目前，我国的C5资源主要由两部分组成：（1）炼油过程中所得的C5馏分，1994年原油二次加工能力已经超过6800万t/a，生产装置近200套，其中催化裂化装置能力超过5200万t/a，年加工能力为4000万t/a。
仅此一项，一年的C5馏分即达320万t/a，加上催化重整，加氢裂化和延迟焦化等装置联产的C5，总计可达350万t/a以上。
(我公司催化裂化装置、催化重整装置、90万吨汽柴油加氢装置的凝析油、采油厂凝析油)（2）蒸汽裂解联产C5馏分，其产率和组成随裂解原料和操作条件而变化。
3.C5馏分组成3.1 裂解C5馏分组成由我国主要石化企业裂解C5典型组成可见，C5组成中异戊二烯含量在15%～23%，间戊二烯含量为14%～17%，环戊二烯/双环戊二烯含量为13%～21%，双烯烃的总量占裂解C5的40%～60%。
碳五馏分的分离及综合利用
壁至堡坌塑坌曼墨壁鱼型里：!!：碳五馏分的分离及综合利用田凤(兰州石化研究院，兰州730060)摘要：本文介绍了混合碳五馏分的分离技术。
混合碳五馏分及其各组分的综合利用。
为我国乙烯工业副产综合利用提出建议。
I关键词：碳五馏分分离综合利用碳五(G)馏分是石油化工的炼油装置、催化裂化装置以及重质烃裂解装置裂解制乙烯过程中的副产品，是一种具有潜在价值的基本原料，随着石油化工的迅速发展，碳五也日益增多，世界各国对于碳五资源的开发和综合利用都非常重视，其中日本和美国是C，综合利用最好的国家。
目前，国外的碳五的分离和综合利用已由初期的混合使用转向分离单个组成的利用，并向制备精细化工产品方向发展。
而我国现在的G资源比较分数，基本上没有利用，大多数仍作燃料油或直接烧掉，工业规模的C5分离装置还是空白。
分离单个组分的化工利用及精细化工仅仅是起步，综合利用水平远远落后于国外。
因此，如何合理利用好这部分资源是一个值得探讨的问题。
l C5馏分组成截止2001年我国乙烯生产能力己超过5000kffa，副产C5馏分量600kt左右口J。
C5馏分的收率、组成主要取决于裂解原料的性质，我国的乙烯装置所用的原料各不相同，裂解C，产率也不同。
大庆石油化工总厂以油田轻烃和炼油厂的石脑油为原料，裂解C5馏分的产量约为乙烯产量的7．8％，齐鲁、扬子石化以及上海石化股份有限公司的30万讹乙烯装置以石脑油和轻柴油为原料，C，馏分产量约为乙烯产量的12％～15％。
最高的是吉林石化公司C，产率曾高达24．5嘣”。
表l列出的是我国主要乙烯装置裂解C5的典型组成【“。
组成齐鲁扬子上海燕山碳四4．686 50 2．75 210 异戊烷691 2．8l 2103．甲基I．T烯2．62 I…43 I 24正戊烷3．73 5 44 4 70 1．431．戊烯5．08 5邡7D5 7142．甲基I-丁烯5．8l 919 474667 反2．戊烯8．92 60l420 5．7l 顺2．戊烯2．67 262267l，4．戊二烯 2 30l 432．甲基2-丁烯2．68 2．80 286环戊烷22．60 0．68 0．76 异戊二烯23．50 17．13 2048 环戊烯3．79 4．78 3 8l2．丁炊16．10 14．7l 032 间戊二烯16．16 16．96 16 35 环戊二烯／双环戊二烯16．59 21．04 18．701．戊炔O．10异丙基乙炔0．302．戊炔010 碳六2．64 3．40037 5 60 其它430碳五二烯烃总量55．76 53,．90 55．13 S5 53碳五馏分的分离及综合利用由我国主要石化企业裂解c5典型组成可见，C5组成中异戊二烯含量在15％～23％：间戊二烯含量为14％～17％：环戊二烯仅环戊二烯含量为13％～21％；双烯烃的总量占裂解C5的40％～60％。
中药化学丨中药有效成分的提取与分离
中药化学⼁中药有效成分的提取与分离中药有效成分的提取注意：在提取前，应对所⽤材料的基源（如动、植物的学名）、产地、药⽤部位、采集时间与加⼯⽅法等进⾏考查，并系统查阅⽂献，以充分了解和利⽤前⼈的经验。
（⼀）溶剂提取法注意:⼀般如⽆特殊规定，药材须经⼲燥并适当粉碎，以利于增⼤与溶剂的接触表⾯，提⾼提取效率。
（教材内容）补充：溶剂提取法的原理 根据中药化学成分与溶剂间“极性相似相溶”的原理，依据各类成分溶解度的差异，选择对所提成分溶解度⼤、对杂质溶解度⼩的溶剂，依据“浓度差”原理，将所提成分从药材中溶解出来的⽅法。
其作⽤原理是溶剂穿透⼊药材原料的细胞膜，溶解可溶性物质，形成细胞内外的浓度差，将其渗出细胞膜，达到提取⽬的。
⼀般提取规律：（教材内容）①萜类、甾体等脂环类及芳⾹类化合物因为极性较⼩，易溶于三氯甲烷、⼄醚等亲脂性溶剂中；②糖苷、氨基酸等类成分则极性较⼤，易溶于⽔及含⽔醇中；③酸性、碱性及两性化合物，因为存在状态（分⼦或离⼦形式）随溶液⽽异，故溶解度将随pH ⽽改变，可⽤不同pH的碱或酸提取。
补充：溶剂的选择1.常见溶剂类型 溶剂按极性可分为三类，即亲脂性有机溶剂、亲⽔性有机溶剂和⽔。
常⽤于中药成分提取的溶剂按极性由弱到强的顺序如下： ⽯油醚＜四氯化碳＜苯＜⼆氯甲烷＜氯仿＜⼄醚＜⼄酸⼄酯＜正丁醇＜丙酮＜甲醇（⼄醇）＜⽔。
2.常见中药化学成分类型的极性： 极性较⼤的：苷类、⽣物碱盐、糖类、蛋⽩质、氨基酸、鞣质、⼩分⼦有机酸、亲⽔性⾊素。
极性⼩的：游离⽣物碱、苷元、挥发油、树脂、脂肪、⼤分⼦有机酸、亲脂性⾊素。
（以上不是绝对的，具体成分要具体分析。
⽐如，有的苷类化合物极性很⼩，有的苷元极性很⼤。
）1.煎煮法 定义：中药材加⽔浸泡后加热煮沸。
优点：简便 缺点：①需加热，含挥发性成分及加热易破坏的成分不宜使⽤。
②多糖类成分含量较⾼的中药，⽤⽔煎煮后药液黏度较⼤，过滤困难，不宜使⽤。
③对亲脂性成分提取不完全2.浸渍法 定义：在常温或温热（60～80℃）条件下⽤适当的溶剂浸渍药材，以溶出其中的有效成分的⽅法。
北京中医药大学中药化学课件ch5
第五章苯丙素类化合物教学内容：5.1 概述5.2 简单苯丙素∆5.3 香豆素5.4 木脂素第五章苯丙素类化合物5.1 概述定义：苯丙素类（phenylpropanoids）指基本母核具有一个或几个C6-C3单元的一类天然有机化合物。
分类：简单苯丙素、香豆素、木脂素。
二、提取分离苯丙烯、苯丙醛、苯丙醇及苯丙酸的简单酯类多具有挥发性，是挥发油中芳香族化合物的主要组分，可用水蒸气蒸馏法提取；苯丙酸衍生物属于有机酸类，可用有机酸的常规方法提取。
简单苯丙素类的分离一般用硅胶柱层析或高效液相色谱分离。
例如：升麻中异阿魏酸、阿魏酸、咖啡酸的提取分离：流程见书上100页。
三、理化性质（一）物理性质1、性状：天然游离的香豆素多为完好的结晶，大多具香味。
小分子的有挥发性和升华性。
成苷后则无挥发性和升华性。
2、溶解性：游离香豆素难溶于冷水，可溶于沸水，易溶于苯、乙醚、氯仿、乙醇、甲醇。
香豆素苷能溶于水、甲醇、乙醇，难溶于乙醚、氯仿等极性小的有机溶剂。
3、荧光香豆素衍生物在紫外光下大多具有荧光，在碱溶液中荧光增强。
荧光的强弱与取代基的种类和位置有关：7-OH呈强烈的蓝色荧光，加碱转为绿色；6，7-二羟基的荧光减弱；7，8-二羟基的荧光消失。
羟基香豆素醚化则荧光减弱，色调变紫。
呋喃香豆素一般呈蓝或棕色荧光较弱，难辨认。
（二）化学性质1、与碱的作用香豆素具有内酯结构，与稀碱液作用可水解开环，形成水溶性的顺式邻羟基桂皮酸盐。
酸化，又可立即环合形成脂溶性香豆素而析出。
但如果与碱加热时间过长，开环产物顺式邻羟基桂皮酸盐则异构化为反式，再酸化也无法环合为内酯。
3、异羟肟酸铁反应内酯在碱性条件下开环，与盐酸羟胺缩合，在酸性条件下，与三价铁离子络合显红色。
4、Gibb’s反应及Emerson反应Gibb’s试剂2，6-二氯（溴）苯醌氯亚胺，在弱碱性（PH9-10）条件下，与酚羟基对位活泼氢缩合显蓝色。
Emerson试剂2%的4-氨基安替比林和8%的铁氰化钾在弱碱性条件下与酚羟基对位活泼氢缩合显红色。
碳五烷烃的分离工艺
碳五烷烃的分离工艺
碳五烷烃是一种有机化合物，常用于制造化学品和燃料。
为了分离碳五烷烃，可以采用以下几种工艺：
1.蒸馏分离法：将混合物加热，使不同成分的汽化温度不同，然后依据汽化温度的不同分离出所需的碳五烷烃。
2.萃取分离法：将混合物和萃取剂混合，使之分层，然后通过提取作用将目标物质分离出来。
3.吸附分离法：将混合物在特定的吸附剂上通过吸附分离，然后通过减压、加热等方式将目标物质从吸附剂中分离出来。
4.分子筛分离法：利用分子筛的分子大小选择性，将目标物质分离出来。
以上是常用的碳五烷烃分离工艺，具体情况需要根据实际情况选择。
碳五烷烃精制过程模拟与优化
保密口，在——年解密后适用本授权书。
本学位论文属于 不保密口。
（请在以上相应方框内打“４”）
作者签名：７％
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导师签名：ｆ孰奄ｍ
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第一章绪论
第一章绪
ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ
ｈｉｇｈ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｐｕｆｆｔｙ
ｉｓｏ－ｐｅｎｔａｎｅ，ｎ－ｐｅｎｔａｎｅ
ａｎｄ
ｃｙｕｌｏ－ｐｅｎｔａｎｅ
ｏｂｔａｉｎｅｄ ｗｉⅡｌ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｉｎｇ ｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｓｕｉｔａｂｌｅ
ａｒｅ
ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｓ
ｔｗｏ ｗａｙｓ
Ｃａｌｌ
ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ
ａｎｄ
ｔｈｅ
ｔｏ
ＣＯＳｔ
ｏｎｅ ａＳ
ｏｆ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ：１）ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｌｉｇｈｔ
ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｃｏｌｕｍｎ
ａｎｄ
ｉｓｏ－ｐｅｎｔａｎｅ
ｃｏｌｕｍｎ
ｃｏｌｕｍｎ；２）ｍｉｘｉｎｇ
ｏｎｅ
ｎ－ｐｅｎｔａｎｅ ａｎｄ
ｏｆ Ｃ５ ｆｒａｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｔａｉｎｓ ３２％ｏｆ
ｏｌｌｅ
ａｒｃ
ｍａｊｏｒ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ａｆｔｅｒ ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ
ｉｓｏ—ｐｅｎｔａｎｅ．３０％ｏｆ ｎ－ｐｅｎｔａｎｅ ａｎｄ ２９％ｏｆ ｃｙｃｌｏ－ｐｅｎｔａｎｅ．Ｃ５ ｉｓ
碳五分离工艺处理毕业汇报总结
继续教育学院顶岗实习报告实习单位广东惠州大亚湾伊科思新材料科技发展有限公司函授站西安石油大学继续教育西安石油化工技工学校学号1613010029052姓名王晓琴实习时间2016年12月摘要本论文主要介绍了碳五在国内外资源的利用现状、分离工艺和碳五工艺参数的优化，并且通过查找资料知道在萃取精馏分离异戊二烯的工艺研究过程中通过参考文献得到了在工艺流程的各项操作条件不变，了解溶剂比、回流比和溶剂进料位置对工艺指标的影响。
【关键词】：碳五异戊二烯利用现状工艺参数目录1、国内外碳五资源的利用现状 (4)1．1 碳五的组成及应用 (4)1．2国内碳五资源利用现状 (4)1．3国外碳五资源利用现状 (5)2、裂解碳五分离的工艺 (6)2.1裂解碳五分离工艺原理 (6)2.2裂解碳五分离工艺 (8)3、工艺参数优化 (8)3.1溶剂比对工艺指标的影响 (8)3.2回流比对工艺指标的影响 (8)3.3溶剂进料位置对工艺指标的影响 (9)3.4回流比和溶剂比的选择 (12)4、优化后工艺条件以及指标 (12)5、设计结果评价13参考文献 (14)致谢 (13)1、国内外碳五资源的利用现状1．1 碳五的组成及应用碳五是石油烃裂解生产乙烯的副产物，碳五是一种宝贵的资源，其产量一般为乙烯产量的2%～15%。
我国乙烯装置主要以石脑油和加氢裂化尾油为裂解原料，副产的碳五馏分为乙烯产量的10%～15%。
石脑油是我国主要的乙烯裂解原料，在深度裂解时碳五资源的典型组分及含量依次为：双环戊二烯24.9%、异戊二烯23.3%、间戊二烯19.5%、戊烷14.1%、甲基丁烯5.8%和戊烯4.2%。
以石脑油为裂解原料表1 以石脑油为裂解原料的碳五馏分典型组分及下游应用情况目前，我国的碳五资源主要由俩部分组成：（1）炼油过程中所得的碳五馏分，1994年原油二次加工能力已超过6800万t/a,生产装置近200套，其中催化裂化装置能力超过5200万t/a。
ch6发酵产物的提取与精制
第六章发酵产物的提取与精制一、概述二、发酵液的预处理及菌体分离三、发酵产物的提取和精制四、发酵产品的成品加工微生物经过适当条件培养后，菌体大量繁殖，合成并积累了相当浓度的代谢产物，这时便可以进入下游工程。
发酵液的下游加工是指从发酵产物中分离、纯化产品的过程。
它是利用产物和杂质的物理化学性质不同，提取产物或者从系统中去除杂质的操作。
第一节概述一、发酵液的一般特性微生物发酵生产各种发酵产品时，由于多用原料、菌种、工艺过程等的不同，所以预处理、提取、精制方法也有差异。
发酵产物大多存在于发酵液中，少数存在于菌体内。
要分离提纯发酵产物，首先要针对发酵液的特性进行预处理。
发酵液一般具有以下特性：1、发酵液中发酵产物浓度较低，属于稀水溶液系统。
2、发酵液中成分复杂，除发酵产物外，还含有微生物细胞碎片、代谢产物、残留的培养基、无机盐等。
特别是少量的代谢产物，结构特性与发酵产物相近，给分离提纯带来困难。
3、发酵液中还含有色素、热源物质、毒性物质等有机杂质，影响发酵产品的质量。
4、发酵产物稳定性低，对热、酸、碱、有机溶剂、酶、机械力等敏感，在不适宜的条件下容易失活或分解。
二、提取和精制过程提取和精制是为了从发酵液中获得高纯度的、符合质量标准要求的发酵产品。
由于发酵产物存在形式不同，用途各异，而且对产品的质量有不同的要求，所以分离纯化步骤可以有不同的组合，但大多数产品的下游工程过程，常常按照生产过程的顺序分为四个步骤，（如P76图6-1）即发酵液的预处理和菌体分离、提取、精制、成品加工。
发酵液的预处理和菌体分离是采用凝聚和絮凝等技术，加速固-液两相分离，提高过滤速度。
发酵产品如果是胞内产物，首先要进行细胞破碎，再分离细胞。
初步纯化即提取，主要是除去与目标产物性质有很大差异的物质，使产物浓缩以及产品质量提高。
常采用方法有沉淀、吸附、萃取等。
高度纯化即精制，采用对产品有高度选择性的分离技术，除去与产物理化性质相近的杂质。
Ch5 萃取技术
（二）有机溶剂的选择
作为萃取剂的有机溶剂应满足以下要求：
（1）萃取容量大（如青霉素）
（2）有较高的选择性
（3）不与目标产物发生反应，并且与水相不互溶；
（4）与水相有较大的密度差，并且粘度小，表面 张力适中，相分散和相分离较容易； （5）有链烃或芳烃，水溶性低 （6）价廉易得；容易回收和再利用；
（7）毒性低，腐蚀性小，使用安全。
第五章 萃取技术
本章的主要内容
第一节
基本概念
一、萃取的概念、特点与分类 二、分配定律
三、分配系数、相比、分离系数
第二节
有机溶剂萃取**
一、有机溶剂萃取分配平衡
（一）弱电解质的分配平衡 （二）化学萃取平衡
二、影响有机溶剂萃取的因素
（一）水相条件的影响 （二）有机溶剂的选择 （三）乳化现象
三、有机溶剂萃取的工艺过程
物理萃取；化学萃取
Light phase来自杂质溶质 萃取剂 原溶剂
Heavy phase
实验室液液萃取过程
分液漏斗
有机相 水相
9
2、萃取的特点（P64）
3、萃取的分类
多种分类方法：
液—液萃取（ Organic solvent Extration）
双水相萃取
液膜萃取
液固萃取
反胶团萃取（或逆胶束萃取）
…… ④
∵-lgKp=pKp ∴Kp=10-pkp
-lg[H+]=pH
得 K 表=
[H+]=10-pH
K0
代入④
…… ⑤**
110 pH pK a
⑤式表明了弱酸性电解质表观分配系 数与pH的关系。
同样道理推测出大环内酯类抗生素（即 弱碱性电解质）的表观分配系数为
第五章黄酮类化合物
2. Na(K)BH4反应
NaBH4 KBH4
是二氢黄酮旳专属试剂
反应颜色: 红~紫色
反应机理:
Na BH4
BH 4
BH4 + C
C
Up to date known。
>9000 different flavonoids are
2. 它们大多是以苷旳形式存在于植物体旳各个部位，尤其是花、 叶部分。大多存在于高等植物及蕨类植物中。
一、黄酮类化合物生物合成旳基本途径
1. 基本骨架 指具有下列基本构造(C6-C3-C6)旳黄色色素
8
7
(单糖苷, 双糖苷)
水液
n-BuOH萃取
n-BuOH液
(双糖苷, 三糖苷)
水液
(水溶性杂质)
(2) 除去亲脂性杂质
醇提取液
conc
水液 石油醚 提取
石油醚液(亲脂性杂质) 水液
(3) 除去水溶性杂质
水提取液 conc 浓缩水液 加入数倍量 乙醇
沉淀物(蛋白质,多糖等) 醇水液
2. 碱提取酸沉淀法
A
6 5
1
2`
O2
B 4`
C
43
6`
O
2-苯基色原酮
结构特征
具有高度共轭体系—为基本生色团，且母核上有 OH或OCH3取代（助色团），大多为黄色，构造 中有酮基。所以称为黄酮类化合物。 符合C6-C3-C6 基本骨架（桂皮酸途径）。 均属酚类衍生物
例：
O
OH O
黄酮醇
环烷酸的分离精制及其应用研究进展
第19卷第1期1998年2月化 工 冶 金Engineer ing Chemistry &M et alllur gy Vol.19No.1Feb.1998 收稿日期:1997-01-22,修回日期:1997-04-14 余江:26岁,在职博士研究生,助理研究员,生物化工分离专业・综 述・环烷酸的分离精制及其应用研究进展余江 刘会洲 陈家镛(中国科学院化工冶金研究所分离科学与工程青年实验室 北京 100080)摘 要 简要阐述了石油加工副产品环烷酸的分离、精制及其应用研究在国民经济发展中的重要意义.综述了环烷酸来源及用途方面的文献,指出了目前环烷酸研究中存在的一些问题,并对拓展环烷酸新的应用研究提出了建议.关键词 环烷酸,分离,精制,应用中图分类号 T Q 021 前 言随着我国石油工业的迅速发展,为了适应市场的需要,提高油品质量,生产新一代润滑油以及更多高质量的石油化工、精细化工产品及各种多功能高效添加剂油品越来越显示出其重要性.基于我国目前的炼油工艺,提高轻油收率和油品质量,大力提高汽油辛烷值,研究制备各种新型催化剂和添加剂是重要方面[1].我国环烷酸含量高的原油主要分布在新疆、孤岛、辽河及胜利油田,环烷酸含量均在1%左右,最高含量达5%以上[1].近年来国内一些原油的酸值逐渐升高,呈现高粘度、高酸值、高密度的特点[1-3],原油加工过程中羧酸引起的腐蚀问题日益受到重视.为降低环烷酸在炼油过程中的腐蚀作用,煤柴油加氢精制的推广和发展,使现有环烷酸生产量降低.目前重质原油或稠油量大幅度增加,但还没有找到一种高效可行的办法从重质原油或稠油中提取环烷酸.另外,如何提高低酸值高分子量的重质环烷酸酸值,拓宽其应用渠道也是迫切需要解决的问题之一.2 环烷酸的来源环烷酸是石油中的天然有机羧酸,与存在于石油中的其它羧酸总称为石油羧酸.我国有丰富的石油资源,胜利油田、中原油田,新疆克拉玛依油田等均含有环烷酸.环烷酸作为炼油副产品,在众多炼油厂都建有回收装置.工业上用硫酸酸化石油炼制过程中油品碱洗的矿渣,经分离、水洗、脱水制得环烷酸.随着重质原油开发规模的迅速扩大,石油加工的重质油时期已经来到.重质原油中有不少是环烷基原油,其中的主要酸从特征来讲,实际上是环烷酸,而且主要是单环或双环的环烷酸,分子量差别大,沸点大约在177～343℃.蒸馏时,石油酸按馏份分布,低分子酸馏份(C 6以下)是脂肪酸和环烷酸的混合物,C 7～C 10酸馏份是以环烷酸为主的脂肪酸和环烷酸的混合物.重石脑油、煤油和柴油馏份中分离出的酸(C10～C14)实际上完全是环烷酸[4].在不同的油田中,原油所含环烷酸的情况不同,如在辽河原油中羧酸的分子量范围约在170～900之间,相应碳数为C0～C62[2],原油羧酸以环烷酸为主,羧酸中正构脂肪酸的含量低于5%.各馏份中单环及双环环烷酸的含量都较高,馏份越重,多环或带芳香环的环烷酸含量越高.表1 给出了辽河原油馏份中环烷酸的量及碳数范围.表1 辽河原油各馏份中环烷酸的分子量及碳数范围T able1 Range o f molecular weight and carbon number o f naphthenic acid in pet ro leum distilla teAtmos pher ic distillates DistillateVaccum distillate Residu eM olecular w eig ht240～350290～440310～640260～490290～520310～640330～690330～900 Carbon number C15～C23C19～C29C20～C44C17～C33C19～C35C20～C44C22～C47C22～C623 国内外环烷酸分离概况近年来,国内一些原油的酸值逐渐升高,原油加工过程中,羧酸引起的腐蚀问题日益受到重视,辽河油田在这方面尤其突出[2].从原油中得到的环烷酸一般纯度较低,色度指标较高,限制了环烷酸的应用.现今国内外都非常重视降低原油炼制中环烷酸造成的腐蚀以及粗烷酸精制(分离)工艺的选择.目前炼油厂采用的分离方法是以不同浓度的氢氧化钠溶液为试剂的碱洗法,此种方法在回收高酸值、高粘度和高密度的稠油馏份中的环烷酸时会产生严重的乳化现象[5].为改善目前的状况,人们在试剂选择以及改进相应工艺流程方面进行了广泛的探索.3.1 粗环烷酸的提取3.1.1 中和法通常使用碱液,利用环烷酸易与碱金属和部分碱土金属形成盐而溶于水的特性达到分离的目的.用碱洗法会造成碱液随加工产品大量流失,试剂不能回收再生,消耗非常大,排放的硫酸钠成为废物而污染水源,且对高酸值、高粘度和高密度的稠油馏份会产生严重的乳化现象.3.1.2 无水萃取法[4,6]此法常用来提取重质油中的高分子环烷酸,实质是使用无水NaOH或KOH进行萃取,使环烷酸钠或钾盐完全从油中分离,并使油品中残留的钾或钠含量很低.预先闪蒸去水,避免产生泡沫和乳化.3.1.3 醇氨水溶液法[5,7]这是目前研究较多的一种方法.通过选择不同的醇以及醇、氨、水三者之间的比例获得较为理想的分离效果.如异丙醇氨水体系在处理高酸值、高粘度和高密度的稠油馏份中获得的环烷酸纯度超过了石油部部颁标准二级品纯度,试剂在分离过程中能重复使用.这种方法克服了以前的氨-水-甲醇体系对润滑油馏份的脱酸处理中甲醇毒性的影响,在适当的条件下可以有效防止乳化液的生成.但这种方法化学反应产物胺盐热稳定性差,使胺变得无效.92化 工 冶 金19 卷3.1.4 有机溶剂萃取法前苏联专家曾用DM F (二甲基甲酰胺)直接从柴油(沸点170～200℃/0.005 M Pa )中萃取环烷酸[8].这种方法不涉及碱萃取,且无乳化现象;还有选用三甘醇作为选择性萃取剂,萃取过程中两相能很好适应于重油.经两次萃取,酸值由萃取前的96.4m g KOH 降到45mg KOH,这个过程的特点是通过萃取降低燃料的酸度和腐蚀度,回收了环烷酸,简化了工艺流程.3.1.5 胺精制法[4]此法利用多步化学反应改变了环烷酸的存在方式,使环烷酸先生成胺盐,而后在适当的条件下转变成热稳定性好的酰胺,极大地降低了环烷酸对设备的腐蚀.这个过程的目的首先在于很大程度上降低石油加工时石油酸对设备的腐蚀,然后分离回收环烷酸.表2是精制和未精制的重柴油对低碳钢的腐蚀性对照.表2 精制和未精制的重柴油对低碳钢的腐蚀性T able 2 Co rr osion of low carbo n steel by r efined a nd unr efined heav y o ilOilAcid value (mg KOH)1)Rate of corrosion (mm /a)2)Un refined5.90.69Refined 0.20.055 Note :1):Am ou nt of KOH needed to neutralize 1gram organ ic acid compound .2):T hickness of s teel decreased per year by corros ion.3.1.6 高分子量环烷酸的分离石油炼制过程中,按现有流程进行真空蒸镏时,约有40%～50%的环烷酸以油渣沥青形式回收,因而产品的分子量很大,色度很高,难以利用.前苏联专家曾用天然经活化的硅酸铝以及合成的硅酸铝催化剂等作为吸收剂,获得透明的环烷酸,回收率达94%[9].前面已提到的无水萃取法是获得重质油中高分子量环烷酸的一种方法[6],也可采用挥发性的极性有机物和非极性有机物,混合物从碳氢化合物中提炼出高分子量的环烷酸[10].3.2 粗环烷酸的精制粗环烷酸的精制包括脱色脱臭、除中性盐和脱脂肪酸三部分.现有分离环烷酸的方法和分离工艺得到的环烷酸中仍含有较大量的不皂化物(10%～55%)以及正构脂肪酸和正构烃类其它化合物[10].为了提高环烷酸的纯度,扩大并增强环烷酸的综合利用能力,在努力探索改进回收环烷酸的分离方法的同时,也在不断寻找更好的纯化环烷酸的方法,如采用低碳醇(甲醇、乙醇、异丙醇及异丁醇等)、甲苯、二甲苯和沸程为120～130℃的环烷油助化剂,在100～250℃温度下对环烷酸皂进行酸化,克服了“环烷酸皂在失去流动性的情况下,使环烷皂迅速酸化”以及“在高温下避免酸化液中水的爆沸问题”,从而较为有效地分离去掉环烷酸中的不皂化物[11].利用尿素溶液与脂肪酸易生成配合物的原理而开发的脱脂工艺(如图1[12])也在不断地改进.采用尿素-水-助剂,使用低碳醇作为粗环烷酸的络合助剂分离粗环烷酸中的正构烃,改善了原有尿素-溶剂-助剂分离工程上尿素难以直接回收以及溶剂使用量大的缺点.931期余江等:环烷酸的分离精制及其应用研究进展94化 工 冶 金19 卷图1 粗环烷酸脱脂工艺流程F ig.1 M etho d o f deg reasing coar se naphthenic acid综上所述,寻找一种既适用于从轻质油(柴油)又适用于从重油中提取环烷酸的方法,尤其针对我国目前石油开采趋向于高酸值、高粘度的稠油馏份的状况,如何降低炼制中环烷酸的腐蚀,高效率回收宝贵的环烷酸石油化工副产品,具有重要的社会效益和经济效益.完善醇胺法以及无毒有机溶剂萃取和快捷高效从重质油和沥青中回收提取高分子量环烷酸的方法是非常必要的,同时要求在工艺流程上也是可行的.对所得粗环烷酸精制方法的完善也必将促进环烷酸的广泛应用.4 环烷酸有机衍生物及其盐的应用环烷酸作为石油化工精制的副产物,同时又是一种宝贵的精细化工原料,广泛应用于合成橡胶和可塑性物质生产中,并作为乳化剂和专用液体用于食品、冶金、机械制造业、油漆染料工业和农业,此外也用于建筑材料生产等.除用于天然添加剂、防腐剂、加脂剂、粘合剂外,还更多地用于下列方面.4.1 催干剂国内环烷酸盐的最大用途是制造涂料,如在含油的油基漆、醇酸树脂涂料中都加入一定的催干剂.钴盐使漆膜硬度与光泽度良好;锌盐可用于绝缘漆中;锆盐能使油漆具有不剥皮的性能[2].目前国内针对原有催干剂生产中工艺复杂、收率低以及三废污染情况,正开展新的工艺流程研究,如水相生产环烷酸盐催干剂[13]及一步法生产环烷酸钴工艺[14].4.2 燃料性能改进剂如国内研制的DN250高碱性环烷酸钙具有良好的清洁分散性、酸中和能力及良好的油溶性,特别是具有优异的扩散性[15].前苏联曾研制一种具有耐磨性能的多效柴油添加剂,配方 ,%)为:烷基酸氧化钙20～25;环烷酸铜8～12;环烷酸镁6～10;硬脂酸铝0.5～1.5,其余为柴油[12].4.3 增塑剂和稳定剂环烷酸脂可以用作PVC和丁氰橡胶的增塑剂,具有良好的抗拉强度,断裂伸长和耐烃侵蚀均优于DOP、DBP增塑剂.环烷酸又是PVC的热稳定剂[12],日本对此研究较多[16].4.4 催化剂环烷酸盐可用作有机反应的催化剂,如环烷酸镍用于丁二烯的聚合催化剂、环烷酸盐(如Fe, Al, T i, M n, Na, K)催化剂制备环烷酸及烃氧化、聚合、交联、交聚的催化剂等[1];环烷酸钴可用于二甲苯氧化制取对苯二甲酸以生产涤纶树脂的氧化催化剂等[12].4.5 捕收剂我国氧化矿浮选捕收剂种类太少,特别是矿石越来越趋向贫细、复杂,有用矿物的分离愈来愈难.目前研究开发新型的氧化矿捕收剂日益受到重视.国内通过环烷酸的改性,如长沙矿冶研究院研制的利用碱渣提纯改性获得SR 药剂,具有良好的捕收性能,特别是改善了其选择性[18].在环烷酸中引入氯原子得到的改性环烷酸,其钠盐在水溶液中的分散性更好,从而改善了药剂的浮洗性能.氯代环烷酸具有耐低温的突出优点,是赤铁矿的良好捕收剂[18].磺化环烷酸钠对赤铁矿也具有良好的浮选性能[19].葛英勇利用红外光谱对环烷酸浮选萤石和赤铁矿的作用机理进行了充分的研究[20].国外曾用环烷酸(或脂肪酸)及其皂的水溶液,外加一种金属的水溶液和一种燃料油,配制成组合捕收剂,应用这类药剂的主要优点是不需预先脱泥,简化了工艺流程[17].5 展 望随着三次采油技术的使用,改性环烷酸破乳剂的开发日益受到重视[1,3].环烷酸中环烷基在非水相介质中具有良好的分散性,开发新型非水相介质中分散剂具有积极的实际利用和基础研究意义.参 考 文 献 1阮济之.石化总公司精细化工会议报告文集,北京:石油化工科学研究院,1993 2李勇志,吴文辉.陆婉珍.辽河原油中羧酸的分布及其结构组成.石油学报(石油加工),1989,5(4):62 3黄福堂.油田注水开发过程中储层岩石表面性质变化因素研究.石油勘探与开发,1985,3:45 4沈露沙.石油加工过程中的环烷酸腐蚀及其对策.石油炼制,1992,4:38 5周世烈.石油酸分离方法的研究.河北工学院学报,1988,1:59 6Gerald E.D.,Berry A.U S Paten t 5011579Apr.1991 7M itchell D.,Pinole C.U S Patent 4634519,Jan.,1987 8 ! ∀#∃ . . ! ∀#∃., !∀#∃%&∋∀(. ., !∀#∃. . !∀#∀∃%∀&∋()∀∃∗ +,−%.!∗)% &∀()/∃+,0%.)%!!/)∗ 1∀!∀2)% ∃+3!∀#∃ !∀#∃%!&∋&(. !∀#∃%∀&∋() ∗ +,−&) .) −#∋,/)01980,7:54 9X !∀#∃. ., !∀#∃%&∋. . !∀#∃%&. !∀#∃%∃&∃ ∋%( )∗∀+,−./∋∗∃0∀+12# ∃/345∋%#%22+2&26∋#%227()∗− ,1985,6:58 10曹正祥等.中国发明专利申请公开说明书,CN Patent 1058986A 11何祥云等.中国发明专利申请公开说明书,CN Patent 1058954A 12杨雄麟.炼厂副产品粗环烷酸的精制及应用.现代化工,1989,9:44 13姜晓明.水相法生产环烷酸盐催干剂.涂料工业,1986,4:23 14孙吾魁.一步法生产环烷酸铝.涂料工业,1985,87:27 15王发质.DN 250高碱性环烷酸钙的研制及应用.石油炼制,1991,4(9):6 16T okuyama S oda Co.Ltd ,JP Patent 5975933,Oct.,1982 17葛英勇,王其昌.环烷酸在浮选中的应用.矿冶工程.1989,9(3):56 18王荣,王其昌.新浮选药剂--氯代环烷酸的研制.矿冶工程,1990,10(2):16 19葛英勇,王其昌.氧化矿捕收剂磺化环烷酸的研制及其浮选性能研究.矿产综合利用,1990,5(2):42 20葛英勇.环烷酸浮选萤石、赤铁矿作用机理的红外光谱研究.非金属矿,1991,3:19951期余江等:环烷酸的分离精制及其应用研究进展PROGRESS IN SEPARATION,PURIFICATION ANDAPPLICATIONS OF NAPHTHENIC ACIDYU Jiang LIU Huizhou CHEN Jiayong(Youth L ab.Sep.Sci.&Eng.,Inst.Chem.Metall.,Chinese A cademy of S ciences,B eij ing100080,China)ABSTRACT T he separation,purification and applications of naphthenic acid are review ed. Pro blems invo lved are discussed,and to pics on novel application and metho d of separation of naphthenic acid are also sugg ested.KEY WORDS Naphthenic acid,Separ ation,Purification,Application・化工冶金研究所学位论文简介・微球碳酸铝铵热分解及浓相下行流化床反应器的研究 对碳酸铝铵(AA CH)进行动态失重实验(T G),其热分解过程为随机成核机理,反应动力学方程为( 为反应分数):ln(1- )=8.93×105ex p(-74100 8.314Tt) 从差热分析曲线(DT A)判断,A A CH热分解为吸热反应,反应热 H=22.5kJ/mol.从无定形A l2O3到 -A l2O3转化过程中显热不明显,相转化时间大于1.5h.在 70mm的下行流化床中进行冷模流动实验,获得了较低气速下空隙率 与空管气体速度u0和空管颗粒速度u d的关系式:3.76=u0+u d(1-) 在浓相下行流化床中,通过测量颗粒在床层中的停留时间分布,采用一维轴向扩散模型,得到Pe数的经验关联式:Pe= 1.042(d p u0 gg)0.492(d p u d gg)-0.401表明在较低气速范围内下行颗粒流可近似为平推流.(摘自中国科学院化工冶金研究所李涛的硕士学位论文,导师:姚建中) 96化 工 冶 金19 卷。
实训 青霉素的提取分离
实训青霉素的提取分离［任务描述］青霉素是一族抗生素的总称，当发酵培养基中不加侧链前体时，会产生多种N-酰基取代的青霉素的混合物，它们合称为青霉素类抗生素。
目前已知的天然青霉素的结构和生物活性见表1所示，由青霉素类的基本结构式可见，青霉素可看作是由半胱氨酸和缬氨酸结合而成的，结构式中R代表侧链，不同类型的青霉素侧链不同。
其中的青霉素G类疗效最好，应用最广，通常所说的青霉素即指青霉素G，因其不耐酸，在胃酸中会被破坏，故只能注射给药。
表1天然青霉素的结构和生物活性青霉素侧链取代基（R）相对分子质量生物活性/（U/mg钠盐）青霉寨G青霉素X青霉素F青霉素K 双氢青霉素F 青霉素VC6H5CH2一（p）HOC6H4CH2一CH3CH2CH=CHCH2一CH3（CH2）6一CH3（CH2）4一C6H5OCH2—334.38350.38312.37342.45314.40350.3816679701625230016l01595青霉素结构中含有羧基，是弱酸性物质，在水中溶解度很小，易溶于有机溶剂如醋酸丁酯、苯、氯仿、丙酮和乙醚中，而青霉素G钾盐、钠盐易溶于水和甲醇，可溶于乙醇，但在丙醇、丁醇、丙酮、醋酸乙酯、吡啶中难溶或不溶，如普鲁卡因青霉素G易溶于甲醇，难溶于丙酮和氯仿，微溶于水。
青霉素遇酸、碱或加热都易分解而失去活性，分子中最不稳定的部分是β-内酰胺环，而其抗菌能力取决于β-内酰胺环，故青霉素的降解产物几乎都不具有活性。
青霉素在近中性（PH为6～7）水溶液中较为稳定，酸性或碱性溶液均使之分解加速，青霉素的盐对热稳定，将药品制成青霉素G钾盐或钠盐较多。
青霉素G生产可分为菌种发酵和提取精制两个步骤菌种发酵是将产黄青霉菌接种到固体培养基上，在25℃下培养7～10天，即可得青霉菌孢子培养物。
用无菌水将孢子制成悬浮液接种到种子罐内已灭菌的培养基中，通入无菌空气、搅拌，在27℃下培养24～28h，然后将种子培养液接种到发酵罐已灭菌的含有苯乙酸前体的培养基中，通入无菌空气，搅拌，在27℃下培养7天，在发酵过程中需补入苯乙酸前体及适量的培养基，培养基主要成分有葡萄糖、花生饼粉、麸质粉、尿素、硝酸铵、硫代硫酸钠、碳酸钙等。
碳五装置溶剂分离提纯方法分析
分别实现了分离 、分离 与提 纯、精制 的过程 ，从 而 将溶剂及其所携带 的烃类 、水分完全蒸 上来 。其
使 得溶 剂 的品质越 来越 好 。
操作 周期 完 全取 决 于再 生溶 剂 中焦 油 的 多 少 ，焦
１．２ 溶剂 品质分 析
油 多则浓 缩 的 时 间就 比 较短 ，再 生 釜 的使 用 周 期
分 离 。该 系统是将 难溶 于 溶 剂 的烷 烃 和单 烯 烃抽 这样 就形 成 了 一个 闭 环 流程 ，在 这 个 闭 环 流 程 中
提 出来 ，使 异 戊 二 烯 的 纯 度 由 ５０％ 提 高 到 ８９％ 。 既实 现 了前 ２个系统 内部 溶剂 的 自身循 环 ，又将 ３ 所 以此 系 统 的溶 剂 品质不 需过 高就 能满足需 要 。 个 系统 串联 起 来 实 现 溶 剂 的 在 线 再 生 、补 充 和 置
轻 烃操作 ，经 过 脱 重 和 脱 轻 烃 后 的溶 剂 就 成 为 高 提塔 ，来保 证第二 萃取 精馏 系统溶 剂 品质 。
品质 的新 鲜溶 剂 。
２．２ 再 生釜 的操作方 法分 析
综 上所 述 ，从 流程 上看 ，溶 剂 经过 各个 系 统 时
再生 釜是 在 一定 的负压 下 ，保持 适 宜 的液 位 ，
易溶于溶 剂 中 的少 量 炔 烃 杂 质 提 取 出来 ，因 为进
入该 系统 的物料 纯 度 已经 高 达 ９９．５％ 以 上 ，只 是 ２ 操作 方法分 析
其 中的环戊 二 烯 和 一 些 炔 烃 不 达 标 ，所 以要 想 从 ２．１ 汽 提塔 的操作 方法 分析
纯度 如此 之 高 的物 料 中再 去 除 杂质 ，需 要 较 高 品
抽 出的部分 溶 剂 （简 称 再 生 溶剂 ），约 占总 循 环 溶 短 了设 备 的使 用周 期 ，不利 于装 置 的长 周期 运 行 。
刺五加的提取
萃取是利用物质在两种不互溶（或微溶）溶剂中溶解度或分配比的不同来带到分离、提取或纯化目的的一种操作。
实验仪器及药品：
仪器：
分液漏斗、研钵、铁架台、容量瓶、托盘天平、剪刀药品：
无水乙醚（后面做蒸馏处理时加热到35c），原液
实验操作步骤：
1.选择溶剂较液体体积大一倍以上的分液漏斗，把活塞擦干，在活塞上均匀涂上一层润滑脂，使润滑脂均匀分布，看上去透明即可。
6.将所有的萃取液合并，加入过量的干燥剂干燥。
7.然后蒸去溶剂，根据化合物的性质利用蒸馏、重结晶等方法纯化。
本次试验成败关键：
1.分液漏斗的使用方法正确（包括振摇、“放气”、静置、分液等操作）2.准确判断萃取液与被萃取液的上下层关系
注意事项：
乙醚对人体有害，请注意安全。
三、完成萃取试验后，对萃取液进行蒸馏，把乙醚从萃取液中蒸馏出去，留下从刺五加中萃取出来的苷类。
2.检查分液漏斗的顶塞与活塞处是否渗漏（用水检验），确认不漏水时方可使用。
3.将被萃取液（刺五加乙醇溶液）和萃取剂（50ml无水乙醚）一次从上口倒入漏斗中，赛紧（顶塞不能涂润滑脂）。
4.取下分后，打开顶塞，再将下层液体自活塞放出至接受瓶。
4.拆除蒸馏装置：
蒸馏完毕，先应撤出热源（拔下电源插头，再移走热源），然后停止通水，最后拆除蒸馏装置（与安装顺序相反）。
刺五加苷类物质的提取实验
实验目的：1.提取刺五加中的有效成分苷类，以完成饮料制作
一、原液：
取25g刺五加原叶弄碎成粉末，放入圆底烧瓶中，加入50ml95%乙醇，装好回流装置，连续提取1h，放冷后抽取滤液约50ml，备用。
二、然后进行刺五加苷类物质萃取
实验原理:
产物的提取与精制
关注并引入先进的提取和精制技术，如超临界流体萃取、分子蒸馏 等，以提高产物的纯度和收率。
提取与精制的未来发展趋势
绿色环保
随着环保意识的提高，开发环保 友好型的提取和精制方法将成为 未来的重要趋势，如利用生物质 资源进行提取和精制。
智能化与自动化
利用现代信息技术和自动化技术， 实现提取与精制的智能化和自动 化，提高生产效率和产品质量。
壳聚糖
03
蟹壳、虾壳等动物壳经过脱乙酰化处理后得到壳聚糖，可用于
生产壳聚糖保健品和生物材料。
矿物产物的提取与精制案例
铁矿石
铁矿石经过破碎、磨碎、选矿和冶炼等工艺，提取出铁元 素，再经过精制得到各种规格的铁矿石和钢材。
稀土元素
稀土元素在自然界中通常以混合物形式存在，经过提取、 分离和纯化等工艺，得到高纯度的稀土元素，可用于生产 稀土永磁材料、荧光材料等高科技产品。
精制
对粗制品进行进一步的处理，如 结晶、蒸馏、离子交换等，得到 高纯度的目标产物。
原料准备
选择合适的原料，进行预处理， 如破碎、研磨、溶解等。
产物纯度检测与质量评估
对最终产物进行纯度检测和质量 评估，确保达到预期的纯度和质 量要求。
03
提取与精制的关联
提取与精制的相互影响
提取过程对精制的影响
提取过程中可能会引入杂质或使产物 发生化学变化，影响后续精制的效率 和产品质量。
利用混合物中各组分的沸点不同，通过加热使各组分蒸发，再冷凝收 集的方法。
电解法
利用电解原理，将电解质溶液中的金属离子或带电微粒在电极上放电， 从而提取出金属或其它物质。
精制原理
溶解度差异
利用不同物质在不同溶剂中的溶解度差异，选择 合适的溶剂进行分离。
生物分离工程的特点
⽣物分离⼯程的特点1、⽣物分离⼯程的特点；①成分复杂，固液分离困难；②浓度低，分离能耗⼤③收率低；④易失活；⑤不稳定性。
2、精制产品分离纯化⼀般流程1．胞外产品：发酵液→预处理→⽬的产物尽量进液相→→固液分离→收集液相后→提取与精制2．胞内产品：发酵液→预处理→除杂、改变液相性质→固－液分离→收集细胞或菌体→细胞破碎→⽬的产物进液相→固－液分离→收集液相→后提取与精制3、⽣物悬浮液的特性：①悬浮物颗粒⼩，⽐重与液相相差不⼤；②固体粒⼦可压缩性⼤；③粘度⼤，含有蛋⽩质、多糖等胶体物质，⼤多为⾮⽜顿型流体。
改性的⽬的：降低滤饼⽐阻，提⾼过滤与分离的速率。
4、凝聚：指在电解质作⽤下，由于胶粒间双电层排斥电位的降低，⽽使胶体体系不稳定的现象。
凝聚作⽤机理：加⼊电解质→电解质中的⾼价阳离⼦→对胶体周围离⼦的影响→双电层电位↓→胶体稳定性↓→发⽣凝聚5、阳离⼦对带负电荷的发酵液胶体粒⼦凝聚能⼒的次序为：Al3+>Fe3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+6、絮凝：指在某些⾼分⼦絮凝剂存在下，基于桥架作⽤，使胶粒形成较⼤絮凝团的过程。
7、错流过滤（Cross-Flow Filtration)⼜称切向流过滤，是⼀种维持恒压下⾼速过滤的技术。
其操作特点是使悬浮液在过滤介质表⾯作切向流动，利⽤流动的剪切作⽤将过滤介质表⾯的固体（滤饼）移⾛。
8、珠磨法细胞破碎率可⽤⼀级反应动⼒学表⽰：间歇操作：ln[1/(1-R )]=Kt连续操作： ln[1/(1-R )]=K τ其中τ=V /F 式中： R —破碎率（g/g ） K —反应速率常数(1/s) t —破碎时间(s)τ—平均停留时间(s) V —破碎室悬浮液体积（L ）F —进料速率(L/s)9、⾼压匀浆法破碎的动⼒学⽅程 KT —与温度等有关的破碎常数。
N —悬浮液通过匀浆器的次数。
P —操作压⼒。
a —微⽣物种类常数，对于酵母菌a 值可取2.210、简述采⽤多种破碎⽅法相结合提⾼破碎率的原理化学法与酶法取决于细胞壁膜的化学组成，机械法取决于细胞结构的机械强度，⽽化学组成⼜决定了结构的机械强度，组成的变化必然影响到强度的差异，这就是化学法与机械法相结合的原理。
化学试剂的提纯与精制
化学试剂的提纯与精制试剂的提纯与精制质量不能满足实验要求的化学试剂，可用提纯或精制的方法降低其杂质含量和提高其纯度一、蒸馏法适用于挥发性液体试剂，如盐酸、硝酸、氨水等无机试剂及多种有机溶剂，如三氯甲烷、四氯化碳、石油醚等。
1.蒸馏具有毒性、腐蚀性或刺激性的试剂应在通风橱内进行。
2.蒸馏有强烈挥发性的试剂如氨水时，应多瓶串联吸收，并用冰盐水冷却吸收瓶以提高精制试剂的浓度。
3.提纯在沸点温度下易分解的试剂(如硝酸)时，应使用亚沸蒸馏法，使试剂在其沸点以下缓慢蒸发，经冷凝后吸收。
高沸点试剂可用减压蒸馏法精制。
4.蒸馏硝酸或盐酸必须使用耐酸的硼硅玻璃或石英蒸馏器。
5.易燃试剂如乙醚应避免明火加热。
6.蒸馏精制有机溶剂应控制加热温度，收集一定沸程内的馏出物，必要时应进行分馏精制以提高精制品的纯度。
7.水不溶性有机溶剂的初馏液常因含有少量水分而呈乳浊状，可暂以干燥容器收集之，待馏出液澄清再换瓶正式收集，乳浊状的初馏液可以少量脱水剂(如无水氯化钙)处理后并入待蒸馏试剂内再行蒸馏。
8.能直接升华的固体试剂，如碘，可用升华法进行精制将少量的碘置烧杯中，杯口盖块表面皿使凸面向上，用微火加热使碘升华后凝集于表面皿上即可得到纯度较高的升华碘。
二、等温扩散法适用于某些水溶液试剂的提纯和精制在这类试剂中含有于常温下强烈挥发的溶质，如盐酸、硝酸、氨水等。
1.等温扩散法常在豉璃干燥器中进行，通常将盛有试剂的容器置干燥器隔板下方，在隔板上放置装有一定容量吸收液(常用高纯水)的容器，盖好干燥器盖于常温下放置。
2.试剂和吸收液的用量按精制品所需浓度而定。
试剂量大而吸收液量小则精制品浓度高，如浓盐酸与纯水之比为3:1时，吸收液內含氯化氢的最终浓度可高达10摩尔/升。
3.扩散吸收的时间随气温高低而定，一般为1~2周。
三、重结晶法适用于常温下溶解度较小而温度系数较大的固体试剂如高锰酸钾、氯化汞、草酸等的提纯。
1.将固体试剂与溶剂(常用高纯水)加热使完全溶解成近饱和溶液，趁热过滤除去不溶性杂质，收集滤液。
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中药药剂学
（七）浸提压力
• 提高压力可加速浸润与渗透过程。 • 加压可能使部分细胞壁破裂，亦有利于浸出成
分的扩散。 • 当药材组织内已充满溶剂之后，加大压力对扩
散速度没有影响。 • 对组织松软的药材，容易浸润的药材，加压对
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四、浸提辅助剂
特加于浸提溶剂中的物质，为： • 提高浸提效能 • 增加浸提成分的溶解度 • 增加制剂的稳定性 • 去除或减少某些杂质。
浸提辅助剂在生产中一般只用于单味药材的 浸提，而较少用于复方制剂的提取。
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（一）酸： （1）促进生物碱的浸出，提高部分生物碱的
稳定性； （2）使有机酸游离，便于用有机溶剂浸提； （3）除去酸不溶性杂质等。
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（三）扩散阶段
扩散系数D值随中药而变化，与浸出溶剂的性质亦有关。 可按下式求得
R——摩尔气体常数 N——阿伏加德罗常数 η——黏度
T——绝对温度 γ——扩散物(溶质)分子半径
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（四）置换阶段
• 成分溶解后，细胞内液体浓度增高， 细胞内外出现 浓度差和渗透压差。浓度差是渗透或扩散的推动力。
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一、药效物质与杂质
（二）辅助成分 辅助成分 系指本身无特殊疗效，但能增强
或缓和有效成分作用的物质，或指有利于有效成分 的浸出或增强制剂稳定性的物质。
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一、药效物质与杂质
（三）无效成分 无效成分 系指无生物活性，不起药效的物质。
有的甚至会影响浸出效能、制剂的稳定性及外观 和药效等。例如蛋白质、鞣质、脂肪、树脂、淀 粉、黏液质、果胶等。随着自然科学的发展， “有效”和“无效”的旧有界限正逐渐被打破。
置换阶段 低浓度浸出液或溶剂置换高浓度浸出液 浓度梯度 ↑, 浸出速度↑
• 最后内外浓度相等，渗透压平衡，扩散终止
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二、影响浸提的因素
（一）药材的粉碎度 • 药材粉碎得愈细，与溶剂的接触面愈大，扩散速
度愈快。 • 但粉碎过细不适于浸出 ，原因如下：
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①过细吸附作用强，使扩散受到影响。 • 水为溶剂：药材易膨胀，宜粗一些，或切成薄片或小
三、常用浸提溶剂
溶剂选择原则 • 最大限度地溶解和浸出有效成分 • 最低限度地浸出无效成分和有害物质 • 不与有效成分发生化学变化 • 不影响其稳定性与药效 • 比热小，安全无毒，价廉易得。
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常用浸提溶剂
（一）水：经济易得、极性大、溶解范围广。 • 适用：生物碱盐类、苷、苦味质、有机酸、鞣质、
常用的酸有硫酸、盐酸、醋酸、酒石酸、 枸橼酸等。用量不宜过多，以能维持一定 的pH值即可，以免引起不需要的水解。
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（二）碱 不如酸普遍。
• 使生物碱游离，便于有机溶剂浸提 • 使酸性成分成盐，便于水中浸出完全
例如，浸提甘草时，在水中加入少许氨水， 能使甘草酸形成可溶性铵盐，可完全浸出。 • 溶解内酯，便于内酯成分浸出 • 防止某些甙类水解
患者不宜服用。
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（四）甘油与丙二醇 ： 与乙醇或水相混溶，不能与氯仿、乙醚
及脂肪油相混溶。 • 为一类良好溶剂。可溶解固体的碱、大
多数的盐类、鞣质等成分。 • 甘油在高浓度时具有防腐作用 ，常作鞣
质的浸出溶剂。
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（五）其他溶剂：如乙醚、氯仿、石油醚等 在中药生产中少用于提取， 一般用于某些有效成分的纯化精制。
浸出影响不显著。 • 难浸润渗透药材加压效果显著
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（八）药材成分
• 分子小的成分比大分子成分易于浸出。 • 小分子成分（多为有效成分）主要在最初部分的浸
出液内。 • 大分子的成分（多属无效成分）主要存在于后续浸
出液内 • 易溶性物质的分子即使大，也能先浸出来。
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（九）溶剂pH
• 调节适当的pH值，有助于药材中弱酸、弱碱 性有效成分的解吸和溶解
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（二）浸提溶剂的用量及浸提次数
• 一般为两次： 第一次用水量为药材量的8~10倍， 第二次为药材量的5~8倍。
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（三）药材浸润
• 浸提时应加适当溶剂润湿，使药材充分吸收、膨 胀后再进行浸提，有利于有效成分的浸出。
• 一般先用冷溶剂浸泡0.5~1h后，再进行加热浸提， 苦杏仁等易酶解的药物除外。
• 用酸性溶剂提取生物碱 • 用碱性溶剂提取皂苷等
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（十）新技术的应用： 超声波提取法，加速溶剂分子和药材成分分
子的运动或振动，缩短溶剂的渗透过程和增 加溶质的扩散系数(D值)，从而提高浸提效果。
超临界流体萃取、流化浸提、电磁场下浸提、 电磁振动下浸提、脉冲浸提等强化浸提方法。
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溶性杂质，增强稳定性 • 50％以下：浸提苦味质、蒽醌苷， • 40％：能延缓酯类、苷类水解，可沉淀部分大分子
水溶性杂质，增加制剂的稳定性； • 20％以上：具防腐作用 。
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（三）酒
• 选用饮用的黄酒和白酒； • 适用于祛风活血、止痛散淤、治疗风寒湿
痹的药剂； • 注意事项：小儿、孕妇、心脏病及高血压
（一）有效成分
有效成分 是起主要药效的物质，一般指化 学上的单体化合物，能用分子式和结构式表示，并 具有一定的理化性质。
一种中药往往含多种有效成分，而一种有效成 分又有多方面的药理作用，其作用机制十分复杂。
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一、药效物质与杂质
（一）有效成分 有效部位 中药提取时往往得到的是有效部位， 即经过纯度检查不是单体化合物，而是混合物。 应用有效部位在药理和临床上能够代表或部分 代表原中药或方剂的疗效，有利于发挥其综合 效能，符合中医用药的特点。
• 注意： • 不宜用NaOH； • 一次性加于最初少量浸提液中，不可在全部浸
提溶剂中加。
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（三）表面活性剂 • 降低药材‘与溶剂间的界面张力，使润湿角
变小，促进药材表面的润湿性，利于某些药材 成分的提取。 （四）其他：甘油、酶制剂。
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五、常用浸提方法及设备
（一）煎煮法 （二）浸渍法 （三）渗漉法 （四）回流法 （五）水蒸气蒸馏法 （六）超临界流体提取法 （七）半仿生提取法 （八）超声波提取法
不足：加碱的碱水溶液能溶解树脂酸、蛋白质而 使酸性杂质增加
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• 常用碱：氢氧化铵(氨水)，挥发性弱碱，对成 分的破坏作用小；易于控制其用量。
• 碳酸钙、氢氧化钙、碳酸钠等。 • 碳酸钙为不溶性的碱化剂，使用时较安全，且
能除去很多杂质，如鞣质、有机酸、树脂、色 素等，故在浸提生物碱或皂苷时常利用。
段； • 乙醇为溶剂：膨胀作用小，可碎成粗末(通过一号筛
或二号筛)。 • 疏松药材如叶、花、草等，粗末 ，甚至可不粉碎； • 坚硬药材如根、茎、皮类等，宜用粗粉(20目) 。 • 动物药材：绞碎 • 粘性药材：使D减小
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②过细以洗涤浸取为主。 细胞内大量不溶物及高分子物等进入浸出
液中，杂质增加，粘度增大，混悬物增加，产 品浑浊。 ③过细使浸提操作不便。 浸提液滤过困难； 渗漉法时细粉使粉间空隙小，溶剂流动阻力增 大，容易堵塞，使渗漉完全或渗漉发生困难。
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（四）浸提温度
• T升高利于： （1）提高浸出效果，高温使分子的运动加剧，组织
软化，促进膨胀、渗透。 （2）杀死微生物 • T高不利： （1）使热敏成分或挥发性成分分解、变质或散失。
如丹参酮ⅡA。 （2）无效杂质较多，放冷后出现沉淀或浑浊。
因此浸提过程中，要适当控制温度。
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（五）浸提时间
蛋白质、糖、树胶、色素、多糖类(果胶、黏液质、 菊糖、淀粉等)，以及酶和少量的挥发油都能被水浸 出。 • 由于中药成分复杂，可能有些成分相互间有“助溶” 作用，使本来在水中不溶或难溶的成分在用水浸提时 亦能被浸出。
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• 缺点：浸出范围广，选择性差，容易浸出大量 无效成分。
• 如难于滤过，制剂色泽不佳、易于霉变、不易 贮存等。或引起有效成分水解，或促进某些化 学变化。
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（二）乙醇： 半极性溶剂，溶解水溶性与非极性物质。能与 水以任意比例混溶。并可利用水醇法除杂。 缺点： 乙醇具挥发性、易燃性，应注意安全防护。 具有药理作用，价较高。
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适用： • 利用不同浓度乙醇选择性地浸提有效成分： • 浓度愈高．脂溶性成分溶解度愈大 • 90％以上：浸提挥发油、树脂、叶绿素等； • 75%：杀菌、精制浸提物 • 50％—70%：适于浸提生物碱、苷等；沉淀更多 水
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一、药效物质与杂质
（四）组织物质
组织物质 系指一些构成中药细胞或其他的不溶 性物质。 如：纤维素、栓皮、石细胞。
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二、提取的含义与目的
• 含义：系指用适宜的溶剂和方法从药材中 提取有效成分的操作过程。
• 目限度地浸出无 效甚至有害的物质； 减少服用量； 方便服用； 提高疗效。
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三、精制的含义与目的
• 含义：将中药提取液中所含的无效成分及 杂质除去的操作。
• 目的：提高疗效，便于制剂，减少服用剂 量，增加制剂稳定性，达到纯化。
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第二节 中药的浸提
一、浸提过程
• 药材中成分溶出的方式： 1、无细胞结构药材：矿物药和树脂类药材，其成 分可直接溶解或分散悬浮于溶剂中。 2、细胞结构药材： 破碎细胞：其所含成分可被溶出、胶溶或洗 脱下来。 完好细胞：需经过浸提过程：可分为浸润渗 透、解吸溶解、扩散、置换等四阶段。
• 时间过短，药材成分浸出不完全。 • 但当扩散达到平衡后，时间即不起作用。 • 长时间浸提大量杂质溶出，某些有效成分分解。 • 水作为溶剂时，长期浸泡易霉变
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