第二节药物分离与纯化技术必备知识

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传质分离过程举例

过程
蒸发 萃取 浸取
1 平衡过程分离
原料
液体 液体 固体
分离剂
热 不互溶液体 液体
产物
液体+蒸汽 两种液体
原理
蒸汽压不同 溶解度不同
实例
中药浸出液浓缩 从中药浸出液中 萃取有效成分 溶剂从中药材中 浸取有效成分
液体和固体 溶解度不同 液体+固体 凝胶 液体+固体 吸附剂 分子大小不 同 溶解度
第二节 药物分离纯化技术必备知识
一、分离的原理及分类
分离剂（能量或物质）
原料
分离 装置
两个以上产品
（两个以上成分）
（浓度不同）
分离纯化主要是利用待分离物系中的有效成分与共存杂 质之间在物理、化学及生物学性质上的差异进行分离。
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分离方法的分类
按分离过程的原理分类 : 可以分为机械分离和传质分离两大类。 (1) 机械分离：利用机械力，在分离装置 中简单地将两相混合物相互分离的过程， 分离对象为两相混合物，相间无物质传递。

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分离方法的评价

（2）分离因子 :两种成分分离的程度
S A, B RA QA / QB RB Q0, A / Q0,B
思考：分离值与分离效果的关系？
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药物分离纯化技术的发展
固液分离、萃取、干燥 超临界流体萃取（CO2） 反胶束萃取、双水相萃取 偶和技术

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表1-1 主要分离方法的分类和六项准则
准则
A B LLE D GC LSC LLC
分离方法
LEC GPC PC E DL P IC
亲水的 离子的
疏水的 非离子的
X X
B B
B B
B B
B B
A A
X B
X X
A A
A X
A A
X B
挥发的
非挥发的
B
A
A
B
B
B
B
B
B
B
B
X
简单的

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机械分离过程举例
原料 L---S L---S L---S G---S 分离剂 压力 重力 离心力 流动惯 性 产品 L----S L+S L+S G+S 原理 颗粒尺寸＞ 过滤介质孔 密度差 密度差 密度差
名称 过滤 沉降 离心分离 旋风分离
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(2) 传质分离：被分离的混合物与分离 剂之间有质量传递。 原料多数情况下为均相，分离剂的加入 产生第二相。 传质分离的特点是在相间有物质的传递 现象产生。
凝胶渗透、渗析、色谱:分子的形状和大小 离子交换、电泳、离子对缔合萃取 :分子电荷 蒸馏：分子间作用力，与其偶极距和极化率相
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（二）分离纯化方法的评价
1. 回收率（R）：反映了被分离组分在分离过 程中损失的量，是分离方法的准确性（可靠性） R= Q/Q0×100% Q0、Q分别为分离富集前和富集后欲分离组分的 量 对回收率要求是，1%以上常量分析的回收率应 大于99%；痕量组分的分离应大于90%或95%。
水处理 水处理
多糖的 分级
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压力+分 两种液体 离膜
液体
压力+分 两种液体 分子大小 离膜
二、常用工程计算
1、物料衡算 依据物料守恒定律，某一过程或某一设备的进出物料量 恒等。 ∑进入衡算范围的总物料量=∑离开衡算范围的总物料量 2、能量衡算
依据能量守恒定律，某一过程或某一设备的进出能量恒
等。
∑进入衡算范围的总能量=∑离开衡算范围的总能量
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三、分离过程方法选择标准及其评价
（一）分离过程方法选择标准 分离方法选择是一项综合性工作，需要考虑分离对象、 分析和制备条件、现有的实验条件（如仪器和设备） 及操作者的经验等。 分离方法的选择原则：见表1-1 LLE—液液萃取；D---蒸馏；GC---气相色谱；LSC—液固色 谱；LLC—液液色谱；LEC—离子交换色谱；GPC—凝胶渗 透色谱；PC---平板色谱；E---电泳；DL---渗析；P---沉 淀；IC---包合物。
定量的 分析的
复杂的
定性的 制备的
A
A X
A
B B
B
A A
B
A A
B
A A
B
A A
B
A A
A
B A
A
B A
A
B B
A
A X
A
A B
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分离对象的性质是选择分离方法的重要依据 这些性质与组分分子的化学结构和物理化学性质有关。 包括相对分子量、分子体积与形状、偶极距与极化率、 分子电荷与化学反应性等。
凝胶过滤
色谱
液体
液体 含湿 物料
固体凝胶
固体或液体
蛋白质的分离
从混合物中分离 单体化合物
干燥
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热
固体+蒸汽
水分蒸发
浸膏干燥
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传质分离过程举例

2 速度控制分离过程 原料 分离剂 电场+离 子交换 膜 产物 原理 实例
过程
电渗析 反渗透
超滤
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液体
液体
液体
电荷不同 渗透压
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衡算步骤和要点：
① ② ③
画出生产工艺过程示意图 划定衡算范围，选定衡算基准； 列出衡算式，并根据已知条件分析确定衡算式中个各 物理量；
④
利用各物理量之间的相互关系，使未知量减少到最少；
⑤
通过解方程或方程组，求的未知量。
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3.平衡关系 4.过程速率

过程速率=过程推动力/过程阻力

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思考题

通过本章的学习思考一下分离技术在药物 研究和生产中的意义与重要性。
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传质分离过程分为：平衡分离过程和速 度控制分离过程。
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平衡分离过程；依据被分离的组分在两 相中分配组成不等的原理，如精馏、萃 取、吸附、结晶等。 速度控制分离；依据被分离的组分在均 相中的传质速率差异而进行的分离。如ห้องสมุดไป่ตู้溶液中分子、离子等迁移速度、扩散速 度等不同。

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