制药分离工程样本
《制药分离工程》教学大纲
《抽样调查理论与方法》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：16058504课程名称：抽样调查理论与方法英文名称：The Theory and Method of Sample Investigation 课程类别：专业课学时：64学分：4适用对象：应用统计学、统计学考核方式：闭卷考试先修课程：微积分、高等代数、概率论、数理统计二、课程简介主要介绍抽样调查及其抽样调查的基本概念以及几种基本的抽样方法和抽样调查的步骤与设计流程。
学生通过本课程的学习掌握抽样技术的基本概念、基本原理，特别是估计量的分布及其特征；并要求具有对一般实际场合和具体情况选择合适抽样方法、制订抽样方案的能力。
This curriculum mainly introduces the basic concepts of sampling survey and sampling survey, as well as several basic sampling methods, steps and design process of sampling survey. Students Ieam the basic concepts and principles of sampling technology through this course, especially the distribution and characteristics of estimators, and require the ability to choose suitable sampling methods and draw up sampling plans for general practical situations and specific situations.三、课程性质与教学目的1、课程性质：专业课、选修课2、教学目的与要求：目的：通过本课程的教学，要求学生系统掌握抽样技术的基本理论、基本方法和基本技能。
制药工程样本
制药工程是应用生化反应或化学合成以及各种分离单元操作, 实现药物工业化生产的工程技术, 它包括生物制药, 化学制药, 中药制药原药的生产分为上游技术和下游技术两部分。
溶剂提取法的原理: 相似相容原理溶剂提取的方法有: 浸渍法渗漉法煎煮法回流提取法连续回流提取法中药有效成分提取新方法: 微波提取超声提取法酶法超临界流体萃取法( SFE) 加速溶剂萃取溶剂的选择原理: 1溶剂对有效成分溶解度大, 对杂质溶解度小 2 溶剂不能与中药的成分起化学变化3溶剂要经济、易得、使用安全现代制药工业体系根据生产性质分为原料药生产和制剂生产四代制剂的发展进程: 第一代制剂为一般常规制剂, 第二代为一般缓释长效制剂, 第三代为控释制剂, 第四代为靶向制剂药物发现方式: 偶然发现和药物筛选药物的筛选有定向筛选, 对待样品的筛选, 比较筛选, 随机筛选, 高通量药物筛选现代药物筛选技术简单地说就是以实验动物作为药物筛选的观察对象, 以动物对药物的反应, 证明某些物质的药理作用, 评价其药用价值。
药物:用于预防、治疗或诊断疾病或调节机体生理功能、促进机体康复保健的物质, 有4大类: 预防药、治疗药、诊断药和康复保健药。
药品:是指用于预防、治疗和诊断疾病, 有目的地调节人的生理机能并规定有适应症、用法和用量的物质。
流体(气体或液体)与固体表面接触时, 液体相中的某些组分的分子会在固体表面上累积, 使固体表面上这种组分的浓度增大, 这种现象称为吸附。
吸附过程中, 固体一般称为吸附剂, 被吸附在固体表面上的物质称为吸附质吸附的原理: 固体表面分子(或原子)处于特殊的状态。
固体内部分子所受的力是对称的, 故彼此处于平衡, 但在界面上的分子同时受到不相等的两相分子的作用力, 因此界面分子的力场是不饱和的物质从流体相(气体或液体)浓缩到固体表面从而实现分离的过程吸附作用是根据其相互作用力的不同来分类。
产生吸附效应的力有范德华力、静电作用力以及在酶与基质结合成络合物时存在的疏水力、空间位阻等按照范德华分子间或键合力的特性, 一般可分为化学吸附, 物理吸附, 交换吸附三种吸附剂和吸附物经过分子力(范德华力)产生的吸附称为物理吸附物理吸附是可逆的, 即在吸附的同时, 被吸附的分子由于热运动会离开固体表面, 分子脱离固体表面的现象称为解吸。
制药分离工程固液分离课件课本
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（3）.单级循环浸取工艺
单级循环浸渍浸出是将浸出液循环流动与药材接触浸 出，它的特点是固液两相在浸出器中有相对运动，由 于摩擦作用，是两相间边界层变薄或边界层表面更新 快，从而加速了浸出过程。
（4）.多级浸出工艺
多级浸出工艺是将药材置于浸出罐中，将一定量的溶 剂分次加入进行浸出。
单级回流浸出又称索式提取（见图2-5），主要用于酒 提或有机溶剂浸提药材及一些药材脱脂。
由于溶剂的回流，使溶剂与药物细胞组织之间保持较 大的浓度差，加快了浸取速率，提高了浸取率。生产周期 一般约10小时，浸取液受热时间较长，对于热敏性药物成 分的浸取不利。
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图2-5 索式提取法工艺流程示意图
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• 二级浸取液经循环泵B2和阀门6打入计量罐I2，再经阀 门7加入提取罐A3中，开启阀门8进行循环提取2h左右；
• 以此类推，新鲜溶剂经过多次循环浸取，浓度相对较高 ，使浸提收率提高。
• 罐组式的提取罐越多，相应，溶剂用量越少，浸取液溶 度越大；但是相应的设备投资增大，生产周期延长，耗能 增加。浸取率越高。实际操作一般采用4罐或6罐为佳。
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（5）.半逆流多级进出工艺
此工艺是在循环提取法基础上发展起来的，主要是为 保持循环提取法的优点。罐组式逆流提取法工艺流程见 图2-6.
经预处理的药材，分别加入各提取罐中。溶剂由计 量罐I1计量后，经阀门1控制加入提取罐A1中，开阀门2 进行循环提取2h左右；
一级浸取液经循环泵B1和阀门3打回计量罐I1，再经阀 门4加入提取罐A2中，开启阀门5进行循环提取2h左右；
• 此工艺保持了循环浸出法的优点，克服了溶剂用量大的 缺点。
生物制药技术实验中的样本处理与分析技巧
生物制药技术实验中的样本处理与分析技巧生物制药技术是一种广泛应用于医药行业的技术，通过利用生物体的生化和生理过程来合成药物或改良现有药物的生产过程。
在生物制药技术实验中，样本处理与分析是实现药物研发和生产的关键步骤之一。
本文将介绍几种常见的样本处理与分析技巧，帮助研究人员更好地进行生物制药实验。
一、样本处理技巧1. 样本的收集和保存在生物制药技术实验中，样本的收集和保存是非常重要的。
首先，样本的收集应尽可能避免受到外界污染，采用无菌技术进行采集。
其次，采集后的样本应妥善保存，避免因不当保存而导致样本的降解。
常见的保存方式包括低温保存、添加保存剂和密封保存等方法。
2. 样本的前处理在进行分析之前，样本通常需要经过一系列的前处理步骤，以去除影响分析结果的杂质。
例如，可以使用离心、过滤或萃取等技术进行样品的初步处理。
此外，如果样本中含有高浓度的蛋白质或其他有干扰性的物质，还可以使用色谱技术对其进行分离和纯化。
3. 样本的稀释在进行光谱分析或浓度测定等实验中，样品的浓度过高常常会导致信号饱和，从而影响结果的准确性和可靠性。
因此，对于高浓度的样品，需要进行适当的稀释。
稀释液的选择应根据实验需要和样品的特性进行，常用的稀释液有纯水、缓冲液和溶剂等。
二、样本分析技巧1. 分光光度法分析分光光度法是一种常见且重要的药物分析方法，用于测定样品的吸收光谱和浓度。
通过测量样品在可见光或紫外光区域的吸收特性，可以确定物质的浓度或质量。
分光光度法具有高灵敏度、高准确性和广泛的应用范围等特点。
2. 色谱法分析色谱法是一种高效分离和分析复杂样品的方法，常用于药物成分的分离和纯化。
色谱法根据不同物质在固定相和移动相之间互相作用的不同来实现分离。
常见的色谱法包括气相色谱法（GC）、液相色谱法（HPLC）和毛细管电泳（CE）等。
3. 质谱法分析质谱法是一种基于质量分析原理的分析方法，可以确定物质的分子组成和结构信息。
质谱法通过将样品分子转化为离子，并对离子进行加速、分离和检测，得到质谱图。
制药分离工程课程设计
制药分离工程课程设计1. 概述本课题旨在设计一套制药分离工程方案，能够将某种药物从原材料中分离出来，并得到高纯度的药品。
2. 原材料介绍本工程所用的原材料为一种药草，名称为“百合”。
原材料内含有一种有效成分，可以用于治疗心脑血管疾病。
但是，百合中还含有一些杂质，如叶片、根茎等，需要进行分离。
3. 分离方法经过市场调查和实验室测试，我们选定了以下两种分离方法：3.1 溶剂萃取法利用这种方法，可以将有机溶剂与原材料混合，将有效成分溶解在溶剂中，然后通过蒸馏或浓缩将溶剂分离出来，再通过减压蒸馏或结晶得到高纯度的药品。
3.2 超声波辅助气相色谱法这种方法包括了几个步骤，首先将母液与适当的弱碱性溶液混合，在进行超声波处理后，静置一段时间。
之后，使用气相色谱法对分离后的药品进行分析，最终得到高纯度的药品。
4. 设计参数4.1 溶剂萃取法选取的有机溶剂为甲醇，取样量为50g，溶解时间为1小时，蒸馏时间为2小时，设定蒸馏温度为60℃。
4.2 超声波辅助气相色谱法取样量为10g，弱碱性溶液的pH值为8，超声波处理时间为30分钟，静置时间为1小时，气相色谱法分析时使用的流动相为氦气，流速为1.0mL/min。
5. 设备器材本工程所需要的设备器材主要为：•溶剂萃取法：反应釜，蒸馏器，减压蒸馏器等•超声波辅助气相色谱法：高压液相色谱仪，气相色谱仪，超声波处理器等6. 数据分析通过两种方法得到的药品质量分别为95％和98％，与目标质量（99％）还有一定差距。
因此，可以尝试调整设备参数，例如改变流速、温度等还能提高药品的纯度。
7. 结论本工程成功地设计了一套制药分离方案，通过溶剂萃取法和超声波辅助气相色谱法可以分离出高纯度的药品。
在工程实践中，设备参数需要根据实验结果进行调整，以得到更为高纯度的药品。
第1章-制药分离工程-绪论.课件
使均相混合物分成两相。 一般需加入分离媒介（分离剂），常用的分离媒介有
两种：能量媒介ESA和物质媒介MSA。 ESA：指的是传入或传出系统的热或功。（如精馏塔
釜加入热量，塔顶加入冷量） MSA：加入另外一种物质使混合物变成两相。（如吸
• 通过对典型实例的分析和讨论，培养选择适宜的分离 方法，进行分离过程特性分析，解决操作和设计方面 的实际问题的能力；
• 培养和建立工程与工艺相结合的观点和经济学的观点， 以及考虑和处理工程实际问题的能力；培养科学的思 想方法，注重实际的求实态度。
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1.4.4 课程内容
1）非均相分离；
2）固液萃取（浸取）；
研究：制药生产实际中复杂物系的分离和提纯技术。 分析和解决：在制药生产、设计和科研中常用的分离过
程的理论和实际问题； 讨论：分离设备的处理能力和效率， 分离过程的节能技
术和分离流量的选择。 27
1.4.3 培养目标
• 掌握各种常用分离过程的基本理论，操作特点，简捷 和严格的计算方法和强化、改进操作的途径，对一些 新分离技术有一定的了解；
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中药工业化生产流程
中药: 指中国传统医药，中药工业化生产是指
以各种天然植物、动物和矿物为主的中药材为 原料生产出各种剂型的中成药。 方法：
中药材的预处理及炮制→中药有效成分的提 取与中药浸膏的生产→中药制剂的生产
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1.2 制药分离技术
制药过程
上游过程：合成
制药 过程
原料药的生产
（研究对象）
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1）工业应用的生物分离技术：
制药分离工程实验指导定稿
制药分离⼯程实验指导定稿实验⼆⼤枣中多糖的提取分离⼀、实验⽬的1、学习多糖的提取分离⽅法及⼯艺2、熟悉萃取、离⼼、蒸发、⼲燥等单元操作3、掌握苯酚硫酸法鉴定多糖的⽅法。
⼆、实验原理多糖化合物作为⼀种免疫调节剂，能激活免疫细胞．提⾼机体的免疫功能，对正常的细胞没有毒副作⽤，在临床上⽤来治疗恶性肿瘤、肝炎等疾病。
⼤分⼦植物多糖如淀粉、纤维素等多不溶于⽔，且在医药制剂中仅⽤作辅料成分，⽆特异的⽣物活性。
⽽⽬前所研究的多糖，因其分⼦量较⼩，多可溶于⽔，因其极性基团较多，故难溶于有机溶剂。
多糖的提取⽅法通常有以下三种。
(1)直接溶剂浸提法：这也是传统的⽅法，在我国已有⼏千年历史，如中药的煎煮、中草药有效成分的提取。
该⽅法具有设备简单、操作⽅便、适⽤⾯⼴等优点。
但具有操作时间长、对不同成分的浸提速率分辨率不⾼、能耗较⾼等缺点。
(2)索⽒提取法：在有效成分提取⽅⾯曾经有过较为⼴泛的应⽤，其提取原理：在索⽒提取中，基质总是浸泡在相对⽐较纯的溶剂中，⽬标成分在基质内、外的浓度梯度⽐较⼤；在回流提取中．溶液处于沸腾状态，溶液与基质间的扰动加强，减少了基质表⾯流体膜的扩散阻⼒，根据费克扩散定律，由于固体颗粒内外浓度相差⽐较⼤，扩散速率较⾼，达到相同浓度所需时间较短，且由于每次提取液为新鲜溶剂，能提供较⼤的溶解能⼒，所以提取率较⾼。
但索⽒提取法溶剂每循环⼀次所需时间较长，不适合于⾼沸点溶剂。
(3)新型提取⽅法：随着科学技术的发展，近年出现了⼀些新的提取⽅法和新的设备，如超声波提取、微波提取以及与膜分离集成技术，极⼤地丰富了中草药药⽤成分提取理论。
此外还有透析法、柱⾊谱法、分⼦筛分离法及中空纤维超滤法等。
可根据原料及多糖的特点，设计不同的提取⼯艺。
本实验采⽤直接溶剂浸提法提取⼤枣多糖。
三、试剂与仪器试剂：⼤枣，⽆⽔⼄醇，浓硫酸，苯酚（常压蒸馏，收集182℃馏分），蒸馏⽔。
仪器：电热恒温⽔浴锅，磁⼒搅拌器，电⼦天平，真空⼲燥箱，低速离⼼机，旋转蒸发仪，家⽤多功能粉碎机；锥形瓶，量筒，容量瓶，试管，移液管，玻璃棒，烧杯、蒸馏头。
制药工业中的分离工程和清洁生产技术
制药工业中的分离工程和清洁生产技术制药工业中的分离工程和清洁生产技术化学工程是精细化工、制药工业等化工类生产过程的技术基础。
分离工程是化学工程的重要组成部分。
它包括原料的净化、产品的精制、提纯、溶液的浓缩、混合物的分离等内容，例如精馏、萃制药工业中的分离工程和清洁生产技术化学工程是精细化工、制药工业等化工类生产过程的技术基础。
分离工程是化学工程的重要组成部分。
它包括原料的净化、产品的精制、提纯、溶液的浓缩、混合物的分离等内容，例如精馏、萃取、结晶、吸附等单元操作。
它在精细化工及制药工业中占了很大的比重，是影响产品质量和成本的主要因素。
九十年代以前，精细化工及制药工业生产规模较小，重点在新产品的开发，一个新产品投人市场，利润很高，因此企业对生产过程的物耗、能耗不是十分重视。
企业的主要力量集中在产品的开发上，主要研究有机合成的工艺条件和路线，缺乏化学工程的基本研究，各种单元操作的生产装置基本上类似于有机化学实验室“搬家”，工程技术与装备十分落后。
随着全球经济的发展和我国加人Wm，新产品的仿制受到知识产权保护的限制，自行开发一个新产品投人和风险巨大，而现有产品竞争十分激烈。
因此各个企业都在扩大生产规模、优化生产工艺、改进生产技术和装备，以减少物耗、能耗，降低成本，提高产品的竞争能力和企业的经济效益。
因此，分离工程具有重大意义。
生产过程中，由于各种废液的排放，造成了严重的环境污染，过去采用末端治理的生化处理，投资和操作费用都很高，给企业造成很大的负担，而这些污染物实际上是一种“资源错位”，如加以合理的回收、利用，将会变废为宝，给企业带来经济效益，因此各种溶媒的回收，高浓度废水中有机物的回收，配合低浓度污水的生化处理，形成一种清洁生产技术是当前生产发展的新趋势。
一.精馏技术的进展精馏技术是一种十分成熟的分离技术，近年来，在特殊精馏、真空精馏以及精馏设备和操作方法上都有了新的进展，十分适用于精细化工和制药工业。
分离工程计算样本
五、`计算1. 进料中含正已烷0.33，正庚烷0.33，正辛烷0.34（平均摩尔分数）。
今规定馏出液中正庚烷浓度 X D2 ≤0.015，釜液中正已烷浓度x w3≤0.011，若进料流率为100kmol/h ，按清晰分割法求馏出液和釜液流率及构成。
试计算精馏系统最小回流比。
已知进料中液相分率为0.4。
解：依照上例已知条件及计算成果，其数据如下 组分αi X F,i X D,i 1 正辛烷 10.34 0.02 正庚烷 2.27 0.33 0.01 3 正己烷5.25 0.33 0.99由（3-45）式得用试差法求出θ＝3.814，代入（3-46）式 故2.现设计一脱乙烷塔，其原料构成和操作条件下相对挥发度如下表。
馏出液中丙烯浓度为2.5x ％，釜液中乙烷浓度为5.0x ％，塔顶操作压力为2.76MPa （绝）。
进料为泡点进料，回流为饱和液相，全塔平均板效率为75％，求所需塔板数。
进料中组分 X F,i ％ α 进料中组分X F,i ％ α甲烷 5.0 7.356 丙 烷20.0 0.901乙烷35.02.091 异丁烷 10.0 0.507 丙烯 15.01.000正丁烷15.0 0.408解：以100mol 进料为基准，假设在釜液中不浮现甲烷，在馏出液中不浮现丙烷及更重组分，按清晰分割计算塔顶、塔釜构成，初步物料衡算如下表： 组分 进料/mol馏出液/mol 釜液/mol甲烷5.05.0 －乙烷（LK ） 35.0 35.0-xxθθθ-⨯+-⨯+-=-25.525.533.027.227.233.0134.04.01605.21605.3=-=m R丙烯（HK ） 15.0 15.0-y y 丙烷 20.0 － 20.0 异丁烷 10.0 － 10.0 正丁烷 15.0 － 15.0∑ 100.0 55.0-x-y 45+x+y解上述两式得 x ＝3.11 y ＝14.05故馏出液及釜液构成为组分 馏出液/mol 釜液/molDX Di /mol X Di /％ WX Wi /mol X Wi /％ 甲烷 5.0 13.2 － － 乙烷 31.89 84.3 3.11 5.0丙烯0.95 2.5 14.0522.6 丙烷 20.00 32.2 异丁烷 10.00 16.1 正丁烷15.0024.137.84 100.0 62.16 100.0因此 Rm ＝1.378 取操作回流比为最小回流比1.25倍，则R ＝1.722N=14.9如果使用再沸器为某些再沸器，塔顶冷凝器为全凝器，则塔内需13.9块理论板，实际板数N ’=13.9/0.75=18.5依照规定025.0550.15=---yx y05.045=++yx x运用芬斯克方程式求至少理论板数79.6091.2lg 11.305.1495.089.31lg =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=mN 运用恩特伍德方程计算最小回流比q x iiF i -=-∑1,θαα求得325.1=θ依照1,+=-∑m i iD i R x θαα则()()()()126.01722.1378.1722.11=+-=+-R R R m 由吉利兰特图查得()()51.01=+-N N N m 进料位置 ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛22,,025.005.035.015.084.3716.62lg 206.0lg 206.0lg D HK W LK F LK HK x x x x D W N N ＝提精3. 试求总压力为0.0867MPa 时，氯仿（1）－乙醇（2）恒沸构成与恒沸温度。
制药分离工程固液萃取详解演示文稿
此外，中药汤剂属于胶体溶液，由许多难溶物质的分子组成的微粒混悬 于介质中成为溶胶或粗分散体系，也是使物质在溶液中含量增 加的一个重要因素。但有时各成分之间又可能相互作用生成难 溶性化合物，从而改变欲提取成分的溶解性能而导致提取效果 不好或提取率下降。这一问题在复方研究中更为突出。
《制药分离工程》
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➢ 提取液（浸取液）：提取后所获得的液体。 ➢ 残渣：提取后剩余的载体。
《制药分离
提取过程：
提取剂
固体原料
充分混合并保持良好的固液接触状态
提取液
残渣
提取剂（回收）
溶质
《制药分离工程》
当前6页，共74页，星期一。
四川理工学院
概述
提取液再加工：
➢ 按一定质量标准浓缩加工制成煎膏剂、酒剂、酊剂、浸膏、流浸膏等剂 型。
➢ 酒剂——药材用蒸馏酒浸提而制成的澄清液体制剂。 ➢ 煎膏剂——药材用水煎煮、去渣浓缩后，加炼蜜或糖而制成的
半流体制剂。 ➢ 浸膏剂——用煎煮法或渗漉法制备，全部煎煮液或渗漉液应低温
浓缩至稠膏状，加稀释剂或继续浓缩至规定的量。
《制药分离工程》
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四川理工学院
中药成分
中药材的成分比较复杂，单味药如此，中药复方就更是如此。 在制药分离过程中我们所关注的是具有生物活性的药物成分， 那么按照中药所含成分的生物活性可分为有效成分、辅助成 分、无效成分和组织物。
➢ 通过浓缩干燥制成一定规格的半成品，以便制成片剂、冲剂等剂型。
➢ 加入适当辅料，加工制成软膏、栓剂等其它剂型。
➢ 精制加工，纯化有效成分，制成注射剂等剂型。
《制药分离工程》
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制药分离工程PPT演示课件
单体提取
• 若某些药材的有效成分有特殊疗效、化学结构、 理化性质、药理、毒性均已明确，含量可观， 技术经济合理，可以进行单一成分的提取、分 离、精制。如齐墩果酸、豆腐果苷、黄连素、 石吊兰素等，都可纯化制成片剂。又如天花粉、 一叶秋碱、黄藤素等可纯化制成注射液。但是 有些药物纯化后不如单味药的有效部分提取物 疗效好。
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水
• 水具有极性大、溶解范围广、价廉等特点，是 最常用的提取剂。水可提取药材中的生物碱盐 类、甙、苦味质、有机酸盐、甙质、蛋白质、 糖、树胶、色素、多糖类、以及酶和少量的挥 发油等。但由于水的选择性较差，因而提取液 中常含有大量的无效成分，从而给制剂带来一 定的困难。
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乙醇
• 乙醇的溶解性介于极性与非极性溶剂之 间。有时采用乙醇与水的混合液作为提 取剂，可从药材中选择性地提取某些有 效成分。
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（2）提取辅助剂
• 凡加入提取剂中能增加有效成分的溶解 度及制品的稳定性或能除去或减少某些 杂质的试剂称为提取辅助剂。
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常用提取辅助剂
• 盐酸、硫酸、冰醋酸和酒石酸等均是常 用的酸类提取辅助剂，氨水、碳酸钠、 碳酸钙等均是常用的碱类提取辅助剂。 此外，许多表面活性剂也常用作提取辅 助剂。
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解吸与溶解阶段
• 细胞中溶质溶解时克服各种成分的亲和 力，使有效成分转入溶剂中，这种作用 称为解吸。
• 提取剂进入细胞组织后，与药材中的各 种成分相接触，并使其中的可溶性成分 转入到提取剂中，该过程称为溶解。
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扩散与置换阶段
• 提取剂溶解有效成分后，形成的浓溶液 具有较高的渗透压，从而形成扩散点， 其溶解的成分将不停地向周围扩散以平 衡其渗透压，这正是提取过程的推动力。
制药分离工程实验指导定
四川理工学院制药分离工程实验指导第一版制药工程系编二○一二年目录实验一细胞SOD的提取和分离.............................................................................................. - 1 - 实验二大枣中多糖的提取分离.. (3)实验三有机溶剂沉淀法制备大豆脲酶 (5)实验四柱层析法对色素的提取与分离 (7)实验五质粒的提取及电泳分离 (9)实验六八角茴香油的提取与检识 (11)实验七秦皮中七叶苷和七叶内酯的提取、分离与鉴定 (14)实验八大孔吸附树脂分离纯化白头翁皂苷 (16)实验九重结晶及过滤 (18)实验十简单蒸馏及分馏 (3)实验一细胞SOD的提取和分离一、实验目的1．掌握有机溶剂沉淀法的原理和基本操作。
2．掌握SOD酶提取分离的一般步骤。
二、实验原理超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)是一种具有抗氧化、抗衰老、抗辐射和消炎作用的药用酶。
它可催化超氧负离子(O2-)进行歧化反应，生成氧和过氧化氢。
大蒜蒜瓣和悬浮培养的大蒜细胞中含有较丰富的SOD，通过组织或细胞破碎后，可用pH7.8的磷酸缓冲溶液提取出来。
由于SOD不溶于丙酮，可用丙酮将其沉淀析出。
有机溶剂沉淀的原理是有机溶剂能降低水溶液的介电常数，使蛋白质分子之间的静电引力增大。
同时，有机溶剂的亲水性比溶质分子的亲水性强，它会抢夺本来与亲水溶质结合的自由水，破坏其表面的水化膜，导致溶质分子之间的相互作用增大而发生聚集，从而沉淀析出。
三、试剂与仪器1.试剂与材料新鲜蒜瓣、0.05mol/L磷酸缓冲液（pH7.8）、氯仿-乙醇混合液：氯仿:无水乙醇=3:5 、丙酮：用前需预冷至4-10℃、0.05mol/L碳酸盐缓冲液（pH10.2）、0.1mol/LEDTA溶液、2mmol/L肾上腺素溶液2. 仪器恒温水浴锅、冷冻高速离心机、可见分光光度计、研钵、玻棒、烧杯、量筒四、实验步骤1. 组织细胞破碎：称取5g大蒜蒜瓣，置于研钵中研磨。
(二)制药分离工程(二)萃取
红霉素反萃取
反萃取操作同样可通过调节pH 值实现。红霉 素在pH9.4的水相中用醋酸戊酯萃取，而反萃 取用pH5.0的水溶液。
pH对青霉素及有机酸分配系数的影响
–青霉素是较强的有机酸，pH 值对其分配系数有很大影响。在 较低pH 下有利于青霉素在有机相中的分配，当pH 大于6.0时， 青霉素几乎完全分配与水相中。因此，选择适当的pH ，不仅有 利于提高青霉素的收率，还可根据共存杂质的性质和分配系数， 提高青霉素的萃取选择性。
一、影响因素 The influencing factors
ห้องสมุดไป่ตู้萃取剂 Extractant
使目标产物有较大的分配系数和较高的选择
性
选择：
由相似相溶原理，选择与目标产物极性相近的 有
机溶剂；
价廉易得；cheap 与水相不互溶；water-nonmiscible 与水相有较大密度差，粘度小，表面张力适
– 特点：只用一个混合器和一个澄清器；流程 简单，但萃取效率不高，产物在水相中含量 仍较高。
– Characteristic：simple, but the efficiency is low, the content of product is higher still in raffinate phase.
单级萃取操作One-level extraction
E m V L m FL 1 1 E
VR
FR
E 1
E1
Where E is extraction factor, and is mass fraction of product between the raffinate phase and the feed.
萃取过程中，离开液-液萃取器的萃 取剂相为萃取液；经萃取剂相接触后 离开的料液相称为萃余液（残液）。
制药分离工程 (4)
问题？
思考题
4-1. 如何选择絮凝剂，絮凝的基本原理是什么？ 4-2. 离心与重力沉降两种分离操作的优缺点有哪些？
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沉降槽：沉降分离中最常见的一种分离设备，结构简
常见 单，操作方便 设备 深锥形浓缩机：具有深而陡的锥底，占地面积小、处
理能力大、自动化程度高，可得到高浓度的底流产品
重力沉降分离沉降效率较低，多用于微生物制药分离的预处理、 天然药物沉淀分离过程、制药用水的预处理及废水处理等方面。
第四节 离心分离
一、离心分离原理
沉降过程可用修正的斯托克斯定律来描述，可导 出：
ut
=
d 2 (s −
18
)
g
(4-13)
由式(4-13)可知，悬浮体系中颗粒浓度的增加使大颗粒的沉 降速度减慢，小颗粒的沉降速度加快。 对于粒度差别不超过6:1的悬浮液，所有粒子以大体相同的 速度沉降。
二、影响沉降分离的因素
颗粒的性质：主要有颗粒的形状、尺寸、浓度等。
常用的助滤剂有硅藻土、珍珠岩、纤维素、石炭粉、石 棉、石膏、氧化镁、纸浆粉、活性炭、酸性白土等。 硅藻土是应用最广泛的助滤剂。
五、制药生产中过滤分离技术的发展
过滤分离技术水平的高低、设备质量的优劣对于实现制 药工艺的先进性和生产过程的现代化都具有重要意义。 当前，固液分离技术的研究和开发主要集中于以下几个 方面： (1) 先进高效的新型分离技术的研究与开发； (2) 经济高效的过滤介质的开发与应用； (3) 高效、高精密过滤分离设备的开发与改进； (4) 过滤与分离配套集成工艺的系统研究与开发。
式（4-9）反应了t、∆p、V、A等重要变量之间的关系，在 过滤计算中常被使用，因它但是只适用于不可压缩滤饼。
高等制药分离工程膜分离
第五章 膜分离 （Membrane Separation）
促进传递：膜内有载体，在高化学位一 侧，载体同被传递的物质发生反应，而在 低化学位一侧又将被传递的化学物质释放， 这种传递过程有很高的选择性。
主动传递：膜中的载体同被传递物质在 低化学位侧发生反应并释放出能量，使被 传递物质由低化学位一侧被传递到高化学 位一侧，物质的传递方向为逆化学位梯度 方向。主动传递尚未用于工业过程。
高等制药分离工程膜分离
膜污染和劣化
2)操作方式优化 膜污染的防治及渗透通量的强化可通过 操作方式的优化来实现，如控制初始渗透 通量(低压操作，恒定通量操作模式和过滤 初始通量控制在临界通量以下)，反向操作 模式，高分子溶液的流变性，脉动流、鼓 泡、振动膜组件，超声波照射等。
高等制药分离工程膜分离
膜污染和劣化
4）微滤膜孔径为0.05～10μm，能截留胶 体颗粒、微生物及悬浮粒子，操作压力 为0.05～0.5 MPa。
高等制药分离工程膜分离
膜过程的分离范围
高等制药分离工程膜分离
膜过程的现状与发展趋势
• D一透析；
• MF一微滤；
• UF一超滤；
• RO一反渗透； ED一电渗析； CR一控制释放； GS一气体分离；
卷绕式膜组件
高等制药分离工程膜分离
卷绕式膜组件
高等制药分离工程膜分离
中空纤维膜组件
1-环氧树脂管板； 2-纤维束； 3-纤维束端封
高等制药分离工程膜分离
管式膜组件
1-多孔外衬管； 2-管式膜； 3-耐压端套； 4-玻璃钢管； 5-渗透液收集外壳
高等制药分离工程膜分离
四种膜组件的性能比较
高等制药分离工程膜分离
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1-2 分别给出生物制药、化学制药以及中药制药的含义。
生物药物是利用生物体、生物组织或其成分, 综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和药学等的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。
广义的生物药物包括从动物、植物、微生物等生物体中制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。
化学合成药物一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得(称全合成);或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处理过程制得(称半合成)。
中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主, 但自古以来也有一部分中药来自人工合成(如无机合成中药汞、铅、铁, 有机合成中药冰片等)和加工制成(如利用生物发酵生产的六神曲、豆豉、醋、酒等, 近年来亦采用密环菌固体发酵、冬虫夏草菌丝体培养、灵芝和银耳发酵等)。
1-5 试说明化学合成制药、生物制药和中药制药三种制药过程各自常见的分离技术以及各有什么特点。
工业应用的生物分离技: ①回收技术: 絮凝, 离心, 过滤, 微过滤。
②细胞破碎技术: 球磨, 高压匀浆, 化学破碎技术③初步纯化技术: 盐析法, 有机溶剂沉淀, 化学沉淀,大孔吸附树脂, 膜分离技术④高度纯化技术: 各类层析, 亲和, 疏水,聚焦, 离子交换⑤成品加工: 喷雾干燥, 气流干燥,沸腾干燥, 冷冻干燥, 结晶化学合成药物常见的分离技术: 膜分离技术离子交换技术吸附技术蒸馏技术结晶技术常见中药纯化技术: 超临界流体萃取技术(SFE)超声波提取微波辅助诱导萃取技术(MAE)超高压提取技术化学合成制药特点: ①生产流程长、工艺复杂。
②每一产品所需的原辅材料种类多, 许多原料和生产过程中的中间体是易燃、易爆、有毒或腐蚀性很强的物质, 对防火、防爆、劳动保护以及工艺和设备等方面有严格的要求。
③产品质量标准高(纯度高、杂质可允许的含量极微), 对原料和中间体要严格控制其质量。
④物料净收率很低⑤药物品种多、更新快、新药开发工作的要求高、难度大、代价高、周期长。
制剂生产则需要有适合条件的人员、厂房、设备、检验仪器和良好的卫生环境以及各种必须的制剂辅料和适用的内、外包装材料相配合。
1-10 试按照过程放大从易到难的顺序, 列出常见的8种分离技术。
精馏吸收结晶萃取离子交换吸附膜分离色谱1-11 结晶、膜分离和吸附三种分离技术中, 最容易放大的是哪一种? 最不容易放大的又是哪一种?最容易结晶最不容易的是膜分离1-12 吸附、膜分离和离子交换三种分离技术中, 技术成熟度最高的是哪一种? 最低的又是哪一种最高的是离子交换最低的是膜分离2-1简述植物药材浸取过程的几个阶段。
①浸润、渗透阶段, 即溶剂渗透到细胞中②解析、溶解阶段, 解析即溶剂克服细胞成分之间的亲和力③扩散、置换阶段, 包括分子扩散和对流扩散2-4选择浸取溶剂的基本原则有哪些, 对常见的水和乙醇溶剂适用范围进行说明。
①对溶质的溶解度足够大, 以节省溶剂用量②与溶质之间有足够大的沸点差, 以便于溶剂采用蒸馏方式回收利用③溶质在溶剂中扩散系数大和粘度小④价廉易得, 无毒, 腐蚀性小生物碱盐类、苷、苦味质、有机酸盐、鞣质、蛋白质、唐、树胶、色素、多糖类( 果胶、粘液质、菊糖、淀粉) , 以及酶和少量挥发油都能被水浸出, 选择性相对差, 容易引起有效成分水解。
乙醇介于极性和非极性之间, 乙醇含量90%以上时适合浸取挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等; 50%~70%时, 适合浸取生物碱、苷类; 50%以下时, 适合浸取苦味质。
蒽醌类化合物。
2-6固液浸取工艺方法都有哪些, 各用什么设备。
浸取工艺:单级浸取工艺。
单级浸取工艺比较简单, 常见于小批量生产, 缺点是浸出时间长, 药渣也能吸收一定量的浸出液, 可溶性成分的浸出率低, 浸出液的浓度也较低, 浓缩时消耗热量大。
单级回流浸取工艺。
又称索氏提取, 主要用于酒提或有机溶剂( 如醋酸乙酯、氯仿、石油醚) 浸提药材及一些药材提脂。
提高了提取率, 使提取与浓缩紧密结合在一起, 缺点提取液受热时间长, 对热敏性药材不适宜。
单级循环浸渍浸取工艺。
有点提取液澄明度好, 密闭提取温度低, 乙醇消耗量比其它工艺低, 缺点液固比大。
多级浸取工艺。
半逆流多级浸取工艺。
保持了循环提取法的优点, 克服了酒用量大的缺点, 从操作上看奇数不急偶数有规律。
连续逆流浸取工艺。
浸出率高, 浸出液浓度也高, 消耗的热能少, 浸出速度快。
2-7影响浸取的主要因素有哪些。
( 1) 浸取溶剂选择和辅助剂的添加( 2) 浸取过程的影响因素①药材的粒度。
按理论药材愈细与溶剂接触面积愈大, 提取效果愈好, 但植物性药材愈细, 吸附作用于强, 过细大量细胞破裂, 不溶性杂质以及较多的树脂, 粘液使提取困难。
②浸取的温度。
温度升高使组织软化, 促进膨胀, 增加可溶性成分的溶解和扩散速率, 而且温度升高可使蛋白质凝固, 没被破坏, 有利于浸出和制剂的稳定。
但温度过高可能是药材中不耐热的成分分解或挥发性成分分解、变质、或挥发散失。
③溶剂用量及提取次数。
由实验确定。
④浸取时间。
一般谁来浸取时间与浸取量成正比, 但时间过长往往导致大量杂质溶出, 如苷类易被在一起的酶所分解, 以水为溶剂容易霉变。
⑤浓度差。
浓度差越大进出速率越快, 一般连续逆流浸取的平均浓度差比1次浸取过程的浓度差大一些, 搅拌或强制浸出循环液等有助于扩大浓度差⑥溶液的PH值。
如酸性溶液提取生物碱, 碱性溶液提取皂苷等。
⑦浸取的压力。
一种是密闭升温加压( 慎用) , 一种是经过气压或液压不升温。
2-122-143-2在液液萃取过程选择萃取剂的理论依据和基本原则有哪些?理论依据: 根据萃取剂极性指数与被分离体系中各组分极性指数的差异来选择萃取剂,即萃取剂的极性指数与被萃取( 略) 数差异尽可能小而于其它组分的极性指数差异大3-5比较多级逆流萃取和多级错流萃取, 说明两种方法的缺优点多级错流萃取流程特点是萃取的推动力较大, 萃取效果好。
但所用萃取剂量较大, 回收溶剂时能量消耗也较大, 工业上也较少采用这种流程。
多级逆流萃取流程中, 萃取相的溶质浓度逐渐升高, 但因在各级中其分别与平衡浓度更高的物料进行解触, 因此仍能发生传质过程。
萃余相在最末级与纯的萃取剂接触, 能使溶质浓度继续减少到最低程度。
此流程萃取效果好且萃取剂消耗小, 在生产中广泛应用。
3-6如何判断采用某种溶剂进行分离的可能性与难易。
3-7给出分配系数与选择性系数的定义。
分配系数K: 是指溶质在互成平衡的萃取相和萃余相中的质量分率之比。
选择性系数β: 是指萃取相中溶质与稀释剂的组成之比和萃余相中溶质与稀释剂的组成之比的比值。
K=1时, 萃取操作能够进行, β=1时萃取操作不能进行3-8在液-液萃取过程, 选择萃取剂的理论依据和基本原则有哪些?理论依据: 溶质在两个液相之间的不同分配。
基本原则: ①萃取剂的选择性与选择性系数; ②萃取剂与原溶剂的互溶度;③萃取剂的物理性质; ④萃取剂的化学性质;⑤萃取剂的回收; ⑥萃取剂的价格, 对设备腐蚀性小和安全性好。
3-9液液萃取的影响因素有哪些?萃取剂的影响, 操作温度的影响, 原溶剂条件的影响( pH值、盐析、带溶剂) , 乳化和破乳3-133-14超临界流体萃取4-5 结合超临界二氧化碳的特性说明超临界二氧化碳萃取技术的优势与局限性。
利用超临界CO2萃取技术提取中草药有效成分, 没有残留的有机溶剂, 故产品为纯天然的, 可节能大量溶剂。
能够在低温下提取, 特别适合于那些含有对湿热不稳定易氧化物质的中草药的萃取。
超临界CO2萃取速度快, 能够缩短生产周期。
超临界CO2萃取, 可提高收率, 降低成本。
超临界CO2萃取技术, 也有其局限性, 如前所述, 对于极性大, 分子量超过500的物质的萃取, 需加夹带剂或在很高的压力下进行, 这就需选择合适的夹带剂或增加高压设备。
4-12 试对超临界萃取应用于天然产物和中草药有效成分的提取的优势与局限性进行评价。
①萃取能力强, 提取率高。
用超临界CO2提取中药有效成分, 在最佳工艺条件下, 能将所需提取的成分几乎完全提取, 从而大大提高产品收率及资源的利用率。
同时, 随着超临界CO2萃取技术的不断进步, 把超临界CO2萃取扩展到水溶液体系, 使得难以提取的强极性化合物如蛋白质等的超临界CO2提取已成为可能;②萃取能力的大小取决于流体的密度, 最终取决于操作过程的温度和压力。
改变其中之一或同时改变, 都可改变溶解度, 能够有选择地进行中药中多种物质的分离, 从而可减小杂质, 使中药有效成分高度富集, 便于减小剂量和控制质量, 使产品外观大为改进; ③超临界CO2萃取的操作温度低, 能较完好地保存中药有效成分不被破坏, 不发生次生化, 因此, 特别适合于那些对热敏感性强、容易氧化分解破坏的成分的提取;④提取时间快, 生产周期短。
超临界CO2提取循环一开始, 分离便开始进行。
一般提取10分钟就有成分分离析出, 2~4小时左右便可完全提取, 同时, 它不需浓缩等步骤, 即使加入夹带剂, 也可经过分离功能除去或只需简单浓缩;⑤超临界CO2提取, 操作参数容易控制, 因此能保证有效成分及产品质量的稳定性;⑥超临界CO2还可直接从单方或复方中药中提取不同部位或直接提取浸膏进行药理筛选, 开发新药, 大大提高新药的筛选速度。
同时能够提取许多传统方法提不出来的物质, 且较易从中药中发现新成分, 从而发现新的药理药性, 开发新药;⑦超临界CO2还具有抗氧化、灭菌作用, 有利于保证和提高产品的质量;⑧超临界CO2萃取应用于分析或与GC、 IR、 MS、 LC等联用成为一种高效的分析手段, 将其用于中药质量分析, 能客观地反映中药中有效成分的真实含量;⑨经药理、临床证明, 超临界CO2提取中药, 不但工艺上优越, 质量稳定, 且标准容易控制, 其药理、临床效果能够保证或更好; ⑩超临界CO2萃取工艺流程简单, 操作方便, 节省劳动力和大量有机溶剂, 减少三废污染, 这无疑为中药现代化提供了一种高效的提取、分离、制备及浓缩的新方法。
反胶团萃取与双水相萃取5-1 简述反胶团与胶团的定义胶团: 将表面活性剂溶于水中, 当其浓度超过临界胶团浓度时, 表面活性剂就会在水溶液中聚集在一起形成聚集集体, 称为胶团反胶团: 若向有机溶剂中加入表面活性剂, 当其浓度超过临界胶团浓度时, 便会在有机溶剂中也形成聚集体。
5-2 试说明反胶团萃取的原理及特点反胶团萃取的萃取原理: 反胶团萃取的本质依然是液-液有机溶剂萃取。
反胶团萃取利用表面活性剂在有机溶剂中形成反胶团, 从而在有机相中形成分散的亲水微环境, 使生物分子在有机相( 萃取相) 内存在于反胶团的亲水微环境中。