分离纯化方法的介绍

1、一、分离技术二、分离过程在生物、制药生产中作用三、分离方法及原理四、分离技术的应用五、本课程介绍的主要内容1、生物技术生产的两个过程 上游技术：把由生物学家从事的工作，包括分子生物学、生物化学、生物物理学以及遗传、育种、细胞培养、代谢等技术，得到生物粗级制品。 下游技术：指把工程细胞、发酵液、反应液、培养液等生物技术初级制品进行分离、纯化、精制得到最终生物产品。即分离纯化过程。2、中药制药的分离纯化过程 通过水或有机溶剂提取中药材的提取液中，虽然包含了提取的目标药性的性质，但包含很多其他水溶或脂溶性的物质，因此必须进行除杂后才能进行下一步的生产，即纯化。3、化学制药的分离过程 1、生物制品、原

2、料药生产的两个阶段2、分离纯化过程的重要性 3、分离纯化过程的特点 第一阶段：制粗级产品 合成、提取、发酵等方法 第二阶段：粗级产品加工精制过程得到符合质量 标准的产品 分离纯化、干燥等方法 分离过程是实现原料药、初级生物制品产业化的关键 过程复杂，难度大，原因有三 A、制药合成产物或中草药粗品中的药物成分含量低，如酶含量为 0.1%0.5%，维生素B12为0.002%0.003%； B、成分的稳定性较差，分离外界条件要求高，如温度、酸碱度； C、人吃的，质量要求与化工产品不一样，增加分离难度。 成本高（以制药生产为例） 生物制药：分离成本占总的40%90%； 合成制药：分离成本占50%80%

3、； 中药制药：分离成本40%70%。 机械分离分离纯化方法传质分离过 滤沉降(重力、离心)输送分离扩散分离超滤、反渗透、电渗析、电泳、磁泳超滤、反渗透、电渗析、电泳、磁泳蒸馏、蒸发、吸收、萃取、吸附、结晶蒸馏、蒸发、吸收、萃取、吸附、结晶 机械分离机械分离：根据物质的大小、密度的差异进行分离。 传质分离传质分离：对均相体系进行分离的方法，有质量传递现象。 输送分离输送分离：溶质在压力差、电位差、磁强差等外力作用下产 生的移动速度差 异实现分离的方法。 扩散分离扩散分离：溶质在浓度差的作用下产生分配差异而得到分离 的方法。 传统方法传统方法：沉淀剂法、吸附法、萃取法、透析法、过滤法 盐析 新的方

4、法新的方法：分子蒸馏、膜过滤法、大孔树脂吸附法、色谱法 1、在化学制药中的应用2、在中药制药中的应用3、在生物制药中的应用4、在药物分析中的应用1、萃取固液萃取（微波、超声波）液液萃取反胶团萃取双水相萃取2、超临界萃取 3、膜分离 4、离子交换 5、色谱分离 6、分子蒸馏7、空调与制冷1、制药分离工程 李淑芬 化学工业出版社 20092、分离纯化工艺原理 顾觉奋 中国医药科技出版社 20013、化工分离过程 1、浸取 2、有机溶剂萃取 3、超声波萃取 4、微波萃取 5、反胶团萃取 6、双水相萃取 7、超临界萃取1、浸取：固液萃取2、有机溶剂萃取：液液萃取声波频率：1018KHz，大于18KHz

5、的波长原理： A、超声波热学机理：超声能转化为热能，在瞬时 使溶液内部温度升高，加速有效成分的溶解； B、超声波的机械机理：辐射压强和超声压强引起骚动和摩擦，使组织变形，碳原子之间键断裂，分子解聚。 C、超声波空化作用：大能量的超声波作用在液体里，当液体处于稀疏状态下时，液体会被撕裂成很多小的空穴，空穴瞬时闭合，闭合时产生高达几千大气压的瞬时压力为空化效应。 应用及特点：提取生物碱、黄酮、蒽醌、多糖、皂苷等 目前处于小试和中试阶段。 频率：300300000 MHz之间的超高频电磁波。 原理：一方面为细胞破碎技术，它利用微波加热导致细胞内的极性物质，尤其是水分子吸收微波能，产生大量的热量，使胞

6、内温度迅速上升。液态水汽化产生的压力将细胞膜和细胞壁冲破，形成微小孔洞。另一方面，微波使固体表面的溶剂瞬时极化，溶剂分子作极性比变换运动，液膜便薄，扩散阻力减小，加强了萃取。 应用及特点：干燥、萃取多糖、黄酮、有机酸、挥发油 等 快速、高效、限于热稳物质，被处理物料有良好的吸水性。定义：定义：指当油相中表面活性剂的浓度超过临界胶束浓度后，其分子在非极性溶剂中自发形成的亲水基向内、疏水基向外的具有极性内核(polar core)的多分子聚集体。 萃取过程：萃取过程： 溶质通过表面液膜从水相达到相界面：在界面处溶质进入反胶团；含有溶质的反胶团扩散进入有机相 。应用应用 萃取蛋白质：分离、浓缩、提取

7、酶 在日化行业中的应用：从植物中提取油和蛋白质和萃取氨 基酸及维生素等功能性添加剂。 在药物中的应用：各种蛋白、抗体、抗生素的萃取。 定义：指某些有机物之间或有机物与无机物之间，在水中以适当的浓度溶解后形成互不相溶的两相或多相体系。 类型：高聚物高聚物水；高聚物盐水；普通有机物乙醇类无机盐水；表面活性剂混合液形成的双水相 例子：PEG（聚乙二醇）与葡聚糖及水混合形成互不相溶的两相，上相富含PEG，下相富含葡聚糖，萃取胞内蛋白酶，胞内酶集中在上相，而下相主要是细胞粒子、杂蛋白、核酸等。 定义：是利用超临界状态下的流体为萃取剂，从液体或固体中萃取有效成分并进行分离的方法。 原理：利用超临界流体的溶

8、解能力与其密度的关系，即利用压力和温度变化对超临界流体溶解能力的影响而进行的。将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地萃取其中某一组分，然后利用减压、升温的方法，使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的。 特点：操作温度低 ；适用亲脂性；缺乏物性参数；装置费用高。 应用：1、定义：以选择性透过膜为分离介质，以压力、浓度、电位、温度之差为推动力，依靠膜的选择性将液体中的组分进行分离的方法。 2、分类及其性质（见表2）3、特点：无相变化，能耗低；无需加入外界物质，节约资源和保护环境；可使分离与浓缩、分离与反应同时实现，提高了分离效率；分离条件温和；操作可规模化。4、应用 1、概念：指流体与固体多孔物质接触时，流体中的一种或多种组分传递到多孔物质外表面和微孔表面并附着例子：制备软水、各种抗生素（大孔网状树脂）的制备等2、交换原理：应用合成的离子交换树脂作为载体，将溶液中的物质，依靠库仑力吸附在树脂上，然后用合适的洗脱剂将吸附物从树脂上洗脱下来，达到反应、分离、浓缩、提纯的目的。3、离子交换树脂的组成具有网状立体结构，含有高分子活性基团的高分子聚