現(xiàn)代分離純化技術(shù)

藥物分離純化技術(shù)課程第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)1.1分離與純化技術(shù)基本知識(shí)

1.1.4現(xiàn)代分離純化技術(shù)第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)大綱1.生物分離純化技術(shù)的發(fā)展歷史2.現(xiàn)代分離技術(shù)第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)一、生物分離純化技術(shù)的發(fā)展歷史1.古代釀造業(yè)包括釀酒、制醬(油)、醋、酸奶和干酪等，都是家庭作坊式的，產(chǎn)物基本不經(jīng)過后處理而直接使用。2.原始分離純化時(shí)期（第一代生物技術(shù)產(chǎn)品）

主要指19世紀(jì)60年代到20世紀(jì)40年代青霉素等抗生素出現(xiàn)之前的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)。這一時(shí)期特點(diǎn)是產(chǎn)品大多屬于嫌氣發(fā)酵過程的產(chǎn)物（如酒精、丙酮、丁酮等），其產(chǎn)品相對(duì)簡(jiǎn)單，基本上是無活性的小分子，主要采用壓濾、蒸餾、精餾等設(shè)備，規(guī)模多為手工作坊式的。第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)一、生物分離純化技術(shù)的發(fā)展歷史3.傳統(tǒng)分離純化方法推廣使用時(shí)期(傳統(tǒng)第二代生物技術(shù)產(chǎn)品)以青霉素產(chǎn)品的出現(xiàn)為代表。這一時(shí)期的特點(diǎn)是產(chǎn)品類型多，分子結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對(duì)分離純化提出了更高要求。這期間引進(jìn)吸收了大量的近代化學(xué)工業(yè)的分離技術(shù)，據(jù)報(bào)道有80％的化工單元操作技術(shù)被引進(jìn)生物工業(yè)。

第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)一、生物分離純化技術(shù)的發(fā)展歷史4.快速發(fā)展時(shí)期(第三代生物技術(shù)產(chǎn)品)一般認(rèn)為以20世紀(jì)70年代末崛起的DNA重組技術(shù)及細(xì)胞融合技術(shù)為代表。如乙肝疫苗、干擾素等一批對(duì)人類十分有益的高附加值的產(chǎn)品開始面世，生物下游技術(shù)領(lǐng)域的研究和開發(fā)力度不斷加大，推出新技術(shù)。第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)二、現(xiàn)代分離技術(shù)第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)（一）天然化學(xué)成分的提取技術(shù)溶劑提取法微波輔助提取技術(shù)

超聲波輔助萃取技術(shù)

酶法提取技術(shù)升華法

/壓榨法超臨界流體萃取法分子蒸餾技術(shù)水蒸氣蒸餾技術(shù)第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)

1、溶劑提取法

根據(jù)被提取成分在不同溶劑中的溶解度不同，選用對(duì)有效成分溶解度大，對(duì)雜質(zhì)成分溶解度小的溶劑，從而將有效成分從植物組織中溶解出來。第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)提取溶劑的選擇根據(jù)相似相溶原理，極性化合物傾向于溶于極性溶劑，非極性化合物傾向于溶于非極性溶劑，分子量太大的化合物往往不溶于任何溶劑。

第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)溶劑提取的方式索氏提取器煎煮法回流提取滲漉提取連續(xù)回流提取第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)2.輔助提取技術(shù)超聲波清洗儀微波爐第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)3.酶法提取技術(shù)

生物酶解機(jī)理1.植物細(xì)胞壁構(gòu)成由纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)等物質(zhì)構(gòu)成；具有一定硬度的固體結(jié)構(gòu)，是提取植物有效成分的主要屏障。2.酶法提取原理有效成分如生物堿類、苷類、揮發(fā)油、蒽醌類、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類等大部分存在于細(xì)胞壁內(nèi)，少量存在于細(xì)胞間隙。第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)

選用適當(dāng)?shù)拿缸饔糜谥参锊牧希瑢⒓?xì)胞壁的組成成分水解或降解,破壞細(xì)胞壁的致密構(gòu)造，從而減小了傳質(zhì)阻力，有利于溶劑對(duì)有效成分的溶出。酶法除雜

選擇適當(dāng)?shù)拿割悾固崛∫褐械牡鞍踪|(zhì)、果膠、淀粉等雜質(zhì)降解或除去，同時(shí)可提高有效成分的溶出率。第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)

植物提取中常用酶類纖維素酶半纖維素酶果膠酶第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)4.水蒸氣蒸餾法

原理:道爾頓分壓定律

混合液體的兩個(gè)不同組分，在一定溫度時(shí)都有各自的蒸氣壓，其蒸氣壓的大小與各組分單獨(dú)存在的蒸氣壓一樣，整個(gè)體系的蒸氣壓為各組分的飽和蒸氣壓之和，即：

p=pA+pB

第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)

常壓下用水蒸氣蒸餾時(shí)，植物原料中的揮發(fā)油等因受熱擴(kuò)散而成為氣相，因此具有一定的蒸氣壓。因p=p

水+p有，當(dāng)p=大氣壓時(shí)，混合物沸騰，此時(shí)p

水﹤p，即混合物在低于100℃以下沸騰，有機(jī)物與水一起蒸出來。冷凝后分層，即得有機(jī)物。因此，對(duì)于那些熱穩(wěn)定性較差和高溫下要分解的化合物的分離，水蒸氣蒸餾是一種有效的方法。

第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)5.超臨界萃取技術(shù)超臨界流體(SCF)是指在臨界溫度（Tc）和臨界壓力(Pv)以上，以流體形式存在的物質(zhì)。

向該狀態(tài)氣體加壓,氣體不會(huì)液化,只是密度增大,具有類似液態(tài)性質(zhì),同時(shí)具有氣體性能.

第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)提取

SCF具有良好的溶劑性能和穿透性能，因而表現(xiàn)出良好的萃取性能。

SCF的密度和介電常數(shù)隨著密閉體系壓力的增加而增加，極性增大，利用程序升壓可將不同極性的成分有選擇地溶解提取出來。分離

提取后通過減壓、升溫的方法使SF變成普通氣體，被萃取物則自動(dòng)完全或基本析出，達(dá)到分離。第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)超臨界CO2流體的特性1)臨界溫度為31.1℃，臨界壓力為7.2MPa，臨界條件容易達(dá)到。2)化學(xué)性質(zhì)不活潑，無色無味無毒，安全性好。3)價(jià)格便宜，純度高，容易獲得。

第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)超臨界流體萃取的應(yīng)用醫(yī)藥工業(yè)化學(xué)工業(yè)食品工業(yè)化妝品香料中草藥提取酶，纖維素精制植物油脂萃取酒花萃取植物色素提取天然香料萃取化妝品原料提取精制金屬離子萃取烴類分離共沸物分離高分子化合物分離第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)（二）天然化學(xué)成分的分離方法分離依據(jù)：共存成分的性質(zhì)差異1.溶解度差異2.分配系數(shù)不同3.吸附性差異4．分子大小差異5．離解程度不同第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)1.根據(jù)物質(zhì)的溶解度差異進(jìn)行分離

調(diào)節(jié)溫度（如結(jié)晶）改變混合溶劑的極性（水提醇沉、醇提水沉、醇醚法等）調(diào)節(jié)PH（酸提堿沉、堿提酸沉）加入某種沉淀試劑第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)2.根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配系數(shù)不同進(jìn)行分離分配系數(shù)K

K=CU/CL

分離因子β

β=KA/KB

（KA

KB）

β1001次萃取，基本分離10β1001012次

β2100次以上

β1無法分離上層下層第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)3.根據(jù)物質(zhì)吸附性差異進(jìn)行分離

——物理吸附的基本規(guī)律

極性相似者易于吸附極性吸附劑：硅膠、氧化鋁

對(duì)極性物質(zhì)親和力強(qiáng)溶劑極性吸附劑對(duì)溶質(zhì)的吸附力溶質(zhì)可被極性強(qiáng)的溶劑洗脫

非極性吸附劑：活性炭對(duì)非極性成分吸附強(qiáng)溶劑極性吸附劑對(duì)溶質(zhì)的吸附力溶質(zhì)可被極性弱的溶劑洗脫第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)4．根據(jù)物質(zhì)分子大小差異進(jìn)行分離

（1）凝膠濾過法凝膠三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的分子篩作用按分子量由大到小的順序分離第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)（2）膜技術(shù)第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)工業(yè)應(yīng)用的反滲透裝置第2課時(shí)(2)-第1章節(jié)微濾（≥0.1m）、超濾（10～100nm）、納濾（1～10n