《化学制药工艺学》PPT课件.ppt

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1、第第9章章 d-生育酚的生生育酚的生产工工艺原理原理1234 概述概述概述概述 混合生育酚的提取工艺混合生育酚的提取工艺混合生育酚的提取工艺混合生育酚的提取工艺 转型反应工艺原理及其过程转型反应工艺原理及其过程转型反应工艺原理及其过程转型反应工艺原理及其过程 精制工艺精制工艺精制工艺精制工艺内内 容容5 副产物的综合利用与溶剂的回收副产物的综合利用与溶剂的回收副产物的综合利用与溶剂的回收副产物的综合利用与溶剂的回收第一节第一节 概概 述述背景介绍背景介绍VE(生育酚生育酚)-生育酚生育酚-生育酚生育酚通常所称的生育酚包含自然界通常所称的生育酚包含自然界存在的生育酚和生育三烯酚。存在的生育酚和生

2、育三烯酚。一共八种同系物。一共八种同系物。它们都是它们都是苯并二氢吡喃醇苯并二氢吡喃醇，即色满醇的衍生物。即色满醇的衍生物。VE(生育酚生育酚)-生育酚生育酚-生育酚生育酚VE(生育三烯酚生育三烯酚)-生育三烯酚生育三烯酚-生育三烯酚生育三烯酚VE(生育三烯酚生育三烯酚)-生育三烯酚生育三烯酚-生育三烯酚生育三烯酚一、结构特征与生物活性一、结构特征与生物活性1、天然提取的生育酚仅含d-构型，有旋光性。2、人工合成的生育酚都是dl-生育酚，无旋光性，且生物活性不如天然提取物。3、d-生育酚是维生素E类物质中生物活性最高的一种。4、它们结构的差别在于苯环上甲基数目不同和脂肪链上不饱和双键。5、自然

3、界中以含饱和碳链的生育酚占大多数。二、二、VE的生理作用与应用的生理作用与应用1、VE的生理作用的生理作用化妆品化妆品药品药品食品食品 心脑血管心脑血管 肿瘤肿瘤 内分泌内分泌 妇女疾病妇女疾病 抗氧化剂抗氧化剂 食品添加剂食品添加剂 美容护肤美容护肤 预防衰老预防衰老2、VE的应用的应用三、生育酚的提取方法三、生育酚的提取方法1、生育酚的分布与来源、生育酚的分布与来源2、提取工、提取工艺1234 概述概述概述概述 混合生育酚的提取工艺混合生育酚的提取工艺混合生育酚的提取工艺混合生育酚的提取工艺 转型反应工艺原理及其过程转型反应工艺原理及其过程转型反应工艺原理及其过程转型反应工艺原理及其过程

4、精制工艺精制工艺精制工艺精制工艺内内 容容5 副产物的综合利用与溶剂的回收副产物的综合利用与溶剂的回收副产物的综合利用与溶剂的回收副产物的综合利用与溶剂的回收第二第二节混合生育酚的提取工混合生育酚的提取工艺1、溶、溶剂萃取法萃取法（1）工）工艺原理原理（2）工艺流程）工艺流程（3）工）工艺评价价该方法的方法的优点是什么？点是什么？该方法的缺点是什么？方法的缺点是什么？化学预处化学预处理法理法酯化法酯化法皂化法皂化法络合法络合法酶法酶法生育酚的提取工艺2、化学、化学预处理法理法（1）酯化法化法脱臭脱臭馏出物中脂肪酸与醇反出物中脂肪酸与醇反应转变成成酯，利用其，利用其酯的沸的沸点与生育酚沸点的差异

5、，采点与生育酚沸点的差异，采用真空蒸用真空蒸馏的方法的方法进行分离，行分离，以达到除掉以达到除掉馏出物中脂肪酸出物中脂肪酸的目的。的目的。（2）皂化法）皂化法在碱性条件下，脱臭在碱性条件下，脱臭馏出出物中游离脂肪酸及甘油物中游离脂肪酸及甘油酯发生皂化反生皂化反应，使之，使之转化化为脂肪酸脂肪酸盐，从而除去大，从而除去大部分游离脂肪酸及甘油部分游离脂肪酸及甘油酯。（3）络合法合法除去大量的脂肪酸！除去大量的脂肪酸！（4）酶法法工工艺原理原理工工艺评价价3、蒸、蒸馏法法（1）真空蒸）真空蒸馏（属于普通蒸（属于普通蒸馏，压力低于力低于660Pa）（2）分子蒸）分子蒸馏（下，低温蒸（下，低温蒸馏）用于

6、用于经化学化学处理后的料液，比如脂肪酸理后的料液，比如脂肪酸酯、甘油、甘油酯等等,提高生育酚的提高生育酚的含量。含量。可以可以处理理经酯化或者不化或者不经酯化后的脱臭化后的脱臭馏出物。出物。4、吸附和离子交、吸附和离子交换法法常用的吸附常用的吸附剂有：有：硅胶硅胶活性炭活性炭活性氧化活性氧化铝讨论：它：它们的吸附原理？的吸附原理？讨论：1）强碱性离子交碱性离子交换树脂的吸附原理？脂的吸附原理？2）为何要何要对馏出物出物进行甲行甲酯化？化？5、层析法析法6、超、超临界萃取法界萃取法实例分析：例分析：1234 概述概述概述概述 混合生育酚的提取工艺混合生育酚的提取工艺混合生育酚的提取工艺混合生育酚

7、的提取工艺 转型反应工艺原理及其过程转型反应工艺原理及其过程转型反应工艺原理及其过程转型反应工艺原理及其过程 精制工艺精制工艺精制工艺精制工艺内内 容容5 副产物的综合利用与溶剂的回收副产物的综合利用与溶剂的回收副产物的综合利用与溶剂的回收副产物的综合利用与溶剂的回收第三第三节非非a-生育酚的生育酚的转型反型反应工工艺原理及其原理及其过程程57将其他将其他类型的生育酚型的生育酚5或者或者7为上引入甲基，上引入甲基，转换成成a-生育酚生育酚卤甲基化甲基化1一、一、转型方法及其型方法及其选择胺甲基化胺甲基化2羟甲基化甲基化3方法方法1：卤甲基化甲基化第一步：第一步：氯甲基化甲基化第二步：克莱第二步

8、：克莱门森森还原原一勺一勺烩法法方法方法2：胺甲基化胺甲基化Mannich反反应方法方法3：羟甲基化甲基化羟甲基化生甲基化生产成本比成本比其他两种方法要低，其他两种方法要低，收率也比收率也比较高，可以高，可以达到达到90%以上是国内以上是国内外主要采用的生外主要采用的生产路路线。1234 概述概述概述概述 混合生育酚的提取工艺混合生育酚的提取工艺混合生育酚的提取工艺混合生育酚的提取工艺 转型反应工艺原理及其过程转型反应工艺原理及其过程转型反应工艺原理及其过程转型反应工艺原理及其过程 精制工艺精制工艺精制工艺精制工艺内内 容容5 副产物的综合利用与溶剂的回收副产物的综合利用与溶剂的回收副产物的综

9、合利用与溶剂的回收副产物的综合利用与溶剂的回收第四第四节 精制工精制工艺一、液固制一、液固制备色色谱体系的理体系的理论基基础1、色、色谱装置的大小分装置的大小分类1）分析）分析规模制模制备色色谱2）实验室室规模制模制备色色谱3）大型工）大型工业色色谱建立在建立在实验室分析室分析仪器之上器之上色色谱柱在超柱在超负荷条件下工作荷条件下工作2、相平衡常数、相平衡常数1）溶）溶质在固定相和流在固定相和流动相相间不断的分配并达到平衡，属于不断的分配并达到平衡，属于动态平衡，反映平衡，反映各各组分在固定相中的保留能力。分在固定相中的保留能力。2）溶）溶质与固定相与固定相亲和力小，保留和力小，保留时间短，反

10、之，就短，反之，就长。3、进样量量制制备色色谱与分析色与分析色谱相比，最突出的特点是相比，最突出的特点是进样量大。量大。1）对峰形的影响峰形的影响2）对分离度的影响分离度的影响热力学平衡力学平衡容量因子容量因子和和分离因子分离因子反反应了了组分的保留性分的保留性质和色和色谱峰的峰的相相对位置，其取决于位置，其取决于组分、流分、流动相、固定相的性相、固定相的性质以及以及温度条件温度条件动力学因素力学因素在在热力学上力学上认为可行的色可行的色谱分离，由于色分离，由于色谱峰在通峰在通过色色谱柱柱时的的扩展，展，组分有可能分不开。色分有可能分不开。色谱峰的峰的扩展反映了展反映了动力学因素，力学因素，导

11、致分离度下降。理致分离度下降。理论塔板数控制了色塔板数控制了色谱峰的峰的扩展程度。展程度。4、分离度、分离速度和分离、分离度、分离速度和分离样品量之品量之间的关系的关系1）分析型液相色）分析型液相色谱分离度和分离速度是其主要要求，分离度和分离速度是其主要要求，应尽量降低尽量降低进样量。量。2）制）制备色色谱进样量大，同量大，同时损失了分离度和分离速度。失了分离度和分离速度。二、固定相和流二、固定相和流动相的相的选择1、固定相的、固定相的选择硅胶是最硅胶是最为常用的吸附常用的吸附剂，因其价格低廉而，因其价格低廉而应用最广。用最广。2、流、流动相的相的选择(1)溶溶剂的溶的溶剂强度参数（度参数（表

12、示溶表示溶剂分子与固定相的分子与固定相的亲和能力和能力）(2)薄薄层层析色析色谱薄薄层色色谱摸索的条件未必一定能适合制摸索的条件未必一定能适合制备色色谱。三、精制工三、精制工艺参数及其参数及其优化化1、温度（不一定能提高分离效果？）、温度（不一定能提高分离效果？）随着温度升高，流随着温度升高，流动相粘度下降，因此分析物相粘度下降，因此分析物传质速率提高，所以就能速率提高，所以就能够提供更好的色提供更好的色谱分离效果。但是除了柱效，温度同分离效果。但是除了柱效，温度同样影响影响保留因子保留因子(k)和和选择性性()。温度的。温度的变化因素能化因素能够提高或降低分辨率提高或降低分辨率(其其实这也是

13、色也是色谱分析最关心的分析最关心的问题)。保留保留时间往往随着温度升高而降低，因往往随着温度升高而降低，因为温度作温度作为一个一个热力学参数，力学参数，使得使得高温度下分析物高温度下分析物倾向于留在流向于留在流动相中，会更快的从柱子上洗脱下相中，会更快的从柱子上洗脱下来来。然后，不同的化合物可能。然后，不同的化合物可能对温度温度变化有不同响化有不同响应程度的保留程度的保留时间改改变。更加确切的。更加确切的说，它，它们的范德霍夫的范德霍夫线的斜率不同的斜率不同(ln k与与1/T，T以以绝对温度温度计量量)；换句句话说，值会会变化。化。另外温度增加会使低另外温度增加会使低k值的的色色谱峰出峰更快

14、峰出峰更快,甚至接近在无保留物甚至接近在无保留物质t0附近出来附近出来,导致很致很难进行定行定量分析。量分析。七种七种镇痛痛药在柱温在柱温20-90C的分的分离情况。离情况。从中可以从中可以发现许多特多特点。点。1）所有分析物随着温度升）所有分析物随着温度升高，保留高，保留时间变短且峰短且峰变窄，窄，意味温度升高利于分离效果。意味温度升高利于分离效果。2）镇痛痛药之一的水之一的水杨酸在峰酸在峰5，6之之间，随着温度，随着温度变化位置改化位置改变较大。事大。事实是在是在20-40度度时，该物物质随温度随温度变化，洗脱化，洗脱顺序序也也发生了生了变化。在中化。在中间的的30时，水，水杨酸和第酸和第

15、6号峰的非那西号峰的非那西丁一起出峰。所以，温度大于丁一起出峰。所以，温度大于40度会引起分离度会引起分离时间变短和洗短和洗脱脱顺序序发生生变化。化。2、流速、流速1)对分离度的影响分离度的影响洗脱液的流速也会影响洗脱液的流速也会影响层析分离效果析分离效果,洗脱速度通常洗脱速度通常要保持恒定要保持恒定.一般来一般来说洗脱速度慢比快的分辨率要好洗脱速度慢比快的分辨率要好,但洗脱速度但洗脱速度过慢会造成分离慢会造成分离时间长,样品品扩散散,谱峰峰变宽,分辨率降低等副作用分辨率降低等副作用,所以要根据所以要根据实际情况情况选择合合适的洗脱速度适的洗脱速度.2)对最大最大进样量的影响量的影响VmU3)

16、对操作周期的影响操作周期的影响操作周期是床操作周期是床层高度、高度、流速和流速和进料量的函数。料量的函数。4)对生生产能力的影响能力的影响空塔流速大于空塔流速大于2cm/min时生生产能力的提高能力的提高趋缓，继续提高流速，提高流速，对生生产能力的影响有限，能力的影响有限，还会会对设备的承的承压等提出更等提出更高要求。高要求。1234 概述概述概述概述 混合生育酚的提取工艺混合生育酚的提取工艺混合生育酚的提取工艺混合生育酚的提取工艺 转型反应工艺原理及其过程转型反应工艺原理及其过程转型反应工艺原理及其过程转型反应工艺原理及其过程 精制工艺精制工艺精制工艺精制工艺内内 容容5 副产物的综合利用与溶剂的回收副产物的综合利用与溶剂的回收副产物的综合利用与溶剂的回收副产物的综合利用与溶剂的回收第第5节 副副产物的物的综合利用与溶合利用与溶剂的回收的回收一、副一、副产物的物的综合利用合利用甾醇是合成甾体甾醇是合成甾体类药物的重要物的重要原料，具有很高的原料，具有很高的经济价价值。脂肪醇是重要的化工原料。脂肪醇是重要的化工原料。二、溶二、溶剂的回收的回收生生产过程中使用的溶程中使用的溶剂的回收方法有哪些？的回收方法有哪些？课后后练习题：Thank You！