分离纯化工艺.ppt

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1、第三章第三章 分离纯化工艺及设计分离纯化工艺及设计中药分离纯化工艺中药分离纯化工艺是利用中药化学、现代分离技是利用中药化学、现代分离技术、工程学等原理对中药中有效成分的提取分离术、工程学等原理对中药中有效成分的提取分离过程进行研究，建立适合于工业化生产的中药提过程进行研究，建立适合于工业化生产的中药提取分离纯化方法，是研究制药工业中中药分离与取分离纯化方法，是研究制药工业中中药分离与纯化的技术学科。中药分离纯化工艺是制药工程纯化的技术学科。中药分离纯化工艺是制药工程学的一个重要的组成部分，属于中药现代化生产学的一个重要的组成部分，属于中药现代化生产的关键技术。的关键技术。研究内容研究内容包括分

2、离纯化技术的基本原理、工艺流包括分离纯化技术的基本原理、工艺流程、设备及应用等。程、设备及应用等。第一节第一节 分离纯化原理分离纯化原理中药分离纯化方法选择的基本依据是看分离中药分离纯化方法选择的基本依据是看分离对象是非均相体还是均相体，而分为对象是非均相体还是均相体，而分为机械分机械分离离和和传质分离传质分离两大类。两大类。机械分离机械分离处理的是两相或两相以上的混合物，处理的是两相或两相以上的混合物，通过机械处理简单地就可将各相加以分离，通过机械处理简单地就可将各相加以分离，不涉及传质过程，例如过滤、沉降、离心分不涉及传质过程，例如过滤、沉降、离心分离、旋风分离和压榨等。离、旋风分离和压榨

3、等。传质分离传质分离处理的既可是均相体，也可是非均相体，通过单处理的既可是均相体，也可是非均相体，通过单个组分的物理个组分的物理-化学特性的差异进行分离，一般是依靠化学特性的差异进行分离，一般是依靠平平衡和速率衡和速率两种途径来实现。两种途径来实现。取决于取决于平衡平衡的分离方法，是以各组分在媒介中的不同分配的分离方法，是以各组分在媒介中的不同分配系数而建立的平衡关系为依据实现的分离过程，如蒸馏、系数而建立的平衡关系为依据实现的分离过程，如蒸馏、萃取、色谱、吸附、结晶、闪蒸、离子交换等。萃取、色谱、吸附、结晶、闪蒸、离子交换等。取决于取决于速率速率的分离方法，主要是根据各个组分扩散速度的的分离

4、方法，主要是根据各个组分扩散速度的差异来实现分离的过程，如分子蒸馏、超滤、电渗析、反差异来实现分离的过程，如分子蒸馏、超滤、电渗析、反渗透和气体扩散等。实现分离的推动力可利用浓度差、压渗透和气体扩散等。实现分离的推动力可利用浓度差、压力差和温度差等。力差和温度差等。近年来，一些先进新型分离技术受到高度近年来，一些先进新型分离技术受到高度重视，如重视，如超临界流体萃取超临界流体萃取、树脂吸附树脂吸附、膜膜分离技术分离技术、色谱分离色谱分离、喷雾或冷冻干燥技喷雾或冷冻干燥技术术等，它们在天然药物的分离、纯化中发等，它们在天然药物的分离、纯化中发挥独特作用，在提高产品分离质量、节约挥独特作用，在提高

5、产品分离质量、节约能耗和环保等方面已显示出传统分离方法能耗和环保等方面已显示出传统分离方法无可比拟的优越性。无可比拟的优越性。分离方法分离方法分离分离对对象象分离介分离介质质分离原理分离原理取取决决于于平平衡衡的的分分离离方方法法蒸蒸发发液体液体热热能能蒸蒸发压发压的差异的差异蒸蒸馏馏液体液体热热能能蒸蒸发压发压的差异的差异吸收吸收气体气体溶溶剂剂溶解度的差异溶解度的差异萃取：固萃取：固-液液液液-液液固体固体液体液体溶溶剂剂溶溶剂剂（与（与样样品不互溶）品不互溶）溶解度的差异溶解度的差异溶解度的差异溶解度的差异结结晶晶液体液体除去或提供除去或提供热热能能溶解度不同，熔点不同溶解度不同，熔点不

6、同吸附吸附气体或液体气体或液体固体吸附固体吸附剂剂吸附能力的差异吸附能力的差异离子交离子交换换液体液体固体固体选择选择性、性、亲亲和性差异和性差异干燥干燥/冷冷冻冻干燥干燥湿固体湿固体热热能能固体和水的固体和水的挥发挥发度差异；水的度差异；水的蒸蒸发发/升升华华浸取浸取固体固体液体液体溶解度差异溶解度差异泡沫吸附泡沫吸附液体液体气泡和表面活性气泡和表面活性剂剂表面吸附表面吸附凝胶凝胶过滤过滤液体液体固体凝胶固体凝胶分子大小的差异分子大小的差异色色谱谱各物各物质质的溶液的溶液固体（固定相）固体（固定相）和液体（流和液体（流动动相）相）倍增的吸附或分溶倍增的吸附或分溶取取决决于于速速率率的的分分离

7、离方方法法气体气体扩扩散散气体气体压压力梯度力梯度穿穿过过多孔膜的多孔膜的扩扩散速率差异散速率差异热扩热扩散散气体或液体气体或液体温度梯度温度梯度不同的不同的热扩热扩散速率散速率电电渗析渗析液体液体电场电场离子交离子交换换膜膜不同的不同的电电荷离子荷离子对对膜的膜的选择选择性性渗透渗透电电泳泳液体（包括胶体）液体（包括胶体）电场电场 物物质质在在电场电场下的迁移速率差异下的迁移速率差异反渗透反渗透液体液体压压力梯度和膜力梯度和膜渗透渗透压压超超滤滤液体（含高分子物液体（含高分子物质质或胶体）或胶体）压压力梯度和膜力梯度和膜对对膜的透膜的透过过率差异率差异分分离离方方法法举举例例一、分离纯化方法

8、一、分离纯化方法（一）系统溶剂分离法（一）系统溶剂分离法较常用的作法是将中药的乙醇或甲醇提取液较常用的作法是将中药的乙醇或甲醇提取液适当浓缩后，与某种担体（如硅藻土、硅胶等）适当浓缩后，与某种担体（如硅藻土、硅胶等）混合均匀，干燥后，用极性不同的溶剂，极性由混合均匀，干燥后，用极性不同的溶剂，极性由小到大分别提取。然后再选择方法进行分离。也小到大分别提取。然后再选择方法进行分离。也可以将药材粗粉直接用极性不同的溶剂分别提取，可以将药材粗粉直接用极性不同的溶剂分别提取，得各个部分。得各个部分。中药成分及其较适用的提取溶剂中药成分及其较适用的提取溶剂中药成分的中药成分的极性极性中药成分的类型中药成

9、分的类型适用的提取适用的提取溶剂溶剂强亲脂性强亲脂性（极性小）（极性小）挥发油、脂肪油、蜡、脂溶性色挥发油、脂肪油、蜡、脂溶性色素、甾醇类、某些苷元素、甾醇类、某些苷元石油醚、己石油醚、己烷烷亲脂性亲脂性苷元、生物碱、树脂、醛、酮、苷元、生物碱、树脂、醛、酮、醇、醌、有机酸、某些苷类醇、醌、有机酸、某些苷类乙醚、氯仿乙醚、氯仿中等极中等极性性小小中中大大某些苷类（如强心苷等）某些苷类（如强心苷等）某些苷类（如黄酮苷等）某些苷类（如黄酮苷等）某些苷类（如皂苷、蒽醌苷等）某些苷类（如皂苷、蒽醌苷等）氯仿：乙醇氯仿：乙醇（2:1）乙酸乙酯乙酸乙酯正丁醇正丁醇亲水性亲水性极性很大的苷、糖类、氨基酸、极

10、性很大的苷、糖类、氨基酸、某些生物碱盐某些生物碱盐丙酮、乙醇、丙酮、乙醇、甲醇甲醇强亲水性强亲水性蛋白质、粘液质、果胶、糖类、蛋白质、粘液质、果胶、糖类、氨基酸、无机盐类氨基酸、无机盐类水水（二）两相溶剂萃取法（二）两相溶剂萃取法萃取法是利用混合物中各成分在萃取法是利用混合物中各成分在互不混溶的互不混溶的溶剂溶剂中分配系数不同而分离的方法。可将被分离中分配系数不同而分离的方法。可将被分离物溶于水中，用与水不混溶的有机溶剂进行萃取，物溶于水中，用与水不混溶的有机溶剂进行萃取，也可将被分离物溶在与水不混溶的有机溶剂中，也可将被分离物溶在与水不混溶的有机溶剂中，用适当用适当pHpH的水液进行萃取，达

11、到分离的目的。的水液进行萃取，达到分离的目的。1.1.简单萃取法简单萃取法 在中药成分的系统研究中，常采用的方法是将中药水提在中药成分的系统研究中，常采用的方法是将中药水提取液适当浓缩，或将中药乙醇（甲醇）提取液适当浓缩，取液适当浓缩，或将中药乙醇（甲醇）提取液适当浓缩，回收醇后，加入适量水，用极性不同的与水不混溶的有回收醇后，加入适量水，用极性不同的与水不混溶的有机溶剂，极性由小到大，如选用石油醚（或己烷）、氯机溶剂，极性由小到大，如选用石油醚（或己烷）、氯仿（或乙醚）、醋酸乙酯、正丁醇，分别进行萃取，分仿（或乙醚）、醋酸乙酯、正丁醇，分别进行萃取，分别回收溶剂得到极性不同的萃取物。在某些情

12、况下也可别回收溶剂得到极性不同的萃取物。在某些情况下也可只选只选1 12 2种溶剂进行萃取。种溶剂进行萃取。分离碱性成分（生物碱）或酸性成分，可调节溶分离碱性成分（生物碱）或酸性成分，可调节溶液的液的pHpH值后再进行萃取是常用的方法。值后再进行萃取是常用的方法。2.pH2.pH梯度萃取法梯度萃取法 此法是分离生物碱类成分、酸性及酚性成分的一此法是分离生物碱类成分、酸性及酚性成分的一种方法。是利用被分离成分的碱性或酸性不同而种方法。是利用被分离成分的碱性或酸性不同而采用的方法。采用的方法。大黄中蒽醌类成分的提取、分离大黄中蒽醌类成分的提取、分离基本原理基本原理 大黄中羟基蒽醌类化合物多数以苷的

13、形式存在，故先大黄中羟基蒽醌类化合物多数以苷的形式存在，故先用稀硫酸溶液把蒽醌苷水解成苷元，利用游离用稀硫酸溶液把蒽醌苷水解成苷元，利用游离蒽蒽醌可溶于醌可溶于热氯仿的性质，用氯仿将它们提取出来。由于各羟基热氯仿的性质，用氯仿将它们提取出来。由于各羟基蒽醌蒽醌结构上的不同所表现的酸性不同，用结构上的不同所表现的酸性不同，用pHpH梯度萃取法分离它梯度萃取法分离它们；大黄酚和大黄素甲醚酸性相近，利用其极性的差别，们；大黄酚和大黄素甲醚酸性相近，利用其极性的差别，用柱色谱分离之。用柱色谱分离之。A A大黄酚大黄酚 R1=H R2=CH3R1=H R2=CH3B B大黄素大黄素 R1=OH R2=C

14、H3R1=OH R2=CH3C C大黄素甲醚大黄素甲醚 R1=OCH3 R2=CH3R1=OCH3 R2=CH3D D芦荟大黄素芦荟大黄素 R1=H R2=CH2OHR1=H R2=CH2OHE E大黄酸大黄酸 R1=H R2=COOHR1=H R2=COOH由于各羟基蒽醌结构上的不同所表现的酸性不同由于各羟基蒽醌结构上的不同所表现的酸性不同,用用pHpH梯度萃取法分离他们梯度萃取法分离他们;大黄酚和大黄素甲醚酸大黄酚和大黄素甲醚酸性相近性相近,利用其极性的差异利用其极性的差异,用柱色谱分离之用柱色谱分离之.酸性酸性EBDACEBDAC大黄提取分离流程图大黄提取分离流程图3.3.连续萃取法连续

15、萃取法 为克服使用分液漏斗多次萃取的操作麻烦，可采为克服使用分液漏斗多次萃取的操作麻烦，可采用连续萃取器。这一仪器利用两溶剂的比重不同，用连续萃取器。这一仪器利用两溶剂的比重不同，自然分层和分散相液滴穿过连续相溶剂时发生传自然分层和分散相液滴穿过连续相溶剂时发生传质。质。（三）（三）沉淀法沉淀法 沉淀分离是在溶液中加入沉淀分离是在溶液中加入溶剂或沉淀剂溶剂或沉淀剂，通过，通过化学反化学反应或者改变溶液的应或者改变溶液的pH值、温度、压力值、温度、压力等条件，使分离物等条件，使分离物以以固相物质固相物质形式沉淀析出的一种方法。形式沉淀析出的一种方法。应用沉淀分离技术时，需要考虑三种因素：应用沉淀

16、分离技术时，需要考虑三种因素：（1）沉淀的方法和技术应具有一定的选择性，才能使目）沉淀的方法和技术应具有一定的选择性，才能使目标成分得到较好分离，纯度较高；标成分得到较好分离，纯度较高；（2）对于一些活性物质（如酶、蛋白质等）的沉淀分离，）对于一些活性物质（如酶、蛋白质等）的沉淀分离，必须考虑沉淀方法对目标成分的活性和化学结构是否破必须考虑沉淀方法对目标成分的活性和化学结构是否破坏；坏；（3）对于食品和医药中的目标成分的沉淀分离，必须充）对于食品和医药中的目标成分的沉淀分离，必须充分估量残留物对人体的危害。分估量残留物对人体的危害。1.溶剂沉淀溶剂沉淀 溶剂沉淀在有机化合物（如蛋白质、酶、多糖

17、、核酸等）溶剂沉淀在有机化合物（如蛋白质、酶、多糖、核酸等）水溶液中加入有机溶剂（如乙醇、丙酮等）后，显著降水溶液中加入有机溶剂（如乙醇、丙酮等）后，显著降低待分离物质的溶解度从而将其沉淀析出的一种方法。低待分离物质的溶解度从而将其沉淀析出的一种方法。机理：溶质（待分离物质）在溶液中化学势发生变化造机理：溶质（待分离物质）在溶液中化学势发生变化造成溶解度的下降。成溶解度的下降。优点：选择性好、分辨率高，因为一种有机化合物往往优点：选择性好、分辨率高，因为一种有机化合物往往只能在某一溶剂狭窄的浓度范围内沉淀，溶剂易除去易只能在某一溶剂狭窄的浓度范围内沉淀，溶剂易除去易回收。但条件控制不当容易使待

18、分离物质（如蛋白质）回收。但条件控制不当容易使待分离物质（如蛋白质）变性。变性。影响溶剂沉淀的操作条件影响溶剂沉淀的操作条件：（1）溶剂的选择及其添加量）溶剂的选择及其添加量 溶剂必须是能与水相混溶的溶剂必须是能与水相混溶的有机溶剂：甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、丙酮等，其有机溶剂：甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、丙酮等，其中中乙醇乙醇最为常用，能沉淀蛋白质、核酸、核苷酸、多糖、果最为常用，能沉淀蛋白质、核酸、核苷酸、多糖、果胶和氨基酸等化合物，且安全性最高。胶和氨基酸等化合物，且安全性最高。（2）样品浓度的确定）样品浓度的确定 对于蛋白质样品溶液的沉淀分离，如对于蛋白质样品溶液的沉淀分离，

19、如果样品浓度低一些，可以减少蛋白质之间的相互作用，防止果样品浓度低一些，可以减少蛋白质之间的相互作用，防止共沉淀现象，但易引起蛋白变性，另一方面，如果样品浓度共沉淀现象，但易引起蛋白变性，另一方面，如果样品浓度高一些，可以减少蛋白变性，有机溶剂的使用量也可减少，高一些，可以减少蛋白变性，有机溶剂的使用量也可减少，担控制不当易出现共沉淀现象，一般而言，控制蛋白质起始担控制不当易出现共沉淀现象，一般而言，控制蛋白质起始浓度为浓度为530mg/ml。（3 3）温度调节）温度调节 对蛋白质溶液进行溶剂沉淀分离，一般对蛋白质溶液进行溶剂沉淀分离，一般在在低温低温条件下进行，大多数酶和蛋白质的溶解度随温度

20、降条件下进行，大多数酶和蛋白质的溶解度随温度降低而降低，可以利用温度差进行蛋白质分级沉淀。低而降低，可以利用温度差进行蛋白质分级沉淀。（4 4）pHpH值的调节值的调节 蛋白质溶液中的溶质溶解度受蛋白质溶液中的溶质溶解度受pHpH值影值影响，一般在响，一般在等电点的溶解度最低等电点的溶解度最低。将。将pHpH值调节到溶液中多值调节到溶液中多数蛋白质带有相同的净电荷，可减少蛋白质之间的相互作数蛋白质带有相同的净电荷，可减少蛋白质之间的相互作用，防止共沉淀。利用改变溶液的用，防止共沉淀。利用改变溶液的pHpH值可实现有选择的分值可实现有选择的分段沉淀。段沉淀。（5 5）离子强度的调节）离子强度的调

21、节 低浓度低浓度的中性盐类增加蛋白质在的中性盐类增加蛋白质在有机溶剂中的溶解度，并且对蛋白质具有保护作用，防止有机溶剂中的溶解度，并且对蛋白质具有保护作用，防止变性。要将蛋白质从低离子强度的溶液中沉淀出来往往需变性。要将蛋白质从低离子强度的溶液中沉淀出来往往需要更高的溶剂浓度。要更高的溶剂浓度。2.盐析沉淀盐析沉淀在较低浓度的盐溶液中，酶和蛋白质的溶解度随在较低浓度的盐溶液中，酶和蛋白质的溶解度随盐浓度升高而增大，这称之为盐浓度升高而增大，这称之为盐溶盐溶。当盐浓度增。当盐浓度增大至一定程度后，酶和蛋白质的溶解度又开始下大至一定程度后，酶和蛋白质的溶解度又开始下降直至沉淀析出，这称之为降直至沉

22、淀析出，这称之为盐析盐析。盐析沉淀条件中，一般情况下，盐析沉淀条件中，一般情况下，多价盐多价盐类类的盐析效果比单价的效果好，阴离子的效的盐析效果比单价的效果好，阴离子的效果比阳离子的好。果比阳离子的好。在蛋白质溶液中，一般以在蛋白质溶液中，一般以硫酸铵、硫酸钠硫酸铵、硫酸钠应用最广。使用带金属离子的盐类时，可应用最广。使用带金属离子的盐类时，可考虑添加一定量的金属熬合剂如考虑添加一定量的金属熬合剂如EDTAEDTA等。等。3.3.沉淀剂沉淀沉淀剂沉淀添加某种化合物与溶液中的待分离物质生成难溶添加某种化合物与溶液中的待分离物质生成难溶性的复合物，从而从溶液中沉淀析出的方法，称性的复合物，从而从溶

23、液中沉淀析出的方法，称为为沉淀剂沉淀沉淀剂沉淀。添加的化合物称为沉淀剂。添加的化合物称为沉淀剂。沉淀剂沉淀分离主要有沉淀剂沉淀分离主要有金属离子沉淀法金属离子沉淀法，酸类及酸类及阴离子沉淀法阴离子沉淀法，非离子型聚合物沉淀法非离子型聚合物沉淀法以及以及均相均相沉淀法沉淀法等。等。（1）金属离子沉淀法）金属离子沉淀法 蛋白质在碱性溶液中带负电，金属蛋白质在碱性溶液中带负电，金属离子与蛋白质中的离子与蛋白质中的COOH、OH、NH2、SH等基等基团反应生成难溶性的复合盐而析出，根据金属离子与蛋白团反应生成难溶性的复合盐而析出，根据金属离子与蛋白质的相互作用关系，将金属离子分成以下三类：质的相互作用

24、关系，将金属离子分成以下三类：与与羧基、氨基羧基、氨基等含氮化合物以及含氮杂环化合物强烈结等含氮化合物以及含氮杂环化合物强烈结合的金属离子有：合的金属离子有：Mn 2+、Fe 2+、Co 2+、Ni 2+、Cu 2+、Zn 2+和和Cd 2+等；等；与与羧酸羧酸结合而结合而不与含氮化合物不与含氮化合物结合的金属离子有：结合的金属离子有：Ca 2+、Mg 2+、Pb 2+和和Ba 2+等；等；与与巯基巯基化合物强烈结合的金属离子有：化合物强烈结合的金属离子有：Hg2+、Ag+和和Pb2+等。等。复合物中金属离子的去除，可通入复合物中金属离子的去除，可通入H2S形成硫化物去除或形成硫化物去除或添加

25、熬合剂添加熬合剂EDTA。（2 2）酸沉淀法）酸沉淀法 一些含氮的有机酸如苦酸和鞣酸等能与一些含氮的有机酸如苦酸和鞣酸等能与有机分子的碱性基团反应生成难溶性的盐复合物析出，有机分子的碱性基团反应生成难溶性的盐复合物析出，但这种盐复合物沉淀往往是属于但这种盐复合物沉淀往往是属于不可逆反应不可逆反应，引起蛋白，引起蛋白质发生变性，因此，需要采取预防蛋白质变性的措施，质发生变性，因此，需要采取预防蛋白质变性的措施，如采用温和的反应条件，并加入一定量的稳定剂（如抗如采用温和的反应条件，并加入一定量的稳定剂（如抗坏血酸等）。坏血酸等）。许多许多无机杂多酸无机杂多酸能与氨基酸、蛋白质作用形成盐类复合能与氨

26、基酸、蛋白质作用形成盐类复合物沉淀，如磷钨酸、硼钨酸、硅钨酸以及磷、砷、硅的物沉淀，如磷钨酸、硼钨酸、硅钨酸以及磷、砷、硅的钼酸或钒酸等。反应过量的这些无机杂多酸可在无机盐钼酸或钒酸等。反应过量的这些无机杂多酸可在无机盐溶液中由乙醚萃取出来。溶液中由乙醚萃取出来。（3 3）非离子型聚合物沉淀法）非离子型聚合物沉淀法 一些非离子型多聚物（如一些非离子型多聚物（如聚乙二醇、葡聚糖和右旋糖酐硫酸钠等）作为沉淀剂，聚乙二醇、葡聚糖和右旋糖酐硫酸钠等）作为沉淀剂，能将溶液的一些有机物质沉淀分离出来，如蛋白质、酶、能将溶液的一些有机物质沉淀分离出来，如蛋白质、酶、核酸、细菌、病毒等。核酸、细菌、病毒等。非

27、离子型聚合物沉淀法操作条件温和，不易引起生物分非离子型聚合物沉淀法操作条件温和，不易引起生物分子的变性，少量的沉淀剂就能沉淀大量的生物大分子物子的变性，少量的沉淀剂就能沉淀大量的生物大分子物质，并且沉淀后的多聚物容易除去。质，并且沉淀后的多聚物容易除去。聚乙二醇聚乙二醇（PEGPEG）是应用较多的水溶性的非离子型多聚物，）是应用较多的水溶性的非离子型多聚物，多用于沉淀蛋白质。当多用于沉淀蛋白质。当pHpH值越接近蛋白质电点，所需值越接近蛋白质电点，所需PEGPEG浓度也越低。同时在一定范围内，浓度也越低。同时在一定范围内，PEGPEG的相对分子质量越的相对分子质量越大沉淀效果越好。大沉淀效果越

28、好。（4）均相沉淀法）均相沉淀法 直接将沉淀剂加入溶液中，容易出现直接将沉淀剂加入溶液中，容易出现局部浓度过高，产生的沉淀物过于细小或者结构疏松，局部浓度过高，产生的沉淀物过于细小或者结构疏松，均匀不一，易吸附杂质影响纯度。借助于化学反应使溶均匀不一，易吸附杂质影响纯度。借助于化学反应使溶液中缓慢而均匀地产生沉淀剂以获得较纯净的晶形或非液中缓慢而均匀地产生沉淀剂以获得较纯净的晶形或非晶形沉淀，这就是晶形沉淀，这就是均相沉淀法均相沉淀法。实现均相沉淀通常有以。实现均相沉淀通常有以下手段。下手段。在溶液中加入能产生沉淀剂的化学试剂，使得通过化在溶液中加入能产生沉淀剂的化学试剂，使得通过化学反应均匀

29、产生出沉淀剂。学反应均匀产生出沉淀剂。利用某种试剂的水解反应使溶液的利用某种试剂的水解反应使溶液的pH值发生变化，使值发生变化，使pH值达到一定值时就会生成沉淀。值达到一定值时就会生成沉淀。将溶液与沉淀剂在某种能与水混溶的溶剂中混合，再将溶液与沉淀剂在某种能与水混溶的溶剂中混合，再缓慢蒸去溶剂，使之在缓冲条件下实现均相沉淀。缓慢蒸去溶剂，使之在缓冲条件下实现均相沉淀。（四）盐析法（四）盐析法盐析法是在中药水提液中，加入无机盐至一定浓度，盐析法是在中药水提液中，加入无机盐至一定浓度，或达饱和状态，可使某些成分在水中溶解度降低，从而或达饱和状态，可使某些成分在水中溶解度降低，从而与水溶性大的杂质分

30、离。常作盐析的无机盐有氯化钠、与水溶性大的杂质分离。常作盐析的无机盐有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。例如自黄藤中提取掌叶防己碱，自三颗针中提取小例如自黄藤中提取掌叶防己碱，自三颗针中提取小檗碱在生产上都是用氯化钠或硫酸铵盐析制备。有些成檗碱在生产上都是用氯化钠或硫酸铵盐析制备。有些成分如麻黄碱、苦参碱等水溶性较大，在提取时，亦往往分如麻黄碱、苦参碱等水溶性较大，在提取时，亦往往先在水提取液中加入一定量的食盐，再用有机溶剂提取。先在水提取液中加入一定量的食盐，再用有机溶剂提取。（五）分馏法（五）分馏法对于完全能够互溶的液体系统，可利用各成分沸点对于完全能够互溶的液体

31、系统，可利用各成分沸点的不同而采用分馏法，中药化学成分的研究工作中，挥的不同而采用分馏法，中药化学成分的研究工作中，挥发油及一些液体生物碱的分离即常用分馏法。例如毒芹发油及一些液体生物碱的分离即常用分馏法。例如毒芹总碱中的毒芹碱和羟基毒芹碱，前者沸点为总碱中的毒芹碱和羟基毒芹碱，前者沸点为 166167，后者为，后者为226，彼此相差较远，即可利用其沸点的不同，彼此相差较远，即可利用其沸点的不同通过分馏法分离。通过分馏法分离。一般说来，液体混合物沸点相差在一般说来，液体混合物沸点相差在100以上，可将以上，可将溶液重复蒸馏多次即可达到分离的目的，如沸点相差在溶液重复蒸馏多次即可达到分离的目的，

32、如沸点相差在25以下，则需采用分馏柱，沸点相差越小，则需要的以下，则需采用分馏柱，沸点相差越小，则需要的分馏装置越精细。分馏装置越精细。（六）结晶法（六）结晶法结晶法是分离和精制固体成分的重要方法之一，是利用混合物结晶法是分离和精制固体成分的重要方法之一，是利用混合物中各成分在溶剂中的溶解度不同来达到分离的方法。中各成分在溶剂中的溶解度不同来达到分离的方法。结晶法所用的样品必须是已经用其他方法提得比较纯的时候，结晶法所用的样品必须是已经用其他方法提得比较纯的时候，才能采用此法精制，如果中药的粗提取部分的纯度很差，则很难得才能采用此法精制，如果中药的粗提取部分的纯度很差，则很难得到结晶，因结晶乃

33、同类分子自相排列，如果杂质过多，则阻碍分子到结晶，因结晶乃同类分子自相排列，如果杂质过多，则阻碍分子的排列。的排列。有些中药成分的结晶若含有两种以上的成分时，就可用分步结有些中药成分的结晶若含有两种以上的成分时，就可用分步结晶法使之分离。晶法使之分离。结晶的纯度可由化合物的晶形、色泽、熔点和熔距、薄层色谱结晶的纯度可由化合物的晶形、色泽、熔点和熔距、薄层色谱或纸色谱等作初步鉴定。一个单体纯化合物一般都有一定的熔点和或纸色谱等作初步鉴定。一个单体纯化合物一般都有一定的熔点和较小的熔距，同时在薄层色谱或纸色谱中经数种不同展开剂系统检较小的熔距，同时在薄层色谱或纸色谱中经数种不同展开剂系统检定，也为

34、一个斑点者，一般可以认为是一个单体化合物。定，也为一个斑点者，一般可以认为是一个单体化合物。（七）色谱法（七）色谱法（1）色谱法又称色层法或层析法，是分离和鉴定化）色谱法又称色层法或层析法，是分离和鉴定化合物的有效方法。其应用如下：合物的有效方法。其应用如下：分离混合物分离混合物 精制化合物精制化合物 鉴定化合物鉴定化合物 在一定条件下，纯粹的化合物在薄层在一定条件下，纯粹的化合物在薄层色谱或纸色谱中都有一定的色谱或纸色谱中都有一定的Rf值，在气相色谱和高效液值，在气相色谱和高效液相色谱中有一定的保留时间，所以利用色谱法可以鉴定相色谱中有一定的保留时间，所以利用色谱法可以鉴定化合物的纯度或利用

35、标准品的对照来初步确定两种性质化合物的纯度或利用标准品的对照来初步确定两种性质相似的化合物是否为同一物质。相似的化合物是否为同一物质。二、现代分离技术二、现代分离技术（一）超临界萃取技术（一）超临界萃取技术（二）膜分离技术（二）膜分离技术膜分离技术是利用天然或人工合成的，具有选择透过性膜分离技术是利用天然或人工合成的，具有选择透过性大家好薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组大家好薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分体系进行分离、分级、提纯或富集的技术。分或多组分体系进行分离、分级、提纯或富集的技术。（三）蒸馏技术（三）蒸馏技术蒸馏过程是分离液体混合物的一种常用方法，其基本

36、原蒸馏过程是分离液体混合物的一种常用方法，其基本原理是利用混合物中各组分的沸点不同而进行分离。理是利用混合物中各组分的沸点不同而进行分离。（四）（四）树脂吸附分离技术树脂吸附分离技术大孔树脂吸附分离技术是采用不同的大孔树脂作为吸附大孔树脂吸附分离技术是采用不同的大孔树脂作为吸附剂，从中药复方煎液中有选择地吸附其中的有效部分的剂，从中药复方煎液中有选择地吸附其中的有效部分的一种分离精制的新技术。一种分离精制的新技术。第二节第二节 分离纯化工艺分离纯化工艺吸附分离技术吸附分离技术吸附是指吸附是指流体流体与与固体多孔物质固体多孔物质接触时，流体中的接触时，流体中的一种或多种组分传递到多孔物质外表面和

37、微孔内一种或多种组分传递到多孔物质外表面和微孔内表面并附着在这些表面的过程。表面并附着在这些表面的过程。被吸附的流体称为被吸附的流体称为吸附质吸附质，多孔固体颗粒称为，多孔固体颗粒称为吸吸附剂附剂。吸附达到平衡时，流体的本体相称为。吸附达到平衡时，流体的本体相称为吸余吸余相相，吸附剂内的流体称为，吸附剂内的流体称为吸附相吸附相。一、吸附分离的原理一、吸附分离的原理吸附平衡的特殊之处在于：在吸附剂与吸附质之吸附平衡的特殊之处在于：在吸附剂与吸附质之间存在着一个独立的相间存在着一个独立的相吸附相吸附相。相律：自由度相律：自由度 独立组分数独立组分数+相数相数2纯组分的吸附平衡，独立组分为：吸附质和

38、吸附纯组分的吸附平衡，独立组分为：吸附质和吸附剂，相数为流动相，固定相和吸附相。因此，组剂，相数为流动相，固定相和吸附相。因此，组分吸附平衡的自由度数将为分吸附平衡的自由度数将为3，即平衡吸附量将随，即平衡吸附量将随温度、压力及吸附剂的变化而变化，而纯组分液温度、压力及吸附剂的变化而变化，而纯组分液汽平衡的自由度仅等于汽平衡的自由度仅等于1。（一）（一）吸附过程吸附过程 指多孔固体吸附剂与流动相接触，流动相中指多孔固体吸附剂与流动相接触，流动相中一种或多种溶质向固体颗粒表面选择性传递，被一种或多种溶质向固体颗粒表面选择性传递，被吸附和积累于多孔固体吸附剂微孔表面的过程。吸附和积累于多孔固体吸附

39、剂微孔表面的过程。吸附过程大致可分为下列三种：吸附过程大致可分为下列三种：1.变温吸附变温吸附 吸附通常在环境温度下进行，而解吸在直接或吸附通常在环境温度下进行，而解吸在直接或间接加热吸附剂的条件下完成，利用温度的变化实现吸附与间接加热吸附剂的条件下完成，利用温度的变化实现吸附与解吸附的再生循环操作。该类流程常用于从气体或液体中分解吸附的再生循环操作。该类流程常用于从气体或液体中分离少量杂质。离少量杂质。2.变压吸附变压吸附 在较高组分分压的条件下选择性吸附气体混合在较高组分分压的条件下选择性吸附气体混合物中的某些组分，然后降低压力或抽真空使吸附剂解吸，利物中的某些组分，然后降低压力或抽真空使

40、吸附剂解吸，利用压力的变化完成循环操作。变压操作一般用于混合物主体用压力的变化完成循环操作。变压操作一般用于混合物主体的分离。的分离。3.变浓度吸附变浓度吸附 液体混合物中的某些组分在环境条件下选择液体混合物中的某些组分在环境条件下选择性的吸附，然后用少量的强吸附性液体解吸再生。该过程用性的吸附，然后用少量的强吸附性液体解吸再生。该过程用于液体混合物的主体分离。于液体混合物的主体分离。（二）（二）吸附等温线吸附等温线 当当温度保持一定温度保持一定时，时，吸附量与压力（浓度）的吸附量与压力（浓度）的关系关系，可以绘制出吸附等温线。吸附等温线是描，可以绘制出吸附等温线。吸附等温线是描述吸附过程最常

41、用的基础数据。述吸附过程最常用的基础数据。（三）吸附等压线及吸附等量线（三）吸附等压线及吸附等量线 在吸附压力恒定时，吸附量随吸附温度的变化在吸附压力恒定时，吸附量随吸附温度的变化而变化，可得到吸附等压线。如保持吸附量恒定，而变化，可得到吸附等压线。如保持吸附量恒定，以平衡压力对吸附温度作图，就可以得到吸附等以平衡压力对吸附温度作图，就可以得到吸附等量线，吸附等量线与饱和蒸汽压曲线类似。量线，吸附等量线与饱和蒸汽压曲线类似。二、常用吸附剂及其主要吸附性能二、常用吸附剂及其主要吸附性能吸附剂的主要特征是吸附剂的主要特征是多孔结构和具有较大的比表多孔结构和具有较大的比表面积面积。吸附剂的选用首先取

42、决于它的吸附性能，根据吸吸附剂的选用首先取决于它的吸附性能，根据吸附剂表面的选择性，可分为附剂表面的选择性，可分为亲水性和憎水性亲水性和憎水性两大两大类，一般来说，吸附剂的性能不仅取决于其化学类，一般来说，吸附剂的性能不仅取决于其化学组成，而且与制造方法有关。组成，而且与制造方法有关。（一）硅胶（一）硅胶（氯化钴）硅胶是一种较理想的干燥吸附剂，能吸附硅胶是一种较理想的干燥吸附剂，能吸附50%（质量）的水分。在温度（质量）的水分。在温度20和相对湿度和相对湿度60%的空气流中，微孔硅胶吸附水的吸湿量为硅的空气流中，微孔硅胶吸附水的吸湿量为硅胶质量的胶质量的24%。硅胶吸附水分时，放出大量吸附。硅

43、胶吸附水分时，放出大量吸附热。硅胶的再生温度为热。硅胶的再生温度为150左右。硅胶难于吸附左右。硅胶难于吸附非极性物质的蒸汽（如正构或异构烷烃等）易于非极性物质的蒸汽（如正构或异构烷烃等）易于吸附极性物质（如水、甲醇等）。另外，硅胶也吸附极性物质（如水、甲醇等）。另外，硅胶也常用作特殊吸附剂或催化剂载体。常用作特殊吸附剂或催化剂载体。（二）活性氧化铝（二）活性氧化铝 活性氧化铝对水有较强的亲合力，因此工业上常将其活性氧化铝对水有较强的亲合力，因此工业上常将其用作气（液）体的干燥剂。在一定的操作条件下，它的干用作气（液）体的干燥剂。在一定的操作条件下，它的干燥精度可达露点燥精度可达露点70以下。

44、而它的再生温度又比分子筛以下。而它的再生温度又比分子筛低得多。可用活性氧化铝干燥的部分工业气体包括：低得多。可用活性氧化铝干燥的部分工业气体包括：Ar、He、H2、氟利昂、氟氯烷等。另外，活性氧化铝还可用、氟利昂、氟氯烷等。另外，活性氧化铝还可用作催化剂载体。作催化剂载体。（三）活性炭（三）活性炭 活性炭表面具有氧化基团，为非极性或弱极性，活性炭表面具有氧化基团，为非极性或弱极性，活性炭有如下特点：活性炭有如下特点：它是用于完成分离与净化过程中唯一不需要预它是用于完成分离与净化过程中唯一不需要预先除去水蒸气的工业用吸附剂；先除去水蒸气的工业用吸附剂；由于具有极大的内表面，活性炭比其他吸附剂由于

45、具有极大的内表面，活性炭比其他吸附剂能吸附更多的非极性的弱极性有机分子。能吸附更多的非极性的弱极性有机分子。活性炭的吸附热或键的强度通常比其他吸附剂低，因而活性炭的吸附热或键的强度通常比其他吸附剂低，因而被吸附分子的解吸较为容易，吸附剂再生时的能耗也相对被吸附分子的解吸较为容易，吸附剂再生时的能耗也相对较低。较低。市售活性炭根据其用途可分为适用于气相和适用于液市售活性炭根据其用途可分为适用于气相和适用于液相使用两种。适用于气相的活性炭，大部分孔径为相使用两种。适用于气相的活性炭，大部分孔径为1nm2.5nm之间，而适用液相使用的活性炭，大部分孔径接近之间，而适用液相使用的活性炭，大部分孔径接近

46、或大于或大于3nm。（四）沸石分子筛（四）沸石分子筛 沸石分子筛的特点是它有相当均匀的孔径，如沸石分子筛的特点是它有相当均匀的孔径，如0.3nm、0.4nm、0.5nm、0.9nm、1nm细孔，比孔径小的分子，细孔，比孔径小的分子，可以通过微孔孔口进入孔穴内，吸附于孔穴表面，并在一可以通过微孔孔口进入孔穴内，吸附于孔穴表面，并在一定条件下解吸放出；比孔径大的分子则不能进入，从而把定条件下解吸放出；比孔径大的分子则不能进入，从而把分子直径大小不同的混合物分离开来，分子筛由此而得名。分子直径大小不同的混合物分离开来，分子筛由此而得名。沸石分子筛主要用于化学工业的各种原料气（液）体沸石分子筛主要用于

47、化学工业的各种原料气（液）体的干燥及利用分子筛作用来分离正烷烃等。的干燥及利用分子筛作用来分离正烷烃等。（五）大孔吸附树脂（五）大孔吸附树脂 大孔吸附树脂是一类不含离子交换基团的交联聚合物，大孔吸附树脂是一类不含离子交换基团的交联聚合物，多为白色球状颗粒，粒度为多为白色球状颗粒，粒度为2060 目，化学性质稳定，目，化学性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶媒，对有机物有浓缩、分离作用且不溶于酸、碱及有机溶媒，对有机物有浓缩、分离作用且不受无机盐类及强离子、低分子化合物的干扰。其化学结不受无机盐类及强离子、低分子化合物的干扰。其化学结构不带或带有不同极性的功能基。根据树脂的表面性质，构不带或带有不同极

48、性的功能基。根据树脂的表面性质，可分为可分为非极性、弱极性、极性非极性、弱极性、极性三种类型。三种类型。（2）基本操作）基本操作 首先，必须对大孔吸附树脂进行首先，必须对大孔吸附树脂进行预处理预处理。新购的树脂，用前必须去掉残余的致孔剂、引发剂、分散新购的树脂，用前必须去掉残余的致孔剂、引发剂、分散剂等。装柱前应将其放在烧杯中并加入足量的去离子水，剂等。装柱前应将其放在烧杯中并加入足量的去离子水，使其容胀至体积不再增加为止。将湿态树脂装柱后，先用使其容胀至体积不再增加为止。将湿态树脂装柱后，先用水漂洗，再加入高于树脂层水漂洗，再加入高于树脂层10cm的乙醇浸泡淋洗。洗至的乙醇浸泡淋洗。洗至洗涤

49、液在试管中用水稀释不浑浊时为止，然后用水淋洗至洗涤液在试管中用水稀释不浑浊时为止，然后用水淋洗至乙醇含量小于乙醇含量小于1%或无明显乙醇气味后，即可使用。或无明显乙醇气味后，即可使用。其次，其次，上样上样。一般，大孔吸附树脂采用。一般，大孔吸附树脂采用湿法上样湿法上样，为保护，为保护树脂树脂,提高分离效果，上样液应当对样品进行一定的预处提高分离效果，上样液应当对样品进行一定的预处理，如过滤除去干扰分离的杂质。理，如过滤除去干扰分离的杂质。再次，进行再次，进行洗脱洗脱。先选择洗脱剂，最常用的洗脱剂是水、。先选择洗脱剂，最常用的洗脱剂是水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙脂等。甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙脂等

50、。对非极性大孔吸附树脂，对非极性大孔吸附树脂，洗脱剂极性越小洗脱剂极性越小,洗脱力越强；对极性大孔吸附树脂和极洗脱力越强；对极性大孔吸附树脂和极性较大的化合物性较大的化合物,则用极性强的溶剂能更好的分离则用极性强的溶剂能更好的分离。最后，要最后，要对树脂柱进行再生对树脂柱进行再生。树脂柱经过反复使用后（一。树脂柱经过反复使用后（一般使用般使用35个周期）个周期）,树脂表面或内部残留着许多非吸附性树脂表面或内部残留着许多非吸附性成分或吸附性杂质成分或吸附性杂质,使柱颜色变深使柱颜色变深,柱效降低柱效降低,这时需要进这时需要进行树脂的再生，可用适量行树脂的再生，可用适量5%的的NaOH溶液处理一次