分离纯化工艺ppt课件.ppt
《分离纯化工艺ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《分离纯化工艺ppt课件.ppt(94页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益第三章第三章 分离纯化工艺及设计分离纯化工艺及设计为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益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
2、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。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益第一节第一节 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
3、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、旋风分离和压榨等。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益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
4、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
5、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。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益近年来,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,在提高产品分离质量、节约能
6、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。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益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
7、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
8、)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)
9、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为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益一、分离纯化方法一、分离纯化方法为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益(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
10、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。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益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
11、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
12、基酸、无机盐类氨基酸、无机盐类水水为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益(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,达到分离的目的。的水液进行萃取,达到分离的
13、目的。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益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)
14、、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。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益分离碱性成分(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
15、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。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益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
16、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。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益A A大黄酚大黄酚 R1=H R2=CH3 R1=H R2=CH3B B大黄素大黄素 R1=OH R2=CH3 R1=OH R2=CH3C C大黄素甲醚大黄素甲醚 R1=OCH3 R2=CH3 R1=OCH3 R2=CH3D D芦荟大黄素芦荟大黄素 R1=H R2=CH2OH R
17、1=H R2=CH2OHE E大黄酸大黄酸 R1=H R2=COOH R1=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为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益大黄提取分离流程图大黄提取分离流程图为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工
18、作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益3.3.连续萃取法连续萃取法 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。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益(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
19、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
20、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。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益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、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
21、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。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益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
22、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,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
23、,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。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益 (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
24、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
25、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。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益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
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 分离 纯化 工艺 ppt 课件
限制150内