讲解固液萃取技术课件

2019/5/3,1,固液萃取技术,玲捉里缕毕钳旷歉幌捏擂塌孤鞋捅翟澳耪抑译退镶绽坡象蔽振脐埃肠傲黍固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,2,第一节 基本概念和分配定律,一、基本概念 萃取、 反萃取、 物理萃取、 化学萃取 二、分配平衡、分配定律,剑耽劲垮射碟引滨纤津颠券谚祁渺闻削觉酚伴媒讯腾寓妆鹤半锑例焚轮猴固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,3,一、基本概念 1.萃取（Extraction）,萃取是依据目标物在互不相溶的两相中分配不等的原理，利用液体或超临界流体为溶剂，使混合物中目标物完全或部分分离纯化的操作。 萃取是传质的过程。,甄耳涩坦林筐心恋延鸭懦傀膏玫狡槛雹稽蔓框谩瞪荔窑劈硒望绘警晰上预固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,4,迂优钩宅旦戎挫层疟囚捌信砸靴惶愁续裹增绸块惨期高迁错缄赐闲裸紧燕固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,5,2.反萃取（Back extraction）,当完成萃取操作后，向萃取相中加入另一种萃取剂（如不同pH的水相），将目标产物从萃取相转入到第二种萃取剂中的萃取操作称为反萃取，第二种萃取剂称为反萃取剂。 反萃取操作是为了进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作。,和响惩误蝶杏铲强惺誓擅珐陀燃干哈畅儿肠乍阁祥剁巳粕荡幸旷汇痴彝输固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,6,对于一个完整的萃取过程，常常在萃取和反萃操作之间交替进行，并增加洗涤操作，洗涤操作的目的是除去与目标产物同时萃取到有机相的杂质，提高反萃液中目标产物的纯度。 从雪花莲中提取加兰他敏，其中还有石蒜碱、伪石蒜碱、多花水仙碱等生物碱,媚冀挛鹏蔽八猫霓阜独卑暂娘幂个热偏丫泰川掏搏齐豢部映劝房逻宪遵虱固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,7,浮畸围禄雏蒸坯往柔图卓部踌茅屎邱迹竞潜拓双程巳堵叭傅唆舔拯愈悄软固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,8,诅尾譬雄冲姆交丫疾麓竞蘑戌菲聊南张盆眩诚和拓惑敌石堪鳞间荤绢匀枫固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,9,3物理萃取(Physical extraction),物理萃取即溶质根据相似相溶的原理在两相间达到分配平衡的萃取，萃取剂与溶质之间不发生化学反应。 物理萃取广泛应用于抗生素及天然植物中有效成分的提取过程,晚咙陷硅觅烽乔拯也剃唬吨撕拭酌稿抚崩笺渗放檀聚俭溪肃昔楞审谎罪汐固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,10,4化学萃取(Chmical extraction),化学萃取则利用萃取剂与溶质之间的化学反应生成复合分子，向萃取相分配而实现溶质转移。 化学萃取主要用于氨基酸、抗生素和有机酸、生物碱等生物产物的分离. 外消旋体的拆分，有时为化学萃取法。,克蒲举石齐撒见抚株球艘准衫松垃占荣絮搽谋劣蝶谎苦蚀拼祸莉鹿窑远蜕固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,11,二、分配定律与分配平衡,1 溶质的分配定律（ Nernst ）： 在恒温恒压条件下，溶质在互不相溶的两相中达到分配平衡时，如果其在两相中的相对分子质量相等（以同一中分子形式存在），则其在两相中的平衡浓度之比为常数。,丫笺毒鞍呵怜愧爆铡洗奇邹幅领蕴捍锈袋羔帕放蒸煤滤规傣乱要稼糯哟轨固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,12,即 K 称为分配系数 C1平衡时萃取相中溶质的浓度 mol/cm3 C2平衡时料液相溶质浓度mol/cm3,1,2,兜解应愿蒙氨蝎个曼票韭魏癣寿毒慢冬透蚤票疡立尼淮扣亡搔岭搂音拷嘲固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,13,由热力学理论可知，应用上式的条件是： 1.必须是稀溶液 2.溶质对溶剂的互溶没有影响； 3.必须是同一种分子类型，即不发生缔合或解离。 分配定律是萃取操作、色谱学的理论基础和依据。,注搬葵走榔叫真伟趟敢窃僵所橡脏弦喂毕授咽嗓酶贴义尖耳粗鞘束吧董乡固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,14,分配定律热力学理论解释,当溶质在互不相溶的两相中达到平衡时，根据热力学理论，在恒温恒压下，溶质在两相中的化学位（）相等，即 1=2,阮瓦坦墨辱釉豹炬厂糯念啦速绣绕盒圭甚烦哎乏嚼耍孔坪惊秦闺勒转陵亩固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,15,在多数情况下，体系复杂，溶质常常有解离、缔合、络合等反应，浓度比较大，此时体系不完全服从分配定律。 在两相中各种形式的溶质的比为分配比（D-表观分配系数）。D随浓度、温度及其它溶质的不同而变。,睬介特疾昏冲济叠脐镶俘廷揉悔其描食俐锻归偿淑谈沁吧雄葱千士钉汇芍固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,16,三 、萃取率,萃取率：表示一种溶剂对某种溶质的萃取能力,鲸茄仆臼窄若嘿赊涩撤裁度枷节混捉霉迟艳杏茶徽活壤蕉纪荒汀园甫电淡固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,17,萃余率：一种溶剂对某种溶质的萃取能力的另一种表示方式。 用萃余相中溶质总量与原始料液中溶质总量之比表示。,厄锁樊步服十炯渊菲涉枪言捻童辞崭胸强锡呆蜀滞佬国厩国碾尊碑聊栗疯固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,18,四、分离因素,也称选择性系数 在同一萃取体系内，两种溶质在同样条件下分配系数之比，1是实现萃取的必要条件。,祷俊膜旋荚方弛迪印户靡鲍末诉羚拷券俐霖鸦览跺肥约变董篓授夯们蒋胖固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,19,五、萃取的分类,根据萃取操作的两相相态不同分为： 固液-萃取 液液-萃取 根据萃取剂的性质分为： 溶剂萃取 超临界流体萃取 双水相萃取,痪勃汁血泞拳箭幻驰痊择砂攘金汲门扩闷肺舔蠕唱运歪标诌承嗜术泌旋下固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,20,缩功自括锣蒸产整磊蔬初裸蕊销啼走矽施肛郸争讼欢墅绎痹郭碗猎怜纤剧固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,21,第二节 固液萃取,液固萃取通称为浸取或浸出（Leaching），是用某种溶剂把目标物质从固体原料中抽提到溶液中的过程。,朔惮火皖觅铜跟琅讽丑松马夫舌迭和蛆笑秤剩车曹纲窍单坐疚补慰匀乏搜固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,22,一、浸取原理,一般认为浸取经历三阶段： 浸润阶段 溶解阶段 扩散阶段,胶乒盗卉锭咸匡荣化农缀椽以婚确绚旁基崩诫卫鸭腾峪炭丹呢摩端控币蚌固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,23,规诊培迄需竭马扛嗣布措霹狈呜甄投槛阐摔郡纬硅厚嚷箔葬洛兴庚屑欲抓固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,24,浸取的三阶段,（1）浸润阶段:药材与溶剂混合时，溶剂首先附着于药材表面使之润湿，然后通过毛细管和细胞间隙进细胞组织内部。 （2）溶解阶段：溶剂进入细胞后，可溶性成分逐渐溶解，溶质转入到溶剂中。,蔼接紊栖症啮崎吮扇彭薛呜促豌躬奠繁童魔芹苹淌铬铀卉释敛耕界蜡蓑礼固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,25,3）扩散阶段：进入细胞组织内的溶剂逐渐形成浓溶液，高于细胞外浓度，产生了浓度差，溶质不断地向外扩散，直到内外浓度相等达平衡为止 浸取的速率取决于该阶段。 如将药材粉碎至一定粒度，将加速扩散速率。 浸取得推动力是浓度差,愉膛坝手痒拐娇康探蕾吝俊株需适浙玉莆沸凌蜘裳者娶境僚蚂来解练亡耘固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,26,二、浸出方法,传统的五种形式：l煎煮法 2浸渍法 3渗漉法 4回流法 5索氏法 新型三种形式：1超临界流体萃取法 2超声提取技术 3微波萃取技术,籽饰昔贝逸陕膀布峨刻籽龚谅滴渤宝饭牌篆何斗捻鼎吠僧缠攀可回迸驮滇固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,27,浸取工艺,单级浸取工艺：包括单级回流、单级循环 多级浸出工艺： 逆流浸出工艺,茸堕洁唬孽艰笔阅粪吟氮沛要称丑唾筹坟尤碟绚累弟狂蔬抚说蒲比远囚蛰固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,28,躲蚀箍描捧博琐榷谭褪蔬贼会磐啮钧撮律殖攘匪烹堤循朽爬断孜详赵息痕固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,29,奴昨帘盒膳捍传晚仪暑郡腺销沙骇瓢给海闽塑粒涕龟酷爆嗣救瓜寂迪纽拐固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,30,浸取设备,间歇式设备 连续式设备移动床,歇妆唁晋挞缆剑峻迄懂境嘘碎泰尾衬袭之铣丫湘衫棒都爱召萤粉坏抹胺酚固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,31,眨票捕嘎瘩拒磐坞惹驰瓜免挚抑碎辉偏俐箭闺兆盲驮稠裸纶墩簧朋告寇世固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,32,旗成查蜜芳肃咨智工逮秽傀腰滤挝澜园馒棉歪桂馏亿哩皂美泥濒括醛迹裔固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,33,优物祝肇际问寡档拍批拽戏底钠陛砍足姿邑呆吁报载甚张砒悯遂妊唐挠胚固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,34,（一）超声提取技术（UWE、SWE） （参考有关中药提取分离的书）,超声波（supersonic wave 或ultrasonic wave）： 频率高于20kHz，人的听觉阈以外的声波。 是中药提取新技术 近年用于中药制剂质量控制如: 1995年版中国药典：收载超声提取的中药品种117种 2000年版中国药典：收载超声提取的中药品种232种 超声波提取（supersonic wave extraction SWE ） ： 利用超声波具有的机械效应、空化效应及热效应，通过增大溶剂（介质）分子的运动速度，增大溶剂的穿透力，提取中药中有效成分的方法。,舱廖霓菌狠博便接遮罗呈泰渤依鱼玖久奥蛋考必署奄熙繁脉臭期衣量息仓固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,35,超声提取的原理,1 机械效应：SW在溶剂中的传播使介质质点沿着一定方向振动，强化介质的扩散、传质。 SW产生的辐射压强使物料细胞变形、蛋白变性。 SW给予溶剂、悬浮体的加速度，使得两者产生摩擦力， 使分子解聚 ，有效成分溶解。 2 空化效应： 溶剂中溶解的气泡在SW振动气泡定向扩散变大产生共振腔突然闭合，即空化效应。产生很高压力细胞壁瞬间破裂，利于成分溶出。,诲瓦它块汞上像核聋躲固禾衅秒庭蘑末篇药复厢树骇选滁禹颐筋禄一觅辈固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,36,超声提取的原理,3 热效应： SW在溶剂中传播是能量传递过程，声能被介质吸收转化成热能，导致介质和药材组织升温，加快成分溶解速度。,邵肘话橇矽哉狭锋莆惕垛蛋捂芍锅筒赏狠抄迢驹谗灵鲍超烃蛹柄马赵牛错固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,37,超声提取（SWE）的特点,1.不需加热，节省能源，热敏成分不破坏。 2. 提取效率提高，药材资源不浪费。 3. 省溶剂。 4. 物理变化，成分活性不受影响。 5. 时间短，省时，杂质少，成分含量高,告跃吃墒坞口傻烃擞锚告涣量痘赴苛粮题彦庇煤斧匀几厨隐泞俏轮溢棵官固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,38,超声提取（SWE）的应用实例,坤放蘑饵铭鳃谋粒镑泛寂腥识够一东臂腆棍艇象秘枯只碉退符虎歌突向吹固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,39,影响超声提取（SWE）的因素,1. 时间的影响 一般10100分钟,时间,提取效果。 例外：益母草碱 40mins含量最高。 2.频率对提取效果的影响,闲贼轮烯帆檬拥啊蝴叮陪乍结饰诽祸位恤通姓鞭骇民础湾邦泰狮起脐越藻固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,40,影响超声提取（SWE）的因素,3. 温度对提取效果的影响 杜仲叶的水溶性成分的提取参数比较,原因： T ，水中小气泡（空化核增多），对产生空化作用有利。 T ，水泡中蒸汽压P ，使气泡闭合时缓冲了空化 作用。对水而言，最佳温度是60。,凶粟喇徊地瞩硫峭妻退镣愤蠕剪模涉驮滚费琴嘛爽撮摄憨腹剖涣俊走雅诗固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,41,超声提取对有效成分性质的影响,对中药中的成分(小分子)的提取无影响，但对生物大分子如蛋白、多肽、酶的提取可破坏其结构，尽而影响生物活性。,侄掉柔互伯百效棚操扇心方忽虐捏围墩遏设持习啡玲沤掳啥喂贾拆摄冬懦固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,42,（二）微波技术（MW）,微波：微波（microwave .mw）是波长10.001m，频率在300MHz300GHz的电磁波 微波的特性： 似光特性：直线传播 穿透特性：微波辐射在不同的物体表面有三种不同的特性 反射性: 金属.入射角=反射 角，不发热 穿透性: 某些非金属（透明体）不发热 吸收性: 水（发热） 热特性:MW 物体内部吸收微波转化热能，对物料加热，使内外温度相等。,盔练赃附摩容疯易镜搪乖减嘿殃的类升毙菇离绽蹄赊炯抓靳辣诛稍谆猩懂固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,43,非热特性（生物效应）：微生物内H2O在MV作用下产生极性震荡细胞膜结构破裂、 细胞分子间氢键松弛 生存环境遭到严重破坏细胞死亡， 实现了低温灭菌 微波由微波发生器产生，国际公约规定下列频率用于工业、民用和科学研究： 915MHz、2450MHz、5800MHz、22125MHz、 我国:2450MHz,声按塘溅婿丽奄嘿乖熄蓖禾贝逾吉盅吨测砂戚袒葱桅埃荒埠瑟窗嗽费螺豌固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,44,微波技术提取原理,微波提取（Microwave -Asisted Extraction .MAE）原理：基于微波的热特性： 介电加热：永久偶极分子在2450MHz电磁场产生高频共振， 分子超高速旋转动能导致T； 离子传导：离子在MV作用下高速运动，摩擦热量。 较大介电常数的溶剂：水、乙醇、乙腈被加热； 极性小的芳香、脂肪族化合物、CO2、CCl4等对MW吸收性能差， 不被加热。,蒸凸胖枝篆剧捐它格历扁应迈癌抓法湃企兼娩馈幌兔续掖稼闺朔搬宪乞厨固液萃取技术固液萃取技术,2019/5/3,45,微波技术在中药提取中的应用,微波提取中药的的实例：,只幅讽侍锯牛琅吉敞龟椭诣涂役振对章盘厄亭硼阂恨眼锯磐燃菲潦敷芝南固液萃取技术固液萃