制药分离工程思考题和练习题答案

1、1-2 分别给出生物制药、化学制药以及中药制药的含义。 生物药物是利用生物体、生物组织或其成分，综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和药学等的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。广义的生物药物包括从动物、植物、微生物等生物体中制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。 化学合成药物一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得(称全合成);或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处理过程制得(称半合成)。 中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主，但自古以来也有一部分中药来自人工合成(如无机合成

2、中药汞、铅、铁，有机合成中药冰片等)和加工制成(如利用生物发酵生产的六神曲、豆豉、醋、酒等，近年来亦采用密环菌固体发酵、冬虫夏草菌丝体培养、灵芝和银耳发酵等)。1-5 试说明化学合成制药、生物制药和中药制药三种制药过程各自常用的分离技术以及各有什么特点。1-10 试按照过程放大从易到难的顺序，列出常用的8种分离技术。1-11 结晶、膜分离和吸附三种分离技术中，最容易放大的是哪一种？最不容易放大的又是哪一种？1-12 吸附、膜分离和离子交换三种分离技术中，技术成熟度最高的是哪一种？最低的又是哪一种2-1简述植物药材浸取过程的几个阶段。 浸润、渗透阶段，即溶剂渗透到细胞中 解析、溶解阶段，解析即溶

3、剂克服细胞成分之间的亲和力 扩散、置换阶段，包括分子扩散和对流扩散2-4选择浸取溶剂的基本原则有哪些，对常用的水和乙醇溶剂适用范围进行说明。 对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量 与溶质之间有足够大的沸点差，以便于溶剂采用蒸馏方式回收利用 溶质在溶剂中扩散系数大和粘度小 价廉易得，无毒，腐蚀性小生物碱盐类、苷、苦味质、有机酸盐、鞣质、蛋白质、唐、树胶、色素、多糖类（果胶、粘液质、菊糖、淀粉），以及酶和少量挥发油都能被水浸出，选择性相对差，容易引起有效成分水解。乙醇介于极性和非极性之间，乙醇含量90%以上时适合浸取挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等；50%70%时，适合浸取生物碱、苷类；50%以下时

4、，适合浸取苦味质。蒽醌类化合物。2-6固液浸取工艺方法都有哪些，各用什么设备。浸取工艺：单级浸取工艺。单级浸取工艺比较简单，常用于小批量生产，缺点是浸出时间长，药渣也能吸收一定量的浸出液，可溶性成分的浸出率低，浸出液的浓度也较低，浓缩时消耗热量大。单级回流浸取工艺。又称索氏提取，主要用于酒提或有机溶剂（如醋酸乙酯、氯仿、石油醚）浸提药材及一些药材提脂。提高了提取率，使提取与浓缩紧密结合在一起，缺点提取液受热时间长，对热敏性药材不适宜。单级循环浸渍浸取工艺。有点提取液澄明度好，密闭提取温度低，乙醇消耗量比其他工艺低，缺点液固比大。多级浸取工艺。半逆流多级浸取工艺。保持了循环提取法的优点，克服了酒

5、用量大的缺点，从操作上看奇数不急偶数有规律。连续逆流浸取工艺。浸出率高，浸出液浓度也高，消耗的热能少，浸出速度快。2-7影响浸取的主要因素有哪些。（1）浸取溶剂选择和辅助剂的添加 （2）浸取过程的影响因素药材的粒度。按理论药材愈细与溶剂接触面积愈大，提取效果愈好，但植物性药材愈细，吸附作用于强，过细大量细胞破裂，不溶性杂质以及较多的树脂，粘液使提取困难。浸取的温度。温度升高使组织软化，促进膨胀，增加可溶性成分的溶解和扩散速率，而且温度升高可使蛋白质凝固，没被破坏，有利于浸出和制剂的稳定。但温度过高可能是药材中不耐热的成分分解或挥发性成分分解、变质、或挥发散失。溶剂用量及提取次数。由实验确定。浸

6、取时间。一般谁来浸取时间与浸取量成正比，但时间过长往往导致大量杂质溶出，如苷类易被在一起的酶所分解，以水为溶剂容易霉变。浓度差。浓度差越大进出速率越快，一般连续逆流浸取的平均浓度差比1次浸取过程的浓度差大一些，搅拌或强制浸出循环液等有助于扩大浓度差溶液的PH值。如酸性溶液提取生物碱，碱性溶液提取皂苷等。浸取的压力。一种是密闭升温加压（慎用），一种是通过气压或液压不升温。2-1简述植物药材浸取过程的几个阶段。 浸润、渗透阶段，即溶剂渗透到细胞中 解析、溶解阶段，解析即溶剂克服细胞成分之间的亲和力 扩散、置换阶段，包括分子扩散和对流扩散2-2结合固液提取速率公式说明提供固液提取速率的措施包括哪些J

7、=Kc 可用c= K为浸出时总传质系数，m/s；c为固液中有效成分的浓度差，D为分子扩散系数，m/s，k为传质分系数，k=D/Z。2-3根据浸出的总传质系数公式说明各项的物理意义，植物性药材总传质系数都与哪些因素有关。总传质系数系数由内扩散系数，自由扩散系数和对流扩散系数组成 H=L为颗粒尺寸；S为边界厚度，其值与溶解过程液体流速有关；h为药材颗粒内边界厚度2-4选择浸取溶剂的基本原则有哪些，对常用的水和乙醇溶剂适用范围进行说明。 对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量 与溶质之间有足够大的沸点差，以便于溶剂采用蒸馏方式回收利用 溶质在溶剂中扩散系数大和粘度小 价廉易得，无毒，腐蚀性小生物碱盐类

8、、苷、苦味质、有机酸盐、鞣质、蛋白质、唐、树胶、色素、多糖类（果胶、粘液质、菊糖、淀粉），以及酶和少量挥发油都能被水浸出，选择性相对差，容易引起有效成分水解。乙醇介于极性和非极性之间，乙醇含量90%以上时适合浸取挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等；50%70%时，适合浸取生物碱、苷类；50%以下时，适合浸取苦味质。蒽醌类化合物。2-5单级浸取和多级逆流浸取计算程序有何不同，如何计算各自的进出量和浸出率？ 单级浸取 g= = n次后 g=总浸出率 E=假定条件：各级进料量相等，各级所用溶剂量相等且溶剂不含杂质。 多级逆流g=X（+.+ ）S=X（1+.+ ）为浸出器放出的溶质的量与药材中所含溶剂量之

9、比，S为随药材进入系统的溶质量，X为随药渣离开系统的溶质的量。E= 若以，E=为单级浸出公式。2-6固液浸取工艺方法都有哪些，各用什么设备。浸取工艺：单级浸取工艺。单级浸取工艺比较简单，常用于小批量生产，缺点是浸出时间长，药渣也能吸收一定量的浸出液，可溶性成分的浸出率低，浸出液的浓度也较低，浓缩时消耗热量大。单级回流浸取工艺。又称索氏提取，主要用于酒提或有机溶剂（如醋酸乙酯、氯仿、石油醚）浸提药材及一些药材提脂。提高了提取率，使提取与浓缩紧密结合在一起，缺点提取液受热时间长，对热敏性药材不适宜。单级循环浸渍浸取工艺。有点提取液澄明度好，密闭提取温度低，乙醇消耗量比其他工艺低，缺点液固比大。多级

10、浸取工艺。半逆流多级浸取工艺。保持了循环提取法的优点，克服了酒用量大的缺点，从操作上看奇数不急偶数有规律。连续逆流浸取工艺。浸出率高，浸出液浓度也高，消耗的热能少，浸出速度快。2-7影响浸取的主要因素有哪些。（1）浸取溶剂选择和辅助剂的添加 （2）浸取过程的影响因素药材的粒度。按理论药材愈细与溶剂接触面积愈大，提取效果愈好，但植物性药材愈细，吸附作用于强，过细大量细胞破裂，不溶性杂质以及较多的树脂，粘液使提取困难。浸取的温度。温度升高使组织软化，促进膨胀，增加可溶性成分的溶解和扩散速率，而且温度升高可使蛋白质凝固，没被破坏，有利于浸出和制剂的稳定。但温度过高可能是药材中不耐热的成分分解或挥发性

11、成分分解、变质、或挥发散失。溶剂用量及提取次数。由实验确定。浸取时间。一般谁来浸取时间与浸取量成正比，但时间过长往往导致大量杂质溶出，如苷类易被在一起的酶所分解，以水为溶剂容易霉变。浓度差。浓度差越大进出速率越快，一般连续逆流浸取的平均浓度差比1次浸取过程的浓度差大一些，搅拌或强制浸出循环液等有助于扩大浓度差溶液的PH值。如酸性溶液提取生物碱，碱性溶液提取皂苷等。浸取的压力。一种是密闭升温加压（慎用），一种是通过气压或液压不升温。2-8简述超生协助浸取的作用原理及影响因素。原理：产生所需频率的电震荡，再转化成机械震荡。超声波热学机理。生成的热能多少取决于介质对超声波的吸收，吸收声能是温度的升高

12、时稳定的，可瞬间使组织温度升高。超声波机械机制。主要由辐射压强和超生压强引起，辐射压强可引起两种效应，一是简单的骚动效应，使蛋白质变性，细胞组织变性，二是溶剂和悬浮体之间出现摩擦，使生物分子解聚。超声波空化作用。空化作用产生极大的压力使细胞裂解，同时超声波的振动作用增加了溶剂的湍流强度及相接触面积，强化了传质。萃取效果随声强成线性增加，而频率似乎影响不明显。影响因素：影响空化作用的因素有超声波的频率、强度、溶剂（张力、粘度、蒸汽压）、系统静压及液体中气体种类及含量。选择提取溶剂要结合有效成分的理化性质进行筛选，超声波对酶的双向作用，低强度的超声波可提高酶的活性，高强度的超声波降低或抑制酶的活性

13、。2-9简述微波协助浸取的作用原理及影响因素。微波的三个特性：体热源瞬时加热；热惯性小即无“热余”现象，有利于自动化控制和连续化生产；反身性和透射性，遇到金属反射，遇到玻璃、陶瓷、塑料透射。微波协助萃取植物药材时，一方面加热药材，另一方面固液表面强极性分子被瞬时极化而高速运动，可能对液膜进行“扰动”，使其变薄有利于扩散过程的进行。影响因素：萃取剂的选择。萃取剂应对微波透明或部分透明，溶剂必须有一定的极性以吸收微波能进行内部加热，萃取剂对目标物质具有很强的溶解能力，此外沸点及其对后续测定的干扰也是必须考虑的因素。PH值的影响物料中水含量的影响，水分多吸收能量多，物料加热蒸发越快。微波剂量的影响萃

14、取时间的影响基体物质的影响2-11根据索氏提取法工艺流程图写出应用该法进行中药提取的操作步骤。3-1固液浸取和液液萃取各有何特点，在操作过程中有何相同与不同？3-2在液液萃取过程选择萃取剂的理论依据和基本原则有哪些？3-3说明单级液液萃取图解法三角相图中各点的物理意义。3-4比较液液萃取和萃取精馏的相同点和不同点，并说明两者的适用场合。3-5比较多级逆流萃取和多级错流萃取，说明两种方法的缺优点。3-6如何判断采用某种溶剂进行分离的可能性与难易。3-7给出分配系数与选择性系数的定义。3-9液液萃取的影响因素有哪些？萃取剂的影响，操作温度的影响，原溶剂条件的影响（pH值、盐析、带溶剂），乳化和破乳

15、3-10萃取设备可按分散相与连续流动相的流动方式分为那两大类，各有何特点。分为分级接触式和连续微分接触式分级接触萃取设备的特点是每一级都为两相提供良好的接触及分离，级与级之间每一相的浓度呈梯级式的变化。连续微分接触式萃取设备的特点是分散相和连续相呈逆流流动，每一相的浓度都呈微分式的变化分散相的聚集及两相的分离是在设备的一端实现的。3-11给出液泛的定义，如何避免液泛。定义：在气液或液液两相逆流操作的传质设备中，当两相流速高达某一极限值时,一相将被另一相夹带而倒流,设备的正常操作遭到破坏的现象。措施：减少进料，降低回流，缓慢调节塔釜液位，减少加热量，降低塔釜液位。第六章 非均相分离6-1什么叫非

16、均相系，非均相系分离操作通常有哪几种方式？在连续相和分散相之间存在着明显的相界面，机械分离过程，如油和水。1. 沉降 -利用分散相和连续相之间的密度差异，在某种重力场中，使之发生相对运动而实现分离。如则水中的d=510m的沙粒或粘土 重力沉降离心沉降电场 磁场 絮凝沉降 (在浊水中加入少量的明矾)2. 过滤分离 - d=4-10m3. 离子交换分离-如: 水中的Ca2+, Mg2+)4. 膜分离-如 ：海水的脱盐、造纸废水的处理6-2过滤操作的操作原理是什么，影响过滤操作的因素有哪些？过滤是使悬浮液通过能截留固体的并具有渗透性质的介质来完成固液分离的过程。因素：悬浮液的性质，减小悬浮液黏度有利

17、于提高过滤，一般采用提高温度或者抽真空过滤推动力，重力设备简单但速度慢，真空速度快但受溶液沸点和大气压力的影响，加压对设备的强度、紧密性要求较高过滤介质与滤饼的性质，对不可压缩的滤饼提高推动力提高速率，对可压缩性介质提高压差反而不利6-3主要与过滤分离性能相关的物料性质有哪些？固体颗粒的形状、尺寸，悬浮液的密度、黏度、固含量、电动现象等6-4简述表面过滤与深层过滤的机理与应用范围。筛网材料（尼龙单丝、金属单丝）将过滤中杂质直接截留在材料表面。优点是单丝结构可反复清洗，消耗成本较低；而缺点是表面过滤模式，易造成滤袋表面堵塞，该类型产品最适用于精度较低的粗滤场合.颗粒尺寸比介质的孔道直径小得多，但

18、孔道弯曲细长，颗粒进入之后很容易被截住，更由于流体流过时所引起的挤压和冲撞作用，颗粒紧附在孔道的壁面上，这种过滤是在介质内部进行的，介质表面无滤饼形成。过滤具有较高过滤效率，此外高温表面热处理，即应用瞬间烧结技术，能有效地防止过滤时纤维受流体高速冲带而散失；毛毡材料是属于丢弃型的（一次性使用）6-5简述过滤介质的分类。a,织物介质，工业上使用最广泛的一种过滤介质，又称为滤布。由棉、毛、丝、麻等天然纤维和各种合成纤维制成的织物，以及玻璃丝和金属丝织成的网。b，粒状介质，由细砂、石砾、玻璃渣、木炭屑、骨炭以及酸性白土等细小坚硬的颗粒状物料作堆积层，多用于城市和工厂给水设备中的滤池以及含滤渣较少的悬

19、浮液的场合。多用于深层过滤。c，多孔固体介质，有具有很多微细孔道的固体材料，如多空陶瓷、多空塑料或多空金属制成的板状或管状介质。适用于处理只含少量细颗粒的腐蚀性悬浮液及其他特殊场合。6-6简述过滤介质的截留机理。6-7过滤介质的过滤性能包括哪些？ 过滤材料、过滤面积、过滤精度。6-8制药生产中药液过滤分离的特性是什么？6-9根据过滤的推动力不同，过滤操作分为哪几种，各自受到哪些条件的限制？重力过滤，加压过滤，真空过滤，离心过滤，6-10制药工业中常用的液固非均相过滤设备为哪几种？简述他们的结构、特点及操作过程。真空吸滤器，优点是结构简单、使用可靠、价格低廉、耐腐蚀，其滤渣可以洗涤。缺点是过滤面

20、积小、速度慢、人工间歇操作、滤渣中含液量较多。适用于悬浮液中含固相量较少的场合。转筒真空过滤机，将过滤、洗涤、吹干、卸渣、清洗滤布等操作在转筒的旋转过程中完成。优点是操作自动化，单位过滤面积的生产能力大，改变转速即可调节滤饼厚度。缺点是过滤面积远小于板框压滤机，设备结构比较复杂，滤渣含湿量比较高，洗涤也不够彻底等。适用于颗粒不太细、黏性不太大的悬浮液。不宜用于温度太高的悬浮液，以免滤液的蒸汽压过大而使真空失效。板框压滤机，属加压过滤机，主要由固定板、滤框、滤板、压紧板和压紧装置组成。优点是结构简单、价格便宜、生产能力弹性大，能够在压力下操作，滤饼含液量较一般过滤机低，单位产量所占地面和空间小。

21、确定是由于滤饼的密实性和变形，洗涤不完全；由于排渣和洗滤布易发生对过滤介质的磨损，过滤介质的寿命短，手动拆框劳动强度大，工作条件不好，保压性能差，增加了善后处理工作量。适用于过滤黏度较大的悬浮液、腐蚀性物料和可压缩性物料。叶片压滤机，洗涤与卸装均较方便，占地面积小，过滤速度大，但滤饼厚度不易均匀。管式过滤器，袋式过滤器，现在几乎被其他过滤器所取代，主要用于除去气体中的尘粒。空气过滤器单元式空气空气过滤器。微孔滤膜过滤器，多用于精馏，也可用于无菌空气的净化等。6-11什么叫离心分离因数，写出他的计算式。粒子所受离心力F与重力G的比值称为离心分离因子，用表示。=F/G= =6-12旋风分离器的工作

22、原理是什么？利用颗粒的离心力来分离气体6-13离心机有哪些类型？三足式离心机，结构简单，运行平稳，适用于过滤周期较长、处理量不大的物料，分离因子为5001000卧式刮刀卸料离心机，不需要过滤介质，分离因子最大可到达1800，一般用于处理固体颗粒尺寸5到40m，固液相密度差大于0.05g/和固相浓度小于10%的悬浮液。螺旋沉降离心机，有立式和卧式两种结构。连续操作，可用于处理液液固三项混合物。分离因子可达6000，分离性能较好，适应性较强，对物料浓度的变化不敏感。管式高速离心机，其转股呈椭圆形，分离因子可达1500到6000，适合分离稀薄的悬浮液、难分离的乳浊液以及抗生素的提纯，广泛应用于生物制

23、药等。管式离心机结构简单、紧凑、密封性能好，但容量小。碟式分离机的转鼓内装有许多倒锥形碟片，碟片数为30到100，可以分离乳浊液中轻重两相，也可以有少量原粒的悬浊液。6-14离心沉降与离心过滤有什么不同？式离心机设备转鼓开孔，附加过滤介质通过拦截的方式做到固液二相分离的离心机我们统称过滤式离心机，过滤式离心机适用于物料粘度小、固相颗粒不易变形(如结晶体)固相颗粒较大且小批量的生产的工况，多用于工业脱水。沉降式离心机设备转鼓为密闭桶状，该设备工作原理是通过离心力做到固液二相分离，这种形式的离心机我们通称沉降式离心机。沉降式离心机适用物料广泛，如物料粘度大，固相颗粒小都能通过提高离心力的方式来达到

24、固液二相分离的要求。6-15简述离心沉降的原理与主要设备。离心沉降是用物质围绕中心高速旋转所产生的向心加速度来模拟平放时所受的重力加速度，使物质所受到的加速度达到静止时的成百上千倍，大大加快其沉降分离速度，使密度不同的各物质能够快速分离重力气体沉降室，悬浮液连续沉降室第九章 吸附9-1吸附作用的机理是什么？固体内部分子受到作用力的总和为零，分子处于平衡状态。而界面上的分子受到不相等的来自两相的分子作用力，作用力的合力指向固体内部，内从外界吸收分子、原子或离子，并且在其表面形成多分子或单分子层。9-2吸附法有几种？各自有何特点？根据操作方式的不同，可分为：变温吸附分离，低温吸附，高温解吸，循环时

25、间较长。变压吸附分离，高压吸附，低压解吸。变浓度吸附分离，热敏性物质在较高温度下容易聚合，因此不宜升温解吸，可用溶剂置换吸附分离。色谱吸附分离，医药工业常用且高效的分离技术之一，按操作方法不同分为迎头分离操作、冲洗分离操作和置换分离操作等。循环吸附分离技术。是一种固定吸附床，经热力学参数和移动项周期性的改变，来分离混合物的技术。按作用力的本质即按吸附剂和吸附质的吸附作用的不同，吸附过程可分为3类。物理吸附，吸附剂和吸附质通过分子间范德华力产生的吸附作用称为物理吸附。特点，吸附区域为自由界面，吸附层为多层，吸附是可逆性的，吸附的选择性较差。规律，易液化的气体易被吸附。焓遍较小。化学吸附，固体表面

26、原子的价态未完全饱和，还有剩余的呈键能力，导致吸附剂与吸附质之间发生化学反应而产生吸附作用，称为化学吸附。特点，吸附区域为未饱和的原子，吸附层数为单层，吸附过程是不可逆的，吸附的选择性较好。焓变较大。交换吸附，吸附剂表面如果由极性分子或者离子组成，则会吸引溶液中带相反电荷的离子，形成双电层同时在吸附剂与溶液间发生离子交换，称为交换吸附。特点，吸附区域为极性分子或离子，吸附为单层或多层，吸附过程可逆，吸附的选择性较好。9-3大孔网状聚合物吸附与活性炭吸附剂相比有何优缺点？活性炭：优点，吸附能力强，分离效果好，来源广泛，价格便宜等优点，缺点，标准较难控制，色黑、质轻容易造成环境污染。吸附特性，为非

27、极性吸附剂，在极性介质中，对非极性介质具有较强的吸附作用。聚合物吸附剂：优点，选择性好、解吸容易、机械强度好、流体阻力小，但价格较高。包括非极性、中等极性、极性吸附剂。吸附特性，非极性吸附剂在极性介质中，对非极性物质具有较强的吸附，高极性吸附剂在非极性介质中对极性物质有较强吸附，中等极性吸附剂，则在上述两种情况下都具有一定的吸附能力。9-4影响吸附过程的因素有哪些？吸附剂的特性，组成结构，容量，稳定性等。吸附物的性质，熔点，缔合，离解，氢键等。溶剂，单，混。吸附操作条件，温度，ph等。9-6气体在固体上的物理吸附一般都是 热过程。9-7物理吸附与化学吸附的主要区别是什么？第十五章 干燥和造粒1

28、5-1物料各种形式的结合水对干燥工程有什么影响化学结合水，干燥较困难，一般不列为干燥对象物理化学结合水，即吸附结合水，这种结合水一般由氢键和范德华力与固体相结合。物理机械结合水，是水分在物料毛细管内形成的表面张力与固体相结合。特性为，在任何温度下，物料水分的蒸汽压等于纯水在此温度下的饱和蒸汽压，水分的蒸发比较容易。15-2湿物料可以干燥的必要条件是什么，湿物料的结构对于干燥有什么影响干燥应在大于平衡湿含量时才能进行。毛细管多孔体，水分变化时，体积尺寸很少变化，有些则随着水分的减少变得松脆，有的可变为粉末。这类物体的毛细管力大大超过结合水的重力，因此毛细管力决定水在物体内的分布。胶体，水分变化时

29、，体积也随之变化。一种为洗水时无限膨胀，以致失去几何形状，最后自动溶解，如阿拉伯树胶；别一种是吸水发生一定量膨胀，几何形态保持不变，如明胶。这类物体有很小的微小的毛细管，毛细管的大小可与物料分子的大小相提并论，此时脱水很困难。毛细管多孔胶体，具有以上两类物体的特性，具有毛细多孔构造，其毛细管壁有具有胶体特性，具有吸水膨胀和脱水收缩的特性，如木材，食品，皮肤等。这类物体大毛细管中的水容易脱出，但微毛细管及细胞壁中的水脱出较困难。15-3干燥过程通常分为哪两个阶段，在这两个阶段中干燥速率各受什么因素控制。恒速干燥阶段，物料的干燥速率与物料的类型无关，同一条件下自由水分的蒸发速率相同。干燥速率决定于

30、：热空气温度与物体表面温度的差值，热空气速率，热空气的湿度。降速干燥阶段，物料表面的蒸发速率大于物料内部水分的扩散速率，干燥为内部扩散控制，与外界条件无关，因此干燥速率下降，物料温度升高。流行理论：温度差产生的气态运动，水分浓度差产生的液态运动和气态运动，毛细管现象产生的液态运动，蒸气压差产生的液态和气态运动。15-4流化床干燥造粒方法有哪些特点同一设备内同时完成蒸发、结晶/固化、干燥、冷却、造粒、包衣等过程。可实现生产过程连续自动化。15-5流化床造粒时颗粒的生长机理一般有几种，如何通过工艺条件控制其生长机理涂层式生长。是液体以液膜的形式涂敷与颗粒表面，经蒸发、冷却、固化在颗粒表面形成一层图

31、层。涂敷式生长，液体特别是悬浮液喷入到床内后，雾化成的小液滴黏附与颗粒表面，经蒸发、冷却、固化在颗粒表面形成不连续的图层。这种方式得到的颗粒结构均匀、强度大、球形度好。团聚式生长,在流化床中喷入某种黏合剂或溶液后，这些黏合剂或溶液涂敷于颗粒表面，颗粒之间相互之间接触，由于液桥的作用可以使颗粒黏结在一起，液桥中溶剂被蒸发后液桥就形成固桥使颗粒较牢固地黏合在一起，由几个较小的颗粒形成一个较大的颗粒，颗粒的生长速度较快。生成的颗粒外表不太光滑、球形度差。流化气速较小时易产生颗粒的团聚生长，主要是由于分散力不足，不足以克服颗粒间液桥的结合力；当流化气速较大时，由于颗粒间的分散力较大，可以克服液桥间结合

32、力，颗粒一般按层式涂敷生长。喷涂的黏合剂或溶液的量及浓度较大时，使颗粒间液桥的结合力更强，颗粒更能容易团聚。流化床内晶种颗粒的大小对颗粒的生长机理也有影响，如初始颗粒较大时颗粒本身质量较大，所以其动量也较大，碰撞时就具有较大分散力不易团聚，层式生长占主导地位。15-6药品物料有哪些特点，进行干燥时根据物料的特点如何选择干燥方法和干燥器。一般以溶液、奖状物料为原料且热敏性不能长时间暴露于空气中的物料可用喷雾干燥。常用离心转盘雾化器、压力喷嘴雾化器、气流式喷嘴。流化床适用于各种物料的干燥颗粒状、片状及贵重物料，干燥程度高。不易破碎的物料可用箱式干燥器。缺点干燥不均匀，时间长，劳动强度大，操作条件差

33、。冷冻成固体的物料可用冷冻干燥，利用冰的升华特性。远红外干燥微波干燥15-7目前就干燥过程建立的数学模型，在用于干燥器设计时存在着什么问题，如何改进这些模型使其更好的应用于药品的干燥器的设计。名词解释一、生物药物 是利用生物体、生物组织或其成分，经过加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。广义的生物药物包括从动物、植物、微牛物等生物体中制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。化学合成药物 一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得（称全合成），或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处理过程制得（称半合成）。 中药人们为

34、了同传入的西医、西药相区分，将中国传统医药分别称为中医、中药。西药主要系指“人工合成药”或从“天然药物”提取得到的化合物；中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主。中药具有明显的特点，其形、色、气、味，寒热、温、凉，升、降、沉、浮是中医几千年来解释中药药性的依据。二、萃取 利用原料液中组分在第三溶剂中溶解度的差异实现分离，是传质过程。液固分离（浸取/浸出） 以液态溶剂为萃取剂,而被处理的原料为固体的操作。液液分离(溶剂萃取) 以液体溶剂为萃取剂，同时被处理的原料混合物也为液体的操作。物理萃取 溶质根据相似相溶原理在两相间达到分配平衡，萃取剂与溶质之间不发生化学反应。化学萃取 通过萃取剂与溶质之间

35、的化学反应（如离子交换或络合反应等）生成复合分子实现溶质向萃取相的分配。有效成分 指起主要药效的物质。无效成分 指本身无效甚至有害的成分。辅助成分 指本身没有特殊疗效，但能增强或缓和有效成分作用的物质。组织物 指构成药材细胞或其它不溶性物质。分子扩散 在静止条件下，完全由于溶质分子浓度不同而进行的扩散。对流扩散 扩散过程中有流体的运动而加速进行的扩散。溶剂化（溶剂合化） 指一定数目的溶剂分子较牢固地结合在溶质质点上。带溶剂 能和产物形成复合物，使产物更容易溶于有机溶剂相中，而该复合物在一定条件下又要容易分解的物质。双水相体系 指某些有机物之间或有机物与无机盐之间在水中以适当的浓度溶解后形成互不

36、相容的两相或多相水相体系。三、超临界流体 当流体的温度和压力分别超过其临界温度和临界压力时，则称该状态下的流体为超临界流体（SCF）。夹带剂 夹带剂的作用主要有两点：一是可大大增加被分离组分在超临界流体中的溶解度；二是在加入与溶质起特定作用的适宜夹带剂时，可使该溶质的选择性(或分离因子)大大提高。四、比表面积 单位质量多孔颗粒所具有的表面积，单位是：m2/m3或m2/g。孔隙度 颗粒之间的孔隙体积与其表观体积之比，通常用百分数表示。黏度 指液体分子间在外力作用下相对摩擦的摩擦阻力的大小。表面张力 指通过液体表面上的任一单位长度，并与之相切的表面紧缩力。电位 双电子层围绕着颗粒，并延伸到含有电解

37、质的分散介质中，双电子层与分散介质之间的电势差。滤饼过滤 固体粒子在过滤介质表面积累，很短时间内发生架桥现象，此时沉积的滤饼亦起过滤介质的作用，过滤在介质的表面进行。深层过滤 固体粒子在过滤介质的孔隙内被截留，固液分离过程发生在整个过滤介质的内部。迁移行为 颗粒运动到过滤介质内部孔隙表面的行为。截留效率 颗粒在过滤介质中移动单位高度后悬浮液浓度的下降率。过滤介质 允许非均相物系中的液体或气体通过而固体被截留的可渗透性的材料。截留率 被截留的颗粒量占全部颗粒量的百分率。剥离性能 指借用刮刀或绳索或剥离辊等卸料装置，使滤饼与过滤介质分离的难易程度。再洗性能 指过滤介质表面或内部被固相颗粒阻塞后用不

38、同的方法进行清洗，过滤介质性能恢复的程度。表面筛滤 指尺寸大于介质孔隙的颗粒沉积在介质表面。深层粗滤 指颗粒进入介质的深部，依靠深部流道尺寸小于颗粒尺寸来截留颗粒。重力沉降 在质量力作用下，将悬浮液分离为含固量较高的底流和清净的溢流的过程。五、膜分离 膜分离过程是用天然的或合成的、具有选择透过性的薄膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时，原料侧液体或气体混合物中的某或某些组分选择性地透过膜，以达到分离、分级、提纯或富集的目的。纳滤 通过膜的渗透作用，借助外界能量或化学位差的推动，对两组分或多组分混合气体或液体进行分离、分级、提纯和富集。超滤 通过膜的筛分作

39、用将溶液中大于膜孔的大分子溶质截留,使这些溶质与溶剂及小分子组分分离的膜过程。微滤 利用微孔膜孔的筛分作用，在静压差推动下，将滤液中大于膜孔径的微粒、细菌及悬浮物质等截留下来，达到除去滤液中微粒与澄清溶液的目的。六、吸附 指流体与固体多孔物质接触时,流体中的一种或多种组分传递到多孔物质外表面和微孔内表面并附着在这些表面的过程。（固体物质称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质. 吸附达到平衡时，流体的本体相主体称为吸余相，吸附剂内的流体称为吸附相。）物理吸附 吸附剂和吸附质之间通过分子间力相互吸引，形成吸附现象。化学吸附 被吸附的分子和吸附剂表面的原子发生化学作用，在吸附质和吸附剂之间发生了电子转移

40、、原子重排或化学键的破坏与生成现象。离子交换 指能够解离的不溶性固体物质在与溶液接触时可与溶液中的离子发生离子交换反应。七、色谱法 以试样组分在固定相和流动相间的溶解、吸附、分配、离子交换或其他亲和作用的差异为依据而建立起来的各种分离分析方法。分离原理：色谱分离过程的实质是溶质在不互溶的固定相和流动相之间进行的一种连续多次的交换过程,它借助溶质在两相间分配行为的差别而使不同的溶质分离.不同组分在色谱过程中的分离情况首先取决于各组分在而相间的分配系数、吸附能力、亲和力等是否有差异。八、电泳 是指带电荷的供试品（蛋白质、核酸等）在惰性支持介质中（如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酸胺凝胶等），于

41、电场作用下向其对应的电极方向按各自的速度进行泳动，使组分分离成狭窄区带，用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。电渗 在电场作用下液体对于固体支持物的相对移动。十、结晶 固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程。熔融结晶 根据待分离物质之间的凝固点不同而实现物质的结晶分离的过程。十一、间歇精馏 一次性的将液体混合物加入釜内，然后进行精馏获得各种较纯组分产品的过程。水蒸汽蒸馏 在被分离的混合物中直接通入水蒸气后，当混合物各组分的蒸汽分压和水蒸气的分压之和等于操作压力时，系统便开始沸腾。水蒸气和被分离组分的蒸汽一起蒸出，在塔顶产品和水几乎不互溶的情况下，馏出液经过冷凝后

42、可以分层，把水除掉即得产品。工业上把这种操作称为水蒸气蒸馏。分子蒸馏 也称短程蒸馏，是一种在高真空度条件下进行非平衡分离操作的连续蒸馏过程。二、反胶团1、反胶团的概念、结构特征概念：反胶团是两性表面活性剂分散于连续有机相中的一种自发形成的纳米级别的聚集体。结构特征：亲水基团（头）朝内，疏水基团（尾）朝外，含有水分子内核的纳米级别的集合型胶体。2、临界胶束浓度的概念、在反胶团萃取工艺中确定临界胶束的意义临界胶束浓度（CMC）：是胶束形成时所需表面活性剂的最低浓度，这是体系特性，与表面活性剂的化学结构、溶剂温度和压力等因素有关。在反胶团萃取工艺中确定临界胶束浓度义：在反胶团萃取工艺中必须确定临界胶

43、束浓度，因为在水中的表面活性剂低浓度时呈分子状态，并且三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中，当浓度逐渐增大到CMC时，许多表面活性剂分子立刻结合成大基团，形成反胶束。临界胶束浓度是表面活性剂溶液性质发生显著变化的一个分水岭，当表面活性剂的度超过CMC后，才能形成反胶团结构。3、反胶团萃取工艺解决的主要问题主要有两点： 解决了大分子物质萃取时的生物活性问题。常规液液萃取中的油相通常是有机溶剂，会使蛋白质等生物活性物质失活，而反胶团萃取过程中蛋白质因位于反胶团的内部而受到反胶团的保护； 解决了蛋白质等亲水性物质的溶解度问题。由于反胶团内部的微水相环境，有利于蛋白质等亲水性物质的萃取。4、反胶团水池

44、直径计算公式中W0的含义是什么？W0的大小对池水的性质有什么影响？W0：有机相中水与表面活性剂的摩尔比，即含水率；当W0较小时，水池中的水与表面活性剂发生水合化，粘度大、流动性差，而且形成反胶团的半径较小，不适合萃取蛋白质；当W0太大时，微水相就会与水相的粘度相当，而且反胶团的半径也会很大，反胶团就不稳定，容易破碎。5、简述反胶团萃取工艺 先调节水相的pH，调节pH的原则是：使蛋白质带电性与表面活性剂电性相反，即，当表面活性剂带正点时，调节pH使pH>pI; 当表面活性剂带负点时，调节pH使pH<pI; 将油相加入到水相中，机械搅拌或者超声乳化，使蛋白质尽可能多的进入反胶团中； 静

45、置分层，上层为含有大量的包裹着蛋白质的反胶团的油相，下层为水相； 将分层后的油相分离出来，并向其中加入少量的水相纯溶剂，搅拌破坏反胶团结构，使其中的蛋白质充分溶解于水相中； 静置分层，上层为含有大量蛋白质的水相，下层为油相； 分离出上层水相中的蛋白质。6、静电作用力、离子强度、蛋白质分子量是如何影响反胶团萃取效率的？ 静电作用力是反胶团萃取的决定性因素，水相pH决定了蛋白质表面电荷状态，从而对萃取过程造成影响，只有当反胶束内表面电荷与蛋白质表面电荷相反时，两者产生静电引力，蛋白质才有可能进入反胶团。 离子强度即盐浓度影响蛋白质与表面活性剂极性头之间的静电引力作用，这是由于离解的反离子在表面活性

46、剂极性头的附近建立了双电层，成为德拜屏蔽，从而缩短了静电吸引力的作用范围，抑制了蛋白质的萃取。因此在萃取时要尽量避免后者的影响。 蛋白质分子量对反胶团萃取效率的影响体现在位阻效应上，蛋白质这种亲水性物质可以通过溶入反胶束“水池”来达到他们溶于非水溶剂中的目的，但是反胶束“水池”的物理性（大小、形状等）及其中水的活度都可以用W0的变化来调节，并且会影响大分子的增溶或排斥，达到选择萃取的目的，这就是空间位阻效应。三、超临界萃取1、超临界流体概念超临界流体是指温度和压力同时超过临界值且密度接近液体的气体。2、超临界流体的基本特性 密度和溶剂化能力接近液体 超临界流体的扩散系数介于气态和液态之间，其粘

47、度接近气体；当流体状态接近临界区时，蒸发热会急剧下降，至临界点处则气液相界面消失，蒸发焓为零，比热容也变为无限大。流体在临界点附近的压力或温度的微小变化会导致超临界流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。这是超临界萃取工艺的设计基础；3、实现超临界萃取的工艺基础（笔记）流体在临界点附近的压力或温度的微小变化会导致超临界流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。4、超临界基本概念图、相图（书）5、为什么适宜的超临界萃取操作温度为0.91.4；萃取操作压力为14（结合相图）P84此时温度或压力稍低于临界值时的高压液体，称之为压临界流体。亚临界流

48、体密度高，其传质性质介于液体和超临界流体之间。人们也常把这一区域的亚临界流体萃取包括在内而泛称为超临界萃取。在阴影部分所示区域里，超临界流体有极大的压缩性。溶剂的对比密度可从气体般得对比密度变化到液体般得对比密度。这样，一方面可在较高密度下对萃取物进行超临界萃取，另一方面，又可通过调节压力和温度是溶剂的密度大大降低，从而降低其萃取能力，使溶剂与萃取物得到有效分离。6、超临界萃取工艺流程中萃取器与分离器中的现象？引起现象的原因。（作业第三题）萃取器中利用萃取剂接近的液体密度和溶剂化能力及低粘度特性将提取物溶解于超临界流体的萃取物。 在分离器中通过减压阀进行节流膨胀以便降低超临界流体的密度，从而实

49、现萃取物与溶剂的分离。 原因是处于超临界的流体有较高的密度，同时可以通过调节温度和压力使溶剂的密度大大降低，从而降低其萃取能力，实现分离。7、CO2作为超临界流体的特征优势：CO2 临界温度为31.30C，接近室温。在分离提取具有热敏性、易氧化分解的成分方面具有广阔的应用前景。CO2临界压力为7.37MPa为中等压力。通常萃取条件的选择的适宜的对比压力区域（pr16）区域，目前的工业水平其超临界状态一般易于达到。 CO2具有抗氧化、灭菌作用，有利于保证和提高天然物产品的质量CO2 无毒、无味、无臭、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制、易于回收等特点。SC- CO2萃取无溶剂残留问题，属于环境无害

50、工艺。CO2密度是常用萃取剂中最高的。超临界CO2流体对有机物有很强的溶解能力和良好的选择性。缺点：与传统的有机溶剂萃取比较，超临界CO2流体萃取也存在一定的局限性：1)其对脂溶性成分的溶解能力较强而对水溶性成分的溶解能力较低；2)设备造价高，比较适用于高附加值产品的提取；3)更换产品时设备清洗较为困难。8、夹带剂在哪些方面影响溶质在超临界CO2流体中的选择性和溶解性的？ 夹带剂可以显著改变超临界CO2溶剂系统的极性，改善流体的溶剂换能力，提高被分离组分在超临界CO2流体中的溶解度，并相应地降低超临界CO2流体萃取过程的操作压力，从而大大拓宽超临界CO2流体在萃取天然物质方面的应用； 加入与溶

51、质起特殊作用的夹带剂，可极大地提高超临界CO2流体对该溶质的选择性； 提高溶质在超临界CO2流体中的溶解度对温度、压力的敏感程度，在萃取压力基本不变的情况下，通过单独改变温度来实现分离的目的； 作为反应物参与反应，以提高产品的萃取率； 改变溶剂的临界参数。当萃取温度受到限制时（如热敏性物质），溶剂的临界温度越接近于溶质的最高操作温度，溶质的溶解度越高，当用单组份溶剂不能满足这一要求时，可使用混合溶剂。9、超临界萃取的基本操作模式，简述流程（作业第四题）10、如何实现夹带剂与主萃取剂的分离（作业第五题第三问）与单一组分的超临界萃取分离过程相似，使用夹带剂的超临界萃取的分离也可通过降压、升温或恒温

52、恒压吸附使溶质与SCF分离。只要保证降压或升温的程度足以使混溶态的SCF进入其气液平衡区，以保证夹带剂变为液态后与萃取出的溶质在分离柱内与变成气态的主萃取溶剂分离。P92四、膜分离过程1、按分离过程推动力类型的不同，膜分离可以分为哪些类型？按推动力类型的不同，膜分离过程可以分为四种类型：以静压力差为推动力的过程：微滤、超滤、反渗透、纳滤。以气体分压差为推动力的过程：气体膜分离、渗透汽化。以浓度梯度差为推动力的过程透析以电位差为推动力的过程电渗析2、微滤、超滤、反渗透定义（或者说分离对象是什么？） 微滤(MF)是一种与粗滤十分相似的膜分离过程，在工业上主要用于从液体或气体混合物中将粒径大于0.1

53、微米的颗粒性物质分离出来。透过组分为溶剂、溶解物等。截留组分为0.0210微米的微粒、细菌等； 超滤（UF）以膜两侧压力差为驱动力，以超滤膜为分离介质，在一定压力下，利用膜孔的选择性分离作用，当液体混合物流经膜表面时，只允许水、无机盐、小分子溶质通过膜，而阻止溶液中分子量大于500道尔顿的胶体、蛋白质等大分子物质通过，实现溶液净化、分离与浓缩。透过组分为溶剂、离子、有机小分子。截留组分为120纳米破碎细胞、微粒、蛋白质、胶体等大分子物质； 反渗透(RO)以膜两侧压力差为驱动力，将含盐水溶液中的无机盐等离子分离出的过程。透过组分为溶剂等。截留组分为0.11纳米的各种溶解性小分子。3、微滤、超滤膜

54、、反渗透膜的结构特征 微滤膜孔径均匀，具有很高的过滤精度；孔隙率高，一般可达80%左右，过滤通量大，过滤所需时间短；滤膜薄，过滤时液体被滤膜吸附造成的损失较小；膜孔结构对称，自膜上表面至下表面，膜孔孔径均匀一致；膜结构连续，过滤时无介质脱落，无杂质溶出，滤液清洁； 超滤膜孔径不均匀；孔隙率，滤膜薄厚；膜孔结构是非对称结构，喇叭状，上小下大，上层为致密层，约占膜厚的5%10%，起精密分离作用，下层为大孔层，仅起支撑作用； 反渗透膜孔径不均匀；孔隙率高，滤膜薄厚约100微米；膜孔结构是非对称结构，随着膜孔的开放，单位体积膜的表面含羰氧基的密度和数量急剧下降。4、渗透汽化工艺简述渗透汽化是一个既有质

55、量又有热量通过膜的传递过程。离开膜的物料温度和浓度都与原加入料液不同。一般用均质膜和复合膜，起到分离作用的活性层为表面极薄的均质膜。分离机理通常用溶解扩散模型来描述。5、透析的基本原理透析是穿过膜的选择扩散过程，可用于分离分子量大小不同的溶质，低于膜所截留阀值分子的物质可扩散穿过膜，高于膜截留阀值分子量的物质则被保留在半透膜的另一侧。一、液液萃取1、萃取三角相图概念（书、图）2、杠杆原理： 和点差点的三点共线关系； 质量比与力臂长度比之间的反比关系（理解图解法）3、单级萃取工艺流程图及其与三角相图的对应关系（在相图上找F、S；互为平衡的E、R点；萃取液、萃余液位置）（书）4、图解计算单级液液萃

56、取的萃取剂S、E、E、的流量、组成（笔记）5、图解计算多级错流、逆流的理论平衡级数（笔记）6、代数法计算液液萃取的萃取率（书P53例题、公式）制药工业包括：生物制药、化学合成制药、中药制药；生物药物、化学药物与中药构成人类防病、治病的三大药源。原料药的生产包括两个阶段：第一阶段，将基本的原材料通过化学合成、微生物发酵或酶催化反应或提取而获得含有目标药物成分的混合物。第二阶段，常称为生产的下游过程，主要是采用适当的分离技术，将反应产物或中草药粗品中的药物或分纯化成为药品标准的原料药。分离操作通常分为机械分离和传质分离两大类。萃取属于传质过程 浸取是中药有效成分的提取中最常用的。浸取操作的三种基本形式：单级浸取，多级错流浸取，多级逆流浸取。中药材中所含的成分：有效成分 辅助成分 无效成分 组织物 浸取的目的：选择适宜的溶剂和方法，充分浸出有效成分及辅助成分，尽量减少或除去无效成分。对中药材的浸取过程：湿润、渗透、解吸、溶解及扩散、置换。浸取溶剂选择的原则：、对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量。、与溶剂之间有足够大的沸点差，以便于采用