制药分离工程复习资料

1、第一章1. 分离技术在制药工业中的应用：生物药物、化学药物、中药2. 原料药生产的两个阶段：第一阶段系将基本原材料通过化学合成（合成制药），微生物发酵、酶催化反应等（生物制药），或提取（中药制剂），而获得含有目标药物成分的混合物。第二阶段常称为下游加工过程，主要采用适当的分离技术，将反应产物或天然产物粗提取品中的药物成分进行分离纯化、使其成为高纯度的，符合药品标准的原料药。3. 回收因子Ri：分离过程中被回收目标产物占样品总量的比例。（越高越好）4. 分离因子SB/A：分离过程中混合物内各组分所能达到的分离程度的表征。（越小越好）5. 富集：对摩尔分数小于0.1组分的分离。浓缩：对摩尔分数处于

2、0.10.9范围内组分的分离。纯化：对摩尔分数大于0.9组分的分离。6. 混合是使熵增大的过程；分离是使熵减小的过程。7. 分离技术的分类：建立在场分离原理基础上的分离技术、建立在相平衡原理基础上的分离技术、建立在反应分离原理基础上的分离技术8. 平衡分离过程系借助分离媒介使均相混合物系变为两相系统。9. 平衡分离可分为：气体传质过程、气液传质过程、液液传质过程、液固传质过程、气固传质过程第二章1. 相平衡原理：在一定的条件下，当一个系统中各相的数量和性质随时间的推移均不发生变化时，称此系统处于相平衡。总体上说，由M个组分，P个相组成的系统，想要达到相平衡，所要满足的条件是各相的温度和压力相等

3、，同一组分在每个相中的逸度或化学势相等。2. 固体浸提传质的推动力：浓度差3. 影响固体浸提过程的主要因素：溶剂性质、物料性质、温度、外力4. 增溶效应：中药成分（磷脂）可作为表面活性剂降低表面张力，促使其他成分（大黄总黄酮、绿原酸、麻黄碱）被解吸、乳化或溶解，增加溶出。单向促进5. 助溶效应：两中药成分（丹参与芍药合煎，酚酸类化合物与芍药苷类化合物）之间的助溶作用会增加两者的含量。双向促进6. 单级浸出工艺：指将药材和溶剂一次加入提取设备中，经一定时间的提取后，放出浸出药液，排出药渣的整个过程。7. 单级回流浸出工艺（索氏提取）：又称索氏提取，将药材和溶剂一次加入提取装置中，利用溶剂回流和虹

4、吸原理，使药物中的可溶物富集到烧瓶中。主要用于醇提获有机溶剂浸提药材及一些药材脱脂。8. 闪式提取器的作用原理：内刃的高速旋转与外刃的切割作用同时进行。9. 微波协助浸提（内加热）：在天然药物的提取过程中引入微波场，利用微波的特点达到强化浸出有效成分的目的。10. 微波协助浸取的优缺点优点：加热迅速，提取效率高；均匀性好；节能高效；溶剂选择多，用量少；工艺先进、简单方便缺点：不适用于具有挥发性或热敏性成分的中药材；提取介质的极性对提取效果有很大影响；微波对人体健康有一定影响11. 超声波的作用原理：空化效应、热效应、机械效应12. 空化效应定义：在声波的稀疏段期间，气泡迅速增大；声波的压缩段时

5、，气泡突然被压缩至闭合，在闭合的过程中将产生几千大气压的压力，可能伴有放电、发光等现象。膜1. 两种主要的膜分离机制：机械过筛分离机制、膜扩散机制2. 能拦截0.1-10m粒子的分离膜称为微滤膜（MF）、可以处理1-20m的高分子以及胶体粒子的分离膜称为超滤膜(UF)3. 常用的无机膜材料为陶瓷膜，陶瓷膜具有耐高温、化学稳定性好、孔仅分布窄、强度高、易于清洗等特点4. 现代分离膜的结构一般分为支持层、过滤层与分离层（也称皮层）5. 膜分离装置（又称膜分离器）至少应该包括膜分离组件、泵、阀门、仪表和管道，膜组件上膜分离装置的核心部件6. 膜组件主要类型：板式、管式、螺旋卷式和中空纤维式7. 微滤

6、膜是指0.01-10m微细孔的多孔质分离膜8. 微滤的推动力是静压差9. 微滤膜的截留作用分为:机械截留作用、物理作用或吸附截留作用、架桥作用、网络型膜的网络内部截留作用10. 超滤技术：MPa11. 相对分子质量截留值：是指截留率达90以上的最小被截留物质的相对分子质量12. 膜蒸馏技术的推动力是温度差13. 电渗析技术的推动力是电位差14. 化学污染包括膜表面和孔内的吸附，与膜表面的荷电性、亲水性、吸附活性点及溶质的理化性质有关15. 浓差极化：当溶剂向膜面流动引起溶质向膜面流动的速度与浓度梯度使溶质向本体溶液扩散的速度达到平衡时，在膜面附近形成一个稳定的浓度梯度区，该区域称为浓差极化边界

7、层，这一现象称为浓度差计划16. 膜技术的特点：（1）无变相，操作温度低，适用于热敏性物质；（2）不耗用有机溶媒，降低有效成分的损失，节约资源；（3）以膜孔大小特征将物质进行分离，分离产物可以是单一的，也可以是某一相对分子质量区段的多种组分；（4）分离分级浓缩与富集可同时实现，分离系数较大，使用范围广；（5）装置与操作简单，周期短，易放大晶体1. 晶核：最先析出的微小颗粒是此后结晶的中心称为晶核2. 洁净包括三个过程：过饱和溶液的形成、晶核的形成、晶体的生长3. 晶胚：在晶核形成之初，快速运动的溶质质点相互碰撞结合成线体单元，线体单元增大到一定限度后可称为晶胚4. 冷却法可分为自然冷却、间壁冷

8、却和直接接触冷却5. 重结晶是利用杂质和结晶物质在不同溶剂和不同温度下的溶解度不同，将晶体用合适的溶剂溶解再次结晶，从而使其纯度提高6. 重结晶选择溶剂的原则：溶质在某溶剂中的溶解度随温度升高而迅速增大，冷却时能析出大量晶体溶质易溶于某一溶剂而难溶于另一溶剂，若两溶剂互溶，则需通过试验确定两者在混合溶剂中所占比例。7. 晶体的质量主要是指晶体的大小、形状和纯度三个方面大孔吸附树脂1. 大孔吸附树脂的类型：1 按基团及分子的分类：非离子型大孔吸附树脂、离子型大孔吸附树脂、配位原子型大孔吸附树脂2 按极性大小分类：非极性、中极性、极性大孔吸附树脂3 按骨架类型分类：聚苯乙烯型大孔吸附树脂（800/

9、0大孔吸附树脂品种的 骨架为聚苯乙烯）、聚丙烯酸型、其他（聚乙烯醇、聚乙烯腈、聚酰胺、聚丙烯酰铵、聚乙烯亚胺、纤维素衍生物）2. 大孔吸附树脂的结构1 具有三维立体空间结构的网状骨架，可连接各种功能基团，如极性调节基因、离子交换基因、金属螯合基因等2 具有多孔结构，比表面积大，孔径大，为物理孔，孔径多在100-1000nm之间3 外观一般直径在0.3-1.0mm的白色球状颗粒，粒度多在20-60目，具有一定的机械强度，密度大于水4 具有吸附功能，能选择性吸附气体、液体或液体中的某一些物质5 理化性质稳定，不溶于酸、碱、有机溶剂，热稳定性好6 对有机物选择性较好，有浓缩、分的作用，不受无机盐类及

10、强离子低分子化合物存在的影响7 比表面积的大、交换速率较快8 机械强度高，看污染能力强、在水或非水溶液中都能使用；再生处理较容易3. 大孔树脂的分离原理源于吸附性与筛分性相结合4. 影响吸附性能的重要因素：树脂的极性（功能基）和空间结构（孔径、比表面积、孔容）5. 吸附量、比表面积、孔径的关系：并非在比表面积高的前提下孔径越大越好，1.孔径太大失去了选择性2.孔径的比表面积又高，会使孔体积增大，到一定的程度树脂强度便下降3.孔体积增大还会引起比表面积下降，反而会使吸附量下降6. 大孔吸附树脂分离工艺流程：树脂型号的选择树脂前处理考察树脂用量和装置（径高比）样品液的前处理树脂工艺条件的筛选（浓度

11、、温度、ph、盐浓度、上柱速度、饱和点判断、洗脱剂的选择、洗脱速度、洗脱终点的判定）目标产物的收集树脂再生7. 大孔吸附树脂再生：树脂在完成一轮或几轮上柱吸附、洗脱分离后，由于药液中杂质的污染或操作不当，使树脂吸附功能下降或消失，为恢复其正常功能所采用的方法称为再生8. 洗脱工艺条件的筛选：1.洗脱剂的极性2.洗脱剂的ph值3.洗脱剂的用量4.洗脱速度9. 大孔吸附树脂在中药新药研究中的应用：适用新药研发的情况:1 有效成分的粗分与精制2 单味药有效部位的制备3 复方有效部位的制备4 复方制剂中除去糖、氨基酸、多肽等水溶性杂质，一降低服用剂量或吸湿性；使用时用注意:1 复方中各味药所含成分性质

12、相似，可混煎后一起纯化2 复方中各味药所含成分性质差别较大的，应单独提取后再分别纯化3 单味药中含有多类有效成分，且性质差别较大，各类成分应分别纯化干燥1. 冷冻干燥：冷冻干燥全称真空冷冻干燥（简称冻干），是将含水物料冷冻至固态，在低温及真空条件下，利用冰的升华性能使物料低温脱水，从而达到干燥物料的一中真空低温干燥方法。P2352. 冷冻干燥的原理：升华与凝华；水的三相变化。P2353. 共熔点：溶液真正全部凝结成固体的温度是溶液的共晶点，即溶液的共熔点。P2394. 冷冻干燥设备按结构来分：冻干机由干燥箱、冷凝器（捕水器）、制冷机、真空泵、各种阀门、电器控制元件等组成。5. 冷冻干燥过程主要

13、由预冻过程、升华干燥和解吸附干燥三个阶段组成。一级干燥即真空升华干燥，可升华去除大部分溶剂水分；二级干燥即真空解吸附干燥，可解吸附去除制品中的结合水分。6. 箱体内的压力控制方式，采用周期性的提高和降低干燥箱内部压力的办法7. 回熔：在一级干燥过程中，如果热量控制不当，当制品温度高于制品的共熔点时，可能会出现部分熔化。8. 确定干燥终点的方法主要有温度趋近法及真空度法9. 共熔点的测定方法主要有电导（阻）法、电容法及热分析法。p24310. 冷冻干燥技术的优缺点 优点：1 物料在低温低压下进行干燥，可避免药品中热敏性成分分解变质，同时由于低压缺氧又使物料中的易氧化成分不致氧化变质，尤其适用于热

14、敏性高、极易氧化的物料干燥。2 由于物料在升华脱水前先预冻结，形成稳定的固体骨架，所以水分升华后固体骨架的体积和形状基本保持不变，所得的制品质地疏松，呈海绵状，无干缩现象，这种多孔结构使其具有很理想的速溶性和快速复水性，加水后迅速溶解并恢复药液原有特性。3 由于物料中水分在预冻以后以冰晶的形态存在，原来溶在水中的无机盐类的溶解物质均被均匀分配在物料之中。升华时溶解物质不易析出，避免了一般干燥方法中因物料内部水分想表面迁移所携带的无机盐在表面析出而造成表面硬化的现象。4 脱水彻底（可除去95%-99%的水分），产品重量轻，适合于易水解药物，适合长途运输和长期储存，在常温下，采用真空包装，可延长保

15、质期。5 在低温干燥时，一些挥发性成分的损失较小，适合一些化学产品、药品和食品干燥。6 由于冷冻干燥过程中污染的机会相对减少，故产品中的异物较常规方法产生的少，临床效果好，过敏现象及副作用少。7 冻干设备封闭操作，洁净度高，减少杂菌和微粒的污染，低压缺氧的条件下，还能灭菌或抑制某些细菌的活力。8 药液在冻干前分装，方便、剂量准确、可实现连续化生产，且由于低温冻干过程中微生物和酶作用几乎不进行，故可较好的保持被冻干物质的性状，其制品外观优良，容易实现无菌操作。缺点：1 由于溶剂不能随意选择，所以对制备某种特殊的晶型，存在困难。2 某些产品复溶时可能出现浑浊现象3 设备的投资和运转费用高，操作复杂

16、，能耗高，冻干过程时间长，产品成本高超临界1. 什么叫超临界CO2？1 随着温度和压力的变化，任何一种物质都存在三种状态气、液、固。液、气共存状态的点叫临界点。2 超临界流体是指温度和压力均高于其临界点的流体。3 超临界二氧化碳就是CO2的超临界状态。2. 非极性的超临界CO2 流体对非极性和弱极性物质具有较高的萃取能力，特别适合脂溶性、高沸点和热敏性物质的提取3. 提高大分子、强极性天然药物成分溶解性能的方法：加压、加夹带剂。4. 超临界co2是一种非极性溶剂，SFE-CO2技术适合于萃取脂溶性、分子量小的物质。5. SFE-CO2工艺装置主要由萃取器和分离器两部分组成。6. 超临界流体萃取装置可分为以下几类：实验室萃取设备（萃取釜容积在500ml以下）；中试设备（120L);工业化生产装置（萃取釜容积在50L至数立方米）。P2627. 原料为固体