第三章溶剂萃取法.pptVIP

第三章 萃取分离法 分类 一.液 液 萃 取 液-液 萃 取 3.1 萃取分离的基本参数 3.2 萃取过程和萃取体系的分类 3.3 几种重要的萃取体系的讨论 3.4 有机物的萃取 3.5 萃取操作 3.1萃取分离的基本参数 (1)分配定律 当溶质A在两种互不相溶的溶剂（如：水和有机相）中分配，有：A水 A有机 在分配过程达到平衡后，溶液A在两种溶剂中浓度的比值为分配系数KD (2)分配比D (3)萃取百分数E E与D的关系 (4)分离系数β 3.2萃取过程和萃取体系的分类 （ 1 ）萃取过程 水相中的作用：形成可萃取的配合物 两相间的分配作用：按分配定律 溶质在有机相中的作用 （3）萃取体系的分类 3.3几种重要的萃取体系的讨论 3.3.1形成鳌合物（内络盐）的萃取体系 3.3.2形成离子缔合物的萃取体系 3.3.3三元络合萃取体系 3.3.1形成鳌合物的萃取体系 (1)萃取平衡 萃取剂在水相和溶剂相中的分配平衡； 萃取剂在水相中的电离平衡； 被萃取离子和萃取剂的络合平衡； 生成内络盐在水相和溶剂相中的分配平衡； (2) 萃取速率 3.3.2形成离子缔合物的萃取体系 3.3.3 三元络合萃取体系 3.3.4 有机物的萃取 3.5 萃取操作 二.双水相萃取技术Aqueous two—phase extractionATPE 双水相萃取技术始于20世纪60年代 1956年瑞典伦德大学的Albertsson发现双水相体系1979年Kula和Kroner等人将双水相体系用于从细胞匀浆液中提取酶和蛋白质，使胞内酶的提取过程大为改善。 虽然只有20多年的历史，但由于其条件温和，容易放大，可连续操作，目前，已成功的应用于蛋白质、核酸和病毒等生物产品的分离和纯化，双水相体系也已被成功的应用到生物转化及生物分析中。 水相萃取的原理及特点 双水相体系是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的互不相溶的两相或多相体系． 双水相体系萃取分离原理: 基于生物物质在双水相体系中的选择性分配，当生物物质进入双水相体系后，在上相与下相间进行选择性分配，这种分配关系与常规的萃取分配关系相比，表现出更大或更小的分配系数，从而使物质分离. 双水相体系主要有高聚物盐／高聚物体系和高聚物／盐／水体系。 双水相萃取与水一有机相萃取的原理相似，都是依据物质在两相间的选择性分配，但萃取体系的性质不同．当物质进入双水相体系后，由于表面性质、电荷作用和各种力(如憎水键、氢键和离子键等)的存在和环境因素的影响，使其在上、下相中的浓度不同。分配系数K等于物质在两相的浓度比，由于各种物质的K 值不同，可利用双水相萃取体系对物质进行分离 双水相萃取技术的特点 (1)系统含水量多达75％ ～90％，两相界面张力极低，有助于保持生物活性和强化相际间的质量传递，但也有系统易乳化的问题，值得注意。 (2)分相时间短(特别是聚合物／盐系统)，自然分相时间一般只有5～15min。 (3)双水相分配技术易于连续化操作。若系统物性研究透彻，可运用化学工程中的萃取原理进行放大，但要加强萃取设备方面的研究。 (4)目标产物的分配系数一般大于3，大多数情况下，目标产物有较高的收率。 (5)大量杂质能够与所有固体物质一起去掉，与其它常用固液分离方法相比，双水相分配技术可省去1～2个分离步骤，使整个分离过程更经济。 (6) 有生物适应性，组成双水相的高聚物及某些无机盐对生物活性物质无伤害，因此不会引起生物物质失活或变性，有时还有保护作用。 影响分配比的因素 聚合物浓度 聚合物组成 盐和缓冲液 :影响带电的分离物 影响分配比的因素 pH 双水相萃取技术的应用 分离和提纯各种蛋白质(酶) 双水相萃取分离技术已应用于蛋白质、生物酶、菌体、细胞、细胞器和亲水性生物大分子以及氨基酸、抗生素等生物小分子物质的分离、纯化。 工业化分离甲酸脱氢酶处理量达到50kg 湿细胞规模，萃取收率在90％以上。 在医药工业中的应用 从发酵液中将丙酰螺旋酶素与茵体分离后进行提取，可实现全发酶液萃取操作。 采用PEG／Na2HPO4体系，最佳萃取条件是PH=8.0～8.5，PEG2000(14％)／Na2HPO4(18 ％)，小试收率达69.2 ％，对照的乙酸丁酯萃取工艺的收率为53.4％。 近几年有关双水相提取天然药物中有效成分的报道也逐年增多。甘草的主要成分—甘草皂甙，又称甘草酸，采用乙醇／磷酸氢二钾双水相体系萃取，分配系数达到12.8，回收率可达98.3 ％。选用PEG／磷酸盐体系在一定温度、pH条件下萃取银杏浸取液，主要药用成分黄