生物制药工艺学11章 生物制药工艺学.pptVIP

实验室液液萃取过程 四、萃取率 萃取率：一种萃取剂对某种溶质的萃取能力。 计算公式： 萃取相中溶质总量 η= ×100% 原始料液中溶质总量 =M1V1/M1V1+M2V2=E/E+1 萃取率与萃取因素有关 弱电解质在有机相与水相间的分配平衡 有机酸、氨基酸和抗生素等是弱酸或弱碱性电解质。 弱电解质在水相中发生不完全解离，仅仅是游离酸或游离碱在两相产生分配平衡，而酸根或碱基不能进入有机相。 所以，萃取达到平衡状态时，一方面弱电解质在水相中达到解离平衡，另一方面末解离的游离电解质在两相中达到分配平衡。 弱酸和弱碱在有机相与水相间存在两种分配平衡： 工业上的萃取过程按操作方式分类，可分为: 单级萃取: 多级萃取:又可分为错流萃取和逆流萃取。 单级萃取   多级错流萃取 料液经萃取后，萃余液再与新鲜萃取剂接触，再进行萃取。 第一级的萃余液进入第二级作为料液，并加入新鲜萃取剂进行萃取；第二级的萃余液再作为第三级的料液，以此类推。 此法特点在于每级中都加溶剂，故溶剂消耗量大，而得到的萃取剂平均浓度较稀，但萃取较完全。 由此可见，当萃取剂用量相同时，二级萃取收率比单级萃取收率要高。也就是说，在萃取用量一定的情况下，萃取次数越多，则萃取越完全。 多级错流萃取流程的特点：每级均加新鲜溶剂，故溶剂消耗量大，得到的萃取液产物平均浓度较稀，但萃取较完全。 多级逆流萃取图 （亲憎平衡值） 表面活性剂的亲水与疏水程度的相对强弱，常用HLB数来表示。 即亲水与亲油平衡程度，HLB数越大，亲水性越强，形成O/W型乳浊液，HLB数越小，亲油性越强，形成W/O型乳浊液。 复习思考题 1.基本概念：料液、萃取剂、萃余液、反萃取、分配定律、分配比、萃取因素、表观分配系数、多级错流萃取、水包油型乳状液、HLB值 2.应用分配定律，必须符合哪些条件？ 3.影响乳状液类型的因素有哪些？ 4.影响溶剂萃取的因素有哪些？ 正常胶束： 若将表面活性剂溶于非极性溶剂中，并使其浓度超过临界胶束浓度，便会在有机相中形成聚集体。 举例： 图是在pH 9时，核糖核酸酶的溶解率很小，保留在水相而与其他两种蛋白质分离；相分离得到的反胶团相（含细胞色素C和溶菌酶）与0.5 mol/L的KCl水溶液接触后，细胞色素C被反萃到水相，而溶菌酶的保留在反胶团相。此后，含有溶菌酶的反胶团相与2.0 mol/L KCl，pH 11.5的水相接触，将溶菌酶反萃回收到水相中。 图 反胶团萃取分离蛋白质的工艺过程 超临界流体具有溶解许多物质的能力，这是100年前早就知道的事，但是直到50年代美国的Todd和Ｅlgin才从理论上提出将超临界流体用于萃取分离的可能性，60年代以后，联邦德国继续对这方面的工作进行深入的研究，并于1963年首次申请了专利。近20年来超临界萃取技术已经发展成为一项新的化工分离技术，并被用于石油、医药、食品、香料中许多特定组分的分离。对于萃取有很高经济价值的小规模生产，超临界萃取由于存在种种优点，将是一项很有发展前途的分离工艺。 超临界流体萃取是利用超临界条件下的流体作为萃取剂，从液体或固体中萃取出特定成分，以达到某种分离目的的技术。 超临界流体(SCF)：即处于临界温度、临界压力以上的流体。 在临界温度、压力以上，无论压力多高，流体都不能液化但流体的密度随压力增高而增加。 临界温度Tc:是通过增加压力使气体变为液体的最高温度； 临界压力Pc:是通过增加温度使液体变为气体的最高压力。 超临界流体：兼有液体和气体的优点。 密度大， 粘稠度低， 表面张力小， 有极高的溶解能力， 能深入到提取材料基质中，发挥有效的萃取功能。 特点： 密度接近液体－－萃取能力强 粘度接近气体－－传质性能好 超临界流体：溶解能力随着压力的升高而急剧增大。是一种好的萃取剂。 超临界流体萃取，就是利用超临界流体的这一强溶解能力特性，从动、植物中提取各种有效成份，再通过减压将其释放出来的过程。 超临界流体萃取 四、影响因素 表面活性剂的种类 早期用一种表面活性剂，现在混合体系的研究较多。 水相pH值 决定蛋白质表面带电基团的离子化状态，与表面活性剂的头部基团有相互作用。 温度 提高温度可使反胶束排斥水,起浓缩作用 。 离子强度 降低带电蛋白与反胶束极性基团的相互作用,并导致高离子强度下反胶束颗粒变小。 亲和反胶束萃取