第5章-制药分离工程与设备.pptVIP

萃取过程及设备;干燥技术;

5.1制药分离工程概述

;进入21世纪，随着人类基因组工程取得巨大成就，生物技术步入了后基因组时代。蛋白质组学、药物基因组学、生物信息学和系统生物学研究蓬勃兴起，为生物技术的发展注入了巨大的生机和活力。

20世纪中国的制药工业得到了空前的发展，特别是20世纪90年代以来以每年20%左右的速度增长，使得制药工业逐渐成为国民经济的一个支柱产业。21世纪，由于人口增长、人口老龄化、经济增长等原因，制药工业将继续保持稳定增长的势头。另外，随着宇宙空间技术的发展，利用太空的特殊环境分离、提纯贵重药物的技术将进一步得到发展。;制药分离工程是利用中药化学、现代分离技术、工程学等原理对中药中有效成分的提取分离过程进行研究，建立适合于工业化生产的中药提取分离方法，是研究制药工业（过程）中中药分离与纯化的工程技术学科。制药分离工程是制药工程学的一个组成部分，属于中药现代化生产的关键技术。研究内容包括分离技术的基本原理、工艺流程、设备及应用等。

制药分离过程主要是利用待分离物系中的有效活性成分与共存杂质之间在物理、化学及生物学性质的差异进行分离。;由于在化学合成或生物合成后的产物中，除药物成分以外，常存在大量的杂质及未反应的原料，因此必须通过各种分离手段，将未反应的原料分离后重新利用，或将无用或有害的杂质去除，以确保药物成分的纯度和杂质或含量符合制剂加工的要求。对于中药而言，第一阶段得到的粗提物含有大量溶剂、无效成分或杂质，传统的工艺一般都需要通过浓缩、沉淀、萃取、离子交换、结晶、干燥等多个纯化步骤才能将溶剂和杂质分离出去，使最终获得的中药原料药产品的纯度和杂质含量符合制剂加工的要求。;

5.2萃取过程及设备

;萃取过程可包括简单的物理溶解和/或沉淀过程，这些过程也可通过化学反应产生。利用溶解度的不同，使混合物中的组分得到完全的或部分的分离的过程，称为萃取。在制药工业中，萃取是一个重要的提取和分离混合物的单元操作，因为萃取法具有：①溶剂萃取对热敏物质的破坏少，采用多级萃取时，物??浓缩倍数和纯化程度高，便于连续操作，容易实现自动控制；②分离效率高、生产能力大等一系列优点。现代制药工业的萃取过程引入了超临界流体萃取技术、超声波和微波萃取技术、双水相和反胶团技术以及生物酶促分离等新技术，相应的实验室及生产设备被开发出来，大幅度提高了药品的质量。;5.2.1.1萃取的概念

萃取是利用溶液中各组分在所选用的溶剂中溶解度的差异，使溶质进行液液传质，以达到分离均相液体混合物的操作。也就是利用物质在两种不互溶（或微溶）溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离。萃取是达到提取或纯化目的的一种操作。

5.2.1.2萃取的原理;5.2.1.3萃取的分类

若被萃混合物料都是液体，则此过程是液-液萃取；若被处理物料是固体，则此过程称为固-液萃取或浸取；如果是利用超临界流体来进行萃取，则称为超临界萃取。;5.2.2.1液-液萃取

（1）双水相萃取

（2）反胶团

5.2.2.2固液萃取

Fick扩散定律可用下式表示：

（1）超声波浸取

（2）微波浸取;;;（2）倾析式（或称卧螺式）离心机

;;;（3）混合澄清槽

（4）微分萃取设备

（5）应用实例;5.2.3.3超声波萃取设备及应用实例

（1）超声波强化提取装备

（2）连续化管道式超声波提取成套设备

（3）应用实例;（1）装有回流装置的改造型家用电器微波萃取设备（图5-19）

（2）专门的微波萃取设备

（3）中药微波萃取装置（图5-20）;;;5.2.4.1浸取设备及应用实例

（1）分类

浸取设备按其操作方式可分为间歇式、半连续式和连续式；按固体原料的处理方法，可分为固定床、移动床和分散接触式；按溶剂和固体原料接触方式，可分为多级接触型和微分接触型。

（2）间歇式浸取器;;;

5.3过滤和离心过程及设备

;5.3.1.1过滤的概念

过滤是固液混合物在推动力的作用下通过多孔介质的操作过程。过滤的推动力可以是重力、加压、真空或离心力。过滤操作有两类：滤饼过滤和深层过滤。

5.3.1.2过滤的原理

实现过滤必须具备的两个条件：

①具有实现分离过程所必需的设备；

②过滤介质两侧要保持一定的压力差

（推动力）。;5.3.1.3过滤介质

（1）按过滤原理分类

（2）按材质分类;5.3.1.4过滤设备及应用实例

（1）多功能过滤装置

（2）HEINKEL翻袋式离心机;5.3.2.1离心的概念

离心分离是通过离心机的高速运转，使离心加速度超过重力加速度成百上千倍，而使沉降速度增加，以加速药液中杂质沉淀并除去的一种方法。

5.3.2.2离心的原理

离心分离的基本原理是利用悬浮粒子与周围溶液间存在的密度差。根据斯托克斯定律，悬浮液中固体微粒的重力沉降速度为：

在离心场中，悬浮固体粒子的