药物分离与纯化技术提纲(自制).
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药物分离纯化技术嘿,朋友们!今天咱来聊聊药物分离纯化技术。
这玩意儿啊,就好比是在一堆乱糟糟的杂物里找出宝贝一样重要!你想想看,药物就像是一个大杂烩,里面有各种各样我们需要的有效成分,但也有好多杂质混在里面呢。
这时候,药物分离纯化技术就闪亮登场啦!它就像一个神奇的魔法师,能把那些我们真正想要的东西给变出来,把杂质统统赶跑。
比如说,有些药物成分就像调皮的小孩子,藏在角落里不愿意出来,这可咋办呢?那咱就得想办法把它们哄出来呀!用各种巧妙的方法,让它们乖乖地现身。
这过程可不简单,得有耐心,还得有技术。
有时候,就像是在大海捞针一样困难。
但咱可不能退缩,得鼓起勇气往前冲!咱得仔细研究,找到最合适的方法,把那一点点珍贵的成分给分离出来。
再打个比方,这药物分离纯化技术就像给药物做一次超级精细的“美容”。
把那些不好看的、多余的东西去掉,只留下最精华、最有用的部分。
让药物变得干干净净、漂漂亮亮的,这样才能更好地发挥作用呀!你说,要是没有这技术,那我们吃的药里面不就有好多乱七八糟的东西啦?那可不行,咱得对自己的身体负责呀!所以说,这药物分离纯化技术真的是太重要啦!而且哦,这技术可不是一成不变的。
它也在不断进步,不断创新呢!就像我们的生活一样,每天都有新的变化。
科学家们一直在努力,让这个技术变得越来越厉害,能分离出更纯、更好的药物成分。
你想想,以后我们吃的药效果越来越好,副作用越来越小,那得多棒啊!这可都得感谢药物分离纯化技术的不断发展呀!总之,药物分离纯化技术就是药物领域里的大功臣,没有它可不行!咱可得好好重视它,让它为我们的健康保驾护航!这可不是开玩笑的事儿,这是关乎我们每个人生命和健康的大事儿啊!所以啊,大家都要了解了解这个神奇的技术,说不定哪天就能派上大用场呢!。
药物分离与纯化技术
药物分离与纯化技术是制药工业中的一项重要技术,用于从复杂的混合物中分离出目标药物,并进一步提纯得到纯净的药物物质。
以下是一些常用的药物分离与纯化技术:
1. 萃取:利用溶剂选择性地从混合物中提取目标药物。
常用的溶剂有水、有机溶剂和液体萃取剂等。
2. 结晶:通过控制温度和溶剂浓度,使目标药物从溶液中结晶出来。
结晶可以得到纯度较高的药物晶体。
3. 洗脱层析:利用不同物质在固体表面的吸附特性,将混合物中的成分逐个洗脱分离。
常用的洗脱层析方法有凝胶层析、离子交换层析和亲和层析等。
4. 薄层层析:将混合物在薄层介质上进行分离,通过不同成分的迁移率差异实现分离。
常用的薄层介质有硅胶和氧化铝等。
5. 气相色谱:将混合物通过气相色谱柱,根据成分在固定相和移动相间的分配系数差异进行分离。
气相色谱常用于分析药物的化学结构和纯度。
6. 液相色谱:根据成分在固定相和移动相间的分配系数差异进行分离。
常用的液相色谱有高效液相色谱(HPLC)、反相液相色谱和离子对色谱等。
7. 脱色:通过活性炭吸附、凝胶吸附或化学反应等方法去除药物中的颜色杂质。
这些技术可以单独应用,也可以结合使用,根据药物的特性和分离纯化目标进行选择。
通过药物分离与纯化技术,可以得到高纯度的药物物质,提高药物质量和疗效,并确保药物的安全性和稳定性。
《药物分离与纯化技术》课程标准课程代码:B0301584课程类别:专业核心课程授课系(部):药品与环境工程学院学分学时:72一、课程定位与作用1.课程的定位:本课程是生化制药技术专业中的一门职业能力核心课程,必修。
分离与纯化技术是实现生物工程产业化的关键问题。
本课程结合生化制药技术的行业特点,对当前生物分离与纯化技术领域的大分子物质提取、分离及纯化技术、沉淀技术、浓缩技术、膜分离技术、生物反应器技术、各种色谱技术、各种电泳技术等做了较全面、较详细的阐述,并通过案例教学等方法培养学生科学而实际的思想方法,提高分析实际技术问题和因地制宜处理这些问题的能力,使之更加容易胜任生物技术产业中新产品和新工艺的开发,生产工艺过程技术管理和高技术生产岗位的实际技术工作。
2.课程的作用:通过本课程的学习,理解分离与纯化技术的基本分析方法;掌握分离与纯化的基础技术和设备;使学生具备从事药物生物分离纯化技术所必需的基本知识和基本技能,初步形成解决实际问题的能力,为将来从事本专业工作和继续学习打下一定基础;以行业和岗位需求为导向,以职业能力培养为课程教学重点和中心环节,充分体现职业性、实践性和开放性的要求。
二、课程目标通过《药物分离纯化技术》课程的学习,使学生具备分离纯化基本知识,为学习和掌握专业知识和职业技能打下基础。
1、知识目标1.掌握生物分离与纯化技术的主要原理和方法;2.掌握生物工程下游技术的一般过程,熟悉一些主要技术的方案设计与实际操作。
2、能力目标1.能够使学生依据产品要求,查询分离工艺,对产品的理化性质进行描述及分析;2.能够绘制产品提取工艺流程示意图;3.能够熟悉产品分离常用仪器的使用、维护及安全知识;4.熟练掌握常用分离纯化技术的基本原理、操作步骤及注意事项。
3、素质目标1.具有较好的吸收新知识和新技术的能力;2.具有较好分析和解决实际问题的能力;具有查找资料、文献获取信息的能力;分析、计划、实施和监控工作任务的能力。
中药提取分离纯化中草药提取液或提取物仍然是混合物,需进一步除去杂质,分离并进行精制。
具体的方法随各中草药的性质不同而异,以后将通过实例加以叙述,此处只作一般原则性的讨论.一、溶剂分离法:一般是将上述总提取物,选用三、四种不同极性的溶剂,由低极性到高极性分步进行提取分离。
水浸膏或乙醇浸膏常常为胶伏物,难以均匀分散在低极性溶剂中,故不能提取完全,可拌人适量惰性填充剂,如硅藻土或纤维粉等,然后低温或自然干燥,粉碎后,再以选用溶剂依次提取,使总提取物中各组成成分,依其在不同极性溶剂中溶解度的差异而得到分离。
例如粉防己乙醇浸膏,碱化后可利用乙醚溶出脂溶性生物碱,再以冷苯处理溶出粉防己碱,与其结构类似的防己诺林碱比前者少一甲基而有一酚羟基,不溶于冷苯而得以分离.利用中草药化学成分,在不同极性溶剂中的溶解度进行分离纯化,是最常用的方法。
广而言之,自中草药提取溶液中加入另一种溶剂,析出其中某种或某些成分,或析出其杂质,也是一种溶剂分离的方法。
中草药的水提液中常含有树胶、粘液质、蛋白质、糊化淀粉等,可以加入一定量的乙醇,使这些不溶于乙醇的成分自溶液中沉淀析出,而达到与其它成分分离的目的。
例如自中草药提取液中除去这些杂质,或自白及水提取液中获得白及胶,可采用加乙醇沉淀法;自新鲜括楼根汁中制取天花粉素,可滴人丙酮使分次沉淀析出。
目前,提取多糖及多肽类化合物,多采用水溶解、浓缩、加乙醇或丙酮析出的办法。
此外,也可利用其某些成分能在酸或碱中溶解,又在加碱或加酸变更溶液的pH 后,成不溶物而析出以达到分离。
例如内酯类化合物不溶于水,但遇碱开环生成羧酸盐溶于水,再加酸酸化,又重新形成内酯环从溶液中析出,从而与其它杂质分离;生物碱一般不溶于水,遇酸生成生物碱盐而溶于水,再加碱碱化,又重新生成游离生物碱。
这些化合物可以利用与水不相混溶的有机溶剂进行萃取分离。
一般中草药总提取物用酸水、碱水先后处理,可以分为三部分:溶于酸水的为碱性成分(如生物碱),溶于碱水的为酸性成分(如有机酸),酸、碱均不溶的为中性成分(如甾醇).还可利用不同酸、碱度进一步分离,如酸性化台物可以分为强酸性、弱酸性和酷热酚性三种,它们分别溶于碳酸氢钠、碳酸钠和氢氧化钠,借此可进行分离。
第一章绪论
1.药物分离与纯化过程分为机械分离与传质分离,机械分离针对非均相混合物,传质分离(物质传递)针对均相混合物,分为平衡分离过程与速度控制分离。
2.分离剂可以是能量或物质(质量)。
第二章药物分离纯化前的预处理技术
1.预处理的目的:将目的产物转移到易于分离的相态中(液相),同时除去大部分杂质,改变流体特性,利于后续分离。
2.药物成分的形成阶段只能获得含有目的药物成分的混合物,难以进行药物分离。
3.预处理主要完成任务:
(1)去除大部分可溶性杂质(阳离子、生物大分子)
(2)采用凝聚或絮凝技术,将胶体状态的杂质转化为易于分离的较大颗粒。
(3)改善料液的流动性,便于固液分离
(4)固液分离
(5)将胞内产物从细胞内释放出来
4.沉淀技术:
(1)高价离子:Ca2+、Mg2+、Fe3+
a影响离子交换
b对药物降解加速催化作用
(2)生物大分子(可溶性黏胶状物):蛋白、核酸、多糖
a粘度增大,影响固-液分离。
b乳化作用,吸附离子基团。
5.沉淀法去除杂质常用的方法:等电点沉淀法,变性沉淀法,盐析法,有机溶剂沉淀法,反应沉淀法。
6.等电点沉淀法原理:蛋白质是两性电解质,当溶液PH值处于等电点时,分子表面净电荷为0,双电层和水化膜结构被破坏,由于分子间引力,形成蛋白质聚集体,进而产生沉淀。
7.变性沉淀法原理:利用蛋白质、酶、核酸等生物大分子对某种物理或化学因素的敏感性差异,实现分离。
8.盐析法概念:在高浓度的中性盐存在下,蛋白质(酶)等生物大分子物质在水溶液中的溶解度降低,产生沉淀的过程。
9.盐析法影响因素:
(1)盐析剂的性质和加入量
(2)溶液的pH值
(3)蛋白类化合物的性质
(4)蛋白浓度
(5)温度
10.常用的凝聚剂:AlCl3·6H2O、Al2(SO43·18H2O(明矾)、
K2SO4·Al2(SO43·24H2O、FeSO4·7H2O、FeCl3·6H2O、ZnSO4和MgCO3等。
11.凝聚作用与絮凝作用的区别:凝聚作用是指某些电解质(凝聚剂)作用下,破坏胶体系统分散状态,而使胶体粒子聚集过程,而絮凝作用是通过架桥作用将许多微粒聚集在一起,形成粗大的松散絮团的过程。
12.助滤剂:具有一定刚性的颗粒或纤维状的固体。
13.常用助滤剂:硅藻土,珍珠岩,活性碳等。
14.细胞破碎方法
(1)机械法:高压均浆法(可大规模操作),珠磨法(可较大规模操作)、超声破碎法、X-press法
(2)非机械法:酶解法、化学渗透法、渗透压法、冻结融化法、干燥法。
15.高压匀浆法原理:细胞悬浮液在高压的作用下从阀座与阀之间的环隙高速喷出,每秒速度高达几百米,高速喷出的浆液又射到静止的撞击环上,被迫改变方向从出口管流出。
细胞在这一系列高速运动过程中经历了剪切、碰撞及由高压到常压的变化,从而造成细胞破碎。
第三章萃取技术
1.杠杆原理:
2.影响液液萃取的因素:被分离物质本身,萃取剂的选择及用量,操作条件(pH,温度,盐析),设备。
3.分配系数K↑ 被萃取组分在萃取剂中含量越高,萃取分离越易进行
4.选择性系数值的大小,说明溶萃取剂对原溶液中各组分的分离能力。
越大,越有利于萃取分离。
萃取操作中值均应大于1。
=1即没有分离效果,换言之,该溶剂不能用作原料液的萃取剂。
5.萃取剂的物理、化学性质:a密度,b界面张力,c黏度,d化学性质与其他
6.萃取剂的经济指标:价格便宜,来源方便,对环境污染小,便于回收(蒸馏,蒸发)等。
7.乳化是指一种以细小液滴的形式均匀分散在另一不相溶的液体生成的液体称为乳状液或乳浊液。
8.破乳化:(1)物理法:加热法,稀释法,吸附法。
(2)化学法:盐析
(3)顶替法
(4)转型法:加入表面活性剂——转型
(5)机械方法:过滤和离心,加速碰撞而聚集
9.萃取剂回收:单组分溶剂回收(简答蒸馏)低浓度溶剂回收(精馏)
10.浸取(固液萃取)是指用溶剂将固体物中的某些可溶组分提取出来,使之与固
体的不溶部分(或称惰性物)分离的过程。
11.浸取溶剂的影响:
(1)浸取溶剂的选择:
常用的浸取溶剂:水、乙醇、丙酮、乙醚、乙酸乙酯等。
(2)浸取辅助剂
常用的浸取辅助剂:酸、酸、表面活性剂
(3)浸取溶剂用量及浸取次数
(4)浸取溶剂的Ph值
12.浸取操作条件的影响:
(1)浸取温度
(2)浸出时间
(3)浸取压力
13.浸取方法:l.浸渍法2.煎煮法(有效成分溶于水、对湿热较稳定的药材)3.渗漉法(浓度梯度大,浸出效果好,溶剂用量少,适合贵重、含量低的药材浸出。
药材-粉碎-润湿-装填-浸啧-渗漉-滤过渗漉液-浓缩至规定浓度。
) 4.回流法5. 连续回流法
14.双水相的形成:两高分子化合物水溶液相互混合时,如两种被混合分子间,存
在空间排斥力,他们的线团结构无法相互渗透,则在达到平衡后就可能分成两相,形成双水相。
(分子量越大,分子间的作用力也越大)
15.双水相萃取过程主要包括:双水相的形成、溶质在双水相中的分配和两相的分离。
16.双水相萃取的特点:
①萃取操作条件比较温和;
②安全性能高,产品活性损失少,无有机溶剂残留、污染;
③易于放大,各种参数可按比例放大而产物收率并不降低,这是其他分离技术无
法比拟的。
④操作方便,设备投资小,操作简单;萃取体系具有较好的可调性;
⑤适合生物活性物质的萃取,(含水量高(70%~90%),适宜提取水溶性的蛋白质、酶等生物活性物质且不易引起蛋白质的变性失活;
17.影响双水相萃取的影响因素
①聚合物(类型、分子量、浓度)
②盐(种类、离子强度、浓度)
③被分离物质
④温度
⑤pH。