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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。
药物分离纯化的一般工艺流程英文回答：Drug separation and purification is a crucial step in the pharmaceutical industry to obtain pure and high-quality drugs. The general process involves several stages,including extraction, filtration, chromatography, and crystallization.Extraction is often the first step in drug separation.It involves the transfer of the target compound from theraw material to a suitable solvent. This can be achieved through various techniques such as maceration, percolation, or Soxhlet extraction. For example, in the extraction of natural products from plants, the plant material is soakedin a solvent, and the target compound is dissolved into the solvent while unwanted impurities are left behind.Filtration is another important step in drug separation. It is used to separate solid particles from a liquid or gasmixture. Filtration can be performed through different methods such as gravity filtration, vacuum filtration, or membrane filtration. For instance, in the production of antibiotics, the fermentation broth is filtered to remove microbial cells and other solid impurities.Chromatography plays a significant role in drug separation and purification. It is a technique that separates the components of a mixture based on their different affinities to a stationary phase and a mobile phase. There are various types of chromatography, including liquid chromatography (LC), gas chromatography (GC), and high-performance liquid chromatography (HPLC). For example, in the separation of enantiomers, chiral chromatography is commonly used to separate the mirror-image isomers.Crystallization is often the final step in the drug separation process. It involves the formation of pure crystals from a solution or melt. By controlling the temperature and solvent conditions, impurities can be excluded, and a highly pure drug crystal can be obtained. An example of crystallization is the production of aspirin,where salicylic acid is dissolved in ethanol and then cooled to form pure aspirin crystals.In conclusion, the general process of drug separation and purification involves extraction, filtration, chromatography, and crystallization. These steps are essential in obtaining pure and high-quality drugs. Each step has its own significance and contributes to the overall success of the separation process.中文回答：药物的分离纯化是制药行业中的关键步骤，旨在获得纯净且高质量的药物。
药物分离与纯化技术主要教学内容和要求下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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药物分离纯化技术
药物分离纯化技术是指将混合物中的目标药物分离出来，并进行纯化的过程。
常用的药物分离纯化技术包括以下几种：
1. 薄层色谱（TLC）：将混合物样品沿着薄层分离材料上均匀涂敷，然后用溶剂在材料上上升，通过不同药物的分区系数和吸附作用，将药物分离出来。
2. 柱层析：将混合物样品加入到柱层析柱中，利用不同药物在固定相和流动相间的分配系数和吸附作用，使药物在柱中分离。
3. 溶剂萃取：利用不同药物在不同溶剂中的溶解度差异，通过多次萃取步骤将目标药物从混合物中分离出来。
4. 结晶分离：选择适当的溶剂和结晶条件，将目标药物从混合物中结晶出来，然后通过过滤或离心分离固体药物。
5. 膜分离技术：利用膜的分子筛选性能，通过溶质在膜上的迁移速率差异将药物分离出来。
6. 超滤技术：通过膜的筛选作用，去除混合物中的大分子物质，将目标药物分离出来。
7. 蒸馏技术：利用混合物中不同成分的沸点差异，将目标药物通过升温、蒸发然后冷凝的方式分离出来。
以上只是一些常见的药物分离纯化技术，具体应根据不同药物的特性和需求选择合适的方法。
我们使用精纯层析这一术语描述在生物制药生产的最后阶段去除少量杂质的过程。
本
文介绍精纯步骤设计过程中应考虑的因素，从基本问题到面临的典型挑战，均有涉及。
什么是精纯层析，何时需要使用精纯层析？
在生物制药生产的下游生物工艺阶段，层析捕获的第一步是将产品与大部分杂质（例
如细胞培养基组分和蛋白酶）分离开来。
第二步是精纯层析，即去除剩余杂质，获得
更高纯度的目标分子（图 1）。
减少杂质最高效的办法是在开始纯化时尽可能地采用亲和步骤作为捕获的第一步。
在
单克隆抗体生产中，蛋白 A 亲和层析是广泛采用的捕获步骤。
经过该第一步纯化后，
纯度可以达到 95% 以上，这意味着只需进行有限的精纯即可进入最终的配制步骤。
但是，大部分涉及抗体相关产品（mAb、双特异性抗体、Fab 片段）及其他重组蛋白的工艺在捕获步骤完成后，都需要至少两个精纯步骤。
对于部分其他类型的分子，有时可能无法获得所需的亲和层析溶液。
目前尚无令人满
意的溶液可去除纯化后所有的痕量标签蛋白，因此生物制造中基本不考虑采用标签蛋
白质纯化。
如果无法获得目标分子纯化所需的亲和层析溶液，应设计第二步纯化以去除大部分工
艺和产品相关杂质，例如高分子量 (HMW) 杂质、宿主细胞残留蛋白 (HCP) 和 DNA。
如果捕获步骤不采用亲和层析，则捕获与最终精纯步骤之间的步骤也可称为“中度纯化”（图 1）。
天然药物的分离与提纯技术随着人们对健康关注度的提高，天然药物的利用率也越来越高。
但是，天然药物本身含有大量复杂的化学成分，其中有效成分只占一小部分，而在药物中还可能含有不良成分，如有毒物质、杂质等。
因此，天然药物的分离与提纯技术显得尤为重要。
本文将从天然药物的分离、提纯方法以及技术的应用等方面进行探讨。
一、天然药物的分离方法天然药物中含有多种化学成分，如活性成分、其他生物性成分和无机物等。
为了分离出有效成分，分离方法具体分以下几种：1.萃取法萃取是利用溶剂对样品中的有效成分进行萃取的方法，其特点是操作简单、成本低，但提取效率低、有毒有害物质残留、对环境污染较大等缺点。
常用的溶剂有丙酮、甲醇、乙醚、二硫化碳等。
2.蒸馏法蒸馏法是利用溶剂热汽化的温度比较高，可以分离出不同沸点的成分，其优点是提取效率高，但是对于易揮发、不稳定或高沸点化合物，则不太适用。
同时，蒸馏也会破坏某些化学物质的结构，导致有些成分无法被分离出来。
3.色谱法色谱法是基于不同物质成分之间在某种特定固相材料上的不同亲和性而进行分离的方法。
根据所使用的固相材料，色谱法可分为表面吸附、离子交换、气相等各类。
这种方法能够有效地分离细微的成分，具有高效、精确的优点。
常用的色谱材料包括硅胶、C18高效液相色谱柱等。
4.电泳法电泳法是利用电场对带电粒子进行运动的方法，该方法有效地分离出不同的化学成分，同时还可区分它们之间的差异。
这种方法可以应用于几乎所有种类的化学物质，其对于多糖、核酸等生物大分子的分离具有独特的优势。
二、天然药物的提纯方法天然药物的分离只是将有效成分从混合溶液中分离出来，而提纯则是对有效成分进行纯化。
天然药物的提纯方法与分离方法类似，可以采取蒸馏、结晶、净化以及色谱等方法。
1.结晶法结晶法是利用物质在特定温度下的溶解度不同从而进行分离的方法，其中关键是要选择正确的溶剂，并加强溶液的搅拌，以促使晶体快速长大，在结晶过程中选择合适的温度进行控制，使产品成分纯净。
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。
药物分离与纯化问题集问题1: 为什么药物分离与纯化是重要的？药物分离与纯化是药物研发过程中非常关键的一步。
通过分离和纯化药物，可以去除杂质，提高药物的纯度和质量。
同时，分离和纯化还可以帮助确定药物的结构和活性，并确保药物的稳定性和可靠性。
因此，药物分离与纯化对于药物研发和生产具有重要意义。
问题2: 药物分离的方法有哪些？常见的药物分离方法包括但不限于以下几种：1. 色谱法：包括气相色谱法（GC）、液相色谱法（HPLC）等。
2. 薄层色谱法：利用吸附剂或离子交换剂将混合物分离。
3. 结晶法：通过溶液结晶、晶体生长等方法将药物分离。
4. 蒸馏法：基于物质的挥发性差异，利用蒸馏过程分离药物。
5. 萃取法：通过选择性溶解将药物从混合物中提取出来。
问题3: 药物纯化的方法有哪些？药物纯化的方法主要取决于药物的性质和所需纯度。
以下是一些常用的药物纯化方法：1. 结晶纯化：通过溶液结晶再结晶的方式，去除杂质，提高药物纯度。
2. 过滤纯化：使用适当的过滤介质，将杂质分离出去。
3. 色谱纯化：利用吸附剂或离子交换剂进行色谱过程，去除杂质。
4. 活性炭吸附纯化：利用活性炭吸附杂质，实现药物的纯化。
5. 离心纯化：通过离心分离，去除悬浮在溶液中的杂质。
问题4: 如何选择适当的药物分离与纯化方法？选择适当的药物分离与纯化方法需要考虑以下几个因素：1. 药物的物化性质：包括溶解度、相对分子质量、挥发性等。
这些性质将指导选择合适的分离和纯化方法。
2. 纯度要求：确定所需达到的药物纯度水平，以便选择相应的分离和纯化方法。
3. 工艺可行性：考虑实际生产中的设备、操作和成本等可行性因素，选择适合工艺的分离和纯化方法。
综上所述，药物分离与纯化是药物研发过程中至关重要的一步。
它可以提高药物的纯度和质量，并确保药物的稳定性和可靠性。
选择适当的分离与纯化方法应基于药物的性质、纯度要求和工艺可行性等因素的综合考虑。
硕士学位课程考试试卷考试科目：天然药物的分离与纯化考生姓名：邱诗春考生学号：***********学院：生物工程学院专业：生物学考生成绩：任课老师(签名)考试日期：20 11 年11 月 5 日午时至时姜黄中天然药物的分离与纯化摘要：姜黄素是姜黄属植物中的主要活性成分，具有抗癌、抗氧化、抗炎、清除自由基、抗微生物以及对心血管系统、消化系统等多方面药理作用，有较好的临床应用价值和研发潜力。
随着提取分离纯化技术的发展，目前有多种方法从植物中提取并分离姜黄素。
本文对近年来研究姜黄素的酶法、渗漉法、水杨酸钠法、超临界CO2 萃取法、超声提取法及微波提取法等提取方法；大孔树脂吸附法、聚酰胺吸附法、活性炭色谱法、硅胶柱色谱法、乙酸沉淀法等分离纯化方法进行综述，为进一步开发利用姜黄素提供依据。
关键字：姜黄素；提取；分离Abstract: Curcumin is one of the major active ingredients in plants of Curcuma L. and has many pharmacological effects, such as: anti-cancer, anti-oxidant, anti-inflammatory, free radical scavenging, and anti-microbial effect in the cardiovascular system and digestive system, and so on. It has better clinical application and developping potential of new drug. With the development of extraction and isolation technology, there are many ways to extract and isolate curcumin from plants. The recent studies of curcumin extraction methods, i.e. enzyme method, percolation method, sodium salicylate method, supercritical CO2, ultrasonic extraction and microwave extraction. Separation methods, i.e. polyamide adsorption, macroporous resin adsorption, polyamide adsorption, activated carbon chromatography, silica gel column chromatography and acid-precipitation method are reviewed to provide the basis evidence for further utilization of curcumin.Key words：curcumin; extraction; separation姜黄（Curcuma longa）为多年生草本植物，其性味辛、苦、温，入心、肝、脾经，可行气破瘀，通经止痛，并且还有助消化特性，可以作为调味品、天然色素、天然染料，近年来因其具抗肿瘤、抗炎、抗氧化[1,2]等活性而倍受关注．姜黄中的活性成分主要为姜黄色素类及姜黄挥发油类化合物．姜黄色素是以姜黄素为主的一种黄色略带酸性的二苯基庚烃物质的统称，是自然界中极为稀少的二酮类有色物质，主要包括姜黄素(C21H20O6，分子量368，约占70％)、脱甲氧基姜黄素(C20H18O5，分子量338，约占15％)和双脱甲氧基姜黄素(C19H16O4，分子量308，约占10％)，及四氢姜黄素、脱甲氧基四氢姜黄素、双脱甲氧基四氢姜黄素．由于姜黄素分子中含有多个双键、酚羟基及羰基等，故其化学反应较强[3]．姜黄色素的热稳定性较好，不受Zn2+、Cu2+等金属离子影响，苯甲酸钠、碳酸钠可使姜黄色素的吸收峰有一定程度的增加，对其稳定性具有保护作用．但遇Fe3+等金属离子可氧化破坏姜黄色素分子中的双键，且可与苯环上的酚羟基作用而变性．研究表明，姜黄素对人畜几乎无毒[4]，其着色力比所有合成色素、天然色素都强．它的着色力是柠檬黄、日落黄的3~4倍，但姜黄色素耐光性较差，见光易分解姜黄为姜科植物姜黄的干燥根茎。
1.姜黄及其种植分布姜科(Zingiberaceae)姜黄属(Curcuma L.)植物约有60余种，分布较广，盛产于东南亚和澳大利亚北部，喜马拉雅海拔4000米的高山亦有分布。
我国有16种，主产于四川、广东、广西、云南、福建、贵州、湖南、台湾等地[5]，其中主要有5种：温郁金、姜黄、莪术、桂莪术和川郁金，其根茎作为中药材莪术、郁金或姜黄应用于临床。
入药部位郁金多为块根，莪术主要为主根茎，而姜黄主要为侧根茎和块根。
均具有破疲、行气、消积和止痛的功效;还有抗癌、抗早孕、抗凝血、抗氧化和保肝等活性。
姜黄为多年生草本植物，不耐寒，喜冬季温暖、夏季湿润环境，抗旱能力差，生长初期宜半阴，生长旺盛期需充足阳光。
土壤宜肥沃，保湿力强。
株高可达1米，根茎具多数圆状或指状分枝，形似姜，红黄色，断面鲜黄色。
冬季或早春挖取根苹，洗净煮或蒸至透心晒干。
2.姜黄的成分及理化性质根据药典的记载，姜黄的化学成分主要为姜黄色素和姜黄挥发油类化合物，另外还有油树脂、糖类、甾醇类、多肽类、脂肪酸等。
姜黄色素是以姜黄素为主的一种黄色略带酸性的二苯基庚烃物质的统称, 是大自然中极为稀少的二酮类有色物质。
主要包括姜黄素(约占70% )、脱甲氧基姜黄素(约占15% ) 和双脱甲氧基姜黄素(约占10% ) , 及四氢姜黄素、脱甲氧基四氢姜黄素、双脱甲氧基四氢姜黄素等。
姜黄色素的结晶是橙黄色粉末, 有特殊的芳香气味, 熔点为179～182℃, 易溶于冰醋酸、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、丙二醇和碱性溶液, 微溶于水。
在酸性和中性溶液中显黄色, 在pH值大于9 的碱性溶液中显红色。
姜黄色素的热稳定性较好, 不受Zn2+、Cu2+等金属离子影响, 苯甲酸钠、碳酸钠可使姜黄色素的吸收峰有一定程度地增加, 对其稳定性具有保护作用。
但姜黄色素耐光性较差, 见光易分解, Fe3+等金属离子可氧化破坏姜黄色素分子中的双键, 且可与苯环上的酚羟基作用而使其变性。
因此姜黄色素应避免与铁器接触, 同时在运输、贮存和使用过程中注意避光、避高温。
姜黄油主要成分为姜黄酮、去氢姜黄酮、水芹烯、柠檬烯、樟脑、莪术酮、莪术醇、莪术二酮、莪术烯醇、姜黄烯、姜烯及按油精等[6]。
经研究发现，挥发油中的活性成分我术醇与羲二酮具有抗癌活性[7]。
挥发性成分主要为单菇类及倍半菇类化合物及其衍生物，倍半菇类化合物的百分含量高于单菇类化合物的百分含量[8]。
3.现代药理作用目前世界上许多国家在新药开发方面都希望于天然药物，将其作为药物发现和发展的先导来源[9]，天然植物药己成为世界药物市场上一个重要的组成部分。
姜黄的药用研究突破了中医破气、行血、止痛的传统功效，其药用价值进一步拓展到现代医学的各个领域。
大量研究证明，姜黄素具有抗氧化、抗炎、抗癌、清除自由基、抗微生物以及保护心脑血管系统、调节消化系统功能等多方面药理作用[10-14]，尤其在抗癌、抗感染和抗病毒等方面，姜黄已经表现出巨大的发展潜力。
4.姜黄素的提取提取姜黄素的方法多种多样，在工艺流程上各有特色，主要有酶法、渗漉法、酸碱提取法、水杨酸钠法、超临界CO2 萃取法等。
4.1酶法董海丽等[15]应用纤维素酶、果胶酶组成的复合酶将姜黄细胞壁及细胞间质中的纤维素、半纤维素等物质降解，引起细胞壁及细胞间质结构发生局部疏松、膨胀、崩溃等变化，从而提高有效成分提取率；然后升温，用碱水提取姜黄素。
该法与传统浸提工艺相比,姜黄素的收率提高了8.1%。
实验确定的提取工艺为：酶解温度50 ℃、pH 值4.5、提取时间120 min，酶的质量浓度0.35 mg/ml。
但是在目前情况下，酶的反应条件及碱提取条件控制都制约了本法在生产中的推广应用。
4.2渗漉法在常温或中高温条件下，用70%～80%的乙醇提取姜黄素，采用浸提法、渗漉法等，并可使用超声波、微波、表面活性剂等辅助萃取。
尤本明等[16]进行了渗漉法提取姜黄素及正交试验优化大孔树脂分离工艺研究。
用9倍体积的70%乙醇，以3 ml/min 渗漉为最佳提取工艺；利用D-101大孔树脂纯化姜黄素工序中调节液pH 值为7.0，用80%乙醇以4 ml/min 洗脱为最佳分离工艺。
渗漉法提取和大孔树脂分离获得姜黄素的工艺简便、实用、经济，适用于小量生产。
醇提法提取率较高、工艺简单，反应条件易于控制，容易在生产中推广应用。
4.3酸碱法宋长生等[17]利用姜黄素中的酚羟基易溶于碱的原理，用一定浓度的NaOH 溶液从姜黄中提取姜黄素，然后用稀盐酸调节pH 值，使姜黄素析出，得粗品。
并通过正交试验对提取工艺进行了研究，重点考察了投料量、浸取温度、浸取时间、NaOH溶液的质量浓度对姜黄素提取率的影响。
最佳工艺条件为：投料量10 g、浸取温度20℃、浸取时间28 h、NaOH 溶液的质量浓度10 mg/ml，姜黄素的提取率为3.13%，总姜黄素的质量分数为95.44%。
4.4水杨酸钠法刘新桥等[18]用分光光度法，以总姜黄素的量为指标，考察了从姜黄中提纯总姜黄素的3 种不同方法。
结果水杨酸钠法所得样品中姜黄素的量最高为92.5%，其次为酸碱法74.0%，最低为活性炭法51.2%。
酸碱法虽然成本较低，但总姜黄素容易在碱性条件下分解，分解速度从pH 值7.45 开始随着碱性的增强急剧上升，pH 值到10.2 时达到最大，故在生产过程中难解决总姜黄素的分解问题。
活性炭吸附法提取的总姜黄素的量和转移率都较低，因为活性炭对总姜黄素吸附能力太强不易洗脱。
采用水杨酸钠法提取总姜黄素所得产品质量分数最高，为较优纯化方法。
水杨酸钠法操作简单，对设备要求不高，水杨酸钠可重复使用，生产成本低廉，而且制备的总姜黄素质量较好，是一种值得推广的方法。
4.5超临界CO2萃取法张丽等[19]通过单因素试验和正交试验相结合的方法对超临界CO2流体萃取姜黄中姜黄素的工艺条件进行了研究，并采用高效液相色谱（HPLC）法测定姜黄素的量，筛选出超临界CO2 萃取姜黄素的最佳条件为：萃取压力25 MPa，萃取温度55 ℃，采用无水乙醇作为夹带剂、用量为35%，萃取时间为5 h，CO2 流量3.5 L/min。
