第6章、溶剂萃取、双水相萃取和超临界萃取法

萃取过程原理及其在工业中的应用一、萃取过程原理原理：萃取是利用不同的物质在选定溶剂中溶解度的不同以分离混合物中的组分的方法。

注意：分离过程纯属物理过程。

一、萃取过程原理（一）液—液萃取过程原理及应用（二）双水相萃取过程原理及应用（三）超临界流体萃取过程原理及应用1、单级萃取原理：料液与萃取剂在混合过程中密切接触，让被萃取的组分通过相际界面进入萃取剂，直到组分在两相间的分配基本达到平衡。

然后静置沉降，分离成为两层液体。

单级萃取萃取率较低。

2.多级错流萃取原理：原料液F从第一级进入，依次通过各级与加入各级的溶剂Si进行萃取，获得萃余相R1，R2……。

末级引出的萃余相RN进入脱溶剂塔I脱除溶剂SR，获得萃余液RN′。

加入各级的溶剂S1，S2……分别与来自前一级的萃余相进行萃取，获得的萃取相E1，E2……分别从各级排出，通常汇集一起后进入脱溶剂塔II脱除溶剂SE，获得萃取液RE′。

回收的溶剂SR和SE一起返回系统循环使用。

系统还应适量加入新溶剂以补充系统溶剂的损失。

3.多级逆流萃取原理：原料液F从第一级进入，依次经过各级萃取，成为各级的萃余相，其溶质组成逐级降低，溶剂S从末级第N级进入系统，依次通过各级与萃余相逆相接触，进行萃取，使得萃取相中的溶质组成逐级提高，最终获得的萃取相E1和萃余相RN通过脱溶剂塔I、II脱除溶剂，并返回系统循环使用。

液液萃取在工业中的应用1、液液萃取在石油化工中的应用分离轻油裂解和铂重整产生的芳烃和非芳烃混合物用酯类溶剂萃取乙酸，用丙烷萃取润滑油中的石蜡以HF-BF3作萃取剂，从C8馏分中分离二甲苯及其同分异构体2、在生物化工和精细化工中的应用以醋酸丁酯为溶剂萃取含青霉素的发酵液香料工业中用正丙醇从亚硫酸纸浆废水中提取香兰素食品工业中TBP从发酵液中萃取柠檬酸3、湿法冶金中的应用用溶剂LIX63-65等螯合萃取剂从铜的浸取液中提取铜原理：当两种高聚物的水溶液相互混合时，两种被混合分子间存在空间排斥作用，使它们之间无法相互渗透，则在达到平衡时就有可能分成两相，形成双水相。

介绍你所知道的新型分离技术。

双水相萃取：双水相萃取是两种水溶性不同的聚合物或者一种聚合物和无机盐的混合溶液,在一的浓度下, 体系就会自然分成互不相容的两相。

被分离物质进入双水相体系后由于表面性质电荷间作用和各种作用力(如憎水键、氢键和离子键)等因素的影响, 在两相间的分配系数K 同, 导致其在上下相的浓度不同, 达到分离目的。

现在双水相萃取已被广泛用于蛋白质、酶、核酸、病毒、细胞、细胞器等生物产品的分离和纯化，并逐步向工业化生产迈进，展现了在食品工业、生物学研究和生物工程方面的巨大应用前景，将有力推动生物技术的发展。

利用聚乙二醇( PEG ) /磷酸盐双水相体系提取天然发酵物中的碱性木聚糖酶, 确定最佳体系是22% PEG6000, 10% K2HPO4和12% NaCl活性酶的产率可达98% 。

除此以外,在近几年的报道中双水相萃取已用于多种蛋白质和生物酶的分离, 如牛血清蛋白( BSA )、牛酪蛋白、β- 乳球蛋白、血清蛋白; α- 淀粉酶和蛋白酶、胆固醇氧化酶、脂肪酶、磷酸甘油酸激酶( PGK )和磷酸甘油醛脱氢酶( GAPDH )、葡糖淀粉酶、L- 天门冬酰胺酶等都在双水相体系中得到较好的分离。

β- 内酰胺类包括青霉素和头孢菌素, 是应用广泛的抗生素药物; 大环内酯类抗生素如:红霉素和乙酰螺旋霉素都利用ATPE 技术得到了较好的收率; 在多肽类抗生素中,用双水相体系对万古霉素的提取也得到了满意的结果。

双水相萃取技术的特点ATPE 作为一种新型的分离技术, 对生物物质、天然产物、抗生素等的提取、纯化表现出以下优势:(1)含水量高( 70% -90% ), 在接近生理环境的体系中进行萃取, 不会引起生物活性物质失活或变性;(2)可以直接从含有菌体的发酵液和培养液中提取所需的蛋白质, 还能不经过破碎直接提取细胞内酶, 省略了破碎或过滤等步骤;(3)分相时间短, 自然分相时间一般为5 m in -15 m in;(4) 界面张力小( 10- 7 -10- 4mN /m) , 有助于两相之间的质量传递, 界面与试管壁形成的接触角几乎是直角;(5)不存在有机溶剂残留问题, 高聚物一般是不挥发物质, 对人体无害;(6)大量杂质可与固体物质一同除去;(7)易于工艺放大和连续操作,与后续提纯工序可直接相连接,无需进行特殊理;(8)操作条件温和, 整个操作过程在常温常压下进行;(9)亲和双水相萃取技术可以提高分配系数和萃取的选择性。

生物制药工艺学名词: 10个20分；选择10个10分；填空10个20分；简答5个30分；论述2个20分。

第一章生物药物概述1.药.、生物药物、生物制品药物：用于预防、治疗或诊断疾病或调节机体生理功能、促进机体康复保健的物质, 有4大类：预防药、治疗药、诊断药和康复保健药。

生物药物．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．, ．综合应用生物与医学、生物化学与分．．．．: ．是利用生物体、生物组织、细胞或其成分子生物学、微生物学与免疫学、物理化学与工程学和药学的原理与方法进行加工、制造而成的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．一大类预防、诊断、治疗和康复保健的制品。

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．广义: 从动物、植物、微生物和海洋生物为原料等制取的各种天然生物活性物质以及人工合成或半合成的天然物质类似物；还包括生物工程技术制造生产的新生物技术药物。

医学生物制品：一般指：用微生物（包括细菌、噬菌体、立克次体、病毒等）、微生物代谢产物、动物毒素、人或动物的血液或组织等加工制成的预防、治疗和诊断特定传染病或其它有关疾病的免疫制剂, 主要指菌苗、疫苗、毒素、应变原与血液制品等。

《新生物制品审批办法》生物制品定义: 是应用普通的或以基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等生物技术获得的微生物、细胞及各种动物和人源的组织和液体等生物材料制备的, 用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。

2..基因重组药物（基因工程药物）与基因药物有什么区别？基因重组药物属于基因工程药物, 这类药物主要是应用基因工程和蛋白质工程技术制造的重组活性多肽、蛋白质及其修饰物。

而基因药物不是基因工程药物, 这类药物是以基因物质（RNA或DNA及其衍生物）作为治疗的物质基础, 包括基因治疗用的重组目的DNA片段、重组疫苗、反义药物和核酶等。

第二章生物制药工艺技术基础1.生化制药制备工艺的六个环节（1）原料的选择和预处理2）原料的粉碎（3）提取: 从原料中经溶剂分离有效成分, 制成粗品的工艺过程。

双水相萃取和超临界萃取的方法与特点专业生物工程092课程酶工程老师王明力学生吴志洪学号 09081103422012年12月25日双水相萃取和超临界萃取的方法与特点摘要：双水相萃取技术是一种高效温和的新分离技术，它与传统的萃取及其它分离技术相比具有操作条件温和、处理量大、易于连续操作等优点，从而使其能广泛应用于生物分离工程中。

同时文章简要介绍了超临界流体萃取的基本原理和特点及其应用，其中超临界CO2萃取是最常用的.随着研究的深入和认识的加强，超临界流体技术作为一项可持续的绿色工艺，将具有广泛的应用前景。

关键词：双水相萃取超临界流体萃取Abstract: Phasepartitioning technology is a kind of high efficient mild new separation technique ，and the traditional extraction and other separation technology compared with mild conditions, large quantity of operation, easy for operation, which makes its advantages such as extensively applied in biological separation engineering.And his article introduces the basic principle of supercritical fluid extraction and it,s application ,The supercritical CO2extraction is the most commonly used.With the deepening of research and understanding of the strengthen, supercritical fluid technology as a sustainable green technology, has a broad prospect of application.Keywords:aqueous two-phase extraction supercritical fluid extraction1 双水相萃取的原理及特点1.1双水相萃取技术的原理图1 PEG/ Dextran体系的相图1.2双水相萃取技术的特点双水相萃取与水—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。

五种溶剂提取法的名词解释一、概述溶剂提取法是一种常见的化学分离技术，通过选择合适的溶剂，使需要提取的物质在其中溶解，然后与其他不需要的成分分离。

下面将介绍五种常用的溶剂提取法及其名词解释。

二、浸提法浸提法是一种简单直接的溶剂提取法。

它通过将待提取物放入溶剂中进行浸泡，使待提取物的有机成分溶解并迁移到溶剂中，从而实现提取的目的。

浸提法适用于天然产物的提取，如植物中的有效成分提取等。

三、萃取法萃取法是一种基于分配系数原理的溶剂提取法。

它利用两个不相溶的溶剂相接触并形成两个相，待提取物在两个相之间按其溶解度分配。

通常情况下，有机物更易溶于有机溶剂，无机物更易溶于水相。

因此，利用萃取法可以实现有机物或无机物的提取。

萃取法可应用于环境样品中有机污染物的提取等实际问题。

四、溶液吸附法溶液吸附法是一种使用吸附剂将目标物从溶液中吸附出来的溶剂提取法。

该法将吸附剂与待提取物的溶液接触，待提取物会在吸附剂表面吸附，随后通过洗脱等步骤将其从吸附剂上解吸下来。

溶液吸附法常用于固相萃取等分离纯化过程中。

五、热煮法热煮法是一种通过将固体样品与溶剂一起煮沸进行提取的溶剂提取法。

在热煮过程中，样品中的目标物会溶解到溶剂中，然后通过过滤或离心等步骤将溶液分离出来。

热煮法适用于不易溶解的样品，如一些粘稠物质的提取等。

六、超临界流体萃取法超临界流体萃取法是一种利用超临界流体作为溶剂进行提取的高效提取方法。

超临界流体通过调节温度和压力，使其达到超临界状态，具有类似气体和液体的性质，能够与待提取物发生较强的相互作用。

超临界流体萃取法在制药工业、环境分析等领域有广泛应用。

七、结论通过对五种溶剂提取法的名词解释，我们可以了解到它们在实际应用中的特点和适用范围。

浸提法是一种简单直接的提取方法，适用于天然产物的提取；萃取法基于分配系数原理，可用于有机物或无机物的提取；溶液吸附法通过吸附剂将目标物从溶液中吸附出来；热煮法适用于不易溶解的样品；超临界流体萃取法以其高效性受到越来越多的关注。