分离工程中重要分离技术的进展与展望

中药有效成分提取分离新技术的研究进展提取是中药制剂生产过程中最基本、最重要的环节之一，以下是搜集整理的一篇探究中药有效成分提取新技术的，供大家阅读参考。

摘要：综述超临界流体萃取、微波辅助萃取、超声辅助提取、酶工程技术、动态连续逆流提取及动态循环阶段连续逆流提取、半仿生提取、新型吸附剂电泳、超高效液相色谱(UPLC)、高分离度快速液相色谱(RRLC)和超快速液相色谱(UFLC)、高速逆流色谱、超临界流体色谱、亲和色谱、分子烙印亲和色谱、免疫亲和色谱、生物色谱、分子生物色谱、细胞膜色谱、多维组合色谱、萃取与色谱技术联机耦合、大孔树脂吸附分离、膜分离、分子蒸馏技术及双水相萃取等新技术在中药有效成分提取分离中的研究进展。

�关键词：中药;有效成分;提取分离;新技术;进展中药的化学成分十分复杂，含有多种有效成分，提取其有效成分并进一步加以分离、纯化，得到有效单体是中药研究领域中的一项重要内容。

从天然产物中分离有效成分，并发展新药和寻找先导化合物是药物开发的重要内容。

近年来，在中药有效成分提取分离方面出现了许多新技术、新方法，已显示极大的应用前景，使中医药工业更加生机盎然。

以下笔者将这些新技术的进展作一简要介绍：1 中药有效成分提取新技术的进展提取是中药制剂生产过程中最基本、最重要的环节之一，提取的目的是最大限度地提取药材中的药效成分，避免药效成分的分解流失和无效成分的溶出。

随着现代化工工程技术的迅猛发展，一些现代高新技术不断被应用到中药生产中来，大大促进了中药产业的发展，使中药制药工业技术水平上升了一个新的高度。

1.1 超临界流体萃取技术(supercritical fluid extraction，SFE)SFE是一种以超临界流体代替常规有机溶剂，对目标成分进行萃取的新技术。

以CO2为流体的超临界萃取技术在天然药物提取分离中得到广泛的应用，超临界状态下的CO2的极性与正己烷相似，所以最适合用于溶解亲脂性、低沸点的物质，如挥发油、烃、酯、内酯、醚及环氧化合物等，是目前解决中药制药工业中挥发性或脂溶性有效成分提取分离的有效方法，有很强的实用性。

生物产品分离纯化的一般工艺流程1.生物材料的来源及选择生物产品的种类繁多，如氨基酸及其衍生物、蛋白质、酶、核酸、多糖、脂类等。

各种生物物质主要来源于它们广泛存在的生物资源中，包括天然的生物体及其器官、组织以及利用现代生物技术改造的生物体等，归纳起来主要有以下几种:①植物器官及组织植物器官及组织中含有很多活性成分，我国药用植物种类繁多，从天然植物材料中寻找和提取有效生物药物已逐渐引起爪视，品种逐年增加。

此外，转基因植物可产生大览的以传统方式难以获得的生物物质。

②动物器官及组织以动物器官和组织为原料可制备多种生物制品，从海洋生物的器官和组织中获取生物活性物质是目前研究的热点和重要的发展趋势。

③血液、分泌物及其他代谢物人和动物的血液、尿液、乳汁，以及胆汁、蛇毒等其他分泌物与代谢产物也是生物物质的正要来源。

④微生物及其代谢产物微生物种类繁多，其代谢产物有1300多种，应用前景广泛。

以微生物为资源，除了可生产初级代谢产物如奴荃酸、维生索外，还可生产许多次级代谢产物如抗生素等。

⑤动植物细胞培养产物细胞培养技术的发展使得从动物细胞、植物细胞中获得有较高应用价值的生物物质成为可能，且发展迅速，前景广阔。

选择生物材料主要根据实验的目的而定。

从工业生产角度来考虑，首先是材料来源丰富、含量高、成本低。

有时材料来源丰富但含最不高，或者材料来源、含量都很理想，但材料中杂质太多，分离纯化手续十分烦琐，以致影响质量和收率，反不如含量低些但易于操作获得纯品者。

因此，必须根据共体情况，抓住主要矛后而决定取舍.如果为了科学实验和某种特殊需要，例如从某种材料或某一生物品种中寻找某种未知物质，选材时则无需全面考虑上述问题，只要能达到实验目的即可。

2.分离纯化的一般工艺流程由于工业生物技术产品众多，原料广泛，性质多样，用途各异，且对产品质量与纯度的要求也可以是多方面的，因而其分离纯化技术、生产工艺及相关装备也是多种多样的。

大多数生物产品的分离纯化过程按生产过程的顺序大致可分为四个类似步骤，即预处理与固液分离、提取(初步纯化)、精制(高度纯化)和成品制作，具体流程见图1-3。

蛋白质分离技术的发展及意义引言：蛋白质是生物体中最重要的基础分子之一，对于生命活动起着不可替代的作用。

蛋白质分离技术的发展可以追溯到19世纪末20世纪初，随着生物学和生物化学研究的深入，蛋白质分离技术也随之不断发展。

本文主要介绍了蛋白质分离技术的发展历程及其在科学研究和应用领域中的意义。

一、蛋白质分离技术的发展历程1.经典的分离技术：最早期的蛋白质分离技术主要是通过溶液的物理化学性质进行分离，如共沉淀法、浓缩法和盐析法等。

这些方法简单易行，但分离效果有限，只能分离出少量的重要蛋白质。

2.电泳技术的发展：20世纪50年代，琼斯等人首次利用凝胶电泳技术分离蛋白质，标志着蛋白质分离技术的重大突破。

随后，人们陆续发展出了多种不同类型的电泳技术，如凝胶电泳、等电聚焦电泳和二维电泳等。

这些电泳技术不仅可以分离蛋白质，还可以从复杂的混合物中分离出不同电点或分子量的蛋白质。

3.亲和层析技术的出现：20世纪60年代，罗尔夫和鲍尔等人首次提出了亲和层析技术，该技术根据蛋白质与亲和树脂之间的特异性结合进行分离。

亲和层析技术具有高效、灵敏、特异性强等优点，成为了蛋白质分离技术中的重要方法。

4.质谱技术的应用：20世纪80年代以后，质谱技术开始得到广泛应用，特别是质谱与分离技术相结合，进一步提高了蛋白质的分离和鉴定能力。

如基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）和液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）等技术的出现，使得蛋白质分离技术的分辨率和准确性大大提高。

二、蛋白质分离技术的意义1.生命科学研究：蛋白质是生命的重要组成部分，研究蛋白质的分离和功能可以深入了解生物体的结构和生理过程。

蛋白质分离技术可用于鉴定蛋白质的种类、数量和分子量，从而揭示蛋白质的功能和相互作用关系。

通过蛋白质分离技术，研究人员可以挖掘出分离和鉴定妨碍细胞生长和发育的病理因素，并为疾病的治疗提供新的靶点和方法。

2.药物研发和生物医药产业：蛋白质分离技术在药物研发和生物医药产业中起着重要的作用。

新型分离技术的研究进展分离技术作为化学、制药、材料科学等领域中最为重要的技术之一，一直以来都受到广泛关注。

在过去的几十年中，各种新型的分离技术不断涌现，极大地提高了产品的纯度和品质。

本文将探讨目前新型分离技术研究的最新进展。

I. 传统分离技术的缺陷在传统的分离技术中，传统溶剂萃取、膜分离、结晶分离技术等是常用的分离方法。

但是这些方法也有着很多的缺陷。

例如：(1) 使用易燃、易挥发的有机溶剂可能会引起安全隐患，且污染环境。

(2) 传统膜分离技术的膜通常寿命较短，容易受到受污染的影响从而降低分离效果。

(3) 结晶分离技术必须要求物质有结晶性，而且耗时较长。

这些缺陷都对传统分离技术的应用产生了很大的制约。

II. 近年来，一些全新的分离技术出现了，它们正在逐渐取代传统的分离技术，成为应用领域的新宠。

目前，新型分离技术主要包括：(1) 超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术是利用超临界流体优异的溶解性能进行分离的一种新型技术。

它主要利用压力和温度对气态或液态物质进行临界点之上的处理，使其成为具有高扩散能力的超临界流态物质，并使其保持临界点以上的特异性质。

超临界流体萃取技术的主要特点是：无毒、无污染、高效率、易于操作。

与其他技术相比，它具有化学可控性好、分离效果高等优点。

在某些领域，如材料科学、化学工程等领域，已经被广泛应用。

例如，将它应用于石油提炼可大大降低污染和能源消耗。

(2) 嵌段共聚物膜分离技术嵌段共聚物膜分离技术是一种可控结构的膜，它在表面上具有多种特定的化学官能团。

这种结构在分离过程中能够选择性地吸附一些物质，达到分离效果。

该技术的优点是反应时间短、效率高、选择性好，并且可以在极端条件下工作，如高温、高浓度、高压等环境下。

该技术已经在水处理、有机物质回收等领域中被广泛应用。

(3) 金属有机骨架材料分离技术金属有机骨架材料是一种由有机配体与中心金属离子桥接形成的多孔材料。

它的优点是具有大孔径、大比表面积、氨基、羧基等基团，并具有很好的化学可控性。

膜分离技术的应用及发展趋势摘要：综述膜分离技术的分离机理、特点、种类，介绍国内外膜分离技术的研究进展及其在各个领域的应用现状，同时指出该技术存在的问题，提出选用更佳的膜材料以及多种膜分离技术联用是其今后的发展方向。

关键词：膜分离技术；微滤；超滤；纳滤；生化产品；微生物制药膜分离技术是一种新型高效、精密分离技术，它是材料科学与介质分离技术的交叉结合，具有高效分离、设备简单、节能、常温操作、无污染等优点，广泛应用于工业领域，尤其在食品、医药、生化领域发展迅猛。

据统计，膜销售每年以14%~30%的速度增长，而最大的市场为生物医药市场[1] 。

笔者在此综述了膜分离技术的原理及其应用现状，并展望其发展趋势。

1 膜分离技术1.1 原理膜分离技术是一种使用半透膜的分离方法，在常温下以膜两侧压力差或电位差为动力，对溶质和溶剂进行分离、浓缩、纯化。

膜分离技术主要是采用天然或人工合成高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分流质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集操作。

现已应用的有反渗透、纳滤、超过滤、微孔过滤、透析电渗析、气体分离、渗透蒸发、控制释放、液膜、膜蒸馏膜反应器等技术，其中在食品、药学工业中常用的有微滤、超滤和反渗透3 种。

1.2 特点膜分离技术具有如下特点[2]：1）膜分离过程不发生相变化，因此膜分离技术是一种节能技术；2）膜分离过程是在压力驱动下，在常温下进行分离，特别适合于对热敏感物质，如酶、果汁、某些药品的分离、浓缩、精制等。

3)膜分离技术适用分离的范围极广，从微粒级到微生物菌体，甚至离子级都有其用武之地，关键在于选择不同的膜类型；4）膜分离技术以压力差作为驱动力，因此采用装置简单，操作方便。

1.3分类超滤的截留相对分子质量在1000-100000之间，选择某一截留相对分子质量的膜可以将杂质与目标产物分离。

超滤技术在生化产品分离中应用最早、最为成熟，已广泛应用于各种生物制品的分离、浓缩。

膜分离技术的研究进展及其应用展望膜分离技术是一种重要的分离技术，主要通过多孔膜的筛选作用实现物质分离。

该技术已经广泛应用于生物技术、食品工业、化学工业、环保工程、医药等领域。

本文将介绍膜分离技术的研究进展及其应用展望。

一、膜分离技术的研究进展（一）膜材料的研究膜材料是膜分离技术的基础，目前主要有有机膜、无机膜和复合膜三种类型。

有机膜主要包括聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚氨酯薄膜等。

这些膜材料具有重量轻、成本低的特点，但是它们的相对分子质量截止率较低，不能满足高精度的分离要求。

无机膜主要包括陶瓷膜、玻璃膜、金属膜等。

这些膜材料具有相对分子质量截止率高、高温抗腐蚀、使用寿命长的特点，但是成本昂贵，生产工艺复杂。

复合膜则是综合了有机膜和无机膜的优点，同时避免了它们的缺点，被广泛应用于分离领域。

（二）膜分离机理的研究膜分离机理主要包括纳滤、超滤、微滤和逆渗透等，其中逆渗透技术是目前应用最广泛的一种膜分离技术。

它主要利用高压将溶液逆向渗透过一种微孔膜，使得溶液中间的水分子进入膜孔，而其他大分子物质则难以通过膜孔的筛选。

逆渗透技术广泛应用于海水淡化、饮用水净化、污水处理、浓缩果汁等领域。

（三）膜分离过程的研究膜分离过程主要包括内部浓度极化层、外部浓度极化层、膜分离区等几个步骤。

其中，内外两层浓度极化层对分离效果有非常重要的影响，需要根据实际情况进行调整和优化。

此外，膜分离过程中存在一些不确定性因素，如温度、压力、污染物等，这些因素为分离过程带来了一定的不稳定性。

二、膜分离技术的应用展望（一）水处理领域随着全球水资源日益紧张，不断有新的水处理技术被推出。

膜分离技术通过其高效、节能、环保等特点，被认为是未来水处理领域的重要突破口。

目前，膜分离技术已经广泛应用于海水淡化、饮用水净化、污水处理、水中微量有害物质的去除等方面。

（二）食品工业膜分离技术已经广泛应用于食品的处理和包装。

例如，利用膜分离技术，可以从牛奶中分离出蛋白质、糖类、脂肪等成分，生产出优质乳制品；同时，膜分离技术也可以帮助包装行业实现食品保鲜、防腐、防污染等需求，满足人们对于健康、安全、方便的生活需求。

酶的分离纯化技术及进展摘要：随着工业用酶的广泛应用对大规模纯化酶的需求日益增加，酶制品的大规模分离纯化成为当前生物工程中的关键技术问题，本文介绍了沉淀法、离子交换、凝胶过滤、疏水相互作用色谱及亲和色谱等常规方法和反胶团萃取、膜分离技术、免疫纯化技术、双水相体系萃取等新型技术在分离纯化酶的应用。

此外，随着对工业用酶要求的提高，常规方法和新颖方法的结合也为分离纯化酶提供了高效的分离纯化效果。

关键词：酶分离技术生物分离一.引言酶作为生物催化剂，因具备底物特异性、位置特异性、立体特异性等催化特点,在油脂加工、去污剂与脱脂、食品加工与饲料、精细化工、医药、造纸业、化妆业、皮革加工、生物柴油、生物降解等诸多领域有着广泛的应用[1]。

大多数工业用酶都由微生物发酵得到，且随着发酵技术的优化已能成功进行大规模生产。

随着蛋白类临床治疗药物和工业用酶的广泛应用对大规模纯化酶的需求日益增加，酶制品的大规模分离纯化成为当前生物工程中的关键技术问题。

酶的分离纯化是指将酶从细胞或培养基中取出，再与杂质分开而获得与使用目的要求相一致的有一定纯度的酶产品的过程。

常规的微生物酶分离纯化方法有沉淀法、离子交换、凝胶过滤、疏水相互作用色谱及亲和色谱等，新兴的分离技术，如反胶团萃取、膜分离技术、免疫纯化技术、双水相体系萃取等在分离纯化酶的应用上也取得了一定进展。

此外，利用常规方法和新颖方法相结合的分离技术为分离纯化酶提供了新的方法。

二.分离纯化酶的常规方法纯化方法的选择很大程度上取决于它在整个纯化方案中的位置和次序，为了获得最大纯化倍数和回收率，工艺次序及分离次序的选择也至关重要。

一般的分离次序遵循以下原则：将含量较多的杂质用尽量简单且经济的方法先分离出去，如沉淀、过滤和吸附；将费时又昂贵的工艺放在最后阶段。

因此在分离纯化酶之前通常需要对发酵液进行预处理，对于胞外酶，发酵液经离心或过滤除掉细胞,上清液用超滤、硫酸铵沉淀或有机溶剂抽提等方法浓缩；胞内酶则需进行细胞破碎再分离，大多数采用硫酸铵沉淀的浓缩方法。