第5章液液萃取
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第一章 绪论
1. 生物分离工程是指从发酵液、酶反应也活动植物培养液中分离、纯化生物产品的过程。
2. 生物分离的一般流程:发酵液的预处理;提取;精制;成品加工。
第二章 发酵液的预处理
1. 过滤和离心是最基本的单元操作。
2. 凝集是指在投加的化学物质作用下,发酵液中的胶体脱稳并使粒子相互凝集成为1mm大小块状絮凝体的过程。
3. 絮凝是指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用,使胶粒形成粗大絮凝团的过程。
4. 调节pH法:在进行pH调节时,一般采用草酸等有机酸或某些无机酸来进行。Ca+经常选用酸化剂为草酸;Mg+的去除是采用加入磷酸盐,如三磷酸钠;Fe+通常加入黄血盐。
5. 影响发酵液过滤的因素:菌种;发酵液粘度。
6. 发酵液的过滤设备形式很多,按过滤的推动力分为:重力式过滤器、压力式过滤器、针孔式过滤器和离心式过滤器。
7. 目前国内外对过滤液的分离和过滤常采用的设备为:板框式压滤机;板式压滤机;自动板框式压滤机和真空过滤机。
第三章 细胞分离技术
1. 细胞破碎的方法可分为:机械破碎发、物理破碎法、化学渗透法及酶溶法。
2. 变性剂的加入,可削弱氢键的作用,使胞内产物相互之间的作用力减弱,从而易于释放。
3. 包埋病毒粒子具一定形状和大小的蛋白结晶体,在相差显微镜下呈现强的折光性,由单一多肽构成。
第四章 沉淀技术
1. 盐析:蛋白是在搞离子强度溶液中溶解度降低,以致从溶液里沉淀出来的现象称为盐析。
2. 常用脱盐处理的方法有:透析法、超滤法及凝胶过滤法。
3. 有机溶剂沉淀法的原理:①传统观点认为向蛋白质溶液中加入丙醇或乙醇等有机溶剂,水的活度程度降低,水对蛋白子表面的水化程度降低,即破坏了蛋白子表面的某水化蹭;另外,溶液的介电常数下降,蛋白子分之间的静电引力增大,从而聚集和沉淀。②新观点认为,有机溶剂可能破坏蛋白质的某种键,使其空间结构发生某种程度的变化,致使一些原来包在内部的疏水基团暴露于表面并与有机溶剂的疏水基团结合形成疏水层,从而是蛋白子沉底,而当蛋白子的空间结构发生变形超过一定程度时,使会导致完全的变性。
制药分离工程重点总结
目录
第一章 绪论
1、制药工业分类
①生物制药、②化学制药、③中药制药。
2、分离过程的本质
3、制药分离工程特点
第二章 萃取分离
1、物理萃取与化学萃取
2、液固萃取
3、液固萃取的萃取过程
4、液固萃取浸取溶剂选择原则
5、按萃取级数及萃取剂与原料接触方式分萃取操作的三种基本形式
①单级浸取;②多级错流浸取;③多级逆流浸取。
6、液液萃取
7、乳化、形成乳化条件、乳状液形式
①水包油型乳状液;②油包水型乳状液。
8、物理液液萃取、化学液液萃取的传质过程
9、反胶团、反胶团萃取
10、反胶团萃取蛋白质“水壳模型”的传质过程
11、双水相的形成、双水相萃取及其基本原理
12、双水相萃取过程
13、超临界流体、超临界流体萃取
14、超临界流体基本特性
15、超临界CO2作萃取剂优点
16、依分离条件分超临界流体萃取分离操作基本模式
(1)恒温变压法:(2)恒压变温法:(3)恒温恒压吸附法。
17、超临界流体萃取天然产物质量传递过程
18、超声波在萃取中的作用
19、微波在萃取中的作用
第三章 膜分离
1、膜分离
2、膜分离物质传递方式
(1)被动传递;(2)促进传递;(3)主动传递。
3、膜分离物质分离机理
(1)筛分模型。(2)溶解—扩散模型。
4、分离膜两个基本特性
5、实用分离膜应具备的基本条件
6、膜分离的膜组件形式
7、膜分离操作的死端操作和错流操作
8、膜分离过程的浓差极化
9、浓差极化的改善除工艺设计充分注意外,在具体运行过程中可采取以下措施
10、纳滤、超滤、微滤、反渗透相比膜孔径大小顺序
11、微滤膜分离的截留机理
(1)膜表面截留:(2)膜内部截留。
第四章 蒸馏分离
1、蒸馏、精馏
2、精馏式间歇精馏、提馏式间歇精馏
3、间歇共沸精馏、间歇萃取精馏:
4、水蒸气蒸馏
5、水蒸气蒸馏操作方式
(1)过热水蒸气蒸馏;(2)过饱和水蒸气蒸馏。
第一章 绪论
生物工程学:亦称生物技术,是指通过技术手段,利用生物体或生物过程生产有经济价值产品的学科。研究领域:基因工程、细胞工程、微生物工程、酶工程。
生物分离工程:指从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程,因它处于整个生物产品生产过程的后端,又称为生物工程下游技术。研究内容:研究目标产品及基质的性质;分离、纯化技术的选择。
直接产物:由发酵直接生产,分离过程由发 酵罐流出物开始;
间接产物:由发酵过程得到的细胞或酶,再经转化和修饰得到产品。
分离:指利用混合物中各组分在物理性质或化学性质上的差异,通过适当的装置和方法,使各组分分配至不同的空间区域或者在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程。
生物分离纯化过程:指利用产物与杂质理化性质的不同,从发酵液中提取、分离、纯化产物的过程。
生物分离工程流程:1、发酵液的预处理:离心和过滤是最基本的单元操作,凝聚和絮凝可加速固液两相的分离。2、产物的提取:主要是去除与目标产物性质有很大差异的杂质,使目标产物的纯度和浓度有较大程度的提高。吸附,萃取,沉淀。3、产物的精制:用于去除与目标产物有类似化学功能和物理性质的杂质。首选色谱分离技术,涉及色谱技术有层析、离子交换、亲和色谱、吸附色谱等。4、成品的加工处理:产品的加工方式是由产物的最终用途和要求所决定的,浓缩、结晶和干燥。
生物分离纯化工艺过程的选择依据:1生产成本要低;2工艺步骤要少;3操作程序要合理;4适应产品的技术规格;5生产要有规模;6产品具有稳定性;7环保和安全要求;8生产方式。
生物分离过程的特点:一、体系特殊:1、原料液的特点:原料液体系复杂;存在与目标分子结构相近的分子及异构体;产物浓度很低;产物活性易降低或失活。2、对产物的要求:目标物具有活性;产物高纯度;副作用小。二、工艺流程特殊:1、工艺设计:操作条件特殊;多种高选择技术结合使用;优化设计分离过程和各个单元操作;要求设计工艺流程具有一定的适用范围。2、单元操作:单元操作的种类多;同一单元操作可以在不同工艺阶段使用;不同单元操作可以结合使用。三、成本特殊。
第一章.绪论和吸收
1.几种物质混合在一起是自发过程,熵增加的过程。分离是混合的逆过程,熵减过程,需要在分离设备中添加分离剂,(分为能量分离剂和质量分离剂)。
2.分离因子(根据实际产品组成)是表示任一分离过程所达到的分离程度,asij=(xi1/xj1)/(xi2/xj2),若其=1表示组分i和j之间不能被分离;若>1表示i富集于1相,j富集于2相;若<1表示i富集于2相,j富集于1相。固有分离因子(根据气液相平衡组成),aij=(xi/xj)/(xi/xj)。气液相物系的最大分离程度又称为理想分离因子。将实际分离设备所能达到的分离因子和理想分离因子之间的差别用板效率来表示,板效率= asij/ aij。处于气液相平衡状态的分离程度是固有分离因子。
3.分离过程的分类,按照分离过程中有无物质传递现象发生,分为机械分离过程(非均相混合物)和传质分离过程。传质分离过程按所依据的物理化学原理不同又分为平衡分离和速率分离;平衡分离利用两相平衡组成不等的原理,包括气液、汽液、液液、液固、气固传质分离,并把其它影响归纳于效率中。速率分离(同相)利用溶液中不同组分在某种推动力作用下经过某种介质时的传质速率差异而实现分离,包括膜分离、场分离。平稳分离的过程是(吸收,萃取)。
4.分离工程研究内容:研究和处理传质分离过程的开发和设计中遇到的工程问题,包括适宜的分离方法的选择,分离流程和操作条件的确定和优化。
5.绿色分离工程是指分离过程绿色化的工程实现,通过对传统分离过程进行改进、优化,使过程对环境的影响最小甚至没有等途径,也要利用开发及使用新型的分离技术,如超临界技术、膜分离技术等。
6.分离过程的开发方法有逐级经验放大法、数学模型法等。
7.在计算吸收设备时,需要对吸收组分作气、液两相的物料衡算,所得出在气、液相浓度的关系式称为操作线方程。另外还须求得两相的相平衡方程式。把操作线方程的斜率与相平衡方程的斜率之比定义为吸收因子,其值反映吸收过程的难易程度。对于一个四块板的吸收塔,总吸收量的80%是在塔顶釜两块板完成的。吸收剂的再生常采用的是:用蒸汽或惰性气体的蒸出塔、用再沸器的蒸出塔、用蒸馏塔。