制药分离工程(1)
1-2 分别给出生物制药、化学制药以及中药制药的含义。
生物药物是利用生物体、生物组织或其成分，综合应用生物学、生物化学、微生物学、
免疫学、物理化学和药学等的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。广义的生物药物包括从动物、植物、微生物等生物体中制取的各种天然生物活性物质及
其人工合成或半合成的天然物质类似物。
化学合成药物一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得(称全合成);或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处
理过程制得(称半合成)。
中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主，但自古以来也有一部分中药来自人工合成(如无机合成中药汞、铅、铁，有机合成中药冰片等)和加工制成(如利用生物发酵生产的六神曲、豆豉、醋、酒等，近年来亦采用密环菌固体发酵、冬虫夏草菌丝体培养、灵芝和银耳发酵等)。
1-5 试说明化学合成制药、生物制药和中药制药三种制药过程各自常用的分离技术以及各有什么特点。
工业应用的生物分离技：①回收技术: 絮凝，离心，过滤，微过滤。
②细胞破碎技术: 球磨，高压匀浆，化学破碎技术
③初步纯化技术: 盐析法，有机溶剂沉淀，化学沉淀，
大孔吸附树脂，膜分离技术
④高度纯化技术: 各类层析，亲和，疏水，
聚焦，离子交换
⑤成品加工：喷雾干燥，气流干燥，
沸腾干燥，冷冻干燥，结晶
化学合成药物常用的分离技术：膜分离技术
离子交换技术
吸附技术
蒸馏技术
结晶技术
常用中药纯化技术：超临界流体萃取技术(SFE)
超声波提取
微波辅助诱导萃取技术(MAE)
超高压提取技术
化学合成制药特点：①生产流程长、工艺复杂。②每一产品所需的原辅材料种类多，许多原料和生产过程中的中间体是易燃、易爆、有毒或腐蚀性很强的物质，对防火、防爆、劳动保护以及工艺和设备等方面有严格的要求。③产品质量标准高(纯度高、杂质可允许的含量极微)，对原料和中间体要严格控制其质量。④物料净收率很低⑤药物品种多、更新快、新药开发工作的要求高、难度大、代价高、周期长。制剂生产则需要有适合条件的人员、厂房、设备、检验仪器和良好的卫生环境以及各种必需的制剂辅料和适用的内、外包装材料相配合。
1-10 试按照过程放大从易到难的顺序，列出常用的8种分离技术。
精馏吸收结晶萃取离子交换吸附膜分离色谱
1-11 结晶、膜分离和吸附三种分离技术中，最容易放大的是哪一种？最不容易放大的又是哪一种？
最容易结晶最不容易的是膜分离
1-12 吸附、膜分离和离子交换三种分离技术中，技术成熟度最高的是哪一种？最低的又是哪
一种
最高的是离子交换最低的是膜分离
2-1简述植物药材浸取过程的几个阶段。
①浸润、渗透阶段，即溶剂渗透到细胞中
②解析、溶解阶段，解析即溶剂克服细胞成分之间的亲和力
③扩散、置换阶段，包括分子扩散和对流扩散
2-4选择浸取溶剂的基本原则有哪些，对常用的水和乙醇溶剂适用范围进行说明。
①对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量
②与溶质之间有足够大的沸点差，以便于溶剂采用蒸馏方式回收利用
③溶质在溶剂中扩散系数大和粘度小
④价廉易得，无毒，腐蚀性小
生物碱盐类、苷、苦味质、有机酸盐、鞣质、蛋白质、唐、树胶、色素、多糖类（果胶、粘液质、菊糖、淀粉），以及酶和少量挥发油都能被水浸出，选择性相对差，容易引起有效成分水解。乙醇介于极性和非极性之间，乙醇含量90%以上时适合浸取挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等；50%~70%时，适合浸取生物碱、苷类；50%以下时，适合浸取苦味质。蒽醌类化合物。
2-6固液浸取工艺方法都有哪些，各用什么设备。
浸取工艺：
单级浸取工艺。单级浸取工艺比较简单，常用于小批量生产，缺点是浸出时间长，药渣也能吸收一定量的浸出液，可溶性成分的浸出率低，浸出液的浓度也较低，浓缩时消耗热量大。
单级回流浸取工艺。又称索氏提取，主要用于酒提或有机溶剂（如醋酸乙酯、氯仿、石油醚）浸提药材及一些药材提脂。提高了提取率，使提取与浓缩紧密结合在一起，缺点提取液受热时间长，对热敏性药材不适宜。
单级循环浸渍浸取工艺。有点提取液澄明度好，密闭提取温度低，乙醇消耗量比其他工艺低，缺点液固比大。
多级浸取工艺。
半逆流多级浸取工艺。保持了循环提取法的优点，克服了酒用量大的缺点，从操作上看奇数不急偶数有规律。
连续逆流浸取工艺。浸出率高，浸出液浓度也高，消耗的热能少，浸出速度快。
2-7影响浸取的主要因素有哪些。
（1）浸取溶剂选择和辅助剂的添加
（2）浸取过程的影响因素
①药材的粒度。按理论药材愈细与溶剂接触面积愈大，提取效果愈好，但植物性药材愈细，吸附作用于强，过细大量细胞破裂，不溶性杂质以及较多的树脂，粘液使提取困难。
②浸取的温度。温度升高使组织软化，促进膨胀，增加可溶性成分的溶解和扩散速率，而且温度升高可使蛋白质凝固，没被破坏，有利于浸出和制剂的稳定。但温度过高可能是药材中不耐热的成分分解或挥发性成分分解、变质、或挥发散失。
③溶剂用量及提取次数。由实验确定。
④浸取时间。一般谁来浸取时间与浸取量成正比，但时间过长往往导致大量杂质溶出，如苷类易被在一起的酶所分解，以水为溶剂容易霉变。
⑤浓度差。浓度差越大进出速率越快，一般连续逆流浸取的平均浓度差比1次浸取过程的浓度差大一些，搅拌或强制浸出循环液等有助于扩大浓度差
⑥溶液的PH值。如酸性溶液提取生物碱，碱性溶液提取皂苷等。
⑦浸取的压力。一种是密闭升温加压（慎用），一种是通过气压或液压不升温。
2-12
2-14
3-2在液液萃取过程选择萃取剂的理论依据和基本原则有哪些？
理论依据：根据萃取剂极性指数与被分离体系中各组分极性指数的差异来选择萃取剂,即萃取剂的极性指数与被萃取（略）数差异尽可能小而于其他组分的极性指数差异大
3-5比较多级逆流萃取和多级错流萃取，说明两种方法的缺优点
多级错流萃取流程特点是萃取的推动力较大，萃取效果好。但所用萃取剂量较大，回收溶剂时能量消耗也较大，工业上也较少采用这种流程。多级逆流萃取流程中，萃取相的溶质浓度逐渐升高，但因在各级中其分别与平衡浓度更高的物料进行解触，所以仍能发生传质过程。萃余相在最末级与纯的萃取剂接触，能使溶质浓度继续减少到最低程度。此流程萃取效果好且萃取剂消耗小，在生产中广泛应用。
3-6如何判断采用某种溶剂进行分离的可能性与难易。
3-7给出分配系数与选择性系数的定义。
分配系数K：是指溶质在互成平衡的萃取相和萃余相中的质量分率之比。选择性系数β：是指萃取相中溶质与稀释剂的组成之比和萃余相中溶质与稀释剂的组成之比的比值。K=1时，萃取操作可以进行，β=1时萃取操作不能进行
3-8在液-液萃取过程，选择萃取剂的理论依据和基本原则有哪些？
理论依据：溶质在两个液相之间的不同分配。
基本原则：①萃取剂的选择性与选择性系数；②萃取剂与原溶剂的互溶度；
③萃取剂的物理性质；④萃取剂的化学性质；
⑤萃取剂的回收；⑥萃取剂的价格，对设备腐蚀性小和安全性好。
3-9液液萃取的影响因素有哪些？
萃取剂的影响，操作温度的影响，原溶剂条件的影响（pH值、盐析、带溶剂），乳化和破乳
3-13
3-14
超临界流体萃取
4-5 结合超临界二氧化碳的特性说明超临界二氧化碳萃取技术的优势与局限性。
利用超临界CO2萃取技术提取中草药有效成分，没有残留的有机溶剂，故产品为纯天然的，可节能大量溶剂。可以在低温下提取，特别适合于那些含有对湿热不稳定易氧化物质的中草药的萃取。超临界CO2萃取速度快，可以缩短生产周期。超临界CO2萃取，可提高收率，降低成本。超临界CO2萃取技术，也有其局限性，如前所述，对于极性大，分子量超过500的物质的萃取，需加夹带剂或在很高的压力下进行，这就需选择合适的夹带剂或增加高压设备。
4-12 试对超临界萃取应用于天然产物和中草药有效成分的提取的优势与局限性进行评价。
①萃取能力强，提取率高。用超临界CO2提取中药有效成分，在最佳工艺条件下，能将所需提取的成分几乎完全提取，从而大大提高产品收率及资源的利用率。同时，随着超临界CO2萃取技术的不断进步，把超临界CO2萃取扩展到水溶液体系，使得难以提取的强极性化合物如蛋白质等的超临界CO2提取已成为可能；
②萃取能力的大小取决于流体的密度，最终取决于操作过程的温度和压力。改变其中之一或
同时改变，都可改变溶解度，可以有选择地进行中药中多种物质的分离，从而可减小杂质，使中药有效成分高度富集，便于减小剂量和控制质量，使产品外观大为改善；③超临界CO2萃取的操作温度低，能较完好地保存中药有效成分不被破坏，不发生次生化，因此，特别适合于那些对热敏感性强、容易氧化分解破坏的成分的提取；
④提取时间快，生产周期短。超临界CO2提取循环一开始，分离便开始进行。一般提取10分钟就有成分分离析出，2~4小时左右便可完全提取，同时，它不需浓缩等步骤，即使加入夹带剂，也可通过分离功能除去或只需简单浓缩；
⑤超临界CO2提取，操作参数容易控制，因此能保证有效成分及产品质量的稳定性；
⑥超临界CO2还可直接从单方或复方中药中提取不同部位或直接提取浸膏进行药理筛选，开发新药，大大提高新药的筛选速度。同时可以提取许多传统方法提不出来的物质，且较易从中药中发现新成分，从而发现新的药理药性，开发新药；
⑦超临界CO2还具有抗氧化、灭菌作用，有利于保证和提高产品的质量；
⑧超临界CO2萃取应用于分析或与GC、IR、MS、LC等联用成为一种高效的分析手段，将其用于中药质量分析，能客观地反映中药中有效成分的真实含量；
⑨经药理、临床证明，超临界CO2提取中药，不仅工艺上优越，质量稳定，且标准容易控制，其药理、临床效果能够保证或更好；⑩超临界CO2萃取工艺流程简单，操作方便，节省劳动力和大量有机溶剂，减少三废污染，这无疑为中药现代化提供了一种高效的提取、分离、制备及浓缩的新方法。
反胶团萃取与双水相萃取
5-1 简述反胶团与胶团的定义
胶团：将表面活性剂溶于水中，当其浓度超过临界胶团浓度时，表面活性剂就会在水溶液中聚集在一起形成聚集集体，称为胶团
反胶团：若向有机溶剂中加入表面活性剂，当其浓度超过临界胶团浓度时，便会在有机溶剂中也形成聚集体。
5-2 试说明反胶团萃取的原理及特点
反胶团萃取的萃取原理：反胶团萃取的本质仍然是液-液有机溶剂萃取。反胶团萃取利用表面活性剂在有机溶剂中形成反胶团，从而在有机相中形成分散的亲水微环境，使生物分子在有机相（萃取相）内存在于反胶团的亲水微环境中。
5-4 试说明双水相的基本原理和特点？
基本原理：依据物质在两相间的选择性分配，但萃取体系的性质不同。当物质进入双水相体系后，由于表面性质电荷作用和各种力（如憎水键氢键和离子键等）的存在和环境因素的影响，在上相和下相间进行选择性分配，这种分配关系与常规的萃取分配关系相比，表现出更大或更小的分配系数。
特点：1.易于放大 2.双水相系统之间的传质和平衡过程速度快，回收效率高 3.易于进行连续化操作，设备简单，且可直接与后续提纯工序相连接，无需进行特殊处理 4.相分离条件温和，因而会保持绝大部分生物分子活性，而且可直接用在发酵中 5.可以采用多种手段来提高选择性或提高收率 6.操作条件温和，整个操作过程在常温下进行。
第六章非均相分离
6-2过滤操作的操作原理是什么，影响过滤操作的因素有哪些？
过滤是使悬浮液通过能截留固体的并具有渗透性质的介质来完成固液分离的过程。
因素：悬浮液的性质，减小悬浮液黏度有利于提高过滤，一般采用提高温度或者抽真空过滤推动力，重力设备简单但速度慢，真空速度快但受溶液沸点和大气压力的影响，加压对设备的强度、紧密性要求较高。过滤介质与滤饼的性质，对不可压缩的滤饼提高推动力提高速率，对可
压缩性介质提高压差反而不利
6-3主要与过滤分离性能相关的物料性质有哪些？
固体颗粒的形状、尺寸，悬浮液的密度、黏度、固含量、电动现象等
6-4简述表面过滤与深层过滤的机理与应用范围。
筛网材料（尼龙单丝、金属单丝）将过滤中杂质直接截留在材料表面。优点是单丝结构可反复清洗，消耗成本较低；而缺点是表面过滤模式，易造成滤袋表面堵塞，该类型产品最适用于精度较低的粗滤场合.
颗粒尺寸比介质的孔道直径小得多，但孔道弯曲细长，颗粒进入之后很容易被截住，更由于流体流过时所引起的挤压和冲撞作用，颗粒紧附在孔道的壁面上，这种过滤是在介质内部进行的，介质表面无滤饼形成。过滤具有较高过滤效率，此外高温表面热处理，即应用瞬间烧结技术，能有效地防止过滤时纤维受流体高速冲带而散失；毛毡材料是属于丢弃型的（一次性使用）
6-5简述过滤介质的分类。
a,织物介质，工业上使用最广泛的一种过滤介质，又称为滤布。由棉、毛、丝、麻等天然纤维和各种合成纤维制成的织物，以及玻璃丝和金属丝织成的网。
b，粒状介质，由细砂、石砾、玻璃渣、木炭屑、骨炭以及酸性白土等细小坚硬的颗粒状物料作堆积层，多用于城市和工厂给水设备中的滤池以及含滤渣较少的悬浮液的场合。多用于深层过滤。
c，多孔固体介质，有具有很多微细孔道的固体材料，如多空陶瓷、多空塑料或多空金属制成的板状或管状介质。适用于处理只含少量细颗粒的腐蚀性悬浮液及其他特殊场合。
6-10制药工业中常用的液固非均相过滤设备为哪几种？简述他们的结构、特点及操作过程。
真空吸滤器，优点是结构简单、使用可靠、价格低廉、耐腐蚀，其滤渣可以洗涤。缺点是过滤面积小、速度慢、人工间歇操作、滤渣中含液量较多。适用于悬浮液中含固相量较少的场合。转筒真空过滤机，将过滤、洗涤、吹干、卸渣、清洗滤布等操作在转筒的旋转过程中完成。优点是操作自动化，单位过滤面积的生产能力大，改变转速即可调节滤饼厚度。缺点是过滤面积远小于板框压滤机，设备结构比较复杂，滤渣含湿量比较高，洗涤也不够彻底等。适用于颗粒不太细、黏性不太大的悬浮液。不宜用于温度太高的悬浮液，以免滤液的蒸汽压过大而使真空失效。
板框压滤机，属加压过滤机，主要由固定板、滤框、滤板、压紧板和压紧装置组成。优点是结构简单、价格便宜、生产能力弹性大，能够在压力下操作，滤饼含液量较一般过滤机低，单位产量所占地面和空间小。确定是由于滤饼的密实性和变形，洗涤不完全；由于排渣和洗滤布易发生对过滤介质的磨损，过滤介质的寿命短，手动拆框劳动强度大，工作条件不好，保压性能差，增加了善后处理工作量。适用于过滤黏度较大的悬浮液、腐蚀性物料和可压缩性物料。
叶片压滤机，洗涤与卸装均较方便，占地面积小，过滤速度大，但滤饼厚度不易均匀。
管式过滤器，
袋式过滤器，现在几乎被其他过滤器所取代，主要用于除去气体中的尘粒。
空气过滤器
单元式空气空气过滤器。
微孔滤膜过滤器，多用于精馏，也可用于无菌空气的净化等。
6-13离心机有哪些类型？
三足式离心机，结构简单，运行平稳，适用于过滤周期较长、处理量不大的物料，分离因子为500——1000
卧式刮刀卸料离心机，不需要过滤介质，分离因子最大可到达1800，一般用于处理固体颗粒尺
寸5到40μm，固液相密度差大于0.05g/㎝3和固相浓度小于10%的悬浮液。
螺旋沉降离心机，有立式和卧式两种结构。连续操作，可用于处理液液固三项混合物。分离因子可达6000，分离性能较好，适应性较强，对物料浓度的变化不敏感。
管式高速离心机，其转股呈椭圆形，分离因子可达1500到6000，适合分离稀薄的悬浮液、难分离的乳浊液以及抗生素的提纯，广泛应用于生物制药等。管式离心机结构简单、紧凑、密封性能好，但容量小。
碟式分离机的转鼓内装有许多倒锥形碟片，碟片数为30到100，可以分离乳浊液中轻重两相，也可以有少量原粒的悬浊液。
6-14离心沉降与离心过滤有什么不同？
式离心机设备转鼓开孔，附加过滤介质通过拦截的方式做到固液二相分离的离心机我们统称过滤式离心机，过滤式离心机适用于物料粘度小、固相颗粒不易变形(如结晶体)固相颗粒较大且小批量的生产的工况，多用于工业脱水。
沉降式离心机设备转鼓为密闭桶状，该设备工作原理是通过离心力做到固液二相分离，这种形式的离心机我们通称沉降式离心机。沉降式离心机适用物料广泛，如物料粘度大，固相颗粒小都能通过提高离心力的方式来达到固液二相分离的要求。
精馏技术
7-2 为什么制药过程中主要采用间歇精馏方式？
1.可以采用单塔分离多组分混合物，获得各纯组分产品。
2.一塔多用，如根据需要处理不同的进料得到不同的产品，或处理同一进料得到不同纯度的产品
3.适于特殊场合，如高真空，高凝固点，高纯度，热敏性等
4.设备简单，操作灵活，投资少。
7-11 水蒸气蒸馏的应用条件是什么？
水蒸气是在低压下在装置中自上而下地通过植物层，水扩散表示其中的一个物理过程（即渗透过程，指提取时油从植物油腺中向外扩散的过程），然后再重力作用下，水蒸气将油带入冷凝器，蒸汽由上往下做快速补充。
膜分离
8-1 膜分离技术的特点是什么?
膜分离技术的特点：
(1)膜分离过程不发生相变化，与有相变化的分离法和其他分离法相比，能耗要低。
(2)膜分离过程是在常温下进行，因而特别适用于对热敏感的物质，假如汁、酶、药品等的分离、分级、浓缩与富集。
(3)膜分离技术不仅适用于有机物和无机物，从病毒、细菌到微粒的广泛分离的范围，而且还适用于很多特殊溶液体系的分离，如溶液中大分子与无机盐的分离、一些共沸物或近沸点物系的分离等。
(4)由于只是用压力作为膜分离的推动力，因此分离装置简单，操纵轻易，易自控、维修。
8-2 什么是浓差极化？它对膜分离过程有什么影响？
当溶剂透过膜，而溶质留在膜上时，膜面上溶质浓度增高，这种膜面上的溶质浓度高于主体中溶质浓度的现象叫浓差极化。浓差极化可造成膜的通量大大降低，对膜分离过程产生不良影响，因此，实际操作过程尽量减小膜面上溶质的浓差极化作用。为减少浓差极化，通常采用错流过滤。
8-3 膜组件主要有几种型式？简要说明各种膜组件的特点。
膜按照分离精度大体分为：微滤、超滤、纳滤、反渗透。
8-6 试比较反渗透纳滤超滤和微滤四种膜分离过程的特点。
反渗透特点：1.操作过程不需要热处理，故对热敏物质是安全的。2.没有相变化，能耗低。3.浓缩和纯化可以同时完成。4.分离过程不需加入化学试剂。5.设备和工艺较其他分离纯化方法简单，且生产效率高。微滤膜孔径均匀，具有很高的过滤精度；孔隙率高，一般可达80%左右，过滤通量大，过滤所需时间短；滤膜薄，过滤时液体被滤膜吸附造成的损失较小；膜孔结构对称，自膜上表面至下表面，膜孔孔径均匀一致；膜构连续，过滤时无介质脱落，无杂质溶出，滤液清洁；超滤膜孔径不均匀；孔隙率，滤膜薄厚；膜孔结构是非对称结构，喇叭状，上小下大，上层为致密层，约占膜厚的5%~10%，起精密分离作用，下层为大孔层，仅起支撑作用；
第九章吸附
9-1吸附作用的机理是什么？
固体内部分子受到作用力的总和为零，分子处于平衡状态。而界面上的分子受到不相等的来自两相的分子作用力，作用力的合力指向固体内部，内从外界吸收分子、原子或离子，并且在其表面形成多分子或单分子层。
9-2吸附法有几种？各自有何特点？
根据操作方式的不同，可分为：
变温吸附分离，低温吸附，高温解吸，循环时间较长。
变压吸附分离，高压吸附，低压解吸。
变浓度吸附分离，热敏性物质在较高温度下容易聚合，因此不宜升温解吸，可用溶剂置换吸附分离。
色谱吸附分离，医药工业常用且高效的分离技术之一，按操作方法不同分为迎头分离操作、冲洗分离操作和置换分离操作等。
循环吸附分离技术。是一种固定吸附床，经热力学参数和移动项周期性的改变，来分离混合物的技术。
按作用力的本质即按吸附剂和吸附质的吸附作用的不同，吸附过程可分为3类。
物理吸附，吸附剂和吸附质通过分子间范德华力产生的吸附作用称为物理吸附。特点，吸附区域为自由界面，吸附层为多层，吸附是可逆性的，吸附的选择性较差。规律，易液化的气体易被吸附。焓遍较小。
化学吸附，固体表面原子的价态未完全饱和，还有剩余的呈键能力，导致吸附剂与吸附质之间发生化学反应而产生吸附作用，称为化学吸附。特点，吸附区域为未饱和的原子，吸附层数为单层，吸附过程是不可逆的，吸附的选择性较好。焓变较大。
交换吸附，吸附剂表面如果由极性分子或者离子组成，则会吸引溶液中带相反电荷的离子，形成双电层同时在吸附剂与溶液间发生离子交换，称为交换吸附。特点，吸附区域为极性分子或离子，吸附为单层或多层，吸附过程可逆，吸附的选择性较好。
9-4影响吸附过程的因素有哪些？
吸附剂的特性，组成结构，容量，稳定性等。
吸附物的性质，熔点，缔合，离解，氢键等。
溶剂，单，混。
吸附操作条件，温度，ph等
离子交换
10-1 何为离子交换法?一般可分为哪几种？
离子交换法是应用合成的离子交换树脂等离子交换剂作为吸着剂，将溶液中的物质，依靠库仑力吸附在树脂上，发生离子交换过程后，再用合适的洗脱剂将吸附物从树脂上洗脱下来，达
到分离、浓缩、提纯的目的，是一种利用离子交换剂与溶液中离子之间所发生的交换反应进行固-液分离的一种方法。
10-2 离子交换树脂的结构组成？按活性集团不同可分为哪几大类？
离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。离子交换树脂属于高分子化合物，结构比较复杂.离子交换剂的结构可以被区分为两个部分：一部分具有高分子的结构形式，称为离子交换剂的骨架；另一部分是带有可交换离子的基团（称为活性集团）
阳离子交换树脂和阴离子交换树脂
10-6 PH值是如何影响离子交换分离的？
离子交换色谱中，PH的影响极大。其原理：离子色谱是利用相反电荷之间的相互作用来分离的，当检测物质带负电荷时，要选择阴离子色谱柱，阴离子色谱柱带正电荷的配基，进行阴离子-阳离子交换，结合带负电荷的分子，经过交换后检测物质的带负电荷的分子就会吸附色谱柱上，然后在用高盐洗脱，洗脱的组分先后进入检测器，就达到了检测的目的。当检测物质带正电荷时，道理类似。pH梯度可以改变检测物质电荷、偏离等电点的程度，从而影响带正/负电荷的分子（或离子）与色谱柱的结合能力（可以认为是牢固程度），洗脱时的难易程度就改变，从而改变了分离选择性。
10-7 各类离子交换树脂的洗涤再生条件是什么？
强酸性阳离子树脂：可在全PH范围内使用，采用过量稀酸进行再生后重复使用。
弱酸性阳离子树脂：溶液PH越高，弱酸性树脂的交换容量就越高，易再生成氢型，耗酸量亦小。
强碱性阴离子交换树脂；在各种PH条件下使用，
弱碱性阴离子交换树脂；通常在PH小于7的溶液中使用。用NaOH再生成羟型较容易，耗碱量也小，甚至可用NaOH进行再生。
色谱分离过程
11-1 色谱分离技术有何特点，适用于哪些产品的生产过程？
1. 应用范围广从极性到非极性离子型到非离子型小分子到大分子无机到有机及生物活性物质热稳定到热不稳定的化合物都可用色谱方法分离。尤其在生物大分子分离和制备方面，是其他方法无法替代的。
2.分离效率高特别适合于极复杂混合物的分离，且收率，产率和纯度较高。
3.操作模式多样可选择吸附色谱分配色谱和亲和色谱等不同的色谱分离；可选择不同的固定相和流动相状态和种类；可选择间歇式和连续式色谱等。
4.高灵敏度在线检测
11-3 按移动相特点，色谱可以划分为哪两类？
按两相状态分类：以流动相状态为标准划分类型。用气体作为流动相的色谱法称为气相色谱法Gas chromatography (GC)；用液体作为流动相的色谱法称为液相色谱法Liquid chromatography LC.
11-6 最具工业应用价值的色谱技术有哪些？
中高压液相色谱 SMBC DAC
11-7 如何理解动态轴向压缩色谱技术的重要性？
DAC 柱柱效高，重现性好，装填所用的时间短，可以采用粒径更小的填料，减小柱长，增加柱径，从而减小管壁效应，可以得到几乎接近分析柱的柱效，从而可以使纯化效率更高。DAC 柱尽管比传统的法兰式封端柱的一次性投入要大一些，但是由于DAC 柱大大提高了产品的收率和纯度，延长了色谱柱的使用寿命，而且可以自己反复装填，从综合成本效应来说，成本反而更低。所以DAC 柱可以提高生产效率，节约生产
成本。
11-10 说明影响色谱分离效率的参数。保留值分离度柱效率
结晶过程
12-1 结晶技术的特点是什么?适合分离哪些混合物？
1. 能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中形成纯净的晶体。
2. 结晶过程可赋予固体产品以特定的晶体结构和形态（如晶型粒度分布堆密度等）
3. 能量消耗少，操作温度低，对设备材质要求不高，一般亦很少有“三废”排放，有利于环境保护。
4. 结晶产品包装，运输，储存或使用都很方便。
12-2 什么是溶解度？什么是溶解度？如何根据溶解度曲线选择结晶工艺？？
溶解度：固体与其溶液达到固-液相平衡时，单位质量的溶剂所能溶解的固体的量，称为溶解度。溶解度的大小与溶质及溶剂的性质温度及压强等因素有关。一般情况下，特定溶质在特定溶剂中的溶解度主要随温度变化。因此，溶解度数据通常用溶解度对温度所标绘的曲线来表示，该曲线称为溶解度曲线。溶解度特征对于结晶方法的选择起决定作用。对于溶解度随温度变化较大的物质，适用冷却结晶方法分离；对于溶解度随温度变化较小的物质，适用蒸发结晶法分离等。另外，根据不同温度下的溶解度数据汉还可以计算结晶过程的理论产量。 12-3 12-3 简要说明精馏和结晶偶合工艺的优势？
分离一些沸点接近,熔点较高的有机物质,将精馏与熔融结晶联合操作,是一种较先进的生产工艺。对这类物质的分离,单纯采用精馏的方法提高产品的纯度,不仅消耗大量的能源,而且难以得到较高含量的产品,而单纯采用熔融结晶工艺,需多级结晶器,生产成本高,效率低。使用精馏-熔融结晶联合工艺,能简化或缩短工艺流程,提高产品质量,增加产品收率,降低生产成本,减少环境污染,因而是分离有机产品的有发展前途的工艺。
名词解释
一、
生物药物是利用生物体、生物组织或其成分，经过加工、制造而成的一大类预防、诊断、治
疗制品。广义的生物药物包括从动物、植物、微牛物等生物体中制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。
化学合成药物一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制
得（称全合成），
或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处理过程制得（称半合成）。
中药人们为了同传入的西医、西药相区分，将中国传统医药分别称为中医、中药。西药主要系
指“人工合成药”
或从“天然药物”提取得到的化合物；中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主。中药具有明显的特点，其形、色、气、味，寒热、温、凉，升、降、沉、浮是中医几千年来解释中药药性的依据。
二、
萃取利用原料液中组分在第三溶剂中溶解度的差异实现分离，是传质过程。
液固分离（浸取/浸出）以液态溶剂为萃取剂,而被处理的原料为固体的操作。
液液分离(溶剂萃取) 以液体溶剂为萃取剂，同时被处理的原料混合物也为液体的操作。
物理萃取溶质根据相似相溶原理在两相间达到分配平衡，萃取剂与溶质之间不发生化学反应。化学萃取通过萃取剂与溶质之间的化学反应（如离子交换或络合反应等）生成复合分子实现溶质向萃取相的分配。
有效成分指起主要药效的物质。
无效成分指本身无效甚至有害的成分。
辅助成分指本身没有特殊疗效，但能增强或缓和有效成分作用的物质。
组织物指构成药材细胞或其它不溶性物质。
分子扩散在静止条件下，完全由于溶质分子浓度不同而进行的扩散。
对流扩散扩散过程中有流体的运动而加速进行的扩散。
溶剂化（溶剂合化）指一定数目的溶剂分子较牢固地结合在溶质质点上。
带溶剂能和产物形成复合物，使产物更容易溶于有机溶剂相中，而该复合物在一定条件下又要容易分解的物质。
双水相体系指某些有机物之间或有机物与无机盐之间在水中以适当的浓度溶解后形成互不相容的两相或多相水相体系。
超临界流体当流体的温度和压力分别超过其临界温度和临界压力时，则称该状态下的流体为超临界流体（SCF）。
夹带剂夹带剂的作用主要有两点：一是可大大增加被分离组分在超临界流体中的溶解度；二是在加入与溶质起特定作用的适宜夹带剂时，可使该溶质的选择性(或分离因子)大大提高。四、
比表面积单位质量多孔颗粒所具有的表面积，单位是：m2/m3或m2/g。
孔隙度颗粒之间的孔隙体积与其表观体积之比，通常用百分数表示。
黏度指液体分子间在外力作用下相对摩擦的摩擦阻力的大小。
表面张力指通过液体表面上的任一单位长度，并与之相切的表面紧缩力。
ζ电位双电子层围绕着颗粒，并延伸到含有电解质的分散介质中，双电子层与分散介质之间
的电势差。
滤饼过滤固体粒子在过滤介质表面积累，很短时间内发生架桥现象，此时沉积的滤饼亦起过滤介质的作用，过滤在介质的表面进行。
深层过滤固体粒子在过滤介质的孔隙内被截留，固液分离过程发生在整个过滤介质的内部。迁移行为颗粒运动到过滤介质内部孔隙表面的行为。
截留效率颗粒在过滤介质中移动单位高度后悬浮液浓度的下降率。
过滤介质允许非均相物系中的液体或气体通过而固体被截留的可渗透性的材料。
截留率被截留的颗粒量占全部颗粒量的百分率。
剥离性能指借用刮刀或绳索或剥离辊等卸料装置，使滤饼与过滤介质分离的难易程度。
再洗性能指过滤介质表面或内部被固相颗粒阻塞后用不同的方法进行清洗，过滤介质性能恢复的程度。
表面筛滤指尺寸大于介质孔隙的颗粒沉积在介质表面。
深层粗滤指颗粒进入介质的深部，依靠深部流道尺寸小于颗粒尺寸来截留颗粒。
重力沉降在质量力作用下，将悬浮液分离为含固量较高的底流和清净的溢流的过程。
膜分离膜分离过程是用天然的或合成的、具有选择透过性的薄膜为分离介质，当膜两侧存在
某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时，原料侧液体或气体混合物中的某—或某些组分选择性地透过膜，以达到分离、分级、提纯或富集的目的。
纳滤通过膜的渗透作用，借助外界能量或化学位差的推动，对两组分或多组分混合气体或液体进行分离、分级、提纯和富集。
超滤通过膜的筛分作用将溶液中大于膜孔的大分子溶质截留,使这些溶质与溶剂及小分子组分分离的膜过程。
微滤利用微孔膜孔的筛分作用，在静压差推动下，将滤液中大于膜孔径的微粒、细菌及悬浮物质等截留下来，达到除去滤液中微粒与澄清溶液的目的。
六、
吸附指流体与固体多孔物质接触时,流体中的一种或多种组分传递到多孔物质外表面和微孔内表面并附着在这些表面的过程。（固体物质称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质. 吸附达到
平衡时，流体的本体相主体称为吸余相，吸附剂内的流体称为吸附相。）
物理吸附吸附剂和吸附质之间通过分子间力相互吸引，形成吸附现象。
化学吸附被吸附的分子和吸附剂表面的原子发生化学作用，在吸附质和吸附剂之间发生了电
子转移、原子重排或化学键的破坏与生成现象。
离子交换指能够解离的不溶性固体物质在与溶液接触时可与溶液中的离子发生离子交换反应。
色谱法以试样组分在固定相和流动相间的溶解、吸附、分配、离子交换或其他亲和作用的差
异为依据而建立起来的各种分离分析方法。分离原理：色谱分离过程的实质是溶质在不互溶的固定相和流动相之间进行的一种连续多次的交换过程,它借助溶质在两相间分配行为的差别而使不同的溶质分离.不同组分在色谱过程中的分离情况首先取决于各组分在而相间的分配系数、
吸附能力、亲和力等是否有差异。电泳是指带电荷的供试品（蛋白质、核酸等）在惰性支持
介质中（如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酸胺凝胶等），于电场作用下向其对应的电极方向按各自的速度进行泳动，使组分分离成狭窄区带，用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。
电渗在电场作用下液体对于固体支持物的相对移动。结晶固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程。
熔融结晶根据待分离物质之间的凝固点不同而实现物质的结晶分离的过程。
间歇精馏一次性的将液体混合物加入釜内，然后进行精馏获得各种较纯组分产品的过程。
水蒸汽蒸馏在被分离的混合物中直接通入水蒸气后，当混合物各组分的蒸汽分压和水蒸气的
分压之和等于操作压力时，系统便开始沸腾。水蒸气和被分离组分的蒸汽一起蒸出，在塔顶产品和水几乎不互溶的情况下，馏出液经过冷凝后可以分层，把水除掉即得产品。工业上把这种操作称为水蒸气蒸馏。
分子蒸馏也称短程蒸馏，是一种在高真空度条件下进行非平衡分离操作的连续蒸馏过程。
二、反胶团
1、反胶团的概念、结构特征
概念：反胶团是两性表面活性剂分散于连续有机相中的一种自发形成的纳米级别的聚集体。结构特征：亲水基团（头）朝内，疏水基团（尾）朝外，含有水分子内核的纳米级别的集合型胶体。
2、临界胶束浓度的概念、在反胶团萃取工艺中确定临界胶束的意义
临界胶束浓度（CMC）：是胶束形成时所需表面活性剂的最低浓度，这是体系特性，与表面活性剂的化学结构、溶剂温度和压力等因素有关。
在反胶团萃取工艺中确定临界胶束浓度义：在反胶团萃取工艺中必须确定临界胶束浓度，因为在水中的表面活性剂低浓度时呈分子状态，并且三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中，当浓度逐渐增大到CMC时，许多表面活性剂分子立刻结合成大基团，形成反胶束。临界胶束浓度
是表面活性剂溶液性质发生显著变化的一个分水岭，当表面活性剂的度超过CMC后，才能形成反胶团结构。
3、反胶团萃取工艺解决的主要问题
主要有两点：①解决了大分子物质萃取时的生物活性问题。常规液液萃取中的油相通常是有机溶剂，会使蛋白质等生物活性物质失活，而反胶团萃取过程中蛋白质因位于反胶团的内部而受到反胶团的保护；②解决了蛋白质等亲水性物质的溶解度问题。由于反胶团内部的微水相环境，有利于蛋白质等亲水性物质的萃取。
4、反胶团水池直径计算公式中W0的含义是什么？W0的大小对池水的性质有什么影响？
：有机相中水与表面活性剂的摩尔比，即含水率；
W
较小时，水池中的水与表面活性剂发生水合化，粘度大、流动性差，而且形成反胶团的半当W
太大时，微水相就会与水相的粘度相当，而且反胶团的半径径较小，不适合萃取蛋白质；当W
也会很大，反胶团就不稳定，容易破碎。
5、简述反胶团萃取工艺
①先调节水相的pH，调节pH的原则是：使蛋白质带电性与表面活性剂电性相反，即，当表面活性剂带正点时，调节pH使pH>pI; 当表面活性剂带负点时，调节pH使pH ③静置分层，上层为含有大量的包裹着蛋白质的反胶团的油相，下层为水相； ④将分层后的油相分离出来，并向其中加入少量的水相纯溶剂，搅拌破坏反胶团结构，使其中的蛋白质充分溶解于水相中； ⑤静置分层，上层为含有大量蛋白质的水相，下层为油相； ⑥分离出上层水相中的蛋白质。 6、静电作用力、离子强度、蛋白质分子量是如何影响反胶团萃取效率的？ ①静电作用力是反胶团萃取的决定性因素，水相pH决定了蛋白质表面电荷状态，从而对萃取过程造成影响，只有当反胶束内表面电荷与蛋白质表面电荷相反时，两者产生静电引力，蛋白质才有可能进入反胶团。 ②离子强度即盐浓度影响蛋白质与表面活性剂极性头之间的静电引力作用，这是由于离解的反离子在表面活性剂极性头的附近建立了双电层，成为德拜屏蔽，从而缩短了静电吸引力的作用范围，抑制了蛋白质的萃取。因此在萃取时要尽量避免后者的影响。 ③蛋白质分子量对反胶团萃取效率的影响体现在位阻效应上，蛋白质这种亲水性物质可以通过溶入反胶束“水池”来达到他们溶于非水溶剂中的目的，但是反胶束“水池”的物理性（大小、形状等）及其中水的活度都可以用W 的变化来调节，并且会影响大分子的增溶或排斥，达到选 择萃取的目的，这就是空间位阻效应。 三、超临界萃取 1、超临界流体概念 超临界流体是指温度和压力同时超过临界值且密度接近液体的气体。 2、超临界流体的基本特性 ①密度和溶剂化能力接近液体②超临界流体的扩散系数介于气态和液态之间，其粘度接近气体；③当流体状态接近临界区时，蒸发热会急剧下降，至临界点处则气—液相界面消失，蒸发焓为零，比热容也变为无限大。②流体在临界点附近的压力或温度的微小变化会导致超临界流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。这是超临界萃取工 艺的设计基础； 3、实现超临界萃取的工艺基础（笔记） 流体在临界点附近的压力或温度的微小变化会导致超临界流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。 4、超临界基本概念图、相图（书） 5、为什么适宜的超临界萃取操作温度为0.9~1.4；萃取操作压力为1~4（结合相图）P84 此时温度或压力稍低于临界值时的高压液体，称之为压临界流体。亚临界流体密度高，其传质性质介于液体和超临界流体之间。人们也常把这一区域的亚临界流体萃取包括在内而泛称为超临界萃取。在阴影部分所示区域里，超临界流体有极大的压缩性。溶剂的对比密度可从气体般得对比密度变化到液体般得对比密度。这样，一方面可在较高密度下对萃取物进行超临界萃取，另一方面，又可通过调节压力和温度是溶剂的密度大大降低，从而降低其萃取能力，使溶剂与萃取物得到有效分离。 6、超临界萃取工艺流程中萃取器与分离器中的现象？引起现象的原因。（作业第三题） 萃取器中利用萃取剂接近的液体密度和溶剂化能力及低粘度特性将提取物溶解于超临界流体的萃取物。在分离器中通过减压阀进行节流膨胀以便降低超临界流体的密度，从而实现萃取物与溶剂的分离。原因是处于超临界的流体有较高的密度，同时可以通过调节温度和压力使溶剂的密度大大降低，从而降低其萃取能力，实现分离。 7、CO2作为超临界流体的特征 优势：①CO 2 临界温度为31.30C，接近室温。在分离提取具有热敏性、易氧化分解的成分方面 具有广阔的应用前景。②CO 2 临界压力为7.37MPa为中等压力。通常萃取条件的选择的适宜的对 比压力区域（p r 1~6）区域，目前的工业水平其超临界状态一般易于达到。③ CO 2 具有抗氧化、 灭菌作用，有利于保证和提高天然物产品的质量④CO 2 无毒、无味、无臭、不燃、不腐蚀、价 格便宜、易于精制、易于回收等特点。SC- CO 2萃取无溶剂残留问题，属于环境无害工艺。⑤CO 2 密度是常用萃取剂中最高的。超临界CO 2 流体对有机物有很强的溶解能力和良好的选择性。 缺点：与传统的有机溶剂萃取比较，超临界CO 2 流体萃取也存在一定的局限性：1)其对脂溶性成分的溶解能力较强而对水溶性成分的溶解能力较低；2)设备造价高，比较适用于高附加值产品的提取；3)更换产品时设备清洗较为困难。 8、夹带剂在哪些方面影响溶质在超临界CO2流体中的选择性和溶解性的？ ①夹带剂可以显著改变超临界CO 2 溶剂系统的极性，改善流体的溶剂换能力，提高被分离组分 在超临界CO 2流体中的溶解度，并相应地降低超临界CO 2 流体萃取过程的操作压力，从而大大拓 宽超临界CO 2 流体在萃取天然物质方面的应用； ②加入与溶质起特殊作用的夹带剂，可极大地提高超临界CO 2 流体对该溶质的选择性； ③提高溶质在超临界CO 2 流体中的溶解度对温度、压力的敏感程度，在萃取压力基本不变的情况下，通过单独改变温度来实现分离的目的； ④作为反应物参与反应，以提高产品的萃取率； ⑤改变溶剂的临界参数。当萃取温度受到限制时（如热敏性物质），溶剂的临界温度越接近于溶质的最高操作温度，溶质的溶解度越高，当用单组份溶剂不能满足这一要求时，可使用混合溶剂。 9、超临界萃取的基本操作模式，简述流程（作业第四题） 10、如何实现夹带剂与主萃取剂的分离（作业第五题第三问） 与单一组分的超临界萃取—分离过程相似，使用夹带剂的超临界萃取的分离也可通过降压、升温或恒温恒压吸附使溶质与SCF分离。只要保证降压或升温的程度足以使混溶态的SCF进入其 气—液平衡区，以保证夹带剂变为液态后与萃取出的溶质在分离柱内与变成气态的主萃取溶剂分离。P92 四、膜分离过程 1、按分离过程推动力类型的不同，膜分离可以分为哪些类型？ 按推动力类型的不同，膜分离过程可以分为四种类型： 以静压力差为推动力的过程：微滤、超滤、反渗透、纳滤。 以气体分压差为推动力的过程：气体膜分离、渗透汽化。 以浓度梯度差为推动力的过程——透析 以电位差为推动力的过程——电渗析 4、渗透汽化工艺简述 渗透汽化是一个既有质量又有热量通过膜的传递过程。离开膜的物料温度和浓度都与原加入料液不同。一般用均质膜和复合膜，起到分离作用的活性层为表面极薄的均质膜。分离机理通常用溶解—扩散模型来描述。 5、透析的基本原理 透析是穿过膜的选择扩散过程，可用于分离分子量大小不同的溶质，低于膜所截留阀值分子的物质可扩散穿过膜，高于膜截留阀值分子量的物质则被保留在半透膜的另一侧。 一、液液萃取 1、萃取三角相图概念（书、图） 2、杠杆原理：①和点差点的三点共线关系；②质量比与力臂长度比之间的反比关系（理解图解法） 3、单级萃取工艺流程图及其与三角相图的对应关系（在相图上找F、S；互为平衡的E、R点；萃取液、萃余液位置）（书） 4、图解计算单级液液萃取的萃取剂S、E、E’、的流量、组成（笔记） 5、图解计算多级错流、逆流的理论平衡级数（笔记） 6、代数法计算液液萃取的萃取率（书P53例题、公式） 制药工业包括：生物制药、化学合成制药、中药制药；生物药物、化学药物与中药构成人类防病、治病的三大药源。原料药的生产包括两个阶段：第一阶段，将基本的原材料通过化学合成、微生物发酵或酶催化反应或提取而获得含有目标药物成分的混合物。第二阶段，常称为生产的下游过程，主要是采用适当的分离技术，将反应产物或中草药粗品中的药物或分纯化成为药品标准的原料药。分离操作通常分为机械分离和传质分离两大类。 萃取属于传质过程浸取是中药有效成分的提取中最常用的。浸取操作的三种基本形式：单级浸取，多级错流浸取，多级逆流浸取。中药材中所含的成分：①有效成分②辅助成分③无效成分④组织物浸取的目的：选择适宜的溶剂和方法，充分浸出有效成分及辅助成分，尽量减少或除去无效成分。对中药材的浸取过程：湿润、渗透、解吸、溶解及扩散、置换。 浸取溶剂选择的原则：①、对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量。②、与溶剂之间有足够大的沸点差，以便于采用蒸馏等方法回收利用。③、溶质在统计中的扩散系数大和粘度小。④、价廉易得，无毒，腐蚀性小。浸取辅助剂的作用：①、提高浸取溶剂的浸取效能。②、增加浸取成分在溶剂中的溶解度。③、增加制品的稳定性。④、除去或减少某些杂质。浸取过程的影响因素：①、药材的粒度。②、浸取的温度。③、溶剂的用量及提取次数。④、浸取的时间。 ⑤、浓度差。⑥、溶剂的PH值。⑦、浸取的压力。浸出的方法：浸渍、煎煮、渗漉。超声波协助浸取，基本作用机理：热学机理、机械机理、空化作用。超声波的空化作用：大能量的超声波作用在液体里，当液体处于稀疏状态时，液体将会被撕裂成很多小的空穴，这些空穴一瞬间闭合，闭合时产生高达几千大气压的瞬间压力，即称为空化效应。微波协助浸取特点：浸取速度快、溶剂消耗量小。局限性：只适用于对热稳定的产物，要求被处理的物料具有良好的吸水 性。萃取分离的影响因素：①、随区级的影响与选择原则。②、萃取剂与原溶剂的互溶度。③、萃取剂的物理性质。④、萃取剂的化学性质。破乳的方法：①、顶替法（加入表面活性更强的物质）②、变型法（加入想法的界面活性剂）③、反应法④、物理法 超临界流体的主要特征：①、超临界的密度接近于液体。②、超临界流体的扩散系数介于气态与液体之间，其粘度接近气体。③、当流体接近临界区时，蒸发热会急剧下降，有利于传热和节能。④、流体在其临界点附近的压力或温度的微小变化都会导致流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。 1二氧化碳作为萃取剂，这主要是由它的如下几个优异特性决定： ①临界温度低（Ｔc＝31.3℃)，接近室温；该操作温度范围适合于分离热敏性物质，可防止热敏性物质的氧化和降解，使沸点高、挥发度低、易热解的物质远在其沸点之下被萃取出来。 ②临界压力（7 . 38MPa ）处于中等压力，就目前工业水平其超临界状态一般易于达到。③具有无毒、无味、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制、易于回收等优点。因而，SC-CO2 萃取无溶剂残留问题，属于环境无害工艺。故SC-CO2萃取技术被广泛用于对药物、食品等天然产品的提取和纯化研究方面。④ SC-CO2还具有抗氧化灭菌作用，有利于保证和提高天然物产品的质量。 2分子蒸馏过程的特点 分子蒸馏在极高的真空度下进行，且蒸发面与冷凝面距离很小，因此在蒸发分子由蒸发面飞射至冷凝面的进程中彼此发生碰撞几率小 2分子蒸馏过程中，蒸汽分子由蒸发面逸出后直接飞射至冷凝面上，理论上没有返回蒸发面的可能，故分子蒸馏过程为不可逆过程③分子蒸馏的分离能力不但与各组分间的相对挥发度有关，而且与各组分的分于量有关。④分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发过程，没有鼓泡、沸腾现象。 3结晶过程的特点 1) 能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中形成纯净的晶体。有时用其他方法难以分离的混合物系，采用结晶分离更为有效。如同分异构体混合物、共沸物系、热敏性物系等。 2) 固体产品有特定的晶体结构和形态(如晶形、粒度分布等)。 3) 能量消耗少，操作温度低，对设备材质要求不高，三废排放少，有利于环境保护。 4) 结晶产品包装、运输、储存或使用都很方便。 4 降低膜的污染和劣化的方法 1)预处理法；有热处理、调节pH值、加螯合剂(EDTA等)、氯化、活性炭吸附、化学净化、预微滤和预超滤等。 2)操作方式优化；膜污染的防治及渗透通量的强化可通过操作方式的优化来实现， 3)膜组件结构优化；膜分离过程设计中，膜组件内流体力学条件的优化，即预先选择料液操作流速和膜渗透通量，并考虑到所需动力，是确定最佳操作条件的关键。膜组件清洗；膜的清洗方法有水力清洗、机械清洗、化学清洗和电清洗四种。 1电泳是指带电荷的供试品（蛋白质、核苷酸等）在惰性支持介质中（如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等），于电场作用下向其对应得电极方向按各自的速度进行泳动，使组分分离成狭窄区带，用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。 2超声波的空化效应当空穴闭合或微泡破裂时，会使介质局部形成几百到几千K的高温和超过数百个大气压的高压环境，并产生很大的冲击力，起到激烈搅拌的作用，同时生成大量的微泡，这些微泡又作为新的气核，使该循环能够继续下去，这就是空化效应。 3微波协助浸取的原理微波是一种非电离的电磁辐射,被辐射物质的极性分子在微波电磁场中可快速转向并定向排列,由此产生的撕裂和相互摩擦将引起物质发热,即将电能转化为热能,从而产生强烈的热效应。因此，微波加热过程实质上是介质分子获得微波能并转化为热能的过程。 4反胶团萃取的萃取原理：反胶团萃取的本质仍然是液-液有机溶剂萃取。反胶团萃取利用表面活性剂在有机溶剂中形成反胶团，从而在有机相中形成分散的亲水微环境，使生物分子在有机相（萃取相）内存在于反胶团的亲水微环境中。 5高分子膜制备 L-S法（相转化法）（1）高分子材料溶于溶剂中并加入添加剂配制成膜液。（2）成型。（3）膜中的溶剂部分蒸发。（4）膜浸渍在水中。（5）膜的预压处理 6热致相分离法（1）高分子-稀释剂均相溶液的制备；稀释剂室温下是固态或液态，常温下与高分子不溶，高温下能与高分子形成均相溶液。（2）将上述溶液制成所需要的形状（3）冷却（4）脱出稀释剂溶剂萃取或减压蒸馏等方法（5）干燥7浓差极化：在膜分离操作中，溶质均被透过液传送到膜表面上，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高，这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象。 8凝胶极化：膜表面附近浓度升高，增大膜两侧的渗透压差，使有效压差减小，透过通量降低。当膜表面附近的浓度超过溶质的溶解度时，溶质会析出，形成凝胶层的现象。 9反渗透：反渗透过程就是在压力的推动下，借助于半透膜的截留作用，将溶液中的溶剂与溶质分离开来。反渗透现象:若在盐溶液的液面上方施加一个大于渗透压的压力，则水将由盐溶液侧经半透膜向纯水侧流动的现象。 10电渗析：利用待分离分子的荷点性质和分子大小的差别，以外电场电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作. 11离子交换：能够解离的不溶性固体物质在与溶液中的离子发生离子交换反应。利用离子交换剂与不同离子结合力的强弱，将某些离子从水溶液中分离出来，或者使不同的离子得到分离。12多效蒸发逆流加料特点：1.前后不能自动流动，需送料泵；2.无自蒸发；3.各效粘度变化不明显；4.适宜于粘度随温度和浓度变化较大的溶液的蒸发，不适用于热敏性物料的蒸发。 13热泵蒸发是指通过对二次蒸气的绝热压缩，以提高蒸气的压力，从而使蒸气的饱和温度有所提高，然后再将其引至加热室用作加热蒸气，以实现二次蒸气的再利用。 14分子蒸馏是一种在高真空条件下进行的非平衡分离的连续蒸馏过程，又称为短程蒸馏。分子蒸馏原理分子蒸馏是依靠不同物质的分子在运动时的平均自由程的不同来实现组分分离的一种特殊液液分离技术。混合液中轻组分分子的平均自由程较大，而重组分分子的平均自由程较小。 15分子蒸馏应满足的两个条件：①轻、重分子的平均自由程必须要有差异，且差异越大越好； ②蒸发面与冷凝面间距必须小于轻分子的平均自由程。 16分子蒸馏设备的组成：一套完整的分子蒸馏设备主要由进料系统、分子蒸馏器、馏分收集系统、加热系统、冷却系统、真空系统和控制系统等部分组成。 17同离子效应：增加溶液中电解质的正离子（或负离子）浓度，会导致电解质溶解度的下降的现象。 18均相初级成核：洁净的过饱和溶液进入介稳区时，还不能自发地产生晶核，只有进入不稳区后，溶液才能自发地产生晶核。这种在均相过饱和溶液中自发产生晶核的过程。 19剪应力成核：当过饱和溶液以较大的流速流过正在生长中的晶体表面时，在流体边界层存在的剪应力能将一些附着于晶体之上的粒子扫落，而成为新的晶核。 20接触成核：当晶体与其他固体物接触时所产生的晶体表面的碎粒。在过饱和溶液中，晶体只要与固体物进行能量很低的接触，就会产生大量的微粒。 21二次成核：在已有晶体的条件下产生晶核的过程。二次成核的机理主要有流体剪应力成核和接触成核。 PART B 生物分离工程实验 实验十二香菇多糖的分离提取 一、实验目的 让学生了解香菇多糖的理化性质及提取工艺流程，掌握真空浓缩技术。 二、实验原理 香菇是一种药食两用真菌，具有提高免疫力、抗癌、降糖等多种生理功能。水溶性多糖作为香菇主要活性成分之一，主要以β-1,3-葡聚糖的形式，分子量从几万到几十万不等。通过有机溶剂提取，真空浓缩技术进行分离提取。 三、实验材料与试剂 原料：干香菇500g 试剂：氯仿、正丁醇、医用纱布、浓硫酸、重蒸酚、工业酒精 四、实验仪器 组织捣碎机、水浴锅、旋转蒸发器、1cm比色皿、751分光光度计、电子天平、台式离心机、试管、量筒、烧杯、玻璃棒 五、提取工艺流程 1. 1kg干香菇切成小块，以1：10（重量比）加入水，用组织捣碎机进行均质； 2. 取200mL均质液放入1L烧杯中，再加入300mL蒸馏水，加热至沸后，温 火煮沸1小时，（注意：煮沸过程中用玻璃棒不断搅拌，以免烧杯底部发生糊结；并间歇加入少量水，使杯内液体体积保持在500mL左右； 3. 加热完毕后，将杯内液体用8层纱布过滤，除去残渣，上清液转入另一烧杯 中； 4. 将上清液倒入圆底烧瓶中，在旋转浓缩仪上进行浓缩，浓缩条件为-0.1MPa 、 60℃，浓缩液体积至100mL左右停止； 5. 将浓缩液在1×10000g离心10min，将上清液转入另一烧杯，除去残渣； 6. 上清液中加入等体积的氯仿正丁醇浓液（体积比为4：1），搅拌5min，静置 30分钟； 7. 将混合液体在1×5000g下离心20min,分离水相； 8. 在水相中加入终浓度为80%的酒精，搅拌均匀，静置20min，1×5000g下离 心10min； 9. 取出沉淀物，放入已称重的干燥表面皿中，在真空干燥箱中80℃下真空干燥； 10. 干燥后，称重，计算多糖的产率； 11. 准确称取干燥后多糖20mg于500ml容量瓶中，加水定容； 12. 取定容液2ml加入6%苯酚1ml，混匀，再加入浓硫酸5ml，混匀，放置20min 后，于490nm测吸光度； 13. 葡萄糖标准曲线的制定：准确称取葡萄糖20mg定容于500ml容量瓶中，分 别取0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6及1.8ml，补水至2ml，依12步骤反应液，并分别测吸光度，根据葡萄糖浓度和吸光度绘制标准曲线； 14. 根据香菇多糖吸光度和葡萄糖标准曲线，计算多糖纯度。 六、思考题 1. 根据以上实验步骤，表达多糖产率及纯度的计算公式； 2. 利用所学生物化学知识，分析多糖沉淀原理。 1、简述分子蒸馅的过程、特点及机理。分子平均自由程、分子蒸馅。设计分子蒸馅的重要数据参数。 答：①分子从液相主体向蒸发表面扩散；②分子在液相表面上的自山蒸发；③分子从蒸发表而向冷凝而飞射；④分子在冷凝面上冷凝。特点：1、普通蒸馆在沸点温度下进行分离, 分了蒸镉可以在任何温度下进行，只要冷热两面间存在着温度差，就能达到分离目的。2、普通蒸懈是蒸发与冷凝的可逆过程，液相和气相间可以形成相平衡状态;而分子蒸饰过程屮, 从蒸发表面逸出的分子直接飞射到冷凝面上，中间不为其它分子发生碰撞，理论上没有返冋蒸发面的可能性，所以，分子蒸憎过程是不可逆的。3、普通蒸僻有鼓泡、沸腾现象；分子蒸僻过程是液层表面上的自市蒸发，没有鼓泡现象。4、表示普通蒸饰分离能力的分离因索与纽元的蒸汽压之比有关，表示分了蒸镉分离能力的分离因素则与组元的蒸汽压和分了量之比冇关，并可由相对蒸发速度求出。机理：分了蒸憎机理是根据被分离混合物各组分分了平均口由程的差界。蒸发表面?冷凝表面Z间距离小于轻相分子的平均自由程、大于重相分子的平均自由程时，轻相分了在碰撞Z前便冷凝、不会被返回，而重相分了在冷凝Z前便相互碰撞而返回、不发牛冷凝，这样轻相重相便被分离开。分子自由程（1）分子在两次连续碰撞之间所走的路程的平均值叫分子平均自由程。（2）分子蒸懾是一种在髙真空条件下，根据被分离混合物各组分分了平均自由程的差异进行的非平衡蒸惚分离操作。重要参数：分了蒸发速度、蒸汽圧、分解危险度、分离因数。 2、反胶束的形成、萃取及过程 答：表面活性剂溶于非极性的有机溶剂屮，当具浓度超过临界胶束浓度时，在有机溶剂内形成的胶束叫反胶束，或称反相胶束。在反胶束屮，表面活性剂的非极性基团在外与非极性的冇机溶剂接触，而极性基团则排列在内形成一个极性核。此极性核具冇溶解极性物质的能力，极性核溶解水后，就形成了“水池”。萃取原理：蛋白质进入反胶束溶液是一种协同过程。即在两相（有机相和水相）界面的表血活性剂层，同邻近的蛋白质发生静电作用而变形，接着在两相界而形成了包含有蛋白质的反胶束，此反胶朿扩散进入有机相中，从而实现了蛋白质的萃取。萃取过程是静电力、疏水力、空间力、亲和力或几种力协同作用的结果, 其小蛋口质与表而活性剂极性头间的静电相互作用是主要推动力。根据所用农面活性剂类型，通过控制水相pH高于或低丁?蛋白质的等电点，达到正萃反萃的F1的。利用表面活性剂在冇机相中形成反胶团，反胶团在冇机相中形成分散的亲水微环境，使一些水溶性生物活性物质，如蛋口质、肽、氨基酸、酶、核酸等溶于其小，这种萃取方法叫反胶团萃取。反胶束萃取是一种特殊方式的萃取操作，是利用反胶束将纟R 分分离的一种分离技术。被萃取物以胶体或胶团形式被萃取。反胶团萃取蛋白质的“水壳模型”的过程：（1）蛋白质到达界面层，宏观两相（有机相、水相）界面间的表面活性剂层同邻近的蛋白质发生静电作用而变形。（2）蛋白质分子进入反胶团内，两相界面形成包含蛋白质的反胶团。（3）包含有蛋白质的反胶团进入有机相。 3、双水相萃取的性质以及是如何萃取的。 答：特点与技术特征：①体系冇生物的亲和性（生理慕础为水溶液）；②体系能进行萃取性的生物转化；③体系能与细胞相结合，操作既能节省萃取设备和时间，又能避免细胞内陆的损失； ④亲和萃取可大大提高分配系数和萃収专一性；⑤任何两相体系不要求特殊处理就可与后续纯化工艺相链接；⑥开发廉价新型的双水相体系。萃取原理：依据物质在两相间的选择性分配。当萃取体系的物性不同时，物质进入双水和系后，由于表曲性质、电荷作用和各种力（如疏水键、氢键和离子键等）的存在和环境因索的影响，使其在上下相中的浓度不同，从而达到萃取的冃的。影响双水相萃取的因素：1、聚合物及其相对的分子量2、系数长度对分配平衡的影响3、离子环境対蛋白质在两和系统中的影响4、体系PH值影响5、温度的影响。双水相体系的形成、双水相体系萃取：两有机物（一般是亲水性高聚物）或有机物与无机盐在水中以适当浓度溶解后，形成互不相溶的两相体系，每相中均含冇大量的水（85?95% ）,此体系叫双水相体系。双水相体系形成后，利用双水相体系进行物质分离的操作叫双水相萃取。被分离物质是蛋白质、酶、核酸、颗 实验二大枣中多糖的提取分离 一、实验目的 1、学习多糖的提取分离方法及工艺 2、熟悉萃取、离心、蒸发、干燥等单元操作 3、掌握苯酚硫酸法鉴定多糖的方法。 二、实验原理 多糖化合物作为一种免疫调节剂，能激活免疫细胞．提高机体的免疫功能，对正常的细胞没有毒副作用，在临床上用来治疗恶性肿瘤、肝炎等疾病。大分子植物多糖如淀粉、纤维素等多不溶于水，且在医药制剂中仅用作辅料成分，无特异的生物活性。而目前所研究的多糖，因其分子量较小，多可溶于水，因其极性基团较多，故难溶于有机溶剂。 多糖的提取方法通常有以下三种。 (1)直接溶剂浸提法：这也是传统的方法，在我国已有几千年历史，如中药的煎煮、中草药有效成分的提取。该方法具有设备简单、操作方便、适用面广等优点。但具有操作时间长、对不同成分的浸提速率分辨率不高、能耗较高等缺点。 (2)索氏提取法：在有效成分提取方面曾经有过较为广泛的应用，其提取原理：在索氏提取中，基质总是浸泡在相对比较纯的溶剂中，目标成分在基质内、外的浓度梯度比较大；在回流提取中．溶液处于沸腾状态，溶液与基质间的扰动加强，减少了基质表面流体膜的扩散阻力，根据费克扩散定律，由于固体颗粒内外浓度相差比较大，扩散速率较高，达到相同浓度所需时间较短，且由于每次提取液为新鲜溶剂，能提供较大的溶解能力，所以提取率较高。但索氏提取法溶剂每循环一次所需时间较长，不适合于高沸点溶剂。 (3)新型提取方法：随着科学技术的发展，近年出现了一些新的提取方法和新的设备，如超声波提取、微波提取以及与膜分离集成技术，极大地丰富了中草药药用成分提取理论。此外还有透析法、柱色谱法、分子筛分离法及中空纤维超滤法等。 可根据原料及多糖的特点，设计不同的提取工艺。本实验采用直接溶剂浸提法提取大枣多糖。 三、试剂与仪器 试剂：大枣，无水乙醇，浓硫酸，苯酚（常压蒸馏，收集182℃馏分），蒸馏水。 仪器：电热恒温水浴锅，磁力搅拌器，电子天平，真空干燥箱，低速离心机，旋转蒸发仪，家用多功能粉碎机；锥形瓶，量筒，容量瓶，试管，移液管，玻璃棒，烧杯、蒸馏头。 四、实验步骤 (1)大枣多糖的提取 ①将大枣烘干，粉碎，称取枣粉10g，装入250mL的锥形瓶中，并加入200mL的蒸馏水。 生物分离工程实验 实验一茶多酚标准曲线的测定 仪器：紫外分光光度计，比色皿，天平，容量瓶，移液管，pH计、试管 药品：没食子酸丙酯或茶多酚，酒石酸钾钠，硫酸亚铁，磷酸氢二钠，磷酸二氢钾。 方法： A溶液配制 没食子酸丙酯标准溶液配制 准确称取25mg没食子酸丙酯，蒸馏水溶液，移入25mL容量瓶并稀释至刻度，摇匀，配制成1mg/mL的标准溶液 酒石酸亚铁溶液配制 准确称取0.1g硫酸亚铁，和0.5g酒石酸钾钠，混合，蒸馏水溶解后移入100mL容量瓶，稀释至刻度，摇匀。 pH7.5磷酸盐缓冲液配制 磷酸氢二钠：准确称取分析纯磷酸氢二钠2.969g，蒸馏水稀释溶解，移入250mL容量瓶，加水稀释至刻度，摇匀，为a液 磷酸二氢钾：准确称取分析纯磷酸二氢钾，、2.2695g，蒸馏水溶解，移入250mL容量瓶，定容，B。 取A液体85mL，B液体15mL混合均匀，即成。 B．标准曲线绘制 分别吸取0、0.25、0.50、0.75、1.0、1.25mL的没食子酸丙酯标准液于25mL容量瓶中，加入蒸馏水4mL，再加入酒石酸亚铁溶液5mL，用pH7.5的磷酸盐缓冲溶液稀释至刻度，摇匀，分光光度计在540nm处，1cm比色皿，分别测定吸光度。空白参比操作同上，不加没食子酸丙酯。以容量瓶中没食子酸丙酯的绝对含量mg为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，做线性回归。 C 样品测定 取适量样品加入容量瓶，操作同上，没食子酸丙酯含量乘以换算系数1.5，求得茶多酚。 实验二超声法和回流法提取茶多酚的比较 实验仪器： 超声提取器、布氏漏斗、抽滤瓶、真空泵、烧瓶、量筒、分光光度计、比色皿、容量瓶等、实验试剂 茶叶、纯净水、茶多酚（没食子酸丙酯）、硫酸亚铁、酒石酸钾钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾等 操作方法 1、材料准备 称取一定量的茶叶，研钵粉碎。备用 2、提取 A、超声提取法 称取5g粉碎后茶叶末，放入烧瓶（塑料袋密封），加入100mL水，于超声提取器，50℃提取20min，抽滤，定容至100mL，待测。 B、回流提取法 称取10g粉碎后茶叶末，放入圆底烧瓶，加入100mL水，80℃提取40min，分别在1、3、5、7、10、15、20、30、40min取3mL样品，小漏斗过滤后，待测。测得茶多酚含量（mg/mL）以茶多酚含量为纵坐标，时间为横坐标绘制曲线。 3. 含量测定 按照标准曲线的方法测定含量。 所需试剂及仪器 试剂： 没食子酸丙酯或者茶多酚，酒石酸钾钠，硫酸亚铁，磷酸氢二钠，磷酸二氢钾， 仪器： 紫外分光光度计，水浴锅，电子天平，pH计，超声提取器，量筒（100mL*1），容量瓶（25mL*8，100mL*4, 250mL*2），比色皿*5，移液管（1.0mL*2, 0.5mL*2, 2mL*2, 5mL*4） 三角瓶250mL*2，小漏斗*2，试管架 一、名词解释 1.富集：对摩尔分数小于0.1组分的分离。 2.制药分离工程是制药工程的一个重要组成部分，是描述医药产品生产过程所采用的分离技 术及其原理的一门学科，主要涉及从动植物原料、生物发酵或酶催化、化学合成物料中分离、纯化医药目标产物，以及制成成品的过程。 3.浸取是利用固体原料中组分在溶剂中溶解度的差异，选择一种溶剂作为萃取剂用来溶解固 体原料混合物中待分离组分的分离操作。 4.离心过程在离心力作用下料浆中的液体穿过离心机多孔转鼓的过滤介质，而固体粒子被截 留的分离过程。 5.干燥技术是利用热能除去物料中的水分(或溶剂)，并利用气流或真空等带走汽化的水分 (或溶剂)，从而获得干燥物品的工艺操作技术。 6.膜分离是利用经特殊制造的具有选择透过性的薄膜，在外力(如膜两侧的压力差、浓度 差、电位差等)推动下对混合物进行分离、分级、提纯、浓缩而获得目标产物的过程。 7.AOT,英文全称为Aerosol 0T,化学名称为丁二酸2乙基己基酯横酸钠。 8.场是以时空为变量的物理量，为物质存在的一种基本形式，是一种特殊物质，看不见摸不 着，但确实存在。 9.分离因子是分离过程中混合物内各组分所能达到的分离程度的表征。 10.nanofiltration,是一种相对较新的压力驱动膜分离过程，通过膜的渗透作用，借助外界能 量或化学位差的推动，对两组分或多组分气体或液体进行分离、分级、提纯和富集。 二、简答题： 1、简述用数学表示式描述物质的分离程度及分离类型？ 完全分离：(a+b+c+d+? ? ?) — (a) +(b)+(c)+(d)+?? ? 不完全分离：(a+b+c+d+…)(a) +(b+c+d+…)或(a+b+c+d+…)—(a, b) + ( b, a) + ? ? ? 2、二氧化碳作为最常用的超临界流体莘取剂，主要是因为哪些优异特性决定的呢？ 1)超临界CO2密度大，溶解能力强，传质速率高 2)超临界CO2的临界温度和临界压力等条件比较温和 %1临界温度为3.1 °C,接近于室温，适用于分离热敏性物质 %1CO?临界压力为7.38MPa,中等压力，工业水平最易实现 3)C02具有无毒、无味、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制和回收等优点 4)超临界CO2具有抗氧化抑菌作用，有利于保证和提高产品的质量 3、简述大孔吸附树脂分离操作的基本工艺流程。 树脂型号的选择一树脂前处理一考察树脂用量及装置(径高比)一样品液前处理一树脂工艺条件筛选(c、T、pH、盐浓度、上柱速度、饱和点判定、洗脱剂的选择、洗脱速度、洗脱终点判定)一目标产物的收集一树脂的再生 4、絮凝作为中药及生物制药中常用的沉淀强化技术，简述常用絮凝剂的种类及主要特性。 课程名称：制药分离工程 一、考试的总体要求： 全面掌握制药分离工程单元操作的基本概念、基本原理和计算方法，能够运用所学理论知识合理选定单元操作和进行相关的设计计算；对制药过程中的某些现象进行分析，并根据具体情况对操作进行优化。具有扎实的专业基础知识、能灵活应用所学知识分析并解决实际问题的能力。 二、考试的内容及比例：（重点部分） （1）制药分离过程（10%） 制药分离过程是制药生产的主要单元操作，掌握制药分离工程单元操作的地位、特征和一般规律，以及制药单元过程设计的内容、特点。主要包括制药分离过程的特点、设计的目的和要求及单元过程的选择依据。 （2）蒸馏与精馏（10%） 正确掌握精馏过程的设计计算方法，能够对给定分离要求的精馏过程进行计算分析，包括蒸馏和精馏的区别、气液平衡、理论板和回流比和精馏过程概念与计算。 （3）萃取和浸取（10%） 掌握单级液液萃取和浸取过程的特征和设计计算方法（物料衡算），能够对萃取过程的萃取剂、萃取相和萃余相进行计算分析。包括三角形相图和杠杆定律、萃取的相平衡关系、单级萃取器的物料衡算、浸取相平衡和单级浸取。 （4）结晶（15%） 掌握结晶过程的原理、相平衡关系以及晶核生程和生长的规律，能够进行结晶器物料衡算和结晶颗粒数的计算。包括结晶-溶解的相平衡曲线及其分区、晶核的生产和晶体的成长、结晶过程的控制手段、间歇结晶器。 （5）吸附和离子交换（15%） 正确掌握吸附和离子交换装置的性能特征及设计方法，能够根据分离要求合理选用吸附剂或离子交换剂，并进行相关的计算分析。包括吸附等温线方程、吸附过程的影响因素、离子交换平衡方程和速度方程、典型吸附剂和离子交换剂。 （6）色谱分离法（15%） 正确掌握色谱分离法的基本原理和有关计算方法，能够根据分离要求选择合适的色谱法种类及进行设计。包括色谱法平衡关系及分配系数、阻滞因数和洗脱容积、色谱法的塔板理论、色谱分离的主要影响因素和应用原则。 （7）膜分离（15%） 掌握膜性能特征的表征参数，能够根据分离要求设计膜分离流程以及合理选用膜组件。包括膜性能的表征参数、浓差极化现象、膜过滤装置的设计方法。 （8）非均一系的分离（10%） 掌握沉降和过滤两类方法的原理和设计计算，能够根据分离要求合理选定分离方式，并进行相关设计。包括重力沉降、离心沉降、过滤器的设计。 三、试卷题型及比例 考试试卷主要包括以下题型：名词解释、计算题、简答题、论述题，各类的比例为名词解释占10%、计算题占10%、简答题占40%、论述题占40%. 四、考试形式及时间 考试形式为笔试。 五、主要参考教材（参考书目） 白鹏等主编，制药分离工程，2002. 吴梧桐主编，生物制药工艺学，中国医药科技出版社，1992 第8章 膜分离 考点：概念，优点，根据孔径大小分的几种膜分离技术的区别及其特点和概念，浓差极化的概念，影响超滤速度的因素. 8.1 概述 ● 膜分离的特点：与传统分离过程相比，具有无相变、设备简单、操作容易、能耗低和对 处理物料无污染等优点。(考点、作业) ● 几种膜过滤过程特征比较： 膜分离过程 驱动力（压力差）/MPa 传递机理 透过膜的物质 被膜截留的物质 膜的类型 微滤（MF ） 0.01~0.2 颗粒大小形状 水、溶剂和溶解物 悬浮物、细菌类、微粒子 多孔膜 超滤（UF ） 0.1~0.5 分子特性、大小形状 溶剂、离子和小分子 生物制品、胶体和大分子 非对称膜 反渗透（RO ） 1.0~10 溶剂的扩散传递 水、溶剂 全部颗粒物、溶质和盐 非对称膜复 合膜 纳滤（NF ） 0.5~2.5 离子大小和电荷 水、溶剂 溶质、二价盐、糖和染料 复合膜 8.2 超滤 ● 超滤：是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05μm~1nm 之间，实际应用 中一般不以孔径表征超滤量，而是以截留分子量（MWCO ，又称切割分子量）来表征。(考点、作业) ● 浓差极化：当溶剂透过膜，而溶质留在膜上时，膜面上溶质浓度增高，这种膜面上溶质 浓度高于主体中溶质浓度的现象称为浓差极化。浓差极化可造成膜的通量大大降低，对膜分离过程产生不良影响。（错流过滤可减少浓差极化。）(考点、作业) ● 影响超滤速度的因素(考点)： 除了膜性能外，影响超滤速度的因素还有很多。 1) 压力的影响：当压力降低时，通量J 较小，膜面上尚未形成浓差极化层，此时，J 与膜 两侧的压力差Δp 成正比。当压力逐渐增大时，膜面上开始形成浓差极化层，J 随Δp 增大的速度开始减慢。当压力继续增大，浓差极化层达到凝胶层浓度，J 不随Δp 而改变，因为当压力继续增大时，随暂时可使流量增加，但凝胶层厚度也随之增大，即阻力增大，而使通量回落。 2) 进料浓度的影响：进料浓度对通量也有影响，当形成凝胶层后，由式b g m c c K J ln 可知， J 应和lncb 成线性关系，且当J=0时，cb=cg ，即对某一特定溶质的溶液来说，不同温 度和膜面流速下的数据应汇集于浓度轴上一点，该点即为凝胶层浓度。 3) 温度的影响：一般来说，温度升高导致通量增大，这是因为温度升高使溶液黏度降低和 扩散管系数增大。 制药分离工程考试题 目 精品文档 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 制药工业包括：生物制药、化学合成制药、中药制药；生物药物、化学药物与中药构成人类防病、治病的三大药源。原料药的生产包括两个阶段：第一阶段，将基本的原材料通过化学合成、微生物发酵或酶催化反应或提取而获得含有目标药物成分的混合物。第二阶段，常称为生产的下游过程，主要是采用适当的分离技术，将反应产物或中草药粗品中的药物或分纯化成为药品标准的原料药。分离操作通常分为机械分离和传质分离两大类。 萃取属于传质过程 浸取是中药有效成分的提取中最常用的。浸取操作的三种基本形式：单级浸取，多级错流浸取，多级逆流浸取。中药材中所含的成分：①有效成分 ②辅助成分 ③无效成分 ④组织物 浸取的目的：选择适宜的溶剂和方法，充分浸出有效成分及辅助成分，尽量减少或除去无效成分。对中药材的浸取过程：湿润、渗透、解吸、溶解及扩散、置换。 浸取溶剂选择的原则：①、对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量。②、与溶剂之间有足够大的沸点差，以便于采用蒸馏等方法回收利用。③、溶质在统计中的扩散系数大和粘度小。④、价廉易得，无毒，腐蚀性小。浸取辅助剂的作用：①、提高浸取溶剂的浸取效能。②、增加浸取成分在溶剂中的溶解度。③、增加制品的稳定性。④、除去或减少某些杂质。浸取过程的影响因素：①、药材的粒度。②、浸取的温度。③、溶剂的用量及提取次数。④、浸取的时间。⑤、浓度差。⑥、溶剂的PH 值。⑦、浸取的压力。浸出的方法：浸渍、煎煮、渗漉。超声波协助浸取，基本作用机理：热学机理、机械机理、空化作用。超声波的空化作用：大能量的超声波作用在液体里，当液体处于稀疏状态时，液体将会被撕裂成很多小的空穴，这些空穴一瞬间闭合，闭合时产生高达几千大气压的瞬间压力，即称为空化效应。微波协助浸取特点：浸取速度快、溶剂消耗量小。局限性：只适用于对热稳定的产物，要求被处理的物料具有良好的吸水性。萃取分离的影响因素：①、随区级的影响与选择原则。②、萃取剂与原溶剂的互溶度。③、萃取剂的物理性质。④、萃取剂的化学性质。破乳的方法：①、顶替法（加入表面活性更强的物质）②、变型法（加入想法的界面活性剂）③、反应法 ④、物理法 超临界流体的主要特征：①、超临界的密度接近于液体。 ②、超临界流体的扩散系数介于气态与液体之间，其粘度接近气体。③、当流体接近临界区时，蒸发热会急剧下降，有利于传热和节能。④、流体在其临界点附近的压力或温度的微小变化都会导致流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。 1二氧化碳作为萃取剂，这主要是由它的如下几个优异特性决定： ① 临界温度低（Ｔc ＝31.3℃)，接近室温；该操作温度范围适合于分离热敏性物质，可防止热敏性物质的氧化和降解，使沸点高、挥发度低、易热解的物质远在其沸点之下被萃取出来。② 临界压力（7 . 38MPa ）处于中等压力，就目前工业水平其超临界状态一般易于达到。③ 具有无毒、无味、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制、易于回收等优点。因而，SC-CO2 萃取无溶剂残留问题，属于环境无害工艺。故SC-CO2萃取技术被广泛用于对药物、食品等天然产品的提取和纯化研究方面。④ SC-CO2还具有抗氧化灭菌作用，有利于保证和提高天然物产品的质量。 2分子蒸馏过程的特点 分子蒸馏在极高的真空度下进行， 且蒸发面与冷凝面距离很小，因此在蒸发分子由蒸发面飞射至冷凝面的进程中彼此发生碰撞几率小 2分子蒸馏过程中，蒸汽分子由蒸发面逸出后直接飞射至冷凝面上，理论上没有返回蒸发面的可能，故分子蒸馏过程为不可逆过程③分子蒸馏的分离能力不但与各组分间的相对挥发度有关，而且与各组分的分于量有关。④分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发过程，没有鼓泡、沸腾现象。 3结晶过程的特点 1) 能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中形成纯净的晶体。有时用其他方法难以分离的混合物系，采用结晶分离更为有效。如同分异构体混合物、共沸物系、热敏性物系等。2) 固体产品有特定的晶体结构和形态(如晶形、粒度分布等)。 3) 能量消耗少，操作温度低，对设备材质要求不高，三废排放少，有利于环境保护。 4) 结晶产品包装、运输、储存或使用都很方便。 4 降低膜的污染和劣化的方法 1)预处理法 ；有热处理、调节pH 值、加螯合剂(EDTA 等)、氯化、活性炭吸附、化学净化、预微滤和预超滤等。 2)操作方式优化； 膜污染的防治及渗透通量的强化可通过操作方式的优化来实现， 3)膜组件结构优化 ； 膜分离过程设计中，膜组件内流体力学条件的优化，即预先选择料液操作流速和膜渗透通量，并考虑到所需动力，是确定最佳操作条件的关键。膜组件清洗； 膜的清洗方法有水力清洗、机械清洗、化学清洗和电清洗四种。 1电泳是指带电荷的供试品（蛋白质、核苷酸等）在惰性支持介质中（如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等），于电场作用下向其对应得电极方向按各自的速度进行泳动，使组分分离成狭窄区带，用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。 2超声波的空化效应 当空穴闭合或微泡破裂时，会使介质局部形成几百到几千K 的高温和超过数百个大气压的高压环境，并产生很大的冲击力，起到激烈搅拌的作用，同时生成大量的微泡，这些微泡又作为新的气核，使该循环能够继续下去，这就是空化效应。 3微波协助浸取的 原理 微波是一种非电离的电磁辐射,被辐射物质的极性分子在微波电磁场中可快速转向并定向排列,由此产生的撕裂和相互摩擦将引起物质发热,即将电能转化为热能,从而产生强烈的热效应。因此，微波加热过程实质上是介质分子获得微波能并转化为热能的过程。 4反胶团萃取的萃取原理： 反胶团萃取的本质仍然是液-液有机溶剂萃取。 反胶团萃取利用表面活性剂在有机溶剂中形成反胶团，从而在有机相中形成分散的亲水微环境，使生物分子在有机相（萃取相）内存在于反胶团的亲水微环境中。 5高分子膜制备 L-S 法（相转化法）（1）高分子材料溶于溶剂中并加入添加剂配制成膜液。 （2）成型。（3）膜中的溶剂部分蒸发。（4）膜浸渍在水中。（5）膜的预压处理 6热致相分离法 （1）高分子-稀释剂均相溶液的制备； 稀释剂室温下是固态或液态，常温下与高分子不溶，高温下能与高分子形成均相溶液。（2）将上述溶液制成所需要的形状（3）冷却（4）脱出稀释剂 溶剂萃取或减压蒸馏等方法（5）干燥 7浓差极化：在膜分离操作中，溶质均被透过液传送到膜表面上，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高，这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象。 8凝胶极化：膜表面附近浓度升高，增大膜两侧的渗透压差，使有效压差减小，透过通量降低。当膜表面附近的浓度超过溶质的溶解度时，溶质会析出，形成凝胶层的现象。 9反渗透 ：反渗透过程就是在压力的推动下，借助于半透膜的截留作用，将溶液中的溶剂与溶质分离开来。反渗透现象:若在盐溶液的液面上方施加一个大于渗透压的压力，则水将由盐溶液侧经半透膜向纯水侧流动的现象。 10电渗析：利用待分离分子的荷点性质和分子大小的差别，以外电场电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作. 11离子交换： 能够解离的不溶性固体物质在与溶液中的离子发生离子交换反应。利用离子交换剂与不同离子结合力的强弱，将某些离子从水溶液中分离出来，或者使不同的离子得到分离。 12多效蒸发逆流加料特点：1.前后不能自动流动，需送料泵；2.无自蒸发；3.各效粘度变化不明显；4.适宜于粘度随温度和浓度变化较大的溶液的蒸发，不适用于热敏性物料的蒸发。 13热泵蒸发是指通过对二次蒸气的绝热压缩，以提高蒸气的压力，从而使蒸气的饱和温度有所提高，然后再将其引至加热室用作加热蒸气，以实现二次蒸气的再利用。 14分子蒸馏是一种在高真空条件下进行的非平衡分离的连续蒸馏过程，又称为短程蒸馏。分子蒸馏原理 分子蒸馏是依靠不同物质的分子在运动时的平均自由程的不同来实现组分分离的一种特殊液液分离技术。混合液中轻组分分子的平均自由程较大，而重组分分子的平均自由程较小。 15分子蒸馏应满足的两个条件：①轻、重分子的平均自由程必须要有差异，且差异越大越好；②蒸发面与冷凝面间距必须小于轻分子的平均自由程。 16分子蒸馏设备的组成 ： 一套完整的分子蒸馏设备主要由进料系统、分子蒸馏器、馏分收集系统、加热系统、冷却系统、真空系统和控制系统等部分组成。 17同离子效应：增加溶液中电解质的正离子（或负离子）浓度，会导致电解质溶解度的下降的现象。 18均相初级成核：洁净的过饱和溶液进入介稳区时，还不能自发地产生晶核，只有进入不稳区后，溶液才能自发地产生晶核。这种在均相过饱和溶液中自发产生晶核的过程。 19剪应力成核：当过饱和溶液以较大的流速流过正在生长中的晶体表面时，在流体边界层存在的剪应力能将一些附着于晶体之上的粒子扫落，而成为新的晶核。 20接触成核：当晶体与其他固体物接触时所产生的晶体表面的碎粒。在过饱和溶液中，晶体只要与固体物进行能量很低的接触，就会产生大量的微粒。 21二次成核：在已有晶体的条件下产生晶核的过程。 二次成核的机理主要有流体剪应力成核和接触成核。 《生物分离工程》题库 一、填充题 1. 生物产品的分离包括R 不溶物的去除 ，I 产物分离 ，P 纯化 和P 精 制 ； 2. 发酵液常用的固液分离方法有 过滤 和 离心 等； 3. 离心设备从形式上可分为 管式 ， 套筒式 ， 碟片式 等型式； 4. 膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为 微滤膜 ， 超滤膜 ， 纳滤膜 和 反渗透膜 ； 5. 多糖基离子交换剂包括 离子交换纤维素 和 葡聚糖凝胶离子交换剂 两大类； 6. 工业上常用的超滤装置有 板式 ， 管式 ， 螺旋式和 中空纤维式 ； 7. 影响吸附的主要因素有 吸附质的性质 ， 温度 ， 溶液pH 值 ， 盐的浓度 和 吸附物的浓度与吸附剂的用量 ； 8. 离子交换树脂由 网络骨架 （载体） ， 联结骨架上的功能基团 （活性基） 和 可 交换离子 组成。 9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是 引发剂（ 提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚 合所必需的自由基） ； 甲叉双丙烯酰胺的作用是 交联剂（丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作 用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链） ； TEMED 的作用是 增速剂 （催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的 聚合 ）； 10 影响盐析的因素有 溶质种类 ， 溶质浓度 ， pH 和 温度 ； 11.在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有 自然起晶法 ， 刺激起晶法 和 晶种起晶法 ； 12.简单地说离子交换过程实际上只有 外部扩散 、内部扩散 和化学交换反应 三步； 13.在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir 吸附方程，其形式为c K c q q 0+= 14.反相高效液相色谱的固定相是 疏水性强 的，而流动相是 极性强 的；常用的固定相有C 8 辛烷基 和 十八烷基C 18 ；常用的流动相有 乙腈 和 异丙醇 ； 15.超临界流体的特点是与气体有相似的 粘度和扩散系数 ，与液体有相似的 密度 ； 16.离子交换树脂的合成方法有 加聚法 和 逐步共聚法 两大类； 制药分离工程现状及发展 方向 The final edition was revised on December 14th, 2020. 我国制药分离纯化技术现状和发展方向 引言：制药分离过程主要利用待分离的物质中的有效活性成分与共存杂质之间在物理、化学及生物学性质上的差异进行分离，是一个复杂的过程。制药工程的主要目标是医药产品的高效生产，分离和纯化是最终获得商业产品的重要环节，是各种新医药产品实现产业化的必经之路，在整个医药行业中具有举足轻重的地位。近20年来，制药分离技术取得了长足发展，出现了许多新概念和新技术。有些技术已经在工业上得到了应用，有的虽然还在研究中，但已经显示出良好的应用前景。 一、现状：近年来，我国的医药产业虽然得了比较大的发展，但是分离纯化技术的发展与其他生物技术的发展相比是不平衡的，与发达国家仍有很大的差距。其原因是多方面的，但最主要的原因来自于生产过程中的工艺技术和装备问题，药品提取分离纯化过程作为医药生产过程中最关键的环节，自然而然的成为了首要原因。目前，在我国制药领域，很多先进的提取分离纯化技术已经得到了发展和应用，但是依然是以传统落后的提取技术为主导，在制药过程中存在着提取分离技术装备简单，工艺流程单一等缺陷。我国目前的分离提取技术还存在很多不足。制药提取分离技术及其装备关系到三个问题：(1)能否最大限度地从药材中提取有效成分，并保证无用的物质不能被同时转移。(2)能否尽量使所提取物质的量相对平均；(3)能否在尽量满足最大产能的情况下，把成本降到最低。简单来说是产率、工艺条件 稳定和效率三个问题。若这些问题如果能得到有效的解决，就能为后续生产环节制提供良好的生产环境，实现提高生产质量的最终目的。目前，我国大部分所使用的传统提取工艺和装备都难以解决以上的几个问题，集成优化和高效节能的成套装备虽然已经开发出来，但是并没有得到广泛应用。因此，充分利用各种先进的提取分离纯化技术，先进的装备及自动化控制与在线检测系统的优势，开发出先进、适用的中药提取分离技术流程，并使其得到推广和广泛的应用。传统的分离纯化方法主要有水提醇沉法(水醇法)、醇提水沉法(醇水法)、酸碱法、盐析法、离子交换法和结晶法等。新的分离纯化方法主要有絮凝沉淀法、大孔树脂吸附法、超滤法、高速离心法等。这些新技术的推广应用，降低了生产成本、提高了产品质量，推动了医药的现代化进程，为我国的医药行业走向国际市场奠定了基础。 二、发展方向 1、生物药物分离纯化技术上的几个发展热点与方向：生化产品的分离纯化步骤繁杂，通常包括细胞工程--细胞收集、细胞破碎、产品粗分离、产品精制等。根据产品的质和量的显著差别一类是大宗的小分子物质的分离，其特点是处理量大，对分离条件的要求较低，过程中借鉴化学工业的手段较多，如沉淀、过滤、蒸发、萃取、离子交换等。另一类是大分子，特别是蛋白质类物质的分离。其特点是处理量小年产量常不足,产值大,具有生物活性,对分离条件要求苛刻,常用生物化学中的特殊手段，如层析、膜过滤、凝胶过滤、电泳等进行分离。多年来，我国生物技术的上游技术得到了长足的发展，积累了一大批的科研成果，如干扰素、白细胞介素、乙肝疫苗、 1-2 分别给出生物制药、化学制药以及中药制药的含义。 生物药物是利用生物体、生物组织或其成分，综合应用生物学、生物化学、微生物学、 免疫学、物理化学和药学等的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制 品。广义的生物药物包括从动物、植物、微生物等生物体中制取的各种天然生物活性物质及 其人工合成或半合成的天然物质类似物。 化学合成药物一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得(称全合成);或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处 理过程制得(称半合成)。 中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主，但自古以来也有一部分中药来自人工合成(如无机合成中药汞、铅、铁，有机合成中药冰片等)和加工制成(如利用生物发酵生产的六神曲、豆豉、醋、酒等，近年来亦采用密环菌固体发酵、冬虫夏草菌丝体培养、灵芝和银耳发酵等)。 1-5 试说明化学合成制药、生物制药和中药制药三种制药过程各自常用的分离技术以及各有什么特点。 1-10 试按照过程放大从易到难的顺序，列出常用的8种分离技术。 1-11 结晶、膜分离和吸附三种分离技术中，最容易放大的是哪一种？最不容易放大的又是哪一种？ 1-12 吸附、膜分离和离子交换三种分离技术中，技术成熟度最高的是哪一种？最低的又是哪一种 2-1简述植物药材浸取过程的几个阶段。 ①浸润、渗透阶段，即溶剂渗透到细胞中 ②解析、溶解阶段，解析即溶剂克服细胞成分之间的亲和力 ③扩散、置换阶段，包括分子扩散和对流扩散 2-4选择浸取溶剂的基本原则有哪些，对常用的水和乙醇溶剂适用范围进行说明。 ①对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量 ②与溶质之间有足够大的沸点差，以便于溶剂采用蒸馏方式回收利用 ③溶质在溶剂中扩散系数大和粘度小 ④价廉易得，无毒，腐蚀性小 生物碱盐类、苷、苦味质、有机酸盐、鞣质、蛋白质、唐、树胶、色素、多糖类（果胶、粘液质、菊糖、淀粉），以及酶和少量挥发油都能被水浸出，选择性相对差，容易引起有效成分水解。乙醇介于极性和非极性之间，乙醇含量90%以上时适合浸取挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等；50%~70%时，适合浸取生物碱、苷类；50%以下时，适合浸取苦味质。蒽醌类化合物。 2-6固液浸取工艺方法都有哪些，各用什么设备。 浸取工艺： 单级浸取工艺。单级浸取工艺比较简单，常用于小批量生产，缺点是浸出时间长，药渣也能吸收一定量的浸出液，可溶性成分的浸出率低，浸出液的浓度也较低，浓缩时消耗热量大。 单级回流浸取工艺。又称索氏提取，主要用于酒提或有机溶剂（如醋酸乙酯、氯仿、石油醚）浸提药材及一些药材提脂。提高了提取率，使提取与浓缩紧密结合在一起，缺点提取液受热时间长，对热敏性药材不适宜。 单级循环浸渍浸取工艺。有点提取液澄明度好，密闭提取温度低，乙醇消耗量比其他工艺低，缺点液固比大。 多级浸取工艺。 半逆流多级浸取工艺。保持了循环提取法的优点，克服了酒用量大的缺点，从操作上看奇数不急偶数有规律。 连续逆流浸取工艺。浸出率高，浸出液浓度也高，消耗的热能少，浸出速度快。 2-7影响浸取的主要因素有哪些。 （1）浸取溶剂选择和辅助剂的添加 《制药分离工程》复习大纲 （适用于2013级制药工程专业） 主要题型：专业术语解释、综合问答题、图解题、计算题、实验设计题。 参阅教材：应国清主编. 药物分离工程浙江大学出版社 2011年 第一、二章绪论 1、就下游分离纯化工艺分析，原料药生产与化工制药有何区别？P5-6 2、制药分离工程主要有哪些单元操作？各自主要的分离机制是什么？P11-13 3、试述药物分离的原则有哪些？P29-30 4、评价一个分离过程的效率主要有哪几个标准？可参阅P30-32（分离容量、分离速度、分辨率和回收率） 第三章离心与过滤 1、如何根据分离因数的大小对离心法进行分类？P37 2、结合图3-1、3-2和3-3，试述差速离心、密度梯度离心和等密度梯度离心的原理。P38-39 3、结合图3-4试述管式离心机和碟片式离心机的工作原理。P40-41 4、结合图3-11和3-13试述板框压滤机和转筒真空过滤机的工作原理。P46-48 5、结合图3-18说明青霉素的提取和纯化工艺过程。P50-51 第四章沉淀分离法 1、试述沉淀分离法和结晶法的异同？P53, 246（参阅课件辅助讲解内容） 2、试述沉淀分离的原理是什么？P54-55 3、分别说明盐析沉淀、有机溶剂沉淀、等电点沉淀的原理和操作注意事项。P55-61 4、什么是Ks分级盐析和 -分级盐析？P56 5、常用的盐析剂有哪些，对盐析剂有什么要求？P56 6、以蛋白质的盐析沉淀为例，试述其具体盐析沉淀操作过程。P57 7、常用的有机溶剂沉淀剂有哪些，如何选择有机溶剂沉淀剂？P59-60 第五章萃取分离法 1、结合图5-2说明萃取分离的原理。P67 2、弱电解质在萃取过程中的分配平衡有什么特点？P69-70 PART B 生物分离工程实验 实验九硅胶色谱法分离甘油三酯 一、实验目的 通过从粗油中分离甘油三酯，学习运用凝胶色谱法分离油脂中各个成分的方法。 二、实验原理 吸附色谱是利用吸附剂对被分离物质的吸附能力不同，用溶剂或气体洗脱，以使组分分离。常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活性的物质。硅胶色谱频繁使用在脂质中的单一脂质，糖脂质以及磷脂质的分离。各种脂质被硅胶吸附，随着洗脱溶液的极性增加，各种极性不同的化合物被分离出来。 三、实验仪器 1. 层析柱(1.5×75cm) 2. 250mL 三角容量瓶 3. 分析天平（0.001g） 4. 真空浓缩装置 5. 搜集瓶 6. 氮气 四、实验材料与试剂 1. 正己烷 200mL 2. 乙醚15mL 3. 蒸馏水 1.3mL 4. 硅胶（100目左右） 25g 五、实验步骤 1. 活化硅胶（110度，6小时干燥）25g中加入5%蒸馏水使其部分钝化并充分混 匀放置30分钟。加入正己烷至刚好淹没硅胶为止并用超声波脱气3分钟。2. 层析柱底部放入脱脂棉少许（防止硅胶泄漏），将硅胶放入到层析柱中正己烷 溶液要没过硅胶层表面。 3. 准确称取食用油1±0.001 g加入到硅胶层析柱中用150mL正己烷/乙醚 （87∶13，v/v）洗脱，洗脱速度为2-3滴/min。洗脱时表面不能干和。 4. 收集的洗脱液用真空浓缩装置浓缩至无有机溶剂气味为止。 5. 准确称取浓缩物质量。 六、回收率计算 回收率= Ws/W×100% Ws：回收的甘油三酯质量（g） W：食用油质量（g） 七、思考题 1. 实验中加水的目的是什么？ 2. 怎样验证洗脱液中收集的甘油三酯的纯度。 龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/3012151843.html, 安徽大学生物分离工程专业实验室建设探索作者：胡玲王亚 来源：《中国教育技术装备》2017年第10期 摘要分析安徽大学生物分离工程专业实验室现状，从教学团队构建、实验课程设置、仪器设备配置等方面，对生物分离工程专业实验室建设进行探索，实现充分利用实验室现有资源，合理安排实验课程，推动安徽大学生物分离工程专业实验室建设，取得较为理想的成效。 关键词生物分离工程；实验教学；专业实验室 中图分类号：G482 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2017）10-0017-02 Exploration on Construction of Bio-separation Engineering Pro- fessional Laboratory in Anhui University//HU Ling， WANG Ya Abstract This paper discussed the idea of Bio-separation Enginee-ring Professional Laboratory （BEPL） construction from the following aspects： characteristics and the present situation of BEPL in Anhui University， laboratory equipment allocation，building the suitable lab staff， perfecting the management system of BEPL， to enhance the laboratory operating efficiency， to arrange reasonable experimental process， to promote the construction of BEPL in Anhui University， and achieved satisfactory results. Key words bio-separation engineering； experimental teaching； pro-fessional laboratory 1 前言 由于现代生物技术在经济建设中的作用越来越明显，生物工程专业被国务院学位办列入一级学科目录。生物分离工程（Bio-separation Engineering）是生物工程的重要组成部分[1]。作 为生物工程专业的必修基础课程之一，生物分离工程实验环节与传统的化工分离操作不同，其在上游生物技术的基础上，从浓度低、成分复杂、物料不稳定的原料开始操作，整个生物分离过程包括材料前处理、固液分离、初步纯化、高度精制四大操作单元[2]。生物分离工程实验
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