制药分离工程样本文档格式.docx

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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

化学合成药物常见的分离技术:

膜分离技术

离子交换技术

吸附技术

蒸馏技术

结晶技术

常见中药纯化技术:

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须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,列出常见的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,对常见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,常见于小批量生产,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,乙醇消耗量比其它工艺低,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）,一种是经过气压或液压不升温。

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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它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,因此仍能发生传质过程。

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,萃取操作能够进行,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?

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

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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。

能够在低温下提取,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,能够缩短生产周期。

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,能够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,使产品外观大为改进;

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,也可经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。

同时能够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,不但工艺上优越,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:

反胶团萃取的本质依然是液-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。