制药分离工程复习题
简答
1.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，综合各类学科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。
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。
2.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。
3.试按照过程放大从易到难的顺序，列出常用的5种分离技术。
4.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？
5.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？
6.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。
7.如何判断采用某种溶剂进行分离的可能性与难易。
8.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
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
10.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。
11.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。
12.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。
13.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。
14.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。
15.膜分离技术的特点是什么?
（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。
16.什么是浓差极化？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。
17.膜组件主要有几种型式？简要说明各种膜组件的特点。
18.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。
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；
19.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。
20.吸附法有几种？各自有何特点？
一．根据操作方式的不同，可分为：（1）变温吸附分离，低温吸附，高温解吸，循环时间较长。（2）变压吸附分离，高压吸附，低压解吸。（3）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。（4）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。（5）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。
二．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。（1）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。（2）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。(3)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。
21.影响吸附过程的因素有哪些？
(1)吸附剂的特性:组成结构，容量，稳定性等。(2)吸附物的性质:熔点，缔合，离解，氢键等。(3)溶剂，单，混吸附操作条件，温度，ph等
22.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。
23.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？
24.PH值是如何影响离子交换分离的？
25.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
26.色谱分离技术有何特点，适用于哪些产品的生产过程？
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。
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.
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。
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27.按移动相特点，色谱可以划分为哪两类？
28.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
29.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。
30.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
31.结晶技术的特点是什么?适合分离哪些混合物？
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。
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
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。
结晶产品包装，运输，储存或使用都很方便。
32.什么是溶解度？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还可以计算结晶过程的理论产量。
名词解释
1.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。
2.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）。
3．中西药：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。
4.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。
5.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。
6.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。
7.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。
8.有效成分：指起主要药效的物质。
9.无效成分：指本身无效甚至有害的成分。
10.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。
11.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。
12.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）。
13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。
14.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。
15.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。
16.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。
17.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。
18.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。
19.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。
20.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。
21.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。22.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。）
23.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。
24.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。
25.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。
26.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。
27.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（如酯、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。
28.电渗：在电场作用下液体对于固体支持物的相对移动。
29.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。
简述
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、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。
5、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；
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。
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：①CO2 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。②CO2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（pr1~6）区域，目前的工业水平其超临界状态一般易于达到。③ CO2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④CO2 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- CO2萃取无溶剂残留问题，属于环境无害工艺。
⑤CO2密度是常用萃取剂中最高的。超临界CO2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CO2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CO2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CO2流体中的溶解度，并相应地降低超临界CO2流体萃取过程的操作压力，从而大大拓宽超临界CO2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CO2流体对该溶质的选择性；
③提高溶质在超临界CO2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、如何实现夹带剂与主萃取剂的分离
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
10、按分离过程推动力类型的不同，膜分离可以分为哪些类型？
（1）以静压力差为推动力的过程：微滤、超滤、反渗透、纳滤。（2）以气体分压差为推动力的过程：气体膜分离、渗透汽化。（3）以浓度梯度差为推动力的过程——透析（4）以电位差为推动力的过程——电渗析
11、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。
12、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。
13、液液萃取（计算）
萃取液、萃余液图解计算单级液液萃取的萃取剂S、E、E’、的流量、组成图解计算多级错流、逆流的理论平衡级数代数法计算液液萃取的萃取率
14、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。
15、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。
16、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。
17、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。
18、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。
19、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
20、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。
21、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（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。
22、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。
23、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。
4）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。
24、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。
25、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。
26、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。
27、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。
28、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.
29、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。
30、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。
31、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。
32、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。
33、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。
选择
超滤膜通常不以其孔径大小作为指标，而以截留分子量作为指标。所谓"分子量截留值" 是指阻留率达(B )的最小被截留物质的分子量。
A 80%以上 B90%以上 C 70%以上 D 95%以上
在凝胶过滤（分离范围是5000 400000)中，下列哪种蛋白质最先被洗脱下来（B）
A.细胞色素 C (13370)
B.肌球蛋白（400000)
C.过氧化氢酶（247500)
D.血清清蛋白（68500)
E.肌红蛋白（16900)
"类似物容易吸附类似物"的原则，一般极性吸附剂适宜于从何种溶剂中吸附极性物质(B)
A.极性溶剂
B.非极性溶剂
C.水
D.溶剂
HPLC 是哪种色谱的简称（C)。
A.离子交换色谱
B.气相色谱
C.高效液相色谱
D.凝胶色谱
洗脱体积是（C)。
A.凝胶颗粒之间空隙的总体积 B、溶质进入凝胶内部的体积 C、与该溶质保留时间相对应的流动相体积 D、溶质从柱中流出时所用的流动相体积分子筛层析纯化酶是根据(C )进行纯化。
A.根据酶分子电荷性质的纯化方法
B.调节酶溶解度的方法
C.根据酶分子大
小、形状不同的纯化方法 D.根据酶分子专一性结合的纯化方法
用于蛋白质分离过程中的脱盐和更换缓冲液的色谱是（C )
A.离子交换色谱
B.亲和色谱
C.凝胶过滤色谱
D.反相色谱
用活性炭色谱分离糖类化合物时，所选用的洗脱剂顺序为（D)
A、先用乙醇洗脱，然后再用水洗脱
B、用甲醇、乙醇等有机溶剂洗脱
C、先用乙醇洗脱，再用其他有机溶剂洗脱
D、先用水洗脱，然后再用不同浓度乙醇洗脱微滤膜所截留的颗粒直径为（A )
A 0.02/10nm
B 0.001/0.02nm C<2nm D < lnm
下列哪一项不是阳离子交换树脂（D )
A 氢型
B 钠型
C 铵型
D 羟型
适合于亲脂性物质的分离的吸附剂是（B )。
A.活性炭
B.氧化铝
C.硅胶
D.磷酸鹆
气相色谱柱主要有（C )。
A 填充柱
B 毛细管柱
C A或B
D A 或 B 及其他
关于分配柱层析的基本操作错误（D )
A 装柱分干法和湿法两种
B 分配柱层析法使用两种溶剂，事先必须先使这
两个相互相饱和 C 用硅藻土为载体，需分批小量地倒入柱中，用一端是平盘的棒把硅藻压紧压平 D 分配柱层析适用于分离极性比较小、在有机溶剂
中溶解度大的成分,或极性很相似的成分。
在酸性条件下用下列哪种树脂吸附氨基酸有较大的交换容量( )
A.羟型阴
B.氯型阴
C.氢型阳
D.钠型阳
超临界流体萃取法适用于提取（B )
A、极性大的成分
B、极性小的成分
C、离子型化合物
D、能气化的成分
E、亲水性成分
分离纯化早期，由于提取液中成分复杂，目的物浓度稀，因而易采用 (A )
A、分离量大分辨率低的方法
B、分离量小分辨率低的方法
C、分离量小分
辨率高的方法 D、各种方法都试验一下，根据试验结果确定蛋白质类物质的分离纯化往往是多步骤的，其前期处理手段多采用下列哪类的方法。(B)
A.分辨率髙
B.负载量大
C.操作简便
D.价廉
在选用凝胶层析柱时，为了提髙分辨率，宜选用的层析柱是（A )
A、粗且长的
B、粗且短的
C、细且长的
D、细且短的
在萃取液用量相同的条件下，下列哪种萃取方式的理论收率最高( )
A.单级萃取
B.三级错流萃取
C.三级逆流萃取
D. 二级逆流萃取
磺酸型阳离子交换树脂可用于分离（E)
A、强心苷
B、有机酸
C、醌类
D、苯丙素
E、生物碱
不能用于糖类提取后的分离纯化的方法是（B)
A、活性炭柱色谱法
B、酸碱溶剂法
C、凝胶色谱法
D、分级沉淀法
E、大孔树脂色谱法
用大孔树脂分离苷类常用的洗脱剂是（B )
A、水
B、含水醇
C、正丁醇
D、乙醚
E、氯仿
综合
1.区分渗透与反渗透
答：渗透是由于存在化学势存在梯度而引起的自发扩散现象。因此，通常情况下，?其结果是水从纯水一侧透过半透膜向溶液侧渗透，使后者的液位抬高。如果在溶液一侧施加压力i，外界力做功使溶液中水的化学势升高，则纯水通过膜的渗透就会逐渐减小，并最终停止，此时的压力差就是溶液的渗透压。水将从溶液一侧向纯水一侧移动，此种渗透称之为反渗透。
2.简述过饱和溶液形成的方法？
答：（1 ) 热饱和溶液冷却（等溶剂结晶）适用于溶解度随温度升高而增加的体系；同时，溶解度随温度变化的幅度要适中； ( 2 ) 部分溶剂蒸发法（等温结晶法）适用于溶解度随温度降低变化不大的体系，或随温度升高溶解度降低的体系； ( 3 ) 真空蒸发冷却法使溶剂在真空下迅速蒸发，并结合绝热冷却，是结合冷却和部分溶剂蒸发两种方法的一种结晶方法； ( 4 ) 化学反应结晶加入反应剂产生新物质，当该新物质的溶解度超过饱和溶解度时，即有晶体析出。
3.简述结晶过程中晶体形成的条件？
答：结晶过程包括过饱和溶液的形成、晶核的形成及晶体的生长三个过程，其中溶液达到过饱和状态是结晶的前提，过饱和度是结晶的推动力。
4.简述凝胶色谱的分离原理？
答：凝胶排阻色谱的分离介质（填料）具有均匀的网格结构，其分离原理是具有不同分子量的溶质分子，在流经柱床是，由于大分子难以进入凝胶内部，
而从凝胶颗粒之间流出，保留时间短；而小分子溶质可以进入凝胶内部，由于凝胶多孔结构的阻滞作用，流经体积变大，保留时间延长。这样，分子量不同的溶质分子得以分离。
5.膜分离过程中，有那些原因会造成膜污染，如何处理？
答：（1）膜污染主要有两种情况：一是附着层被滤饼、有机物凝胶、无机物水垢胶体物质或微生物等吸附于表面；另一种是料液中溶质结晶或沉淀造成堵塞。（3 分） ( 2 ) 膜污染是可以预防或减轻的，措施包括料液预处理、膜性质的改善、操作条件改变等方式。（2 分） ( 3 ) 膜污染所引起的通量衰减往往是不可逆的，只能通过清洗的处理方式消除，包括物理方法冲洗和化学药品溶液清洗等。（2 分）
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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
2017淮工制药分离工程考前重点附答案.doc
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。
制药分离工程考试题目word版本
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。
制药分离工程的复习提要
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
制药分离工程习题册
第1章绪论 1-1 分离技术在制药过程中的任务和作用是什么？ 1-2 与化工分离过程相比，制药分离过程有哪些特点？ 1-3 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。 1-4 根据过程的原理，分离过程共分为几大类？ 1-5 分离过程所基于的被分离物质的分子特性差异、以及热力学和传递特性包括哪些？ 1-6 针对分离任务，决定选用哪一种分离技术时需考虑的主要因素有哪些？ 1-7 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。 1-8 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？ 1-9 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？ 1-10 试说明选择分离方法的步骤。 第2章精馏技术 2-1 精馏技术在制药过程中主要应用于哪些方面？ 2-2 为什么制药过程中主要采用间歇精馏方式？ 2-3 与连续精馏相比，间歇精馏有哪些优点？ 2-4 试分析简单蒸馏和精馏的相同点和不同点，并说明各自的适用场合。 2-5 什么是间歇精馏的一次收率和总收率？这两个值在什么情况下相等？ 2-6 试比较间歇共沸精馏和间歇萃取精馏的优缺点。 2-7 试比较萃取精馏和加盐精馏的优缺点。 2-8 试说明间歇变压精馏的操作方法。 2-9 为什么塔顶存液量的增大会使间歇精馏的操作时间变长？ 2-10 试说明间歇精馏操作过程中塔顶温度和塔釜温度的变化规律。 2-11 水蒸汽蒸馏的应用条件是什么？ 2-12 已知某理想气体的分子直径为9×10-9米，试求操作压力为1帕，操作温度为100℃时，该物质在平衡条件下的分子平均自由程？ 2-13 求水在100℃进行分子蒸馏时，理想情况下的蒸发速率。 2-14 由理论塔板数为20的间歇精馏塔分离二组元混合物，轻组分A含量48.6%（摩尔百 分数），重组分B含量51.4%。采用恒回流比操作，回流比为9.8。组分A和组分 B的相对挥发度为1.2。 （1）若初始投料浓度为75%，试计算当馏出总量为初始总投料量的90%时的产品 平均浓度； （2）若处始总投料量为100摩尔，塔釜蒸发速率为100摩尔/小时，试计算完成上 述操作所需的时间。 2-15 氯苯和水的蒸气压如下表所示———————————————————————————— 蒸气压(kN/m2) 13.3 6.7 4.0 2.7 (mmHg) 100 50 30 20 温度(K) 氯苯343.6 326.9 315.9 307.7 水324.9 311.7 303.1 295.7 ————————————————————————————
制药分离工程思考题和练习题答案概要
1-2分别给岀生物制药、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，列岀常用的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，缺点是浸岀时间长，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。浸岀率高，浸岀液浓度也高，消耗的热能少，浸岀速度快。 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
制药分离工程思考题和练习题答案
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
制药分离工程复习题
简答 1. 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，综合各类学科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。 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。 2. 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。 3. 试按照过程放大从易到难的顺序，列出常用的5 种分离技术。 4. 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？ 5. 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？ 6. 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。 7. 如何判断采用某种溶剂进行分离的可能性与难易。 8. 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B: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。1
时，萃取操作可以进行，B =1时萃取操作不能进行 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（值、盐析、带溶剂），乳化和破乳 10. 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。 11. 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。 12. 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。 13. 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。 14. 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。15. 膜分离技术的特点是什么? （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。 16. 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
2013级制药分离工程复习大纲 (1)
《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
制药分离工程的复习提纲
引言 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。 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”（Chinese traditional medicine）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。 1 . 2制药分离技术 1 . 2 . 1制药分离技术的作用 1 :其制药过程均包括原料药的生产和制剂生产两个阶段。 2 : 就分离纯化而言，原料药生产〔尤其生物制药和中药制药）与化工生产存在明显的三大差别： 第一，制药合成产物或中草药粗品中的药物成分含量很低，第二，药物成分的稳定性通常较差?特别是生物活性物质对温度、酸碱度都十分敏感，遇热或使用某些化学试剂会造成失活或分解，使分离纯化方法的选择受到很大限制。 第三，原料药的产品质量要求，特别是对产品所含杂质的种类及其含量要求比有机化工产品严格得多，因为它是直接涉及人类健康和生命的特殊商品。 3 :分离操作通常可分机械分离和传质分离两大类。 机械分离的对象是非均相物系，根据物质的大小、密度的差异进行分离，如过滤、重力沉降和离心沉降等。 传质分离的对象主要是均相物系，其特点是有质量传递现象发生。传质分离又分输送分离和扩散分离两种。 第2章固液萃取 1. 萃取原理 利用原料液中组分在第三溶剂中溶解度的差异实现分离。最常规是三元体系，亦有多元体系。萃取是分离液 体（或固体）混合物的一种单元操作.它是利用原料中的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原料混合物中待分离的组分. 萃取是传质过程. 2. 萃取应用场合： ①原双组分a—1，难于用蒸馏方法分离；②原双组 分形成恒沸物 a =1，不能用蒸馏法分离；③原双组分中待 回收组分浓度极低，用蒸馏法不经济；④原双组分中待回收组分对热敏感，不能用蒸馏法提取。 3 :浸取：当以液态溶剂为萃取剂，而被处理的原料为固体时，则称为固液萃取，又称浸取或浸出.该操作在中药有效成分提岀中经常使用?如从植物组织中扣取生物碱、黄酮类、皂苷等。 4 ;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。 5 :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。
制药分离工程复习题
简答 1.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，综合各类学科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。 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。 2.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。 3.试按照过程放大从易到难的顺序，列出常用的5种分离技术。 4.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？ 5.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？ 6.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。 7.如何判断采用某种溶剂进行分离的可能性与难易。
8.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 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 10.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。 11.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。 12.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。 13.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。 14.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。 15.膜分离技术的特点是什么? （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
制药分离工程
第一章绪论 1.举例说明制药分离工程原理与分类。 答： 原理： 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质、化学及生物学性质上的 差异进行分离 分类： (1)机械分离： 过滤，重力沉降，离心分离，旋风分离和静电除光等； (2)传质分离： ①速度分离工程： 1、膜分离： 超滤； 2、场分离： 电泳。 ②平衡分离工程： 1、气体传质过程： 吸收气体的增湿与减湿； 2、气液传质过程： 精馆；
3、液液传质过程： 液液萃取； 4、液固传质过程： 浸取； 5、气固传质过程： 固体干燥。 2.工业上常用的传质分离过程包括？举例说明它们的特点。 答： (1)平衡分离过程： 借助分离媒介(如热能，溶剂或吸附剂)使均相混合物系变为两系统，再以混合物中各组分在处于平衡的两相中分配关系的差异为依据而实现分离。其传质推动力为偏离平衡态的浓度差。 (2)速率分离： 在某种推动力(如浓度差，压力差，温度差，电位梯度和磁场梯度等)作用下，有时在选择性透过膜的配合下，利用更组分扩散速率的差异实现组分的分离。这类过程的特点是所处理的物料盒产品通常属于同一相态，仅有组成差别。 第二章固液萃取 1 .试结合固液提取速率公式说明提高固液提取速率的措施包括哪些？ 答： 速率方程J=[1/(k -1+L/D)](C 1-C
3)=K*A C 浸出的总传质系数: K=1/(k -1+L/D) 措施 (1)药材的粒度： 药材粉碎细些，与浸取的溶剂的接触面愈大，扩散面愈大，故扩散速率越快，浸出 的效果愈好； (2)浸取温度： 温度的升高能使植物组织软化，促进膨胀，增加可溶性成分的溶解和扩散速率，促 进有效成分的浸出； (3)浸取的时间： 浸取时间与浸取量程正比； (4)浓度差： 浓度差越大，浸取速率越快，适当地运用和扩大浸取过程的浓度差，有助 于加速浸取过程和提高浸取速率； (5)浸取的压力： 适当提高浸取压力会加速浸润过程，提高提取速率。 2.选择浸取溶剂的基本原则有哪些？试对常用的水和乙醇溶剂的适用范围进行说明。 答： 基本原则： (1)对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量；
制药分离工程考试题目新选.
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。④SC-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。 最新文件仅供参考已改成word文本。方便更改 1 / 1word.