新型的萃取技术43页PPT
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萃取技术—双水相萃取技术(药物分离纯化课件)
内侧流 外侧 分配 萃取物
体 流体 系数
细胞色素 C 磷酸盐 PEG 0.18 肌红蛋白 磷酸盐 PEG 0.009 过氧化氢酶 磷酸盐 PEG 0.12 尿激酶 磷酸盐 PEG 0.65
内侧流 速,cm/s
16.3 4.0 16.3 16.3
外侧流 传质系 速,cm/s 数,cm/s
6.6 5.5?0 -6 5.0 7.5?0 -7 5.0 2.8?0 -5 5.0 2.0?0 -4
双水相萃取的应用--双水相萃取技术（萃取技术）
1.双水相萃取的应用
双水相分离条件 （1） 目的分子与细胞应分配在不同的相 （2） 分配系数应足够大 （3） 离心机容易分离
双水相萃取的应用
分离物质
举例
体系
NaDS-硫酸葡聚糖
酶 核酸 生长素 病毒 干扰素
细胞组织
过氧化氢酶的分离 分离有活性核酸DNA 人生长激素的纯化 脊髓病毒和线病毒纯化 分离β－干扰素
双水相萃取的应用--双水相萃取技术（萃取技术）
2.双水相萃取分离技术的发展方向 （1）廉价双水相体系的开发
优点： (1)蛋白质溶解度大。蛋白质在PPT浓度到15％以前没有沉淀，但在PEG浓度大于
5％时，溶解度显著地减小，在盐溶液中的溶解度更小。 (2)粘度小。PPT的粘度是粗dextran的1/2,传质好。 ⑶价格便宜。PPT几十$/kg,粗dex几百$/kg
系线
TMB：系线连接双节线上两点的 直线。
在临界点处，分配系数为1
临界点
药物分离与纯化技术课程
3．双水相相图
系线反映的信息:
(1)系线长度：衡量两相间相对差别的尺度。越长则两相间性质差 别越大，反之则越小；趋向于零时，（双节线上的点，临界点）， 两相差别消失，成为均一相。
第五章萃取技术.课件
有机溶剂中胶束 的表面活性剂分子的 疏水尾部向外，而亲 水头部向内，称为反 胶束。
当表面活性剂在有机溶剂中形成 反胶束时，水在有机溶剂中的溶解 度随表面活性剂浓度线性增大。
通过测定有机相中平衡水浓度的 变化，可以确定形成反胶束的最低 表面活性剂浓度。
反胶束的形成是表面活性剂分子 自发形成的纳米尺度的聚集体，是热 力学稳定的体系。
K a AH
（5-3）
其中，Ka为弱酸的解离常数；
[AH]和[A-]分别为游离酸和其酸根离 子的浓度。
如果在有机相中溶质不发生缔和， 仅以单分子形式存在，则游离的单分 子溶质符合分配定律，其分配常数为
Aa
AH
AH
（5-4）
其中，AH 表示有机相中游离酸的
浓度，Aa为游离酸的分配常数。
利用一般的分析方法测得的水 相浓度为游离酸和酸根离子的总 浓度，故为方便起见，用水相总
3．物理萃取和化学萃取
物理萃取
定义：溶质根据相似相溶原理在两相间 达到分配平衡，萃取剂与溶质间不发生 化学反应。
应用：广泛应用于抗生素及天然植物中 有效成分的提取。如利用乙酸丁酯萃取 青霉素。
化学萃取
定义：利用脂溶性萃取剂与溶质的化 学反应生成脂溶性复合分子，使溶质 向有机相分配。
应用：用于氨基酸、抗生素和有机酸 等生物产物的分离回收。
液体
双水相萃取
萃取剂
液固萃取（浸取）
固体原料 超临界流体
液体原料
2．反 萃 取
定义：调节水相条件，将目标产物从有机相 转入水相的操作。
作用：为了进一步纯化目标产物或便于后续 分离操作。
洗涤：常常加在萃取与反萃取操作之间，目 的是除去与目标产物同时萃取到有机相的杂 质，提高反萃取液中目标产物纯度。
当表面活性剂在有机溶剂中形成 反胶束时，水在有机溶剂中的溶解 度随表面活性剂浓度线性增大。
通过测定有机相中平衡水浓度的 变化，可以确定形成反胶束的最低 表面活性剂浓度。
反胶束的形成是表面活性剂分子 自发形成的纳米尺度的聚集体，是热 力学稳定的体系。
K a AH
（5-3）
其中，Ka为弱酸的解离常数；
[AH]和[A-]分别为游离酸和其酸根离 子的浓度。
如果在有机相中溶质不发生缔和， 仅以单分子形式存在，则游离的单分 子溶质符合分配定律，其分配常数为
Aa
AH
AH
（5-4）
其中，AH 表示有机相中游离酸的
浓度，Aa为游离酸的分配常数。
利用一般的分析方法测得的水 相浓度为游离酸和酸根离子的总 浓度，故为方便起见，用水相总
3．物理萃取和化学萃取
物理萃取
定义：溶质根据相似相溶原理在两相间 达到分配平衡，萃取剂与溶质间不发生 化学反应。
应用：广泛应用于抗生素及天然植物中 有效成分的提取。如利用乙酸丁酯萃取 青霉素。
化学萃取
定义：利用脂溶性萃取剂与溶质的化 学反应生成脂溶性复合分子，使溶质 向有机相分配。
应用：用于氨基酸、抗生素和有机酸 等生物产物的分离回收。
液体
双水相萃取
萃取剂
液固萃取（浸取）
固体原料 超临界流体
液体原料
2．反 萃 取
定义：调节水相条件，将目标产物从有机相 转入水相的操作。
作用：为了进一步纯化目标产物或便于后续 分离操作。
洗涤：常常加在萃取与反萃取操作之间，目 的是除去与目标产物同时萃取到有机相的杂 质，提高反萃取液中目标产物纯度。
萃取技术PPT课件
第10页/共12页
清场工作
• 药品归位 • 洗净、收好分液漏斗 • 整理桌面
第11页/共12页
感谢您的观看。
第12页/共12页
第4页/共12页
仪器
• 分液漏斗
第5页/共12页
• 铁架台
第6页/共12页
• 烧杯
第7页/共12页
• 装置组合
第8页/共12页
第9页/共12页
注意事项
• ①不可使用有泄漏的分液斗， 以保证操作安全 • ②盖子不能涂润滑剂 加料 振荡 放气 选择较萃取
剂和被萃取溶 检查分液漏斗是否泄漏 液总体积大 一倍以上的分 的方法，通常先加入一定液漏斗。 检查分液漏斗的盖量的水，振荡，看是否泄漏和 旋塞是否严密，萃取剂的选择要根据被萃取物质 在此溶剂中的 溶解度而定，同．时要易 将被萃取 溶液和萃取剂分 于和溶质分离开，最好用 液体分 别由分液漏斗的上口萃取剂应符合下列要求：和原溶液 中的溶剂互不相溶；对溶质的溶解度要远 大于原溶剂，并且溶剂易挥发。在萃取过 程中要注意：①将要萃取的溶液和萃取溶 剂依次从上口倒入分液漏斗，其量不能超 过漏斗容积的2/3，塞好塞子进行振荡。② 振荡时右手捏住漏斗上口的颈部，并用食 指根部压紧塞子，以左手握住旋塞，同时 用手指控制活塞，将漏斗倒转过来用力振 荡。③然后将分液漏斗静置，待液体分层 后进行分液。
萃取原理
• 萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶 解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一 种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。
第1页/共12页
• 萃取又称溶剂萃取或液液萃取是一种用 液态的萃取剂处理与之不互溶的双组分或 多组分溶液，实现组分分离的传质分离过 程，是一种广泛应用的单元操作。 利用相 似相溶原理，萃取有两种方式：
清场工作
• 药品归位 • 洗净、收好分液漏斗 • 整理桌面
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感谢您的观看。
第12页/共12页
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仪器
• 分液漏斗
第5页/共12页
• 铁架台
第6页/共12页
• 烧杯
第7页/共12页
• 装置组合
第8页/共12页
第9页/共12页
注意事项
• ①不可使用有泄漏的分液斗， 以保证操作安全 • ②盖子不能涂润滑剂 加料 振荡 放气 选择较萃取
剂和被萃取溶 检查分液漏斗是否泄漏 液总体积大 一倍以上的分 的方法，通常先加入一定液漏斗。 检查分液漏斗的盖量的水，振荡，看是否泄漏和 旋塞是否严密，萃取剂的选择要根据被萃取物质 在此溶剂中的 溶解度而定，同．时要易 将被萃取 溶液和萃取剂分 于和溶质分离开，最好用 液体分 别由分液漏斗的上口萃取剂应符合下列要求：和原溶液 中的溶剂互不相溶；对溶质的溶解度要远 大于原溶剂，并且溶剂易挥发。在萃取过 程中要注意：①将要萃取的溶液和萃取溶 剂依次从上口倒入分液漏斗，其量不能超 过漏斗容积的2/3，塞好塞子进行振荡。② 振荡时右手捏住漏斗上口的颈部，并用食 指根部压紧塞子，以左手握住旋塞，同时 用手指控制活塞，将漏斗倒转过来用力振 荡。③然后将分液漏斗静置，待液体分层 后进行分液。
萃取原理
• 萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶 解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一 种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。
第1页/共12页
• 萃取又称溶剂萃取或液液萃取是一种用 液态的萃取剂处理与之不互溶的双组分或 多组分溶液，实现组分分离的传质分离过 程，是一种广泛应用的单元操作。 利用相 似相溶原理，萃取有两种方式：
萃取ppt课件
11
萃取剂S 原料F
萃取相E
萃 取
萃
设 备
取 剂 回
萃取物E′
收
回 收 萃 取 剂
S’
设
备
萃余相R
萃
设 备
取 剂 回
收
萃余物R′
萃取过程
12
一、中药材中的成分 分为有效成分，辅助成分，无效
成分和组织物。在提取中，前两者应 尽量提取完全，后两者尽量除去。
二、中药提取的类型 分为单体成分提取、单味药提取
变动范围大
15～75 6～45 3～6 3～60 4～95
75％～95％
he=3~6m he=1.5~6m 对HT＝100～300mm时 微30％ 3.4～12.5级
润滑油工艺，核燃料加 工
用氨水从NaOH中萃取
NaC1 回收苯酚 糠醛处理润滑油工艺 废水中脱酚
萃取设备的类型很多。按萃取设备的构造特点大体上 可以分为三类：一是单件组合式；二是塔式；三式离心6式。
油、挥发油、蜡），用于脱脂。易燃。
19
常用提取辅助剂： 主要是酸、碱和表面活性剂。
五、提取方法
1、煎煮法
用水作溶剂，将药材饮片或粗粉加热煮 沸一定的时间，以浸出有效成分的方法。
适用于有效成分能溶解于水且对湿、热
稳定的药材。
20
2、浸渍法
用定量溶剂，在一定的温度下将药材饮 片或颗粒浸泡一定时间，以浸出有效成分的 方法。
优点：提取液浓度和提取率较高，适 用于大批量生产；缺点:热敏性药材不适合， 占地面积大。
36
37
10、连续逆流提取 采用浸渍法或重渗漉法动态连续式提取， 药材的总体运动方向和溶液的总体流动方向 相反，药材连续不断地进入提取器的同时药 渣和提取液连续不断地排出。提取率高，适 合大规模提取。
萃取剂S 原料F
萃取相E
萃 取
萃
设 备
取 剂 回
萃取物E′
收
回 收 萃 取 剂
S’
设
备
萃余相R
萃
设 备
取 剂 回
收
萃余物R′
萃取过程
12
一、中药材中的成分 分为有效成分，辅助成分，无效
成分和组织物。在提取中，前两者应 尽量提取完全，后两者尽量除去。
二、中药提取的类型 分为单体成分提取、单味药提取
变动范围大
15～75 6～45 3～6 3～60 4～95
75％～95％
he=3~6m he=1.5~6m 对HT＝100～300mm时 微30％ 3.4～12.5级
润滑油工艺，核燃料加 工
用氨水从NaOH中萃取
NaC1 回收苯酚 糠醛处理润滑油工艺 废水中脱酚
萃取设备的类型很多。按萃取设备的构造特点大体上 可以分为三类：一是单件组合式；二是塔式；三式离心6式。
油、挥发油、蜡），用于脱脂。易燃。
19
常用提取辅助剂： 主要是酸、碱和表面活性剂。
五、提取方法
1、煎煮法
用水作溶剂，将药材饮片或粗粉加热煮 沸一定的时间，以浸出有效成分的方法。
适用于有效成分能溶解于水且对湿、热
稳定的药材。
20
2、浸渍法
用定量溶剂，在一定的温度下将药材饮 片或颗粒浸泡一定时间，以浸出有效成分的 方法。
优点：提取液浓度和提取率较高，适 用于大批量生产；缺点:热敏性药材不适合， 占地面积大。
36
37
10、连续逆流提取 采用浸渍法或重渗漉法动态连续式提取， 药材的总体运动方向和溶液的总体流动方向 相反，药材连续不断地进入提取器的同时药 渣和提取液连续不断地排出。提取率高，适 合大规模提取。
萃取技术—反胶团萃取技术(药物分离纯化课件)
反胶团萃取原理--反胶团萃取技术（萃取技术）
3.影响反胶团萃取蛋白质的主要因素 （2）离子强度对萃取率的影响
离子强度的影响主要是由离子对表面电荷的屏蔽作用所决定的：
a.离子强度增大后，使反胶团内表面的双电层变薄，减弱了蛋白质与反胶团内表面 之间的静电吸引，从而减少蛋白质的溶解度； b.反胶团内表面的双电层变薄后，也减弱了表面活性剂极性基团之间的斥力，使反 胶团变小，从而使蛋白质不能进入其中； c.离子强度增加时，增大了离子向反胶团内“水池”的迁移并取代其中蛋白质的倾 向，使蛋白质从反胶团内被盐析出来； d.盐与蛋白质或表面活性剂的相互作用，可以改变溶解性能，盐的浓度越高，其影 响就越大。
环己烷
磷脂酰乙醇胺 苯、庚烷
概述--反胶团萃取技术（萃取技术）
2.反胶团的构造
（3）助表面活性剂
蛋白质的分子量往往很大，超过几万或几十万，使表面 活性剂形成的反胶团的大小不足以包容大的蛋白质，而 无法实现萃取，此时加入一些非离子表面活性剂，使它 们插入反胶团结构中，就可以增大反胶团的尺寸，溶解 相对分子质量较大的蛋白质。
（3）有机相内反胶团中微水相体积最多仅占有机相的几个百分点，所以它同时也是一个浓缩操作。
反胶团萃取原理--反胶团萃取技术（萃取技术）
3.影响反胶团萃取蛋白质的主要因素
（1）水相pH值对萃取的影响 表面活性剂的极性头是朝向反胶团的内部，使反胶团的内壁带有 一定的电荷，而蛋白质是一种两性电解质，水相的pH值决定了蛋白 质分子表面可电离基团的离子化程度，当蛋白质所带电荷与反胶团 内所带电荷的性质相反时，由于静电引力，可使蛋白质转移到反胶 团中；相反，当水相pH大于等电点时，由于静电斥力，使溶入反胶 团的蛋白质反向萃取出来，实现了蛋白质的反萃取。
生物分离工程-第五章-萃取技术PPT课件
mCl
[R Cl - ] [Cl - ]
则
mAKeC mlCl1[H K 2][K H 1 K ]2 21
43
-化学萃取平衡之分配平衡（2）
二（2－乙基己基）磷酸萃取氨基酸为例，其所对应的离 子交换反应
A2(H2RA ) R(3H H R )
KeH[A[AR]([(HH3R]R[2)H])]
氨基酸的表观分配系数为
6
生物产品萃取根据分子量大小划分
小分子类 化合物相对分子量约小于1000，如氨基酸、 抗生素、维生素、有机酸等，采用有机溶 剂萃取
大分子类 相对分子量大于1000，如酶，抗体，蛋白 质等，有机溶剂不适用，可选用反胶团萃 取、双水相萃取等
7
工业上生产青霉素
大多采用醋酸丁酯为萃取剂，pH=1.8～2.2， 相比VO/VW=1/2～1/2.5，温度5℃，反萃取过 程采用碳酸氢钾或碳酸钾水溶液为反萃取剂。
A
A+
A+
AA+
A AClA
有机相
R+Cl-
RR++CA-l-
R+Cl-
R+Cl-
R+Cl-
42
化学萃取平衡之分配平衡
季胺盐萃取氨基酸为例，其所对应的离子交换反应
R C lA R A -C l
[RA-][Cl- ] KeCl [RCl- ][A- ]
氨基酸和氯离子对应的表观分配系数分别为
[R A- ] mA cA
51
2、双水相形成
当两种高分子聚合物之间存在相互排斥作 用时，即一种分子周围将聚集同种分子而 排斥异种分子，则在达到平衡时，就形成 分别富含不同聚合物的两相 。
超临界流体萃取技术学习课件PPT
操作难度大
超临界流体萃取技术需要在高压条件下进行，操 作难度较大，需要专业人员进行操作和维护。
3
对某些物质的提取效果不佳
对于一些极性较大或分子量较小的物质，超临界 流体萃取技术的提取效果可能不佳，需要结合其 他分离技术进行优化。
解决方案与改进方向
01
02
03
降低成本
通过研发更高效的超临界 流体萃取设备和技术，降 低设备投资和维护成本， 提高经济效益。
资源回收利用
详细描述
超临界流体萃取技术可以实 现资源的回收利用，如从废 弃物中提取有价值的组分， 如油脂、溶剂等。该技术能 够降低废弃物的处理成本， 同时实现资源的可持续利用。
05 超临界流体萃取技术的未 来发展展望
技术发展趋势
高效能
随着科技的不断进步，超临界流 体萃取技术将进一步提高萃取效 率和分离纯度，实现更高效的生
产。
环保化
随着环保意识的增强，超临界流体 萃取技术将更加注重环保，减少对 环境的负面影响，实现绿色生产。
智能化
随着人工智能和自动化技术的发展， 超临界流体萃取技术将实现智能化 控制，提高生产过程的自动化水平。
技术在各领域的应用前景
医药领域
超临界流体萃取技术在医药领 域的应用将更加广泛，如天然 产物的提取、分离和纯化等。
03 总结词
有效成分提取
04
详细描述
超临界流体萃取技术能够有效地 提取食品中的有效成分，如从鱼 鳞中提取胶原蛋白、从水果中提 取果胶等。该技术能够提高有效 成分的提取率和纯度，为食品加 工提供新的工艺手段。
环境治理
总结词
污染物去除
详细描述
总结词
超临界流体萃取技术也可应 用于环境治理领域，如去除 土壤、水体中的有害污染物。 该技术能够有效地分离和去 除污染物，实现环境净化， 为环境保护提供有力支持。
超临界流体萃取技术需要在高压条件下进行，操 作难度较大，需要专业人员进行操作和维护。
3
对某些物质的提取效果不佳
对于一些极性较大或分子量较小的物质，超临界 流体萃取技术的提取效果可能不佳，需要结合其 他分离技术进行优化。
解决方案与改进方向
01
02
03
降低成本
通过研发更高效的超临界 流体萃取设备和技术，降 低设备投资和维护成本， 提高经济效益。
资源回收利用
详细描述
超临界流体萃取技术可以实 现资源的回收利用，如从废 弃物中提取有价值的组分， 如油脂、溶剂等。该技术能 够降低废弃物的处理成本， 同时实现资源的可持续利用。
05 超临界流体萃取技术的未 来发展展望
技术发展趋势
高效能
随着科技的不断进步，超临界流 体萃取技术将进一步提高萃取效 率和分离纯度，实现更高效的生
产。
环保化
随着环保意识的增强，超临界流体 萃取技术将更加注重环保，减少对 环境的负面影响，实现绿色生产。
智能化
随着人工智能和自动化技术的发展， 超临界流体萃取技术将实现智能化 控制，提高生产过程的自动化水平。
技术在各领域的应用前景
医药领域
超临界流体萃取技术在医药领 域的应用将更加广泛，如天然 产物的提取、分离和纯化等。
03 总结词
有效成分提取
04
详细描述
超临界流体萃取技术能够有效地 提取食品中的有效成分，如从鱼 鳞中提取胶原蛋白、从水果中提 取果胶等。该技术能够提高有效 成分的提取率和纯度，为食品加 工提供新的工艺手段。
环境治理
总结词
污染物去除
详细描述
总结词
超临界流体萃取技术也可应 用于环境治理领域，如去除 土壤、水体中的有害污染物。 该技术能够有效地分离和去 除污染物，实现环境净化， 为环境保护提供有力支持。