反应萃取技术的研究进展与应用
中药有效成分提取分离新技术的研究进展

中药有效成分提取分离新技术的研究进展提取是中药制剂生产过程中最基本、最重要的环节之一,以下是搜集整理的一篇探究中药有效成分提取新技术的,供大家阅读参考。
摘要:综述超临界流体萃取、微波辅助萃取、超声辅助提取、酶工程技术、动态连续逆流提取及动态循环阶段连续逆流提取、半仿生提取、新型吸附剂电泳、超高效液相色谱(UPLC)、高分离度快速液相色谱(RRLC)和超快速液相色谱(UFLC)、高速逆流色谱、超临界流体色谱、亲和色谱、分子烙印亲和色谱、免疫亲和色谱、生物色谱、分子生物色谱、细胞膜色谱、多维组合色谱、萃取与色谱技术联机耦合、大孔树脂吸附分离、膜分离、分子蒸馏技术及双水相萃取等新技术在中药有效成分提取分离中的研究进展。
�关键词:中药;有效成分;提取分离;新技术;进展中药的化学成分十分复杂,含有多种有效成分,提取其有效成分并进一步加以分离、纯化,得到有效单体是中药研究领域中的一项重要内容。
从天然产物中分离有效成分,并发展新药和寻找先导化合物是药物开发的重要内容。
近年来,在中药有效成分提取分离方面出现了许多新技术、新方法,已显示极大的应用前景,使中医药工业更加生机盎然。
以下笔者将这些新技术的进展作一简要介绍:1 中药有效成分提取新技术的进展提取是中药制剂生产过程中最基本、最重要的环节之一,提取的目的是最大限度地提取药材中的药效成分,避免药效成分的分解流失和无效成分的溶出。
随着现代化工工程技术的迅猛发展,一些现代高新技术不断被应用到中药生产中来,大大促进了中药产业的发展,使中药制药工业技术水平上升了一个新的高度。
1.1 超临界流体萃取技术(supercritical fluid extraction,SFE)SFE是一种以超临界流体代替常规有机溶剂,对目标成分进行萃取的新技术。
以CO2为流体的超临界萃取技术在天然药物提取分离中得到广泛的应用,超临界状态下的CO2的极性与正己烷相似,所以最适合用于溶解亲脂性、低沸点的物质,如挥发油、烃、酯、内酯、醚及环氧化合物等,是目前解决中药制药工业中挥发性或脂溶性有效成分提取分离的有效方法,有很强的实用性。
双水相萃取的应用研究进展

2 . C o l l e g e o f S p o t s a n d C u l t u r e I n d u s t r y , Q i l u U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , J i n a n 2 5 0 3 5 3 , C h i n a )
t i o n, wa s t e wa t e r t r e a t me n t , s e p a r a t i o n o f p r e c i o u s me t a l s, b i o s y n t h e s i s a n d d e t e c t i o n, e t c .Be c a u s e o f i t s a d -
双水 相 萃取 的应 用 研 究 进展
姜秀敏 , 卢艳敏 , 张 雷
( 1 . 齐鲁工业大学 食 品与生物工程学院 , 山东 济 南 2 5 0 3 5 3 ;
2 . 齐鲁工业大学 体育与文化产 业学院 , 山东 济南 2 5 0 3 5 3 ) 摘要 : 双水相萃取是一种新型 的用于提取 、 分离 、 纯化 的技 术 , 目前 的研究 证 明双水相萃 取 已经 应用 于生物分子 分
J I A NG X i u . mi n , L U Ya n . mi n , Z HANG L e i , T AN C o n g — p i n g , L I ANG Ya n , C U I B o
( 1 . C o l l e g e o f F o o d a n d B i o l o g y E n g i n e e r i n g , Q i l u U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o y, g J i n a n 2 5 0 3 5 3 , C h i n a ;
镍钴湿法冶金中萃取剂的研究与应用

杂 - 不溶阳极电积工艺,处理多种混合原料。混合原料经过
硫酸浸出后,得到的浸出液经过滤和换热后作为萃取前液
送往萃取工序进行镍钴分离和除杂。Cyanex272 萃取有机
相 组 成 10%(v/v)Cyanex272+90% 轻 质 白 油,配 置 后 氢
离子浓度为 0.1mol/l,皂化率为 40%~60% ;萃取前液经过
Cu ≤ 0.1 ≤ 0.001
Co ≤ 0.1 ≤ 0.005
Fe ≤ 0.1 ≤ 0.001
由上表可知,C272 萃取镍钴溶液中 Co,实现镍钴分离
效果优于 P507,萃取作业率达到 99.5% 以上,同时对 Cu、
Fe、Mn、Zn 等杂质离子除去效果良好。
24 世界有色金属 2021年 11月下
收稿日期 :2021-11 作者简介 :王轩,女,生于 1997 年,河南尉氏县人,学士学位,初级工程师, 主要从事镍湿法冶金方面的研究。
图 1 P204 萃取金属的萃取率 -pH 关系曲线
张愈祖 [6] 等人采用 P204 萃取除杂并分离镍、钴的工艺 流程,综合回收废料中的钴、铜、铁得到优质的氧化钴粉、 铜粉及镍粉等。Huang[7] 等人用 P204 萃取剂在微乳液体系 中 萃 取,获 得 了 较 好 的 镍 钴 分 离 效 果。微 乳 液 萃 取 具 有 高 效、高选择性和低使用有机溶剂的优点,具有较好的萃取效 果,在金属萃取方面有广阔的应用前景。
由 于 P204 对 镍 和 钴 的 萃 取 能 力 相 近,因 此 在 工 业 生 产 中 P204 通 常 被 用 于 Cu、Mn、Zn、Ca 等 杂 质 的 脱 除。 某 厂 使 用 P204 萃 取 除 杂 ——C272 萃 取 分 离 镍 钴 的 工 艺 生 产 硫 酸 镍 溶 液。P204 萃 取 除 杂 段 使 用 的 有 机 相 配 比 为 25%P204+75% 溶剂油,皂化率 40%-60%,设置 8 级镍皂, 6 级洗钠,9 级萃取,9 级洗镍,9 级反萃,7 级再生,3 级洗 氯。产生的萃余液送入 C272 萃取工序镍钴分离后获得硫酸 镍溶液。经过反萃后产生的洗镍液、再生残酸和洗氯水送酸 水中和工序处理后进一步回收镍钴。P204 除杂段萃取前后 溶液成分见表 1。
固相微萃取-液相色谱技术联用的研究进展

固相微萃取-液相色谱技术联用的研究进展近年来随着现代分析技术的发展,固相微萃取技术作为一种简单有效的前处理手段被越来越多地应用于环境、食品、临床、生物学等方面的检测分析。
本文主要综述固相微萃取-液相色谱技术联用原理和发展现状,介绍该技术在实际应用中的优化,并对其发展前景作展望。
标签:固相微萃取;液相色谱;研究进展固相微萃取(SPME)是在固相萃取(SPE)基础上发展起来的一种集采样、萃取、浓缩、进样于一体的萃取分离技术,它摒弃传统样品前处理方法的很多缺点,具有下述优点:操作简单,萃取速度快,样品需要量少,所需有机溶剂少,易于实现自动化,与当今国际上提倡的绿色环境友好型样品前处理要求相符[1-3]。
随着液相—质谱技术的发展,SPME又越来越多地与液相色谱联用并取得很大进展。
1 与液相色谱联用的固相微萃取类型1.1 纤维针式固相微萃取SPME装置类似一个注射器,由手柄和萃取纤维头组成。
萃取纤维头是涂有不同固定相或吸附剂的熔融石英纤维,外套不锈钢细管以保护石英纤维不被折断,纤维头在钢管内可伸缩,将SPME针管刺入样品瓶,推出纤维头浸入样品溶液,萃取一定时间后缩回纤维头退出样品瓶,插入SPME-HPLC专用接口。
该接口由一个六通阀和解吸池组成,解吸池与进样管相连,将六通阀置于载样状态时,纤维头插入解吸池,六通阀置于进样状态,流动相冲洗纤维头洗脱富集的化合物并随流动相进入色谱柱和检测器进行分离和测定,纤维头退回钢针中,拔离进样口,此为动态洗脱。
动态洗脱不彻底时可进行静态洗脱,即在六通阀置于载样状态时使用注射器吸取适量的洗脱溶剂注入并充满六通阀和接口的洗脱室,静态洗脱一定时间后将六通阀置于进样状态。
为避免记忆效应,在下次萃取进行前需将纤维头洗净并晾干。
此方法由于其经典性一直沿用至今。
1.2 管内固相微萃取为使SPME更好地与液相色谱在线耦合,Eisert等人发明管内固相微萃取装置,它将萃取固定相涂覆于GC毛细管柱内壁代替传统萃取头,一端插入试样溶液中,另一端与六通阀相连。
超临界流体萃取技术的应用及研究进展

的化工技术 已取得了长足进展 , 广泛应用于医药 、 食 品、 香料 和化 工等领 域 。典型 的代表有 啤酒 花提取 、 咖啡因分离及烟草脱除尼古 丁等 , 它们是应用于生 产 最早且 最 为成功 的 范例 。 目前 , 内外 对 S E应 国 F
经 过近 3 的研究 ,F 0年 S E作 为一 种对 环境 友好
艺和操作条件 , 以改善萃取成分的溶解性和选择性。
1 1 挥发 油的提 取 .
挥发油又称精油 , 是广泛存在于植 物体 内的一 类多成分油状混合物, 临床上具有止 咳、 喘、 在 平 发 汗、 祛风等医疗作用。挥发油难溶于水 , 能完全溶于 乙醇 、 乙醚等有机溶剂 , 对光线 、 温度和空气敏感 , 易 氧化和分解 , 同时具有分子量小、 沸点低 、 极性 中等 、 亲脂性高的特点 , 最适合用 S -O 进行提取。 CC z 目前 , 国内外采用 S - O 萃 取技术提取挥发 CC 2
・4 ・ 3
根 [ l 果 [ l蛇床 子[ l小 茴 香 [ l黄 花 蒿 [ l 1、 l草 1、 2 、 3 1、 4 1、 5
刺柏E]香附[l苍术[ l l、 6 、 7 、 8 砂仁[ 1 和火棘E] 9 2 等。 0
与传统工艺采用 的水蒸气蒸馏法 ( D法 ) 比较 , S 相 s - 萃取技术不仅产物收率普遍提高 , cc  ̄ 提取时间 缩短 , 而且 经 过 G  ̄ CMS鉴 定 可 分 离 出常 规 方 法 得 不到的成分 , 留了其天然风味。 保
超临界流体萃取技术及其应用

超临界流体萃取技术及其应用摘要:超临界流体萃取作为一种新型分离技术,越来越受到各行业关注和重视,并已广泛应用于医药、食品、化妆品及香料工业等领域。
本文对超临界流体萃取技术进行了评述,主要从超临界流体萃取技术原理、工业应用及其强化过程等几个方面。
介绍了国内外关于超临界流体分离技术最新研究动态,最后针对超临界萃取技术应用现状,探讨了其目前存在问题及应用前景。
关键词:超临界流体萃取;工业应用;应用前景Abstract: As a new separation technology, supercritical fluid extraction has get more and more attention from all walks of life, and it has been widely used in pharmaceutical, food, cosmetics, perfume industry and other fields. This article reviewed present application and research status of supercritical fluid extraction technology both at home and abroad, mainly in industrial applications of supercritical carbon dioxide extraction technology and strengthening processes. The latest studies on supercritical fluid extraction technology were introduced. Finally based on Chinese present situations of the technology, the existing problems and application prospects were discussed.Key words: Supercritical fluid extraction;Industrial application;Application prospect超临界流体( Supercritical Fluid 即SCF ) 即指是物体处于其临界温度和临界压力以上状态时,向该状态气体加压,气体不会液化,只是密度增大,具有类似液体性质。
第五章萃取分离技术

酶的固定化
6、反胶束萃取技术研究新进展
¾
酶通过一定方法固定在反胶束中,酶系统可以反复使用,而且反胶 束对酶形成保护作用,使其与有机溶剂分隔而保持活性。 目前反胶束酶系统的应用主要有以下几方面: 油脂的水解和合成 脂酶仅能催化油水界面上的脂肪分子,对纯样脂肪体系无能为 力,利用反胶束就可以解决这个问题,反胶束中的脂酶可催化脂 肪的合成或分解。 肽和氨基酸的合成 反胶束酶催化合成肽的优点是能够溶解非极性和极性的底物 有害物质的降解 Crecchio等将这种酶成功固定于反胶束中,用于水中的芳香族 化合物的解毒,反应产物是水不溶性的,易于分离。
③疏水性相互作用 aa的疏水性各不相同 , 研究表明 , aa或肽的 m随 aa疏水性的增大而增大 。 蛋白质的疏水性影响其在反胶团中的溶解形式 , 因而影响其分配系数 . 疏水性较大的 pro可能以 “半岛 式 ”形式溶解。
¾ B. 在各pro的pI处(排除了静电相互作用的影响),反胶团萃
取实验研究表明: 随着M增大 , pro的分配系数 (m, 溶解率 )下 降。表明随M增大 , 空间排阻作用增大 , pro的溶解率降低 . 所以可以根据pro间M的差别选择性对 pro进行萃取分离
W0 - 有 机 相 中 水 与 S 的 摩 尔 比 , 又 称 为 含 水 率 (water content) ; M-水的相对分子质量; asurf- 界面处一个 S的面积; N-阿弗加德罗常数。
2、反胶束萃取蛋白质的基本原理
内水的性质: 当 W0较低 (如 S = AOT, W0 = 6~8)时 , 微水相的水分子受 S亲水基团的强烈束缚 , 表观粘度上升 50倍 , 疏水性也极高。随 W0的增大 , 这些现象逐渐减弱 , 当 W0>16时 , 微水相的水与正 常的水接近 , 反胶团内可形成双电层。但即使当 W0值很大 , 水 池内水的理化性质也不能与正常的水完全相同 , 特别是在接近 S亲水头的区域内。 改变水相条件 (如 pH值、离 子种类或离子强度 ) ,又可使蛋 白质从有机相中返回到水相中, 实现反萃取过程。
双水相萃取

3.影响物质分配的因素
大规模操作一般在室温下进行,不需冷却。这是基于: (a) 成相聚合物PEG对蛋白质有稳定作用,常温下蛋白质不会 发生变性;
(b) 常温下溶液粘度较低,容易相分离;
(c) 常温操作节省冷却费用。
3.影响物质分配的因素
3.5 生物分子疏水基团的影响
• 对于同一种双水相体系,微生物也会影响体系上下相的 比例以及胞内蛋白质在体系的分配系数。 • 这种分配的差异主要是由细胞破碎程度引起的,细胞壁 和细胞膜不同的化学结构也会导致体系上下相比例的改 变。 • 此外,因为PEG是一种常见的絮凝剂和沉淀剂,细胞物 质的絮凝和在不同相中的分配同时发生。所以PEG的存 在改变了物质的溶解曲线。
利用中空纤维膜传质面积大的特点,将膜分离与双水相 萃取相结合,可以大大加快萃取传质速率。利用膜将双水相 体系隔开,可解决双水相萃取的乳化和生物活性物质在界面 的吸附问题。因此,将膜分离同双水相萃取技术相结合,是 解决双水相体系易乳水相萃取技术的进展
5.2.2 双水相萃取同亲和层析相结合—亲和双水相
1.双水相体系概述
1.1 双水相萃取的原理 Sub Text title1
(1) 分配系数
双水相萃取与一般的水-有机物萃取的原理相似, 都 是依据物质在两相间的选择性分配。当萃取体系的性质 不同,物质进入双水相体系后,由于分子间的范德华力 、疏水作用、分子间的氢键、分子与分子之间电荷的作 用,目标物质在上、下相中的浓度不同,从而达到分离 的目的。
3.2 pH的影响
pH值对分配的影响源于两个方面的原因: 第一,pH值会影响蛋白质分子所带电荷的性质和数量。
第二,pH值影响磷酸盐的离解程度,从而改变H2PO4-和 HPO42- 之间的比例,进而影响相间电位差。这样蛋白质 的分配因pH值的变化发生变化。pH值的微小变化会使蛋 白质的分配系数改变2~3个数量级。
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. . 反应萃取技术的研究进展与应用 摘要:化工过程强化技术是节能减排的重要途径,其包括设备强化和方法强化,反应萃取技术就是方法强化的技术之一。本文综述了反应萃取技术的基本原理及其分类。并介绍了其研究现状和在各个领域的应用,并对其今后的发展前景做出了预测。与传统的萃取技术相比较,反应萃取技术作为一种新型耦合技术能显著提高效率、减少废物排放,是一种高效、节能、清洁、安全、可持续发展的化工新技术。 关键词:反应萃取;进展;应用;超临界 Research Progress and Application of Reactive Extraction Technology
ABSTRACT: Chemical process intensification technology is an important way of energy saving and emission reduction. It includes equipment strengthening and methods strengthening, and reaction extraction technology is one of the methods strengthening. The basic principle and classification of reaction extraction technique are reviewed in this paper.Its research status and application in various fields are introduced, and the prospect of its future development is forecasted. Compared with the traditional extraction technology, the reaction extraction technology can improve efficiency and reduce waste emissions, which is a new technology for chemical engineering, energy saving, clean, safe and sustainable development. KEY WORDS: Reaction extraction; Development; Application; Super critical .
. .
. 目 录
前言 ............................................................................................. 1 1 反应萃取的分类 ........................................................................ 1 1.1 水解反应萃取 ...................................................................... 1 1.2 醣化反应萃取 .................................................................... 2 1.3 酶反应萃取 ........................................................................ 2 2 反应萃取的研究进展与应用 ...................................................... 3 2.1 酶促合成油酸香茅醇酯的超临界连续反应-分离过程 ........... 3 2.2 反应萃取法提纯赖氨酸的萃取平衡研究 ............................. 3 2.3 反应萃取集成在过氧化氢合成中的应用研究 ...................... 4 2.4 大型脉冲填料塔应用于反应萃取耦合技术 ......................... 4 2.5 反应萃取技术促进酯交换法合成碳酸二甲酯的反应研究 .. 5 2.6 超临界CO2萃取反应合成碳酸二甲酯的研究 ..................... 5 2.7反应萃取耦合技术合成硫酸烃胺的研究 .............................. 6 2.8 生物油超临界CO2酯化反应研究 ....................................... 9 2.9 反应萃取精馏技术生产二氧五环的工艺研究 ..................... 10 2.10反应萃取生产三聚甲醛的新工艺 ...................................... 10 2.11 富钙溶液中萃取与反应耦合强化CO2矿化过程 ................ 11 2.12 离子液体反应萃取精馏合成乙酸乙酯 .............................. 12 2.13 反应-萃取-结晶过程制备碳酸钙 ...................................... 12 3 结束语.................................................................................... 13 . . 参考文献 .................................................................................... 14 .
. 前 言 反应萃取是利用萃取剂与提取物之间的化学反应来达到分离目的一种技术。即提取物与萃取 剂之间通过化学反应形成的萃合物与分离物系中未发生反应的物质之间物理性质(主要是溶解性质)发生了改变,从而实现分离。反应萃取也可指化学反应一萃取分离的耦合过程, 即将产物不断萃入萃取相,只要能维持反应相中产物的浓度小于平衡浓度,反应就有向右进行的推动力,可以不断正向进行。 当今社会解决化学工业“高物耗、高污染和高能耗”的有效手段就是化工过程强化技术,这一技术被认为是彻底解决化学工业中三高问题的革命性手段。而化工过程强化包括设备强化和方法强化,反应萃取技术就是方法强化的技术之一。与传统方法相比,反应萃取技术作为一种新兴耦合技术能显著提高效率、减少废物排放,是一种高效、节能、清洁、安全、可持续发展的化工新技术。反应萃取的突出特点是可控的工艺变量多,通过改变条件可以控制相转移,而且分配比一般也较大,选择性也较强,还能分离反应精馏所不能分离的物质,例如分离沸点相近的混合物,如异构体;分离热敏性原料,如抗生素;水相中除去有机物,如废水中脱酚。
1 反应萃取的分类 在萃取操作中,萃取剂与溶质之间不发生化学反应的萃取称为物理萃取;萃取剂和溶质之间发生化学反应的萃取成为化学萃取(即反应萃取)。根据溶质与萃取剂之间发生的化学反应机理,反应萃取还可大致分为五类:络合反应、阳离子交换反应、离子缔合反应、加和反应、和带同萃取反应等。在化工生产中,反应萃取主要应用于水解反应萃取,酯化反应萃取,酶化反应萃取以及硝化、肟化、醛化等过程[1]。 . . 1.1 水解反应萃取 反应萃取可应用于液-液条件下并且有酸性或碱性催化剂存在下的水解的反应。可应用反应萃取的水解过程有: (1)在二氧化碳保护下,环氧丙烷与水和甲基三丁基碘铵共热,制备12-丙二醇。采用反应 萃取后,该过程可以得到很高的选择性,几乎没有聚乙二醇副产物产生; (2)磺酰氯在有季铵盐的液-液体系中的水解; (3)腈在吡啶/水/氢氧化钾体系中以NBu4Br作催化剂,或在二氯甲烷/水/氢氧化钠/30%H2O2体系中以NBu4HSO4为催化剂水解制酰胺的过程。
1.2 醣化反应萃取 酯化反应萃取是反应萃取集成的重要应用之一,其中蔗糖和苯甲酰氯界面酯化与萃取集成生产甲酰基蔗糖已经实现了工业化。此外,对醋酸和丁醇在液-液两相中反应萃取制醋酸丁酯的研究是目前反应萃取研究的热点之一。
1.3 酶反应萃取 酶反应萃取能大大提高反应和分离效率,利用酶反应萃取和乳化液膜酶反应过程,已成功地实现了一些消旋物(L-苯丙氨酸)的拆分,酶反应萃取还主要应用于乳酸的生产中。 反应萃取的应用围十分广泛,在化工,制药,石油等领域都扮演着重要的角色。此外,反应萃取还和其他单元操作耦合,比如反应萃取精馏技术,反应萃取结晶技术以及超临界CO2连续反应萃取技术等,都很好地实现了过程强化,为我们的工业生产做出了巨大贡献。 . . .
. 2反应萃取的研究进展与应用 2.1 酶促合成油酸香茅醇酯的超临界连续反应-分离过程 许多研究业已表明在超临界条件下进行的化学反应,其收率、选择性,催化剂寿命及平衡态位置等多方面都可能与常规反应有较大的区别。有鉴予此,近年来有关超临界相中化学反应的理论和应用研究都倍受重视。超临界二氧化碳(以下简称SC-CO2)既是一种临界温度低的超临界流体又是一种对入体无害、化学惰性的非极性溶剂,因此它特别适合用作酶催化反成的非水介质。事实上,已有许多研究表明多种生物酶在SC-CO2中能很好地保持其原有的活性和稳定性,这为在SC-CO2中进行生物合成提供了广阔而有人的应用前景。 曾健青、耀谋[2]等人将固定床动态酶促反应过程和超临界二氧化碳萃取分离过程相耦合,设计并建立了一套超临界相反应分离一体化的实验装置。在该装置上初步考察了反应压力和温度对脂肪酶催化油酸甲酯和外消旋香茅醇酯交换的影响,结果表明,其建立的反应装置能有效地实现反应分离一体化,当体系压力接近二氧化碳的临界压力时反应速率最高,9MPa压力下反应温度为328K时反应转化率最高,而在14MPa压力下反应转化率在308K-328K之间随着温度的升高而增大。
2.2 反应萃取法提纯赖氨酸的萃取平衡研究 赖氨酸是一种碱性氨基酸,由于食物中赖氨酸含量较低,加工过程中易被破坏,引起赖氨酸缺乏,故常称为第一限制性赖氨酸。它广泛应用于食品、饲料和医药工业,在平衡氨基酸组成方面,起着十分重要的作用。目前,工业上采用发酵法生产赖氨酸的工艺比较成熟,但分离和提纯赖氨酸的下游技术还比较薄弱 最近,采用溶剂萃取法分离和提纯赖氨酸的技术,引起了普遍的关注,形成了一个研究热点。