制药分离工程复习资料..docVIP

1、简述分子蒸馏的过程、特点及机理。分子平均自由程、分子蒸馏。设计分子蒸馏的重要数据参数。 答：①分子从液相主体向蒸发表面扩散分子在液表面上的自由蒸发分子从蒸发表面向冷凝面飞射分子在冷凝面上冷凝表面活性剂溶于非极性的有机溶剂中，当其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。在反胶束中，表面活性剂的非极性基团在外与非极性的有机溶剂接触，而极性基团则排列在内形成一个极性核。此极性核具有溶解极性物质的能力，极性核溶解水后，就形成了“水池”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，其中蛋白质与表面活性剂极性头间的静电相互作用是主要推动力。根据所用表面活性剂类型，通过控制水相pH高于或低于蛋白质的等电点，达到正萃反萃的目的。“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体系有生物的亲和性（生理基础为水溶液）；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，又能避免细胞内酶的损失；④亲和萃取可大大提高分配系数和萃取专一性；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，物质进入双水相系后，由于表面性质、电荷作用和各种力（如疏水键、氢键和离子键等）的存在和环境因素的影响，使其在上下相中的浓度不同，从而达到萃取的目的。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、离子环境对蛋白质在两相系统中的影响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，每相中均含有大量的水（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、颗粒、细胞、细胞碎片、细胞器等。双水相的形成：1、聚合物之间的不相容性，及聚合物分子的空间阻碍作用，相互间无法渗透，分为两相。2、两种聚合物水溶液的水溶性有差异，混合后发生分离，并且水溶性差别越大，相分离的倾向越大。3、加入盐分，由于盐析作用，聚合物与盐类溶液也能形成两相。双水相萃取工艺流程（1）目的产物的萃取；（2）PEG循环；（3）无机盐的循环 4、超临界流体的性质以及流程 答：性质：超临界流体的物性兼具液体性质与气体性质。它基本上仍是一种气态，但又不同于一般气体，是一种稠密的气态。粘度比液体小密度与液体相近扩散速度比液体快有较好的流动性传递性能。溶剂化能力等性质随温度和压力变化1）超临界流体密度接近于液体。这样萃取能力与液体接近。（2）超临界流体扩散系数介于气体、液体之间，粘度接近于气体。这样总体传质性质类似于气体。（3）在临界点附近进行分离操作比在气液平衡区进行分离操作更有利于传热和节能。（4）流体在其超临界点附近压力或温度微小变化，都会引起密度相当大的变化。这样溶质在流体中溶解度也会产生相当大的变化。（5）自扩散系数：比液体大100倍左右。超临界CO2萃取剂的优点：（1）CO2临界温度（31.1℃）近于室温，按通常对比温度区域（1.0~1.4 ）适于热敏性物质；（2）CO2临界压力处于中等压力，按通常对比压力区域（1~6），目前工业水平易于达到；（3）超临界CO2具有无毒、无味、天然、不腐蚀、价格低、易于精制、易于回收等优点，无溶剂残留，无环境污染。常用于食品、药品等天然产物分离纯化研究方面；（4）超临界CO2还具有抗氧化、灭菌作用，有利于提高天然产物产品质量。依分离条件分超临界流体萃取分离操作基本模式 ：（1）恒温变压法：萃取器、分离器温度不变，升压后萃取，降压后分离。（2）恒压变温法：萃取器、分离器压力不变，升温或降温。（3）恒温恒压吸附法：在分离器中放置适当的吸附剂，利用吸附剂吸附萃取相中的溶质，从而将溶质与萃取剂分离开来。 选择性的基本原则：①操作温度和超临界流体的临界温度接近。T操=Tc；②超临界流体的化学性质和待分离溶质的化学性质接近。T临界越接近T操，溶解度变大；T临界相同，与被萃取溶质化学性质越相似，溶解变大。 5、滤饼过滤和深层过滤的区别 答：滤饼过滤：固体颗粒在过滤介质表面积累形成滤饼，起初介质过滤为主，后期沉积的滤饼过滤为主。过滤在介质的表面进行，所以又称表面过滤。深层过滤：固体粒子在过滤介质的孔隙内被截留，分离过程发生在整个过滤介质内部。用深层粒状介质（砂、活