生物分离与纯化技术86课件.pptx

生物分离与纯化技术;;;;萃取概述;萃取的概念;萃取的概念;萃取的概念;萃取的概念;萃取的概念;萃取：将选定的某种溶剂（液体或者超临界流体）加入到含有目标产物的混合物中，根据混合物中不同组分在该溶剂中的溶解度不同，将所需要的组分分离出来，这个操作过程称为萃取。该溶剂称为萃取剂，要求萃取剂与原混合物的溶剂互不相溶。

;萃取的概念;萃取的分类;萃取的分类;萃取的分类;萃取的分类;萃取的分类;萃取的分类;萃取的分类;萃取的分类;萃取的分类;萃取的分类;萃取的分类;萃取的分类;;导入;导入;溶剂萃取：在液体混合物中加入一个与其不混溶的液体作为溶剂，形成第二相；利用原料液中各组分在两液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分离的方法称为溶剂萃取，简称萃取或抽提。

;溶剂萃取的原理;料液:在溶剂萃取中，被提取的溶液；

溶质：其中欲提取的物质；

萃取剂：用以进行萃取的溶剂；

萃取液：经接触分离后，大部分溶质转移到萃取剂中，得到的溶液；

余液：被萃取出溶质的料液。;溶剂萃取的原理;溶剂萃取的原理;溶剂萃取的原理;溶剂萃取的原理;溶剂萃取的原理;;溶剂萃取的工艺流程;溶剂萃取的工艺流程;溶剂萃取的工艺流程;溶剂萃取的工艺流程;溶剂萃取的工艺流程;溶剂萃取的工艺流程;溶剂萃取的工艺流程;溶剂萃取的工艺流程;溶剂萃取的工艺流程;溶剂萃取的工艺流程;溶剂萃取的工艺流程;溶剂萃取的工艺流程;;（1）选择原则

有机溶剂与水不互溶、与水有较大的密度差，且黏度小，表面张力适中，有利于相的分散和两相分离

良好的选择性

有很大的萃取容量

容易回收和利用；

价廉易得，毒性低，腐蚀性小，不与目标产物反应。

;（2）有机溶剂的选择依据

根据“相似相溶”的原理，选择与目标物极性相近的有机溶剂为萃取剂，可以得到较大的分配系数（根据介电常数判断极性）;溶剂萃取的影响因素;溶剂萃取的影响因素;（3）萃取剂的结构特点

萃取剂中至少要有一个能与被萃物形成萃合物的官能团。常见的萃取官能团通常是一些包含N、O、P、S的基团。

萃取剂中还应包含具有较强亲油能力结构或基团，如长链烃、芳烃??，以利于萃取剂及萃合物易溶于有机溶剂，难溶于水相。

;（4）常用萃取剂

常规溶剂：醋酸丁酯、乙酸乙酯、氯仿、甲苯等。

中性萃取剂：包括含磷类、含氧类和含硫类重型萃取剂，如磷酸三丁酯（TBP）、甲基异丁基酮（MIBK）、二辛基亚砜（DMSO）等。

有机酸萃取剂：包括有机磷酸、有机磺酸、羧酸等。

胺类萃取剂：各种有机胺和铵盐

螯合萃取剂：各种有机螯合物、冠醚等。;想一想;（1）pH值影响分配系数，因而影响萃取收率，弱酸性电解质的分配系数随pH降低而增大，弱碱性电解质则相反。

如弱碱性抗生素红霉素，pH值9.8时,与乙酸戊酯与水相中的分配系数为44.7,而在5.5时分配系数为14.4。

（2）对选择性有影响。

酸性物质一般在酸性条件下萃取到有机溶剂相，而碱性杂质则成盐留在水相。

碱性物质在碱性条件萃取到有机溶剂中。;例：红霉素萃取

红霉素是碱性电解质，在乙酸戊酯和pH9.8的水相之间分配系数为44.7，而水相pH降至5.5时,分配系数降至14.4。

例：红霉素反萃取

反萃取操作同样可通过调节pH值实现。如，红霉素在pH9.4的水相中用醋酸戊酯萃取，而反萃取则用pH5.0的水溶液。

;溶剂萃取应用;◆1）T↑，分子扩散速度↑，故萃取速度↑

◆2）T影响分配系数

例：pen―T↑水中的溶解度↑∴萃取时T↓使K↑；反萃时T↑使K反↑

红霉素、螺旋霉素―T↑水中的溶解度↓

∴萃取时T↓使K↑；反萃时T↑使K反↑

◆3）T影响两溶剂的互溶度影响

一般生化物质的萃取在室温或较低温度下进行;无机盐——氯化钠、硫酸铵，作用：

1）生化物质在水中溶解度↓；

2）两相比重差↑两相互溶度↓

例：PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯纤维）从水相→丁酯中，加氯化钠洗涤，

消除有机相水滴，提高质量和收率；

spm的丁酯萃取液+饱和盐水洗涤，

减少spm在水中溶解度；消除有机相水滴；分相容易。;为提高分配系数K，常添加带溶剂。带溶剂是指能和产物形成复合物，促使产物更易溶于有机溶剂相中，在一定条件下又要容易分解的物质。

青霉素作为一种酸，可用脂肪碱作为带溶剂。青霉素能和正十二烷胺、四丁胺等形成复合物而溶于氯仿中。这样萃取收率能够提高，且可以在较有利的pH范围内操作。这种正负离子结合成对的萃取，也称为离子对萃取。

柠檬酸在酸性条件下，可与磷氧键类萃取剂如磷酸三丁酯(TBP)形成中性络合物而进入有机相，这种形成络合物的萃取称为反应萃取。;概念：萃取操作中容易产生乳化现象。

是一种液体以微小液滴的形式均匀分散在另一种