药物分离纯化技术.docx
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1、分别纯化过程:通过物理,化学或生物等手段,或将这些方法结合,将某混合物系分别纯化成两个或多个组成彼此不同的产物的过程。分别纯化过程按原理分类可分为两类:机械分别(相间无物质的传递),传质分别(相间有物质的传递)回收率:R=QQ0X100%(1%以上常量分析的回收率应大于99%;痕量组的分别应大于90%或95%。)分别因子:SA,B=RARB=(QAZQB)/(QOA/QOB)分别因子的数值越大,分别效果越好。萃取:将样品中的目标化合物选择性的转移到另相中或选择性地保留在原来的相中(转移非目标产物),从而使目标化合物与原来的简单基体相互分别的方法。反萃取:在溶剂萃取分别过程中,当完成萃取操作后,
2、为进一步纯化目标产物或便于下步分别操作的正确,往往需要将目标产物转移到水相,这种调整水相条件,将目标产物从有机相转入水相的萃取操作。物理萃取:溶质依据相像相溶的原理在两相间达到分别平衡。特点:被萃取物在水相和有机相中都以中性分子的形式存在,溶剂与被萃取物之间没有化学结合,也不外加萃取剂,两种分子的大小与结构越相像,他们之间的互溶性越大。化学萃取:也称为反应萃取,是采用脂溶性萃取剂与溶质之间的化学反应生成脂溶性符合分子实现向有机相的安排。安排定律:即溶质的安排平衡规律,指在恒温恒压条件下,溶质在互不相容的亮相中达到分别平衡时,假如其在两相中的相对分子质量相等(不发生解离,缔合,配位等,溶质以同一
3、分子形式存在),则其在两相中的平衡浓度之比为常数。即C1C2=A0Cl,C2为溶质在两相中安排达到平衡时的浓度,严格讲是活度。应用条件:1,必需是稀溶液:2,溶剂对溶质的互溶没有影响:3,必需是同种分子类型,即不发生缔合或解离。萃取率:表示一种溶剂对某种溶质的萃取力量,在萃取过程中被萃取组分从原始料液相转移到萃取相的量。萃取率=萃取相中溶质总量/原始料液中溶质总量XloO%=M2V力(M1V1+M2V2)X100%=E/(E+1)萃取因素E=萃取相中溶质的量/萃余相中溶质的量=M2VMlVl=A*VVlo乳化:指种液体以细小液滴(分散相)的形式分散在另一不相容的液体(连续相)中。发生乳化的缘由
4、:1,植物药的水提液和生物发酵液中通常含有大量蛋白质,它们分散成微粒,呈胶体状态。2,萃取体系中含有呈胶粒状态和极微小的颗粒或杂质。3,发酵液染菌后料液中成分发生转变,其中蛋白变性则造成乳化。4,有机相的乳化性质,如有机相黏度过大,化学性质不稔定发生分解产生易发生乳化的物质等。5,为了两相的充分混合,人们往往进行过度的搅拌(输入力量过大)而造成分散相液滴的过细分散而导致乳化。乳化剂使界面稳定的缘由:1,界面膜形成。2,界面电荷的形成。3,介质黏度。HLB:表示表面活性剂亲水与亲油程度的强弱。HLB在36内能促进形成W/O(油包水型)型乳化剂,而615范围内的表面活性剂是良好的O/W型乳化剂。H
5、LB越大,亲水性越强,形成O/W性乳化液;HLB越小,亲油型越强,形成W/O型乳化液。乳状液的消退:1,加入表面活性剂2,电解质中和法3,吸附法破乳4,力Il热5稀释法6,机械方法7,调整水相酸度有效成分:指中药材中起到主要药效的单体物质,他们具有肯定的物理常数和确定的分子结构。有效部位:有效成分的群体物质称为有效部位。无效成分:指本身无明显生物活性的成分。有害成分:药物中些有毒的成分影响疗效以及制剂的平安性。中药提取中常见的杂质:糖类有机酸植物色素糅质树脂氨基酸,蛋白质和酶脂肪油亲水性物质:甲醇乙醇丙醇极性越大,与水互溶越好亲脂性物质:石油酰苯乙酸氯仿醋酸乙酯相像相溶原理:亲水性成分易溶于极
6、性溶剂,亲脂性成分易溶于非极性溶液。溶剂法提取中药的方法:1,浸渍法:将药材用适当的溶剂在常温或温热的条件下浸泡肯定时间,浸出有效成分的种方法。特点:适用于有效成分遇热易破坏,新奇的,易于膨胀的以及芳香性药材:不适用于珍贵药材,毒性药材以及高浓度的制剂。2,渗漉法:将药材粗粉置于渗漉装置中,连续添加溶剂使之渗过药粉,自上而下流淌,浸出有效成分的种动态浸取方法。特点:适用于遇热易破坏的成分,因能保持良好的浓度差,故提取液效率高于浸渍法;耗时多,溶剂消耗多。3,煎煮法:特点,适用于有效成分能溶于水且不易被高温破坏的中药提取。4.回流提取法:特点,溶剂消耗大,操作麻烦。适用于脂溶性较强的中药化学成分
7、。5,连续回流提取法:能少量溶剂进行连续循环回流提取,充分将有效成分浸出的方法。特点:适用于不同极性的溶剂梯度提取,应用广泛。影响浸取过程的因素:原料药的粒度,提取温度,提取时间,浸取压力,提取溶剂以及提取次数等。常见浸出工艺:单级浸出工艺,多级浸出工艺。连续逆流浸出工艺等。浸取计算P495054微波帮助浸取:采用微波能来提高提取效果的种技术。原理:主要是采用其热特性。特点:1,试剂用量少,节能。2,加热匀称,热效率高。3,微波穿透力量强,快速浸取,物料的受热时间短,节省能源消耗。4,操作简洁,环境污染程度低。即响因素:溶剂温度与压力微波功率与萃取时间物料的含水量溶剂的PHo应用:多糖生物减黄
8、酮类醍类皂甘类挥发油类等的提取。超声波提取:又称超声波萃取,超声波帮助萃取,是采用超声波剧烈振动所产生的机械效应,空化效应和热效应,通过增大介质分子的运动速度,增大介质的穿透力,使溶剂能快速渗透到药材细胞中,从而加速药材中的有效成分溶解于溶剂中,提高有效成分的浸出率。特点:1,无需高温。2,提取效率高。3,具有广泛性,有用性广。4,常压下提取,平安性好。5,削减能耗。影响因素:时间超声波频率温度超声波的分散机制。应用:生物碱昔类黄酮类酿类多糖等。半仿生提取法:种将整体药物讨论方法与分子药物讨论方法相结合,从生物药剂学的角度,模拟口服给药及药物经胃肠道运转的原理,为经消化道给药的中药制剂设计了种
9、新的提取工艺,特点:主要针对口服给药的提取01,提取额过程符合中医配伍和临床用药的特点和口服药物在胃肠道转运汲取的特点。2,在详细工艺选择上,既考虑活性混合成分又以单体成分作指标,有效成分损失少,这样不仅能充分发挥混合物的综合作用又能采用单体成分掌握中药的质量。3,生产周期短,生产中不需要特殊的设施,降低成本。应用:药材中有效成分的提取。方剂煎煮中的药材组合。超临界流体(SCF):指处于临界温度和临界压力以上的流体。性质:假如某气体处于超临界状态,即使连续增大压力,气体也不会液化,只是密度会极大地增加,并具有类似于液体性质,但其黏度和集中系数仍接近于气体。性质:1,超临界流体的密度比气体密度大
10、数百倍,其在数值上接近于液体密度。2,超临界流体的黏度仍接近于气体,而比液体小2个数量级:其自集中系数介于气体和液体之间,在数值上大约是气体自集中系数的1/100,但比液体要大数百倍。超临界流体萃取的原理:由于超临界流体同时具有气体和液体的性质,它的密度接近于液体,而黏度和自集中系数接近于气体,因此超临界流体不仅具有与液体溶剂相当的溶解力量,还有很好的流淌性和优良的传质性能,有利于被提取物的集中和传递。超临界流体萃取的原理(百度答案):是采用超临界流体的溶解力量与其密度的关系,即采用压力和温度对超临界流体溶解力量的影响而进行的。在超临界状态下,将超临界流体与待分别的物质接触,使其有选择性地把极
11、性大小、沸点凹凸和分子量大小的成分依次萃取出来。当然,对应各压力范围所得到的萃取物不行能是单的,但可以掌握条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成一般气体,被萃取物质则完全或基本析出,从而达到分别提纯的目的,所以超临界流体萃取过程是由萃取和分别组合而成的。超临界二氧化碳流体的特点:1,一氧化碳的临界温度接近于室温(31.3C),临界压力也只有7.37MP,其临界条件易于实现,整个萃取过程可以在接近室温的条件下完成。2,二氧化碳临界密度(448Kgm3)是常用超临界萃取剂中最高的。3,在超临界状态下,二氧化碳的渗透力强,并具有良好的流淌性,所以溶质的传递速率较快,可大
12、大缩短目标物质的提取时间。4,二氧化碳无毒,无味,无臭,化学惰性,不污染环境和产品,同时超临界二氧化碳还具有抗氧化性,灭菌等作用,同时二氧化碳极易从萃取产物中分别出来,产品和残渣中均无溶剂残留,萃取产物的品质好,残渣无需处理就可使用,符合现代国际社会对生产过程及产品质量越来越高的要求。5,二氧化碳价廉易得,不易燃,易爆,使用平安。6,超临界二氧化碳流体萃取集萃取,分别于体,可大大缩短工艺流程,操作简便。7,检测,分别分析便利,能与GC,IR,MS,GC/MS等现代分析手段相结合,对萃取产品进行药物,化学或环境分析。总之,超临界二氧化碳流体具有常温,无毒,环境友好,使用平安简便,萃取时间短,产品
13、质量高等特点。超临界二氧化碳流体对溶质的溶解性能的影响因素:萃取压力萃取温度萃取时间二氧化碳流体流量原料粒度等均可影响。夹带剂的加入对超临界二辄化碳流体萃取过程有如下影响:1,改善流体的溶剂化力量,提高溶质在超临界二氧化碳流体中的溶解度,降低萃取压力。2,与溶质有特殊作用的共溶剂,会增加超临界二氧化碳流体对溶质的选择性。3,夹带剂可调整超临界二氧化碳流体中化学反应的反应速率和选择性。4,夹带剂还可直接用作反应物。5,加入夹带剂后,还有可能仅通过转变萃取温度分别过程来实现分别目标的目的。夹带剂的作用机理:1,夹带剂可显著转变超临界二氧化碳溶剂系统的极性,提高被分别组分在超临界二氧化碳流体中的溶解
14、度,并相应的降低超临界二氧化碳流体萃取过程的操作压力,从而大大拓宽超临界二氧化碳流体在萃取自然产物方面的应用。2,加热与溶剂起特殊作用的夹带剂,可极大的提超群临界二氧化碳流体时溶质的选择性。3,提高溶质在超临界二氧化碳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状况下,通过单独转变温度来实现分别目的。4,作为反应物参加反应,例如煤的萃取可用四氢化蔡作为反应夹带剂,以提高产品的萃取率。5,转变溶剂的临界参数。超临界二氧化碳流体萃取的基本流程主要包括两部分:溶质由原料转移到二氧化碳流体中的萃取段以及溶质与二氧化碳流体分别及不同溶质间分别的分别段,超临界二氧化碳流体萃取工艺的变化主要体
15、现在这两个工序。超临界二氧化碳流体萃取系统的设施主要包括:1,萃取系统主要包括二氧化碳加压,萃取,分别,温度及压力掌握等部分。2,萃取设施包括压缩机,高压泵,阀门,换热设施,萃取釜,分别釜,加料器和储罐等。萃取釜的特点:1,必需采纳全镇开盖式萃取釜。2,密封结构和密封材料必需适应超临界二氧化碳流体较强的溶解性能和很高的渗透力量。L双水相萃取分别技术有什么特点?受哪些因素影响?答:特点:作用条件温柔,产品活性损失小,无有机溶剂残留,处理量大,分别步骤少,设施投资少,操作简洁,可持续操作,各种参数可以依据比例放大而不降低产物收率等特点。影响因素:聚合物的影响:双水相系统物理化学性质的影响:体系中无
16、机盐的影响:物质分子量的影响:温度:PH7:外加电场:电解质。2 .目前有哪几种双水相体系应用比较广泛?答;非离子型聚合物/非离子型聚合物形成的双水相体系高分子电解质/非离/型聚合物形成的双水相体系高分子电解质/高分门口解质形成的双水相体系非离子型聚合物/低分子量化合物形成的双水相体系非离子型聚合物/无机盐形成的双水相体系3 .温度诱导双水相分别有什么优点?在温度诱导双水相分别中为什么温度会诱导体系再次分别?答:(1)优点:可以实现聚合物循环采用。(2)由于形成的共聚物(EOPO)有较低的浊点,在水溶液中,当温度超过其浊点时就会诱导体系分别形成新的两相。4 .一般有机溶剂双水相分别体系有什么优
17、点?答:价廉、低毒、较易挥发而无须反萃取和避开使用粘稠水溶性高聚物等优点。1 .与其他技术相比,色谱分别有哪些优点?答:与萃取、蒸馀相比,色谱法有以下优点:分别效率高灵敏度高分析速度快应用范围广。2 .筒述色谱法的分类?答:分类:(1)按流淌相分为气相色谱法、液相色谱法和超临界液体三类。(2)按分别机制分为吸附色谱法、安排色谱法、离子交换色谱法、凝胶色谱法、亲和色谱法和大孔吸附色谱法。(3)按使用领域分为分析用色谱,制备用色谱、流程色谱。(4)按固定相分为柱色谱、纸色谱、薄层色谱。3 .色谱中常用的参数有哪些?分别代表什么意义?答:区域宽度:即色谱峰的宽度。保留值:各组分自色谱中滞留的数值。安
18、排系数:在肯定温度下组分在两相之间安排达到平衡时的浓度比。容量因子:在平衡状态下组分在固定相中的质量比选择性因子:为相邻两组分的安排系数或容量因子之比。4 .凝胶色谱的原理?举例说明其应用。如何进行凝胶的预处理、装柱及保存?答:原理:采用葡荀糖凝胶等的分子筛效应(原理)的种色谱分别方法。应用举例:采用葡萄糖凝胶分别游离苦参碱及其脂质体。凝胶的预处理:须溶胀,使用前直接将干燥的凝胶用欲使用的洗脱液溶胀:装柱:必需匀称,装前除去过细粒子,装时要先将柱垂直固定加入少量的流淌相:保存:湿态保存,将洗净后悬浮于蒸储水或缓冲液中,加入防腐剂后于冰箱内短期保存。5 .简述高速逆流色谱原理和特点?如何选择高速
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