制药分离工程复习资料

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1、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；②分子在液相表面上的自由蒸发；③分子从蒸发表面向冷凝面飞射；④分子在冷凝面上冷凝。特点：1、普通蒸馏在沸点温度下进行分离，分子蒸馏可以在任何温度下进行，只要冷热两面间存在着温度差，就能达到分离目的。2、普通蒸馏是蒸发与冷凝的可逆过程，液相和气相间可以形成相平衡状态；而分子蒸馏过程中，从蒸发表面逸出的分子直接飞射到冷凝面上，中间不与其它分子发生碰撞，理论上没有返回蒸发面的可能性，所以，分子蒸馏过程是不可逆的。3、普通蒸馏

2、有鼓泡、沸腾现象；分子蒸馏过程是液层表面上的自由蒸发，没有鼓泡现象。4、表示普通蒸馏分离能力的分离因素与组元的蒸汽压之比有关，表示分子蒸馏分离能力的分离因素则与组元的蒸汽压和分子量之比有关，并可由相对蒸发速度求出。机理：分子蒸馏机理是根据被分离混合物各组分分子平均自由程的差异。蒸发表面与冷凝表面之间距离小于轻相分子的平均自由程、大于重相分子的平均自由程时，轻相分子在碰撞之前便冷凝、不会被返回，而重相分子在冷凝之前便相互碰撞而返回、不发生冷凝，这样轻相重相便被分离开。分子自由程（1）分子在两次连续碰撞之间所走的路程的平均值叫分子平均自由程。（2

3、）分子蒸馏是一种在高真空条件下，根据被分离混合物各组分分子平均自由程的差异进行的非平衡蒸馏分离操作。重要参数：分子蒸发速度、蒸汽压、分解危险度、分离因数。2、反胶束的形成、萃取及过程答：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”。萃取原理：蛋白质进入反胶束溶液是一种协同过程。即在两相（有机相和水相）界面的表面活性剂层，

4、同邻近的蛋白质发生静电作用而变形，接着在两相界面形成了包含有蛋白质的反胶束，此反胶束扩散进入有机相中，从而实现了蛋白质的萃取。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。利用表面活性剂在有机相中形成反胶团，反胶团在有机相中形成分散的亲水微环境，使一些水溶性生物活性物质，如蛋白质、肽、氨基酸、酶、核酸等溶于其中，这种萃取方法叫反胶团萃取。反胶束萃取是一种特殊方式的萃取操作，是利用反胶

5、束将组分分离的一种分离技术。被萃取物以胶体或胶团形式被萃取。反胶团萃取蛋白质的“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

6、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

7、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

8、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