第四章 萃取法;第一节 溶剂萃取法 ;溶剂萃取法优点： ①操作可连续化，速度快，生产周期短； ②对热敏物质破坏少； ③采用多级萃取时，溶质浓缩倍数大、纯化度高。 缺点： 由于有机溶剂使用量大，对设备和安全要求高，需要各项防火防爆等措施。 ;一、基本概念 ; 萃取一般指用有机溶剂将物质从水相转移到有机相的过程。 反萃取(stripping或back extraction)是将萃取液与反萃取剂（一般为水溶液）相接触，使某种被萃入有机相的溶质转入水相的过程，可看作是萃取的逆过程。 ;（二）、分配定律; 应用分配定律时，须符合下列条件： ①必须是稀溶液，即适用于接近理想溶液的萃取体系； ②溶质对溶剂的互溶度没有影响； ③溶质在两相中必须是同一分子形式，即不发生缔合或解离。 ; 在萃取过程中，溶质在两相的分子形式常常并不相同，仍然采用类似分配定律的公式作为基本公式。这时候溶质在萃取相和萃余相中的浓度，实际上是以各种化学形式进行分配的溶质总浓度，它们的比值以分配比(distribution ratio)表示： ;（三）、萃取因素 ;（四）、分离因素;二、溶剂萃取法的基本原理 ;三、萃取方法和理论收率的计算 ;萃取因素E为 式中 VF——料液体积；Vs——萃取剂的体积；C1——溶质在萃取液的浓度； C2——溶质在萃余相的浓度；K——表观分配系数； m——浓缩倍数 ;萃余率： 理论收率：;例如： 洁霉素在20℃和pH10.0时表观分配系数（丁醇/水）为18。用等量的丁醇萃取料液中的洁霉素，计算可得理论收率 若改用1/3体积丁醇萃取， 理论收率： ;（二）多级错流萃取;萃余率： 理论收率; 红霉素在pH 9.8时的分配系数（醋酸丁酯/水）为44.5，若用1/2体积的醋酸丁酯进行单级萃取，则： 理论收率 若用1/2体积的醋酸丁酯进行二级错流萃取，则 理论收率;多级逆流萃取;; 青霉素在0℃和pH2.5时的分配系数（醋酸丁酯/水）为35，若用1/4体积的醋酸丁酯进行二级逆流萃取， 则： n?2，理论收率 ;;第二节 影响溶剂萃取的因素; 乳化剂使乳状液稳定与以下因素有关： （1）界面膜形成 （2）??面电荷的影响 （3）介质黏度 ; 每一种表面活性剂都有亲水和疏水基团，两种基团的强度的相对关系称为HLB值（hydrophile-lipophile balance）。完全不亲水（HLB=0）和完全亲水（HLB=20）的两种极限乳化剂作为标准，其它表面活性剂的HLB值就处于这两种极限值之间。 ;（二）、影响乳状液类型的因素 ;3．界面张力的影响 乳化剂聚集于界面形成薄膜，若两相界面张力不等，则使膜弯曲，其凹面一侧为界面张力较高的相，高界面张力这侧的液体易形成内相。 4．容器壁性质的影响 亲水性强的容器易得O／W型乳状液，亲油性强的容器易形成W／O型乳状液。 ;（三）、乳状液的破坏 ;（四）、常用的去乳化剂;2.阴离子表面活性剂 阴离子表面活性剂，如亚油酸钠、十二烷基磺酸钠、石油磺酸钠等 3．其他破乳剂 如用溴代四烷基吡啶作去乳化剂，因其既易溶于水，又易溶于醋酸丁酯中，既能破坏W／O型，也能破坏O／W型乳状液，比PPB破乳完全，用量为0.03%~0.05%。它能降低青霉素提取时随废液的损失，提高收率。 ;二、pH的影响; 可按下式计算表观分配系数和水相pH的关系： 可得，当pH=4.4时，K表=1。当pH4.4时，青霉素能被萃取到醋酸丁酯相中，当pH4.4时，青霉素从醋酸丁酯相转移到水相，称为反萃取。 ;三、温度和萃取时间的影响 ;五、溶剂种类、用量及萃取方式;;第三节 萃取过程和溶剂回收;3、喷嘴式混和器 4、气流搅拌混和罐 ;二、液-液两相分离;三、溶液回收 （一）、单组分溶剂回收 简单蒸馏 或精馏 ;（二）、低浓度溶剂回收 先简单蒸馏,后精馏 精馏：塔底102℃，塔顶91℃，蒸馏物为恒沸混和物，含水量为28%-29%，超过水在醋酸丁酯中溶解度（20℃，1.4%）。 ;三、回收与水部分互溶并 形成恒沸混和物的溶剂 ;四、回收完全互溶的混和溶剂 并不形成恒沸混和物 ;第四节 双水相萃取 ;一、双水相的形成;二、双水相萃取的基本概念 ;（二）分配系数 ;三、影响双水相萃取的因素 ;（二）成相聚合物浓度 ——界面张力 ;（三）、电化学分配 ——盐类的影响 ;（四）、疏水效应 ;（五）、温度及其它因素 ;Dextran、FiColl、淀粉、纤维素等高聚物具有光学活性,它们应该可以辨别分子的D、L型。因此，对映体分子在上述高聚物相系统中具有不同的分配特征。同样，一种蛋白质对D或L型能选择性地结合而富集于一相中，可将此用于手性分配。例如，在含血清白蛋白的相系统中，D、L型色氨酸可获得分离。 ;四、双水相萃取的应用 ;例如PEG-Dextran系统特别适用于从细胞匀浆液中除去核酸和细胞碎片。系统中加入0.1mol/L NaCl可使核酸和细胞碎片转移到下相（Dextran相）,产物胞内酶位于上相，分配系数为0.1~1.0。选择适当的盐组分，经一步或多步萃取，可获得满意的分离效果。如果NaCl浓度增大到2~5mol/L，几乎所有的蛋白质、酶都转移到上相，下相富含核酸。 ;五、双水相萃取技术的发展 ;第五节 反胶束萃取;一、基本原理;二、反胶束体系 ;三、反胶束萃取过程 ; 反胶束相 混合器1 分离器1 混合器2 分离器2 进料 前萃取 后萃取;四、影响因素 ;温度 提高温度可使反胶束排斥水,起浓缩作用 离子强度 降低带电蛋白与反胶束极性基团的相互作用,并导致高离子强度下反胶束颗粒变小 亲和反胶束萃取 导入亲合配基,提高萃取率和选择性 ;五、应用举例 ;第六节 超临界流体萃取法 ;一、基本原理 ;利用CO2作为萃取剂主要有以下优点: (1) 二氧化碳超临界温度(Tc=31.06℃)是所有溶剂中最接近室温的，可以在35～40℃的条件下进行提取,防止热敏性物质的变质和挥发性物质的逸散。 (2)在CO2气体笼罩下进行萃取,萃取过程中不发生化学反应;又由于完全隔绝了空气中的氧,因此,萃取物不会因氧化或化学变化而变质。;(3)由于CO2无味、无臭、无毒、不可燃、价格便宜、纯度高、容易获得,使用相对安全。 (4)CO2是较容易提纯与分离的气体,因此萃取物几乎无溶剂残留,也避免了溶剂对人体的毒害和对环境的污染。 (5) CO2扩散系数大而粘度小,大大节省了萃取时间,萃取效率高。 ;二、影响超临界流体萃取的因素 ;根据萃取压力的变化,可分为3类基本应用: 一是高压区的全萃取，高压时,SCF的溶解能力强,可最大限度地溶解大部分组分； 二是低压临界区的脱臭，在临界点附近,仅能提取易溶解的组分,或除去有害成分; 三是中压区的选择萃取，在高低压区之间,可根据物料萃取的要求,选择适宜压力进行有效萃取。 ;（二）温度的影响 ;(三)、助溶剂 ;（四）、物料性质的影响 ;三、超临界萃取的流程 ;四、在生物制药领域的应用 ;（一）、提取生物活性物质 植物中提取有效成分，如黄酮、色素等 （二）、超临界流体萃取除杂 去除农药残留等 （三）、超临界流体结晶技术 快速膨胀法：快速降压，物质析出 抗溶剂法：加入超临界流体，降低物质的溶解度，使之从液体中析出

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