1、第四章 萃取法第一节 溶剂萃取法 广义的溶剂萃取法 (括液 液萃取： 液 提 液 发酵液）中提取出来的方法。溶剂萃取法优点：操作可连续化，速度快，生产周期短；对热敏物质破坏少；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（一）萃取与反萃取被提取的溶液称为料液，其中欲提取的物质称溶质，而用以进行萃取的溶剂称为萃取剂 (达到萃取平衡后，大部分溶质转移到萃取剂中，这种含有溶质的萃取剂溶液称为萃取液，而被萃取出溶质以后的料液称为萃余液。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 (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）、分配定律能斯特分配定律：在一定温度、一定压力下，某一溶质在互不相溶的两种溶剂间分配时，达到平衡后，在两相中的活度之比为一常数。如果是稀溶液，可以用浓度代替活度，即：K 称为分配系数萃余相浓度萃取相浓度应用分配定律时，须符合下列条件：必须是稀溶液，即适用于接近理想溶液的萃取体系；溶质对溶剂的互溶度没有影响；溶质在

　　2、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 (示：表 （三）、萃取因素 萃取因素也称萃取比，其定义为被萃取溶质进入萃取相的总量与该溶质在萃余相中总量之比。通常以 以 2分别表示溶质在萃取相和萃余相中的平衡浓度。萃取因素（ E）为：21211萃余相中溶质总量萃取相中溶质总量2（四）、分离因素 料液中的溶质并非是单一的组分，除了所需产物（ A）外，还存在有杂质（ B）。分离因素 (常用 表示，其定义为：在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值2211/二、溶剂萃取法的基本原理 抗生素在不同的 以有不同的化学状态，其分配系数亦有差别，若适度改变 将抗生素自水相转入有机相，或从有机相再转入水相，这样反复萃取，可以达到浓缩和提纯的目的-+ H +K pK o 有 机 相水相101100表三、萃取方法和理论收率的计算（一）单级萃取萃取因素 F 料液体积； 萃取剂的体积； 溶质在萃取液的浓度； 溶质在萃

　　3、余相的浓度； K 表观分配系数； m 浓缩倍数萃取相中溶 质21萃余相中溶质总量总量萃余率：理论收率：%1 0 011%1 0 0 1001%1001111 如：洁霉素在 20 和 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：%00118181 %0 01661 613/118 E（二）多级错流萃取萃余率：理论收率 %1 0 01 %10011E %100111%1001111 霉素在 酸丁酯 /水）为 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，E% 1 % 多级逆流萃取余率为：理论收率为%10 0111n1001%1001111111 霉素在 0 和 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：n2，35 E %若改为二级错流萃取，第一级用 1/4体积的醋酸丁酯，第二级用 1/10体积的醋酸丁酯，351 E 352 E % 0 第二节 影响溶剂萃取的因素一、乳化和破乳化（一）乳状液的形成和稳定条件乳化剂多为表面活性剂。分子结构特点：一

　　4、般是由亲油基和亲水基两部分组成的，即一端为亲水基团或极性部分 ，另一端为疏水性基团或非极性部分（烃链） 。亲 水 基亲 油 基( a )乳化剂使乳状液稳定与以下因素有关：（ 1）界面膜形成（ 2）界面电荷的影响（ 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 完全不亲水（ ）和完全亲水（ 0）的两种极限乳化剂作为标准，其它表面活性剂的 分散性质 H L B 范围 在水中不分散 1 4 分散性不好 3 6 激烈振荡后成乳状液分散 6 8 稳定的乳状液分散 8 10 半透明到透明分散 10 13 透明溶液 13 以上 H L B 值 用途 3 6 W / O 型乳浊液 7 9 润湿剂 8 15 O / W 型乳浊液 13 15 洗涤剂 1 5 1 8 助溶剂 （二）、影响乳状液类型的因素1相体积的影响假定分散相为大小均匀的圆球，按紧密地堆积，圆球体积占总体积的 74%。如水的体积占总体积小于 26%时，只能形成 W 于 74%时，只能形成 O 乳化剂分子空间构型的影响截面积小的一头指向分散相，截面积大的一头指向分散介质，所以一价金属皂形成 O 二价金属皂形成

　　5、 W 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 油性强的容器易形成 W 三）、乳状液的破坏1、 加入表面活性剂2、离心3、加电解质4、加热5、吸附法破乳6、高压电破乳7、稀释法（四）、1）十二烷基三甲基溴化铵（ 1231） 0N+ （ 2）溴代十五烷吡啶（ 31 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 能破坏 O 量为 它能降低青霉素提取时随废液的损失，提高收率。二、 醋酸丁酯提取苄基青霉素 ， 在 0 、表 =30， 可求得 47101 得，当 1。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高温不稳定高温时溶剂间互溶度增大四、盐析作用的影响由于盐析剂与水分子结合，降低了药物在水中的溶解度，使其易转入有机相；盐析剂降低有机溶剂在水中的溶解度；盐析剂增大萃余相比重，有助于分相。五、溶剂种类、用量及萃取方式 分配系数愈大愈好，若分配系数未知，则

　　6、可根据 “ 相似相溶 ” 的原则，选择与药物结构相近的溶剂；选择分离因素大于 1的溶剂；料液与萃取溶剂的互溶度愈小愈好；尽量选择毒性低的溶剂。溶剂的化学稳定性高，腐蚀性低，沸点不宜太高，挥发性要小，价格便宜，来源方便，便于回收。如洁霉素 20 ， 配系数（丁醇水） =18，根据萃取方式理论收得率的计算方法，得出：收率（ % ） 浓缩比（丁醇 / 水） 单级 二级错流 二级逆流 三级逆流 1 9 4 . 7 9 9 . 0 9 9 . 7 9 9 . 9 8 1 / 2 9 0 . 0 9 6 . 7 9 8 . 9 9 9 . 8 8 1 / 3 8 5 . 7 9 3 . 8 9 7 . 7 9 9 . 6 1 1 / 4 8 1 . 8 9 0 . 5 9 6 . 1 9 9 . 1 4 第三节 萃取过程和溶剂回收一、混合1、搅拌罐2、管式混合器3、喷嘴式混和器4、气流搅拌混和罐吸 入 口出料液喷嘴扩 大 管图 3 - 1 0二、液 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%超过水在醋酸丁酯中溶解度（ 20 ， 。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如丙酮 于其沸点相差较大（丙酮沸点为 ，），采用精馏方法很易得到纯组分。如果混和溶剂要反复使用，则不需要将它们分成纯组分，只需经过蒸馏方式除去不挥发物质，然后测定混和溶剂的比例，再添加不足的溶剂使达到要求。第四节 双水相萃取双水相萃取技术 (，又称水溶液两相分配技术，它利用不同的 高分子溶液 相互混合可产生 两相或多相系统 ，静置平衡后，分成互不相溶的两个水相，利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法，称为双水相萃取法。特点：能保留产物的活性，操作可连续化，可纯化蛋白质 25倍。一、双水相的形成如葡聚糖与聚乙二醇按一定比例与水混合，静置平衡后，分成互不相溶的两个水相，上相富含 相富

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