抗生素的提取

關(guān)于抗生素的提取第1頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三抗生素的提取提取要求：1)時(shí)間短；2)溫度低；3)pH宜選擇對(duì)抗生素較穩(wěn)定的范圍；4)勤清洗消毒．提取方法：1)溶媒萃取法；2)離子交換法；

3)吸附法；4)沉淀法藥物的一般分離純化方法第2頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三第一節(jié)溶媒萃取法提取抗生素定義：利用抗生素在水及與水互不相溶的溶媒中其溶解度不同的特性，使抗生素從一種液相(如發(fā)酵濾液)轉(zhuǎn)移到另一種液相(如有機(jī)溶媒)中去，以達(dá)到濃縮和提純的目的。第3頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三料液：在溶劑萃取中，被提取的溶液，溶質(zhì)：其中欲提取的物質(zhì)，萃取劑：用以進(jìn)行萃取的溶劑，萃取液：經(jīng)接觸分離后，大部分溶質(zhì)轉(zhuǎn)移到萃取劑中，得到的溶液，萃余液：被萃取出溶質(zhì)的料液稱(chēng)為。萃取的基本概念第4頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三Ｄ萃取常數(shù)＝一、萃取原理Ｃ有機(jī)相中濃度Ｃ水相中濃度E萃取效率＝Ａ有機(jī)相中總量Ａ水相中總量×100%E萃取效率＝ＤＤ×100%＋Ｖ水／Ｖ有第5頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、工業(yè)萃取方式※萃取過(guò)程：1）混和2）分離3）溶劑回收※操作方式單級(jí)萃取多級(jí)萃取多級(jí)錯(cuò)流多級(jí)逆流第6頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.單級(jí)萃取單級(jí)萃取流程示意圖單級(jí)萃?。褐话ㄒ粋€(gè)混合器和一個(gè)分離器第7頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三２.多級(jí)順流（錯(cuò)流）萃取F一料液S一溶劑L一萃取液R—萃余液下標(biāo)1，2，3—級(jí)別

第8頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三多級(jí)錯(cuò)流萃取的理論收率高于單級(jí)萃取，即萃取完全。但多級(jí)萃取流程長(zhǎng)，萃取劑用量大，因而得到的萃取液濃度低。第9頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三

3．多級(jí)逆流萃取

多級(jí)逆流萃取中，料液移動(dòng)方向和萃取劑移動(dòng)方向相反，故稱(chēng)逆流萃取。第10頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三

多級(jí)逆流萃取與同級(jí)錯(cuò)流萃取相比，在相同的萃取劑用量下，可獲得更高的收得率。在逆流萃取中，由于只在最后一級(jí)中加入萃取劑，故與錯(cuò)流萃取相比，萃取劑用量少，因而萃取液濃度高。第11頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三例1：利用乙酸乙酯萃取發(fā)酵液中的放線(xiàn)菌素D,pH3.5時(shí)分配系數(shù)K=57。令料液體積為450l/h,單級(jí)萃取劑流量為39l/h。計(jì)算單級(jí)、三級(jí)順流、三級(jí)逆流萃取的萃取率。解:單級(jí)萃取的萃取效率：E=

=57/(57+450/39)×100%=83.2%三級(jí)順流E=94.6%三級(jí)逆流E=99.3%

ＤＤ＋Ｖ水／Ｖ有第12頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三4.影響萃取操作的因素(1)有機(jī)溶劑的選擇(2)pH的范圍(3)溫度的確定(4)鹽析(5)乳化作用第13頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三（１）有機(jī)溶劑的選擇根據(jù)相似相溶的原理，選擇與目標(biāo)產(chǎn)物極性相近的有機(jī)溶劑為萃取劑，可以得到較大的分配系數(shù)；有機(jī)溶劑與水不互溶，與水有較大的密度差，黏度小，表面張力適中；應(yīng)當(dāng)價(jià)廉易得，容易回收，毒性低，腐蝕性小，不與目標(biāo)產(chǎn)物反應(yīng)。常用于抗生素萃取的有機(jī)溶劑有丁醇、丁酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等。第14頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三（２）pH的影響

pH對(duì)表觀分配系數(shù)的影響（pH~K）pH低有利于酸性物質(zhì)分配在有機(jī)相，堿性物質(zhì)分配在水相。

（３）溫度T

T↑，分子擴(kuò)散速度↑，故萃取速度↑一般生化物質(zhì)的萃取在室溫或較低溫度下進(jìn)行。第15頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三（４）鹽析無(wú)機(jī)鹽——氯化鈉、硫酸銨，作用：生化物質(zhì)在水中溶解度↓；兩相比重差↑兩相互溶度↓第16頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三（５）乳化和破乳（去乳化）1．乳化

乳化是一種液體(分散相)分散在另一種不相混溶的液體(連續(xù)相)中的現(xiàn)象。這樣形成的分散體系稱(chēng)乳濁液。原因：是發(fā)酵液中存在的蛋白質(zhì)和固體顆粒等物質(zhì)，這些物質(zhì)具有表面活劑性的作用，使有機(jī)溶劑和水的表面張力降低，水易于以微小液滴的形式分散于油相稱(chēng)為油包水型W/O乳濁液；相反，為O/W型乳濁液。第17頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三２.害處：乳化產(chǎn)生后會(huì)使有機(jī)溶劑相和水相分層困難，并出現(xiàn)兩種夾帶：①發(fā)酵液中夾帶有機(jī)溶劑微滴，使目標(biāo)產(chǎn)物受到損失；②有機(jī)溶劑中夾帶發(fā)酵液給后處理操作帶來(lái)困難。第18頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三

３．破乳

由蛋白質(zhì)引起的乳化多為O/W型，其粒徑在2.5—30微米之間。表面活性劑的親水基團(tuán)強(qiáng)度大于親油基團(tuán)。破乳方法：

1.過(guò)濾或離心分離破乳法；

2.化學(xué)法：加電解質(zhì)中和離子型乳油液的電荷；

3.物理法：加熱、稀釋、吸附等；

4.頂替法：加入表面活性更大，但因其碳鏈較短難以形成堅(jiān)固的保護(hù)膜的物質(zhì)，取代界面上的乳化劑；

第19頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三5.轉(zhuǎn)型法：如在O/W中加入親油性乳化刑，使乳化液有生成W/O的傾向，但又不穩(wěn)定，從而達(dá)到破乳目的。常用的去乳化劑①醇類(lèi)（戊醇最好）②ＰＰＢ溴代十五烷基吡啶③十二烷基三甲基溴化氨（1231)④十二烷基磺酸鈉最好的方法是防止乳化，如蛋白質(zhì)是乳化起因，就應(yīng)設(shè)法去除蛋白質(zhì)。第20頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、萃取設(shè)備1、萃取體系的組成及功能液-液萃取設(shè)備應(yīng)包括3個(gè)部分：混合設(shè)備、分離設(shè)備和溶劑回收設(shè)備。混合設(shè)備：（１）管式混合器（２）噴嘴式混合器（３）攪拌混合罐第21頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三（１）管式混合器－混合管

①工作原理萃取劑及料液在一定流速下進(jìn)入管道一端，混合后從另一端導(dǎo)出，依靠管內(nèi)特殊設(shè)計(jì)的內(nèi)部單元和流體流動(dòng)實(shí)現(xiàn)液體混合。強(qiáng)迫湍流狀態(tài)；料液在管內(nèi)平均停留時(shí)間10~20s。

②特點(diǎn)混合管的萃取效果高于混合罐，且為連續(xù)操作。流程簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、能耗小、萃取效率高。適于各種黏度的流體。第22頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三（a）交錯(cuò)射流混合（b）同向射流混合第23頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三（2）噴嘴式混合器噴嘴式混合器是一種體積小,簡(jiǎn)單方便的混合裝置，特別適用于低黏度、易分散的料液。這種設(shè)備投資小，但需要料液在較高的壓力下進(jìn)入混合器。且效率較低。第24頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三（3）混合罐混合罐的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于帶機(jī)械攪拌的密閉式反應(yīng)罐。對(duì)化學(xué)腐蝕性強(qiáng)的液體，可采用氣流攪拌。第25頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、分離設(shè)備高速離心機(jī)：碟片式，4000~6000rpm超速離心機(jī)：管式，＞10000rpm第26頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三第二節(jié)離子交換法離子交換法：是利用某些抗生素能在溶液中形成帶電粒子，與合成離子交換樹(shù)脂之間結(jié)合力的差異來(lái)進(jìn)行分離的方法。帶電粒子與離子支換樹(shù)脂間的作用力是靜電力，它們的結(jié)合是可逆的。第27頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三

固體球形顆粒，多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；不溶于水；具有離子交換特性的有機(jī)高分子聚電解質(zhì)。一.原理

1、組成

離子交換樹(shù)脂母體(骨架)活性基團(tuán)固定離子可交換離子苯乙烯(單體)+二乙烯苯(交聯(lián)劑)母體共聚H2SO4功能基反應(yīng)R—SO3H固定離子活性離子母體第28頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、離子交換過(guò)程離子交換：R—A++B+=R—B++A+洗脫：R—B++C+=R—C++B+再生：R-—C++A+=R—A++C+第29頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三骨架：接功能基團(tuán)，惰性固定基團(tuán)：接于骨架上，與相反離子結(jié)合活性離子：可移動(dòng)離子待交換離子：吸附階段與活性離子交換

第30頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三按材料不同按結(jié)構(gòu)離子交換樹(shù)脂凝膠型等孔型孔大、均勻，抗有機(jī)污染能力強(qiáng)?？讖綖?0—100nm，溶脹度小，交換速度高，抗污染能力強(qiáng)?？讖?nm、少，溶脹度較大，水溶脹后呈凝膠狀。大孔型二.離子交換樹(shù)脂離子交換樹(shù)脂（聚）苯乙烯樹(shù)脂多糖類(lèi)骨架DEAE、凝膠（葡聚糖、瓊脂糖，多糖蛋白751、722等離子型小分子第31頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三離子交換樹(shù)脂陽(yáng)離子交換樹(shù)脂陰離子交換樹(shù)脂弱堿性陰離子交換樹(shù)脂R—NH3OH強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂RNOH弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂R—COOH強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂R—SO3H按離子屬性及強(qiáng)弱第32頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三

三、離子交換樹(shù)脂的理化性質(zhì)外觀珠球形顆粒度（粒度）顆粒度是指樹(shù)脂顆粒在溶脹狀態(tài)下的直徑大小,粒度小其交換速度快，但流體阻力增加，粒度過(guò)大會(huì)使交換速度降低。膨脹性確定樹(shù)脂裝填量時(shí)應(yīng)考慮到其膨脹性能。密度干樹(shù)脂的密度稱(chēng)真密度，而膨脹樹(shù)脂酌密皮稱(chēng)視密度，由視密度可以估計(jì)樹(shù)脂的裝填量和離子交換柱所承受的壓力。交聯(lián)度指離子交換樹(shù)脂中交聯(lián)劑（二乙烯苯簡(jiǎn)稱(chēng)DVB）含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。一般來(lái)說(shuō)交聯(lián)度大，機(jī)械強(qiáng)度高，樹(shù)脂的孔度小，大分子的物質(zhì)就不易被交換。交換容量表征樹(shù)脂交換能力的重要參數(shù)。所謂交換容量是指一定量樹(shù)脂所能交換離子的毫克當(dāng)量數(shù)（meq），其表示方法有質(zhì)量交換容量（meq/g干樹(shù)脂）和體積交換容量（meq/ml濕樹(shù)脂）兩種。第33頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三四、離子交換樹(shù)脂選擇依據(jù)1、帶正電荷的堿性抗生素用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，反之，用陰離子２、強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性抗生素，宜選用弱堿性及弱酸性交換樹(shù)脂３、交換樹(shù)脂有酸、堿型和鹽型，對(duì)弱酸、堿型離子交換樹(shù)脂用鹽型４、工業(yè)離子交換樹(shù)脂宜選用容量高，選擇性好，特別是易再生的樹(shù)脂。第34頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三五、離子交換方法1、靜態(tài)交換法：工業(yè)上（間歇式工藝）：交換罐。實(shí)驗(yàn)室中：燒杯。2、動(dòng)態(tài)交換法：工業(yè)上：離子交換器將樹(shù)脂裝入柱狀交換器中，使待交換溶液流過(guò)交換柱。第35頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三實(shí)驗(yàn)室中：交換柱或滴定管第36頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三第37頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三第38頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三裝柱離子交換洗脫樹(shù)脂再生六、離子交換柱式操作過(guò)程：預(yù)處理第39頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三研磨、過(guò)篩使粒度符合要求浸泡使其充分溶脹洗滌減少雜質(zhì)一般經(jīng)過(guò)研磨、溶脹、洗滌等步驟。１.樹(shù)脂的預(yù)處理第40頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三裝柱：樹(shù)脂洗至中性后借助水的重力使樹(shù)脂自然沉積，避免夾雜氣泡現(xiàn)象。２．裝柱與裝樣交換３．洗脫洗脫一般采取分步淋洗或梯度淋洗，其中分步洗脫，是指先采用洗脫能力較弱的溶液，使易洗脫組分流出，然后依次使用洗脫能力更強(qiáng)的溶液，洗脫較難洗脫的組分。第41頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三七、工業(yè)離子交換提取方法（1）分批法：交換罐。（2）固定床：樹(shù)脂上柱或交換器，動(dòng)態(tài)洗脫。（3）流動(dòng)床：樹(shù)脂與料液在柱床內(nèi)同時(shí)逆向流動(dòng)。第42頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三八、抗生素離子離子交換工藝選擇（1）pH：交換時(shí)pH值①抗生素離子化②抗生素穩(wěn)定性適宜。（2）吸附與洗脫：條件相反（逆過(guò)程），eg.酸性吸附則堿性洗脫（3）為防止洗脫過(guò)程pH變化過(guò)大，可選用緩沖劑作為洗脫液（４）工業(yè)常用洗脫劑第43頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三1、概念：吸附是利用吸附劑對(duì)液體或氣體中某一組分具有選擇性吸附的能力，使其富集在吸附劑表面的過(guò)程。被吸附的流體稱(chēng)為吸附質(zhì)，多孔固體顆粒稱(chēng)為吸附劑。吸附達(dá)到平衡時(shí)，吸附劑內(nèi)的流體稱(chēng)為吸附相，剩余的流體本體相稱(chēng)為吸余相．第三節(jié)吸附法分離抗生素

第44頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三吸附法的發(fā)展吸附法在各種層析技術(shù)中應(yīng)用最早，如一戰(zhàn)期間發(fā)展起來(lái)的活性炭吸附，后來(lái)使用的硅膠、凝膠型離子交換樹(shù)脂、分子篩和纖維素等近些年發(fā)展的大網(wǎng)格吸附劑第45頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三第46頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三第47頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三２、吸附法的特點(diǎn)：常用于從稀溶液中將溶質(zhì)分離出來(lái)，由于受固體吸附劑的限制，處理能力較小；對(duì)溶質(zhì)的作用較??；可直接從發(fā)酵液中分離所需的產(chǎn)物，成為發(fā)酵與分離的耦合過(guò)程，從而可消除某些產(chǎn)物對(duì)微生物的抑制作用；溶質(zhì)和吸附劑之間的相互作用及吸附平衡關(guān)系通常是非線(xiàn)性關(guān)系，故設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)的工作量較大。第48頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三３、吸附法的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：分離效果好操作簡(jiǎn)便，安全，設(shè)備簡(jiǎn)單

pH變化小，適于穩(wěn)定性差的物質(zhì)缺點(diǎn)：收率低成本高無(wú)機(jī)吸附劑性能不穩(wěn)定不能連續(xù)操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大第49頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三４、吸附的類(lèi)型（1）

物理吸附:放熱，可逆，單分子層或多分子層，選擇性差（2）化學(xué)吸附:放熱量大，單分子，選擇性強(qiáng)（3）交換吸附:吸附劑吸附后同時(shí)放出等當(dāng)量的離子或氫鍵到溶液中第50頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三

物理吸附：基于范德華力、氫鍵和靜電力，它相當(dāng)于流體中組分分子在吸附劑表面上的凝聚，可以是單分子層，也可以是多分子層。物理吸附一般速度較快且是可逆的。第51頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三

化學(xué)吸附：基于在固體吸附劑表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使吸附質(zhì)和吸附劑之間以化學(xué)鍵力結(jié)合的吸附過(guò)程，因此選擇性較強(qiáng)。化學(xué)吸附一般速度較慢，只能形成單分子層且不可逆。第52頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三無(wú)論是物理吸附，還是化學(xué)吸附，吸附都是發(fā)生在吸附劑表面的一種表面現(xiàn)象，為了增大吸附容量，吸附劑應(yīng)具有大的比表面積。第53頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三５、吸附劑通常應(yīng)具備以下特征：①對(duì)被分離的物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附能力;②有較高的吸附選擇性；③機(jī)械強(qiáng)度高；④再生容易；⑤性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉。第54頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三常用的吸附劑有極性的和非極性的兩種。羥基硅燥土、硅膠、氧化鋁等屬前者，活性炭屬后者。人工合成的如大網(wǎng)格吸附劑、分子篩等兩種都有。但大多屬非極性的。第55頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三６、常用吸附劑種類(lèi)硅膠是應(yīng)用很廣的一種極性吸附劑。是具有硅氧交聯(lián)結(jié)構(gòu)，表面有許多硅醇基的多孔性微粒。硅醇基可與極性化合物或不飽和化合物形成氫鍵而使硅膠具較強(qiáng)的吸附力。主要優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)惰性，具有較大的吸附量，易制備不同類(lèi)型的多孔硅膠，一般以SiO2.xH2O通式表示。硅膠的活性與含水量有關(guān)：含水量高則吸附力減弱。當(dāng)游離水含量17%以上時(shí)，吸附能力極低，可作為分配色譜的載體。硅膠具有微酸性，適用于分離酸性和中性物質(zhì)，如有機(jī)酸、氨基酸、甾體等。

||OO||—Si—O—Si—OH||OO||（１）硅膠第56頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三（２）氧化鋁氧化鋁的吸附能力很強(qiáng)，可以活化到不同程度，重演性好，再生容易，故是常用的吸附劑之一。氧化鋁的活性與其含水量有很大的關(guān)系。水分會(huì)掩蓋活性中心，故含水量愈高，活性愈低。分酸性、堿性和中性三種，酸性氧化鋁(pH4-5)適合于分離酸性化合物，堿性氧化鋁(pH9-10)適合于分離堿性化合物，中性氧化鋁(pH7)適合于分生物堿、揮發(fā)油、萜類(lèi)、甾體及在酸、堿中不穩(wěn)定的甙類(lèi)、酯類(lèi)等化合物。第57頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三

硅藻土是由硅藻類(lèi)植物死亡后的硅酸鹽遺骸形成的，基本質(zhì)是含水的無(wú)定形SiO2，并含有少量Fe2O3、C2O、MgO、Al2O3及有機(jī)雜質(zhì)，外觀一般呈淺黃色或淺灰色，優(yōu)質(zhì)的呈白色，質(zhì)軟，多孔而輕。硅藻土的多孔結(jié)構(gòu)使它成為一種良好吸附劑，在食品、化工生產(chǎn)中常用來(lái)作助濾劑及脫色劑。（３）硅藻土第58頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三

活性炭是一類(lèi)碳質(zhì)吸附劑的總稱(chēng)，品種很多。幾乎所有的有機(jī)物都可以作為制造活性炭的原料，如泥炭、褐煤、煙煤、重質(zhì)石油餾分、木材、果殼、紙漿廢液等。將原料在隔絕空氣的條件下加熱至600℃左右（有時(shí)還加添加劑），使其熱分解，得到的殘?zhí)荚僭?00℃以上高溫下與空氣、水蒸氣或二氧化碳反應(yīng)使其燒蝕，便生成多孔的活性炭。

(５)活性炭（Activecarbon）第59頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三１）活性炭吸附的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)活性炭具有吸附力強(qiáng)，分離效果好，來(lái)源比較容易，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)但由于活性炭生產(chǎn)原料和制備方法不同，因此吸附性能的可重復(fù)性很難控制。另外活性炭色黑質(zhì)輕，有時(shí)會(huì)造成環(huán)境污染。第60頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三活性炭種類(lèi)顆粒大小表面積吸附力吸附量洗脫粉末活性炭小大大大難顆?；钚蕴枯^小較大較小較小難錦綸活性炭大小小小易活性炭類(lèi)型活性炭的分類(lèi)可分為粉末狀活性炭、顆粒狀活性炭和錦綸-活性炭三類(lèi)。第61頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三２）活性炭對(duì)物質(zhì)的吸附規(guī)律活性炭是非極性吸附劑，因此在水中吸附能力大于有機(jī)溶劑中的吸附能力。針對(duì)不同的物質(zhì)，活性炭的吸附遵循以下規(guī)律：對(duì)極性基團(tuán)吸附力大于非極性基團(tuán)對(duì)芳香族化合物的吸附能力大于脂肪族化合物對(duì)相對(duì)分子量大的化合物的吸附力大于相對(duì)分子量小的化合物抗生素生產(chǎn)中應(yīng)用主要除雜質(zhì)第62頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三３）操作靜態(tài)吸附動(dòng)態(tài)吸附。４）注意事項(xiàng)活性炭的選擇吸附與pH的關(guān)系?；钚蕴康挠昧课綍r(shí)間第63頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三７、大孔吸附樹(shù)脂技術(shù)第64頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三是20世紀(jì)60年代未在離子交換劑和其它吸附劑應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型樹(shù)脂。是一種具有多孔立體結(jié)構(gòu)，人工合成的有機(jī)高分子聚合物。是多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，巨大的比表面積使其具有良好的吸附性能。能吸附液體中的特質(zhì)，又稱(chēng)為大孔吸附樹(shù)脂(macroporousabsorbingresin)大孔樹(shù)脂（MacroporousResin，MR）第65頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三１、主要應(yīng)用生物化學(xué)制品的凈化、分離、回收植物活性成份的純化如：皂苷、黃酮、內(nèi)酯、生物堿中藥復(fù)方精制及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定工業(yè)廢水、廢液的處理第66頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三２、主要理化性質(zhì)性狀：白色、乳白色至微黃色顆粒粒度：20~60目。穩(wěn)定性：不溶于水、酸、堿及有機(jī)溶劑，加熱不溶，可在150℃以下使用。含水量：40~75%。第67頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三按其極性和所選用單體分子結(jié)構(gòu)的不同，可分為：1．非極性吸附樹(shù)脂：為苯乙烯-二乙烯聚合物AmberliteXAD-4DiaionHP-20上海試劑廠(chǎng)的D101、D102、D401南開(kāi)大學(xué)的D1、D2、D3、D42．中等極性吸附樹(shù)脂：為聚丙烯酸酯型聚合物AmberliteXAD-6、XAD-7、XAD-83．極性吸附樹(shù)脂：含硫氧、酰胺等基團(tuán)AmberliteXAD-9；南大化工廠(chǎng)的X-5、S-8天津試劑二廠(chǎng)的GDX-501、GDX-601等4．強(qiáng)極性吸附樹(shù)脂：含氨基、吡啶、氧化氮等極性基因AmberliteXAD-11、AmberliteXAD-12、天津試劑二廠(chǎng)的GDX-402、GDX-403等３、類(lèi)型第68頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三４、制備骨架類(lèi)型：苯乙烯、丙烯酸酯、丙烯腈、異丁烯等致孔劑：甲苯、石蠟、溶劑汽油、煤油、碳醇、聚乙烯醇等交聯(lián)劑：二乙烯苯等分散劑：明膠等第69頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三５、大孔樹(shù)脂優(yōu)缺點(diǎn)1.應(yīng)用范圍廣許多生物活性物質(zhì)對(duì)pH較為敏感，易受酸堿作用而失去活性，限制了離子交換法的應(yīng)用，而采用大孔吸附樹(shù)脂，既能選擇性吸附，又便于溶劑洗脫，整個(gè)過(guò)程pH不變；另外，可從存在有大量無(wú)機(jī)鹽的發(fā)酵液中分離提取抗菌素等物質(zhì)。２．理化性質(zhì)穩(wěn)定大孔樹(shù)脂穩(wěn)定性高，機(jī)械強(qiáng)度好，經(jīng)久耐用，且又避免了溶劑法對(duì)環(huán)境的污染和離子交換法對(duì)設(shè)備的腐蝕等不良影響。第70頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三3．分離性能優(yōu)良大孔樹(shù)脂對(duì)有機(jī)物的選擇性良好，分離效能高，且脫色能力強(qiáng)，效果不亞于活性炭。4.使用方便大孔樹(shù)脂一般系小球狀，直徑在0.2~0.8mm之間，因此流體阻力小于粉狀活性炭，使用方便。5.溶劑用量少溶劑法是液液萃取，溶劑消耗大，回收較難，而大孔樹(shù)脂吸附法僅用少量溶劑洗脫即達(dá)到分離目的，不僅溶劑用量少，而且又避免了嚴(yán)重的乳化現(xiàn)象，提高了效率。第71頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三6.可重復(fù)使用，降低成本大孔吸附樹(shù)脂再生容易，一般用水、稀酸、稀堿或有機(jī)溶劑如低濃度乙醇、丙酮對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行反復(fù)清洗，即可再生重復(fù)使用。7.確定大孔吸附樹(shù)脂價(jià)格較貴，吸附效果易受流速和溶質(zhì)濃度的影響；品種有限，不能滿(mǎn)足中藥多成分、多結(jié)構(gòu)的需求；操作較為復(fù)雜，對(duì)樹(shù)脂的技術(shù)要求較高。第72頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三６、分離規(guī)律分子量相似的成分極性越小，吸附能力越強(qiáng)，則越難洗脫下來(lái)；極性越大，吸附能力越弱，則越易洗脫下來(lái)。極性相似的成分分子量越大，越易洗脫下來(lái)。（分子篩原理）73第73頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三藥液水洗脫劑再生劑分段收集泵檢測(cè)器/過(guò)程控制器儲(chǔ)罐

樹(shù)脂柱７、流程樹(shù)脂→預(yù)處理→上樣→吸附→洗脫→收集洗脫液→回收、濃縮→干燥→成品74第74頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三（１）預(yù)處理大孔樹(shù)脂乙醇浸泡２~３小時(shí)蒸餾水洗至無(wú)醇味待用第75頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三（２）裝柱乙醇濕法裝柱乙醇沖洗蒸餾水洗乙醇待用乙醇洗脫液與水混合無(wú)白色渾濁（３）上樣蒸餾水稀釋樣品緩慢上樣或濕樣品與樹(shù)脂混合烘干第76頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三（４）洗脫0~90乙醇梯度洗脫濃縮不同極性的流分收集洗脫液（５）再生一般用乙醇洗滌至流出液無(wú)色，如污染嚴(yán)重，也可用酸或堿進(jìn)行處理，最后乙醇和蒸餾水洗滌第77頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三第78頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三８、樹(shù)脂的強(qiáng)化再生當(dāng)樹(shù)脂正常使用一段時(shí)間后，吸附能力下降或嚴(yán)重污染，需要進(jìn)行強(qiáng)化再生。（１）高濃度鹽酸浸泡、洗滌（２）純水洗至中性（３）高濃度氫氧化鈉浸泡、洗滌（４）純水充分淋洗，直至中性第79頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三（１）樹(shù)脂類(lèi)型：極性、中性、非極性樹(shù)脂親脂性成分選用中性、非極性樹(shù)脂；苷類(lèi)等極性大的成分選用極性樹(shù)脂（２）氣泡：易產(chǎn)生。采用梯度洗脫可減少。（３）再生：大孔樹(shù)脂再生效果好。但再生次數(shù)不是無(wú)限。標(biāo)準(zhǔn)：與新樹(shù)脂比較，吸附能力下降30%。９、注意事項(xiàng)第80頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三１、沉淀法定義：利用沉淀劑使抗生素在溶液中的溶解度降低而形成無(wú)定形固體沉淀的過(guò)程。２、沉淀法的目的：通過(guò)沉淀達(dá)到濃縮的目的；沉淀方法可有選擇地沉淀雜質(zhì)或有選擇地沉淀所需成分，初步純化；將已純化的產(chǎn)品由液態(tài)變成固態(tài)，加以保存或進(jìn)一步處理。沉淀法是最古老的分離和純化生物物質(zhì)的方法，但目前在抗生素生產(chǎn)中的應(yīng)用不多，主要在四環(huán)素類(lèi)。一、概述第四節(jié)、沉淀法提取抗生素第81頁(yè)，講稿共91頁(yè)，2023年5月2日，星期三３、沉淀法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：操