K 称为分配系数

应用分配定律时，须符合下列条件： ① 稀溶液； ② 溶质对溶剂的互溶度没有影响； ③ 溶质在两相中是同一分子形式。

分配比(distribution ratio)：以各种化学形
式进行分配的不同溶质总浓度的比值。

低毒性：乙醇、丙醇、丁醇、乙酸乙酯、 乙酸丁酯 中等毒性：甲苯、甲醇、环己烷
强毒性：苯、三氯甲烷、二氧六环、四 氯化碳等 工业常用溶剂：乙酸乙酯、乙酸丁酯、 乙酸戊醋和丁醇等。

正丁醇萃取洁霉素（溶剂用量与萃取方式）：

4）常用的去乳化剂
表面活性高、氢链短或具分支结构 1、阳离子表面活性剂 （1）十二烷基三甲基溴化铵（1231） ［CH3(CH2)10CH2(CH3)3N+］Br （2）溴代十五烷吡啶（PPB） 破坏W/O
N+C15H31 Br—
带正电，中和蛋白负电荷，破坏W/O

2、阴离子表面活性剂
如亚油酸钠、石油磺酸钠、
十二烷基磺酸钠（亲水，破坏W/O)
3、其他破乳剂
溴代四烷基吡啶、硫酸铝 （p141）

二、pH的影响
1、影响弱酸或弱碱性药物的分配系数（收率） 2、影响药物的稳定性(P141)
反萃取——萃取液与反萃取剂相接触，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。
再生有机相 行萃液

2.分配定律
能斯特分配定律：在一定温度、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（或浓度）之比为一常数。即：
2 1
n2，理论收率
8.75 8.75 100 % 98.84% 1 2 1 8.75 1
若改为二级错流萃取，第一级用1/8体积的
醋酸丁酯，第二级用1/8体积的醋酸丁酯，
1/ 8 ： 总溶剂量也为1/4体积，则 4.375 E1 E 2 35 1
第四章 萃取分离法
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第一节 溶剂萃取法
溶剂萃取法(solvent extraction)
广义的萃取包括：
液-固萃取
液-液萃取

液-液萃取：指用一种溶剂 将物质从另一种溶剂（如发 酵液）中提取出来的方法。
萃取器
热交换器
废水
废水 溶剂
液-液萃取过程图

一、基本概念
料液 ｝ 稀释剂Ｂ
溶质Ａ
萃取液Ｓ＋Ａ(B)
溶剂Ｓ
萃余液Ｂ＋Ａ(s)

1.萃取与反萃取 萃取——料液与萃取剂接触后，料液中的溶质向
萃取剂转移的过程。 料液 溶质 萃取剂 萃取液 萃余液
V l V 2：萃取相和萃余相的体积； M 1 M 2：溶质在萃取相和萃余相中的平衡浓度。

4、萃取率（percentage extraction）

5、分离因素(separation factor)
分离因素 ：在同一萃取体系内两种溶质在

溶剂萃取法优点： ① 可连续化，速度快，周期短；
② 对热敏物质破坏少；
③ 多级萃取时，溶质浓缩倍数大、纯化度高。
缺点：
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。

溶剂萃取的操作流程
溶质 冷凝器 水+ 溶质 溶剂+ 溶质 分离器 溶剂/溶质塔 汽提塔 蒸汽 溶剂
1
11.125 1 1 100 % 99.32% 1 11.125 111.125 1
2
3、多级逆流萃取


n级萃取后，萃余率为：
E 1 n 1 100 % E 1

可以适度改变pH， 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，进 行浓缩和提纯。

三、萃取方法和理论收率的计算
工业萃取操作步骤：
混合 分离 溶剂回收
萃取过程
单级萃取
多级萃取
错流萃取
逆流萃取

游离状态（转入有机相）成盐状态（转入水相） 醋酸丁酯提取苄基青霉素 pH<4.4 青霉素萃取到醋酸丁酯相
pH>4.4 青霉素从醋酸丁酯相转移到水相（反萃取）

三、温度和萃取时间的影响
高温下物质不稳定 高温时溶剂间互溶度增大，萃取效果下降
四、盐析作用的影响
①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；
②盐析剂降低有机溶剂在水中的溶解度； ③盐析剂增大萃余相密度，有助于分相。 用量过多，杂质也多

五、溶剂种类、用量及萃取方式
①分配系数愈大愈好， 未知则依据“相似相 溶”原则 ②分离因素大于1 ③料液与萃取溶剂的互溶度愈小愈好 ④毒性低 ⑤化学稳定性，腐蚀性，沸点，挥发性，价格， 来源，回收。

萃余率： 萃余液中溶质总量 1 100 % 100 % 原始料液中溶质总量 E 1 理论收率：
1 E 1 1 100 % 100 % E 1 E 1

例：洁霉素在20℃和pH10.0时表观分配系数 （丁醇/水） K=18。用等量的正丁醇萃取料液 中的洁霉素，计算可得理论收率
18 1 100 % 94.7% 18 1
若改用1/3体积正丁醇萃取， 理论收率：
1/ 3 E 18 6 1
6 1 100 % 85.7% 6 1

2、多级错流萃取


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

2）影响乳状液类型的因素
1、相体积的影响 水体积: V>74%(O/W) V<26%(W/O) 2、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，

3、界面张力的影响
高界面张力这侧（凹面）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

3）乳状液的破坏
1、加入表面活性剂 （改变界面表面张力） 2、离心（碰撞聚集） 3、加电解质（NaCl、(NH4)2SO4） 4、加热 5、吸附法破乳（CaCO3、 Na2CO3吸附水) 6、高压电破乳（高压静电场） 7、稀释法 8、其他（超滤、反应萃取）

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
滞流、湍流

3、喷嘴式混和器
4、气流搅拌混和罐

二、液-液两相分离
离心机： 1.碟片式离心机 2.管式离心机


1、单组分溶剂 简单蒸馏（除去不挥发性杂质） 2、低浓度溶剂 精馏
3、与水部分互溶并形成恒沸混和物的溶剂 先简单蒸馏，再精馏 4、完全互溶的混和溶剂并不形成恒沸混和物 精馏或简单蒸馏后GC测定比例再次使用


1、单级萃取
萃取剂 S
萃 取 器 分 离 萃取相L 器 回 收 器
F 料液
产物 萃余相R

萃取因素E为
萃取相中溶质总量 C1VS VS 1 E K K 萃余相中溶质总量 C 2VF VF m
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
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 1/ 2 取，则：理论收率
E 44.5 1 22.25
22.25 1 1 100 % 95.7% 22.25 1
若用1/2体积的醋酸丁酯进行二级错流萃取，则 1/ 4 理论收率 E1 E 2 44.5 11.125
CL CL1 CL2 CL3 CLn D K表 CR CR1 CR2 CR3 CRn

3、萃取因素
萃取因素（萃取比）：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E表示。
萃取相中溶质总量 M 1V 1 V1 E K表 萃余相中溶质总量 M 2V 2 V2
理论收率为
E 1 E E 1 1 n 1 100 % n 1 100 % E 1 E 1

n 1
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：
1/ 4 E 35 8.75 1
三、离心萃取机
α -Laval ABE-216离心萃取机

倾析式离心机：可同时分离重液、轻液、固相


四、溶液回收
恒沸混合物：当某两种或三种液体以一定 比例混合，可组成具有固定沸点的混合物， 将这种混合物加热至沸腾时，在气液平衡 体系中，气相组成和液相组成一样，故不 能使用分馏法将其分离出来，只能得到按 一定比例组成的混合物。



第四节 双水相萃取
有机ห้องสมุดไป่ตู้剂萃取的不足：
1）蛋白质一般亲水性强，不溶于有机溶剂 ； 2）蛋白质在有机溶剂相中易变性失活。 溶液的分相不一定完全依赖于有机溶剂，在一 定条件下，水相也可以形成两相(即双水相系统)甚 至多相。
萃余率：
1 n 100 % E1 1E 2 1En 1
n
E 1
1
n
100 %
理论收率：
E 1 1 100 % 1 1 n 1 100 % n n E 1 E 1
n

4.375 4.375 100 % 95.92% 1 21 4.375 1