制药工程原理与设备
5.5.2 色谱理论基础
5.5.2.1 基本概念和术语 （1）色谱图和峰参数 （2）定性参数（保留值） 5.5.2.2 塔板理论 ①色谱柱内存在许多塔板，组分在塔板间隔（即塔板高度）内完 全服从分配定律，并很快达到分配平衡； ②样品加在第0号塔板上，样品沿色谱柱轴方向的扩散可以忽略； （3）柱效参数 （4）相平衡参数 （5）分离参数
在离心场中，悬浮固体粒子的沉降速度为：
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5.3.2 离心
5.3.2.3 离心机的结构及类型 按分离因数大小，离心机可分为常速离心机、高速离心机和
超速离心机。
①常速离心机。α ＜3000，主要用于分离颗粒较大的悬浮液 或物料的脱水。 ②高速离心机。3000＜α ＜50000，主要用于分离乳浊液和 细粒悬浮液。 ③超速离心机。α ＞5000，主要用于分离极不容易分离的超 微细粒悬浮液和高分子胶
5.2.4.2 超临界提取设备及应用实例
（1）固体物料的超临界流体萃取系统
（２）液体物料的超临界流体萃取系统
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5.3 过滤和离心过程及设备
过滤
1
2
离心
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5.3.1 过滤
5.3.1.1 过滤的概念 过滤是固液混合物在推动力的作用下通过多孔介质的操作过 程。过滤的推动力可以是重力、加压、真空或离心力。过滤操作
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5.2.3 萃取设备及应用实例
5.2.3.2 反胶团萃取设备及应用实例
（1）膜萃取器
（2）离心萃取器
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5.2.3 萃取设备及应用实例
（3）混合澄清槽
（4）微分萃取设备
（5）应用实例
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5.2.3 萃取设备及应用实例
5.2.3.3 超声波萃取设备及应用实例
5.4.3.3 超滤膜设备及应用实例
（1）生物大分子的分离纯化
（2）中药有效成分和有效部位的分离纯化 （3）制药工业中除热原
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5.4.3 膜设备及应用实例
5.4.3.4 微滤膜设备及应用实例 （1）制药工业用水和气体（蒸汽）
（2）中药水提液精制 （3）纯水制备
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5.5 色谱分离
无效成分或杂质，传统的工艺一般都需要通过浓缩、沉淀、萃
取、离子交换、结晶、干燥等多个纯化步骤才能将溶剂和杂质 分离出去，使最终获得的中药原料药产品的纯度和杂质含量符 合制剂加工的要求。
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5.2 萃取过程及设备
1
萃取的概念和基本理论 不同萃取体系及方法 萃取设备及应用实例 微波萃取设备及应用实例
（1）双水相萃取 （2）反胶团 5.2.2.2 固液萃取 Fick扩散定律可用下式表示：
（1）超声波浸取 （2）微波浸取
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5.2.2 不同萃取体系及方法
5.2.2.3 超临界提取
超临界流体（SCF）是指热力学状态处于临界点
上的流体。
之
超临界流体萃取（SFE）是根据在临界温度和压力下，或临 界温度和压力之上利用各种气体来完成。
模拟移动床色谱（SMBC）是发展最快、应用最广的连续液相
色谱。其多柱串联逆流移动的操作方式，是用旋转阀之类的液流 分配装置，实现分段柱子和动相之间的逆流模拟移动。其示意见 图5-72所示。
（3）按分离机理分类
①吸附色谱； ②分配色谱；
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③离子交换色谱； ④凝胶色谱。
5.5.3 色谱分类与相关设备
5.5.3.2 常用色谱仪器
（1）气相色谱
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5.5.3 色谱分类与相关设备
（2）液相色谱
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5.5.4 色谱分离应用
5.5.4.1 模拟移动床色谱
随着宇宙空间技术的发展，利用太空的特殊环境分离、提纯贵重
药物的技术将进一步得到发展。
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5.1.2 制药分离工程简介
制药分离工程是利用中药化学、现代分离技术、工程学等
原理对中药中有效成分的提取分离过程进行研究，建立适合于 工业化生产的中药提取分离方法，是研究制药工业（过程）中 中药分离与纯化的工程技术学科。制药分离工程是制药工程学 的一个组成部分，属于中药现代化生产的关键技术。研究内容 包括分离技术的基本原理、工艺流程、设备及应用等。 制药分离过程主要是利用待分离物系中的有效活性成分与
色谱峰展宽的总方差等于各方差之和，即：
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5.5.3 色谱分类与相关设备
5.5.3.1 色谱法的分类 （1）按物理状态分类 根据流动相的物态：气相色谱法（GC）
和液相色谱法（LC）；根据固定相的物态：气-固色谱法；气-液
色谱法；液-固色谱法；液-液色谱法。 （2）按使用形式分类 ①柱色谱； ③薄层色谱。 ②纸色谱；
（2）管式反渗透膜组件
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5.4.3 膜设备及应用实例
（3）中空纤维式反渗透膜组件
（4）螺旋卷式反渗透膜组件
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5.4.3 膜设备及应用实例
（5）毛细管型膜组件
（6）槽式膜组件
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5.4.3 膜设备及应用实例
5.4.3.2 纳滤膜设备及应用实例的情况
（1）低聚糖分离精制 （2）抗生素分离纯化 （3）多肽和氨基酸分离纯化 （4）其他制药工业
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5.1.1 背景
进入21世纪，随着人类基因组工程取得巨大成就，生物技术
步入了后基因组时代。蛋白质组学、药物基因组学、生物信息学
和系统生物学研究蓬勃兴起，为生物技术的发展注入了巨大的生 机和活力。 20世纪中国的制药工业得到了空前的发展，特别是20世纪90 年代以来以每年20%左右的速度增长，使得制药工业逐渐成为国 民经济的一个支柱产业。21世纪，由于人口增长、人口老龄化、 经济增长等原因，制药工业将继续保持稳定增长的势头。另外，
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5.2.3 萃取设备及应用实例
5.2.3.1 双水相萃取设备及应用实例
离心分离方法有如下几种型式： （1）碟片式离心机和喷嘴分离机
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5.2.3 萃取设备及应用实例
（2）倾析式（或称卧螺式）离心机
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5.2.3 萃取设备及应用实例
（3）柱式接触器
（4）应用实例
（2）HEINKEL翻袋式离心机
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5.3.2 离心
5.3.2.1 离心的概念
离心分离是通过离心机的高速运转，使离心加速度超过重力
加速度成百上千倍，而使沉降速度增加，以加速药液中杂质沉淀 并除去的一种方法。 5.3.2.2 离心的原理 离心分离的基本原理是利用悬浮粒子与周围溶液间存在的密 度差。根据斯托克斯定律，悬浮液中固体微粒的重力沉降速度为 ：
（1）超声波强化提取装备
（2）连续化管道式超声波提取成套设备 （3）应用实例
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5.2.4 微波萃取设备及应用实例
（1）装有回流装置的改造型家用电器微波萃取设备（图5-19）
（2）专门的微波萃取设备
（3）中药微波萃取装置（图5-20）
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5.2.4 微波萃取设备及应用实例
5.4.1 膜设备及应用实例
5.4.1.2 膜分离过程类型及原理
（1）以静压力差为推动力的膜分离过程
（2）以蒸汽分压差为推动力的膜分离过程
（3）以浓度差为推动力的膜分离过程 （4）以电位差为推动力的膜分离过程
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5.4.2 常用膜组件
5.4.2.1 板框式（plate-and-frame）膜组件
③流动相在色谱柱内间歇式流动，每次进入一个塔板体积；
④在所有塔板上分配系数相等，与组分的量无关。
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5.5.2 色谱理论基础
5.5.2.3 速率理论（又称随机模型理论）
（1）液相色谱速率方程 （2）影响柱效的因素 ①涡流扩散（eddy diffusion） ②分子扩散（molecular diffusion） ③传质阻抗（mass transfer resistance） （3）柱外效应
（1）结构
（2）特点 5.4.2.2 管式（tubular）膜组 件
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5.4.2 常用膜组件
5.4.2.3 螺旋卷式（spiral wound）膜组件
5.4.2.4 中空纤维（hollow fiber）膜组件
（1）结构
（2）特点
制药工程原理与设备
5.4.3 膜设备及应用实例
5.4.3.1 反渗透膜设备 （1）板框式反渗透膜组件
第5章
制药分离工程与设备
1 制药分离工程概述
2 萃取过程及设备
3 过滤和离心过程及设备
4 膜分离过程及设备
5 色谱分离
制药工程原理与设备
第5章
制药分离工程与设备
6 电泳分离技术
7 干燥技术
8 结晶分离
9 蒸馏技术
制药工程原理与设备
5.1 制药分离工程概述
1
背景
2
制药分离工程简介
3
制药工程分离设备
按固体原料的处理方法，可分为固定床、移动床和分散接触式；
按溶剂和固体原料接触方式，可分为多级接触型和微分接触型。 （2）间歇式浸取器
制药工程原理与设备
5.2.4 微波萃取设备及应用实例
（3）连续浸取器 ①浸渍式连续逆流浸取器。 ②喷淋渗漉式浸取器。
③混合式连续浸取器。
制药工程原理与设备
5.2.4 微波萃取设备及应用实例
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色谱概述
色谱理论基础
色谱分类与相关设备 色谱分离应用
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