制药分离工程思考题和练习题答案

第一篇：制药分离工程思考题和练习题答案

1-2 分别给出生物制药、化学制药以及中药制药的含义。

生物药物是利用生物体、生物组织或其成分，综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和药学等的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制 品。广义的生物药物包括从动物、植物、微生物等生物体中制取的各种天然生物活性物质及 其人工合成或半合成的天然物质类似物。

化学合成药物一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得(称全合成);或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处 理过程制得(称半合成)。

中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主，但自古以来也有一部分中药来自人工合成(如无机合成中药汞、铅、铁，有机合成中药冰片等)和加工制成(如利用生物发酵生产的六神曲、豆豉、醋、酒等，近年来亦采用密环菌固体发酵、冬虫夏草菌丝体培养、灵芝和银耳发酵等)。1-5 试说明化学合成制药、生物制药和中药制药三种制药过程各自常用的分离技术以及各有什么特点。

1-10 试按照过程放大从易到难的顺序，列出常用的8种分离技术。

1-11 结晶、膜分离和吸附三种分离技术中，最容易放大的是哪一种？最不容易放大的又是哪一种？

1-12 吸附、膜分离和离子交换三种分离技术中，技术成熟度最高的是哪一种？最低的又是哪一种

2-1简述植物药材浸取过程的几个阶段。①浸润、渗透阶段，即溶剂渗透到细胞中

②解析、溶解阶段，解析即溶剂克服细胞成分之间的亲和力 ③扩散、置换阶段，包括分子扩散和对流扩散

2-4选择浸取溶剂的基本原则有哪些，对常用的水和乙醇溶剂适用范围进行说明。①对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量

②与溶质之间有足够大的沸点差，以便于溶剂采用蒸馏方式回收利用 ③溶质在溶剂中扩散系数大和粘度小 ④价廉易得，无毒，腐蚀性小

生物碱盐类、苷、苦味质、有机酸盐、鞣质、蛋白质、唐、树胶、色素、多糖类（果胶、粘液质、菊糖、淀粉），以及酶和少量挥发油都能被水浸出，选择性相对差，容易引起有效成分水解。乙醇介于极性和非极性之间，乙醇含量90%以上时适合浸取挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等；50%~70%时，适合浸取生物碱、苷类；50%以下时，适合浸取苦味质。蒽醌类化合物。

2-6固液浸取工艺方法都有哪些，各用什么设备。浸取工艺：

单级浸取工艺。单级浸取工艺比较简单，常用于小批量生产，缺点是浸出时间长，药渣也能吸收一定量的浸出液，可溶性成分的浸出率低，浸出液的浓度也较低，浓缩时消耗热量大。单级回流浸取工艺。又称索氏提取，主要用于酒提或有机溶剂（如醋酸乙酯、氯仿、石油醚）浸提药材及一些药材提脂。提高了提取率，使提取与浓缩紧密结合在一起，缺点提取液受热时间长，对热敏性药材不适宜。单级循环浸渍浸取工艺。有点提取液澄明度好，密闭提取温度低，乙醇消耗量比其他工艺低，缺点液固比大。多级浸取工艺。半逆流多级浸取工艺。保持了循环提取法的优点，克服了酒用量大的缺点，从操作上看奇数不急偶数有规律。

连续逆流浸取工艺。浸出率高，浸出液浓度也高，消耗的热能少，浸出速度快。2-7影响浸取的主要因素有哪些。（1）浸取溶剂选择和辅助剂的添加（2）浸取过程的影响因素

①药材的粒度。按理论药材愈细与溶剂接触面积愈大，提取效果愈好，但植物性药材愈细，吸附作用于强，过细大量细胞破裂，不溶性杂质以及较多的树脂，粘液使提取困难。

②浸取的温度。温度升高使组织软化，促进膨胀，增加可溶性成分的溶解和扩散速率，而且温度升高可使蛋白质凝固，没被破坏，有利于浸出和制剂的稳定。但温度过高可能是药材中不耐热的成分分解或挥发性成分分解、变质、或挥发散失。③溶剂用量及提取次数。由实验确定。

④浸取时间。一般谁来浸取时间与浸取量成正比，但时间过长往往导致大量杂质溶出，如苷类易被在一起的酶所分解，以水为溶剂容易霉变。⑤浓度差。浓度差越大进出速率越快，一般连续逆流浸取的平均浓度差比1次浸取过程的浓度差大一些，搅拌或强制浸出循环液等有助于扩大浓度差

⑥溶液的PH值。如酸性溶液提取生物碱，碱性溶液提取皂苷等。⑦浸取的压力。一种是密闭升温加压（慎用），一种是通过气压或液压不升温。3-2在液液萃取过程选择萃取剂的理论依据和基本原则有哪些？

理论依据：根据萃取剂极性指数与被分离体系中各组分极性指数的差异来选择萃取剂,即萃取剂的极性指数与被萃取（略）数差异尽可能小而于其他组分的极性指数差异大 3-5比较多级逆流萃取和多级错流萃取，说明两种方法的缺优点

多级错流萃取流程特点是萃取的推动力较大，萃取效果好。但所用萃取剂量较大，回收溶剂时能量消耗也较大，工业上也较少采用这种流程。多级逆流萃取流程中，萃取相的溶质浓度逐渐升高，但因在各级中其分别与平衡浓度更高的物料进行解触，所以仍能发生传质过程。萃余相在最末级与纯的萃取剂接触，能使溶质浓度继续减少到最低程度。此流程萃取效果好且萃取剂消耗小，在生产中广泛应用。

3-6如何判断采用某种溶剂进行分离的可能性与难易。3-7给出分配系数与选择性系数的定义。

分配系数K：是指溶质在互成平衡的萃取相和萃余相中的质量分率之比。选择性系数β：是指萃取相中溶质与稀释剂的组成之比和萃余相中溶质与稀释剂的组成之比的比值。K=1时，萃取操作可以进行，β=1时萃取操作不能进行 3-9液液萃取的影响因素有哪些？

萃取剂的影响，操作温度的影响，原溶剂条件的影响（pH值、盐析、带溶剂），乳化和破乳 超临界流体萃取

4-5 结合超临界二氧化碳的特性说明超临界二氧化碳萃取技术的优势与局限性。

4-12 试对超临界萃取应用于天然产物和中草药有效成分的提取的优势与局限性进行评价。反胶团萃取与双水相萃取

5-1 简述反胶团与胶团的定义

胶团：将表面活性剂溶于水中，当其浓度超过临界胶团浓度时，表面活性剂就会在水溶液中聚集在一起形成聚集集体，称为胶团

反胶团：若向有机溶剂中加入表面活性剂，当其浓度超过临界胶团浓度时，便会在有机溶剂中也形成聚集体。

5-2 试说明反胶团萃取的原理及特点 反胶团萃取的萃取原理：反胶团萃取的本质仍然是液-液有机溶剂萃取。反胶团萃取利用表面活性剂在有机溶剂中形成反胶团，从而在有机相中形成分散的亲水微环境，使生物分子在有机相（萃取相）内存在于反胶团的亲水微环境中。5-4 试说明双水相的基本原理和特点？

基本原理：依据物质在两相间的选择性分配，但萃取体系的性质不同。当物质进入双水相体系后，由于表面性质电荷作用和各种力（如憎水键氢键和离子键等）的存在和环境因素的影响，在上相和下相间进行选择性分配，这种分配关系与常规的萃取分配关系相比，表现出更大或更小的分配系数。

特点：1.易于放大 2.双水相系统之间的传质和平衡过程速度快，回收效率高 3.易于进行连续化操作，设备简单，且可直接与后续提纯工序相连接，无需进行特殊处理 4.相分离条件温和，因而会保持绝大部分生物分子活性，而且可直接用在发酵中 5.可以采用多种手段来提高选择性或提高收率 6.操作条件温和，整个操作过程在常温下进行。第六章非均相分离

6-2过滤操作的操作原理是什么，影响过滤操作的因素有哪些？

过滤是使悬浮液通过能截留固体的并具有渗透性质的介质来完成固液分离的过程。

因素：悬浮液的性质，减小悬浮液黏度有利于提高过滤，一般采用提高温度或者抽真空过滤推动力，重力设备简单但速度慢，真空速度快但受溶液沸点和大气压力的影响，加压对设备的强度、紧密性要求较高。过滤介质与滤饼的性质，对不可压缩的滤饼提高推动力提高速率，对可压缩性介质提高压差反而不利

6-3主要与过滤分离性能相关的物料性质有哪些？

固体颗粒的形状、尺寸，悬浮液的密度、黏度、固含量、电动现象等 6-4简述表面过滤与深层过滤的机理与应用范围。

筛网材料（尼龙单丝、金属单丝）将过滤中杂质直接截留在材料表面。优点是单丝结构可反复清洗，消耗成本较低；而缺点是表面过滤模式，易造成滤袋表面堵塞，该类型产品最适用于精度较低的粗滤场合.颗粒尺寸比介质的孔道直径小得多，但孔道弯曲细长，颗粒进入之后很容易被截住，更由于流体流过时所引起的挤压和冲撞作用，颗粒紧附在孔道的壁面上，这种过滤是在介质内部进行的，介质表面无滤饼形成。过滤具有较高过滤效率，此外高温表面热处理，即应用瞬间烧结技术，能有效地防止过滤时纤维受流体高速冲带而散失；毛毡材料是属于丢弃型的（一次性使用）

6-5简述过滤介质的分类。

a,织物介质，工业上使用最广泛的一种过滤介质，又称为滤布。由棉、毛、丝、麻等天然纤维和各种合成纤维制成的织物，以及玻璃丝和金属丝织成的网。

b，粒状介质，由细砂、石砾、玻璃渣、木炭屑、骨炭以及酸性白土等细小坚硬的颗粒状物料作堆积层，多用于城市和工厂给水设备中的滤池以及含滤渣较少的悬浮液的场合。多用于深层过滤。

c，多孔固体介质，有具有很多微细孔道的固体材料，如多空陶瓷、多空塑料或多空金属制成的板状或管状介质。适用于处理只含少量细颗粒的腐蚀性悬浮液及其他特殊场合。6-10制药工业中常用的液固非均相过滤设备为哪几种？简述他们的结构、特点及操作过程。真空吸滤器，优点是结构简单、使用可靠、价格低廉、耐腐蚀，其滤渣可以洗涤。缺点是过滤面积小、速度慢、人工间歇操作、滤渣中含液量较多。适用于悬浮液中含固相量较少的场合。

转筒真空过滤机，将过滤、洗涤、吹干、卸渣、清洗滤布等操作在转筒的旋转过程中完成。优点是操作自动化，单位过滤面积的生产能力大，改变转速即可调节滤饼厚度。缺点是过滤面积远小于板框压滤机，设备结构比较复杂，滤渣含湿量比较高，洗涤也不够彻底等。适用于颗粒不太细、黏性不太大的悬浮液。不宜用于温度太高的悬浮液，以免滤液的蒸汽压过大而使真空失效。

板框压滤机，属加压过滤机，主要由固定板、滤框、滤板、压紧板和压紧装置组成。优点是结构简单、价格便宜、生产能力弹性大，能够在压力下操作，滤饼含液量较一般过滤机低，单位产量所占地面和空间小。确定是由于滤饼的密实性和变形，洗涤不完全；由于排渣和洗滤布易发生对过滤介质的磨损，过滤介质的寿命短，手动拆框劳动强度大，工作条件不好，保压性能差，增加了善后处理工作量。适用于过滤黏度较大的悬浮液、腐蚀性物料和可压缩性物料。

叶片压滤机，洗涤与卸装均较方便，占地面积小，过滤速度大，但滤饼厚度不易均匀。管式过滤器，袋式过滤器，现在几乎被其他过滤器所取代，主要用于除去气体中的尘粒。空气过滤器

单元式空气空气过滤器。

微孔滤膜过滤器，多用于精馏，也可用于无菌空气的净化等。6-13离心机有哪些类型？

三足式离心机，结构简单，运行平稳，适用于过滤周期较长、处理量不大的物料，分离因子为500——1000 卧式刮刀卸料离心机，不需要过滤介质，分离因子最大可到达1800，一般用于处理固体颗粒尺寸5到40μm，固液相密度差大于0.05g/㎝和固相浓度小于10%的悬浮液。

螺旋沉降离心机，有立式和卧式两种结构。连续操作，可用于处理液液固三项混合物。分离因子可达6000，分离性能较好，适应性较强，对物料浓度的变化不敏感。

管式高速离心机，其转股呈椭圆形，分离因子可达1500到6000，适合分离稀薄的悬浮液、难分离的乳浊液以及抗生素的提纯，广泛应用于生物制药等。管式离心机结构简单、紧凑、密封性能好，但容量小。

碟式分离机的转鼓内装有许多倒锥形碟片，碟片数为30到100，可以分离乳浊液中轻重两相，也可以有少量原粒的悬浊液。

6-14离心沉降与离心过滤有什么不同？ 式离心机设备转鼓开孔，附加过滤介质通过拦截的方式做到固液二相分离的离心机我们统称过滤式离心机，过滤式离心机适用于物料粘度小、固相颗粒不易变形(如结晶体)固相颗粒较大且小批量的生产的工况，多用于工业脱水。沉降式离心机设备转鼓为密闭桶状，该设备工作原理是通过离心力做到固液二相分离，这种形式的离心机我们通称沉降式离心机。沉降式离心机适用物料广泛，如物料粘度大，固相颗粒小都能通过提高离心力的方式来达到固液二相分离的要求。精馏技术

7-2 为什么制药过程中主要采用间歇精馏方式？

1.可以采用单塔分离多组分混合物，获得各纯组分产品。2.一塔多用，如根据需要处理不同的进料得到不同的产品，或处理同一进料得到不同纯度的产品3.适于特殊场合，如高真空，高凝固点，高纯度，热敏性等4.设备简单，操作灵活，投资少。

7-11 水蒸气蒸馏的应用条件是什么？

水蒸气是在低压下在装置中自上而下地通过植物层，水扩散表示其中的一个物理过程（即渗透过程，指提取时油从植物油腺中向外扩散的过程），然后再重力作用下，水蒸气将油带入冷凝器，蒸汽由上往下做快速补充。膜分离 8-1 膜分离技术的特点是什么? 膜分离技术的特点：

(1)膜分离过程不发生相变化，与有相变化的分离法和其他分离法相比，能耗要低。

(2)膜分离过程是在常温下进行，因而特别适用于对热敏感的物质，假如汁、酶、药品等的分离、分级、浓缩与富集。

(3)膜分离技术不仅适用于有机物和无机物，从病毒、细菌到微粒的广泛分离的范围，而且还适用于很多特殊溶液体系的分离，如溶液中大分子与无机盐的分离、一些共沸物或近沸点物系的分离等。

(4)由于只是用压力作为膜分离的推动力，因此分离装置简单，操纵轻易，易自控、维修。8-2 什么是浓差极化？它对膜分离过程有什么影响？

当溶剂透过膜，而溶质留在膜上时，膜面上溶质浓度增高，这种膜面上的溶质浓度高于主体中溶质浓度的现象叫浓差极化。浓差极化可造成膜的通量大大降低，对膜分离过程产生不良影响，因此，实际操作过程尽量减小膜面上溶质的浓差极化作用。为减少浓差极化，通常采用错流过滤。

8-3 膜组件主要有几种型式？简要说明各种膜组件的特点。8-6 试比较反渗透纳滤超滤和微滤四种膜分离过程的特点。

反渗透特点：1.操作过程不需要热处理，故对热敏物质是安全的。2.没有相变化，能耗低。3.浓缩和纯化可以同时完成。4.分离过程不需加入化学试剂。5.设备和工艺较其他分离纯化方法简单，且生产效率高。微滤膜孔径均匀，具有很高的过滤精度；孔隙率高，一般可达80%左右，过滤通量大，过滤所需时间短；滤膜薄，过滤时液体被滤膜吸附造成的损失较小；膜孔结构对称，自膜上表面至下表面，膜孔孔径均匀一致；膜构连续，过滤时无介质脱落，无杂质溶出，滤液清洁；超滤膜孔径不均匀；孔隙率，滤膜薄厚；膜孔结构是非对称结构，喇叭状，上小下大，上层为致密层，约占膜厚的5%~10%，起精密分离作用，下层为大孔层，仅起支撑作用； 第九章吸附

9-1吸附作用的机理是什么？

固体内部分子受到作用力的总和为零，分子处于平衡状态。而界面上的分子受到不相等的来自两相的分子作用力，作用力的合力指向固体内部，内从外界吸收分子、原子或离子，并且在其表面形成多分子或单分子层。9-2吸附法有几种？各自有何特点？ 根据操作方式的不同，可分为：

变温吸附分离，低温吸附，高温解吸，循环时间较长。变压吸附分离，高压吸附，低压解吸。

变浓度吸附分离，热敏性物质在较高温度下容易聚合，因此不宜升温解吸，可用溶剂置换吸附分离。

色谱吸附分离，医药工业常用且高效的分离技术之一，按操作方法不同分为迎头分离操作、冲洗分离操作和置换分离操作等。

循环吸附分离技术。是一种固定吸附床，经热力学参数和移动项周期性的改变，来分离混合物的技术。

按作用力的本质即按吸附剂和吸附质的吸附作用的不同，吸附过程可分为3类。

物理吸附，吸附剂和吸附质通过分子间范德华力产生的吸附作用称为物理吸附。特点，吸附区域为自由界面，吸附层为多层，吸附是可逆性的，吸附的选择性较差。规律，易液化的气体易被吸附。焓遍较小。

化学吸附，固体表面原子的价态未完全饱和，还有剩余的呈键能力，导致吸附剂与吸附质之间发生化学反应而产生吸附作用，称为化学吸附。特点，吸附区域为未饱和的原子，吸附层数为单层，吸附过程是不可逆的，吸附的选择性较好。焓变较大。

交换吸附，吸附剂表面如果由极性分子或者离子组成，则会吸引溶液中带相反电荷的离子，形成双电层同时在吸附剂与溶液间发生离子交换，称为交换吸附。特点，吸附区域为极性分子或离子，吸附为单层或多层，吸附过程可逆，吸附的选择性较好。9-4影响吸附过程的因素有哪些？

吸附剂的特性，组成结构，容量，稳定性等。吸附物的性质，熔点，缔合，离解，氢键等。溶剂，单，混。

吸附操作条件，温度，ph等 离子交换

10-1 何为离子交换法?一般可分为哪几种？

离子交换法是应用合成的离子交换树脂等离子交换剂作为吸着剂，将溶液中的物质，依靠库仑力吸附在树脂上，发生离子交换过程后，再用合适的洗脱剂将吸附物从树脂上洗脱下来，达到分离浓缩提纯的目的，是一种利用离子交换剂与溶液中离子之间所发生的交换反应进行固-液分离的一种方法。

10-2 离子交换树脂的结构组成？按活性集团不同可分为哪几大类？ 10-6 PH值是如何影响离子交换分离的？

10-7 各类离子交换树脂的洗涤再生条件是什么？

强酸性阳离子树脂：可在全PH范围内使用，采用过量稀酸进行再生后重复使用。

弱酸性阳离子树脂：溶液PH越高，弱酸性树脂的交换容量就越高，易再生成氢型，耗酸量亦小。

强碱性阴离子交换树脂；在各种PH条件下使用，弱碱性阴离子交换树脂；通常在PH小于7的溶液中使用。用NaOH再生成羟型较容易，耗碱量也小，甚至可用NaOH进行再生。色谱分离过程

11-1 色谱分离技术有何特点，适用于哪些产品的生产过程？

1.应用范围广从极性到非极性离子型到非离子型小分子到大分子无机到有机及生物活性物质热稳定到热不稳定的化合物都可用色谱方法分离。尤其在生物大分子分离和制备方面，是其他方法无法替代的。

2.分离效率高特别适合于极复杂混合物的分离，且收率，产率和纯度较高。

3.操作模式多样可选择吸附色谱分配色谱和亲和色谱等不同的色谱分离；可选择不同的固定相和流动相状态和种类；可选择间歇式和连续式色谱等。

4.高灵敏度在线检测

11-3 按移动相特点，色谱可以划分为哪两类？

11-6 最具工业应用价值的色谱技术有哪些？ 中高压液相色谱

SMBC DAC 11-7 如何理解动态轴向压缩色谱技术的重要性？

DAC 柱柱效高，重现性好，装填所用的时间短，可以采用粒径更小的填料，减小柱长，增加柱径，从而减小管壁效应，可以得到几乎接近分析柱的柱效，从而可以使纯化效率更高。DAC 柱尽管比传统的法兰式封端柱的一次性投入要大一些，但是由于 DAC 柱大大提高了产品的收率和纯度，延长了色谱柱的使用寿命，而且可以自己反复装填，从综合成本效应来说，成本反而更低。所以 DAC 柱可以提高生产效率，节约生产成本。

11-10 说明影响色谱分离效率的参数。保留值分离度柱效率 结晶过程

12-1 结晶技术的特点是什么?适合分离哪些混合物？

1.能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中形成纯净的晶体。

2.结晶过程可赋予固体产品以特定的晶体结构和形态（如晶型粒度分布堆密度等）

3.能量消耗少，操作温度低，对设备材质要求不高，一般亦很少有“三废”排放，有利于环境保护。

4.结晶产品包装，运输，储存或使用都很方便。

12-2 什么是溶解度？什么是溶解度？如何根据溶解度曲线选择结晶工艺？？

溶解度：固体与其溶液达到固-液相平衡时，单位质量的溶剂所能溶解的固体的量，称为溶解度。溶解度的大小与溶质及溶剂的性质温度及压强等因素有关。一般情况下，特定溶质在特定溶剂中的溶解度主要随温度变化。因此，溶解度数据通常用溶解度对温度所标绘的曲线来表示，该曲线称为溶解度曲线。溶解度特征对于结晶方法的选择起决定作用。对于溶解度随温度变化较大的物质，适用冷却结晶方法分离；对于溶解度随温度变化较小的物质，适用蒸发结晶法分离等。另外，根据不同温度下的溶解度数据汉还可以计算结晶过程的理论产量。

12-3 12-3 简要说明精馏和结晶偶合工艺的优势？ 名词解释

一、生物药物是利用生物体、生物组织或其成分，经过加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。广义的生物药物包括从动物、植物、微牛物等生物体中制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。

化学合成药物一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得（称全合成），或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处理过程制得（称半合成）。

中药人们为了同传入的西医、西药相区分，将中国传统医药分别称为中医、中药。西药主要系指“人工合成药”

或从“天然药物”提取得到的化合物；中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主。中药具有明显的特点，其形、色、气、味，寒热、温、凉，升、降、沉、浮是中医几千年来解释中药药性的依据。

二、萃取利用原料液中组分在第三溶剂中溶解度的差异实现分离，是传质过程。液固分离（浸取/浸出）以液态溶剂为萃取剂,而被处理的原料为固体的操作。

液液分离(溶剂萃取)以液体溶剂为萃取剂，同时被处理的原料混合物也为液体的操作。物理萃取溶质根据相似相溶原理在两相间达到分配平衡，萃取剂与溶质之间不发生化学反应。化学萃取通过萃取剂与溶质之间的化学反应（如离子交换或络合反应等）生成复合分子实现溶质向萃取相的分配。

有效成分指起主要药效的物质。

无效成分指本身无效甚至有害的成分。

辅助成分指本身没有特殊疗效，但能增强或缓和有效成分作用的物质。组织物指构成药材细胞或其它不溶性物质。

分子扩散在静止条件下，完全由于溶质分子浓度不同而进行的扩散。对流扩散扩散过程中有流体的运动而加速进行的扩散。

溶剂化（溶剂合化）指一定数目的溶剂分子较牢固地结合在溶质质点上。带溶剂能和产物形成复合物，使产物更容易溶于有机溶剂相中，而该复合物在一定条件下又要容易分解的物质。

双水相体系指某些有机物之间或有机物与无机盐之间在水中以适当的浓度溶解后形成互不相容的两相或多相水相体系。

超临界流体当流体的温度和压力分别超过其临界温度和临界压力时，则称该状态下的流体为超临界流体（SCF）。

夹带剂夹带剂的作用主要有两点：一是可大大增加被分离组分在超临界流体中的溶解度；二是在加入与溶质起特定作用的适宜夹带剂时，可使该溶质的选择性(或分离因子)大大提高。

四、比表面积单位质量多孔颗粒所具有的表面积，单位是：m2/m3或m2/g。孔隙度颗粒之间的孔隙体积与其表观体积之比，通常用百分数表示。黏度指液体分子间在外力作用下相对摩擦的摩擦阻力的大小。

表面张力指通过液体表面上的任一单位长度，并与之相切的表面紧缩力。ζ电位双电子层围绕着颗粒，并延伸到含有电解质的分散介质中，双电子层与分散介质之间的电势差。

滤饼过滤固体粒子在过滤介质表面积累，很短时间内发生架桥现象，此时沉积的滤饼亦起过滤介质的作用，过滤在介质的表面进行。

深层过滤固体粒子在过滤介质的孔隙内被截留，固液分离过程发生在整个过滤介质的内部。迁移行为颗粒运动到过滤介质内部孔隙表面的行为。

截留效率颗粒在过滤介质中移动单位高度后悬浮液浓度的下降率。

过滤介质允许非均相物系中的液体或气体通过而固体被截留的可渗透性的材料。截留率被截留的颗粒量占全部颗粒量的百分率。

剥离性能指借用刮刀或绳索或剥离辊等卸料装置，使滤饼与过滤介质分离的难易程度。再洗性能指过滤介质表面或内部被固相颗粒阻塞后用不同的方法进行清洗，过滤介质性能恢复的程度。

表面筛滤指尺寸大于介质孔隙的颗粒沉积在介质表面。

深层粗滤指颗粒进入介质的深部，依靠深部流道尺寸小于颗粒尺寸来截留颗粒。重力沉降在质量力作用下，将悬浮液分离为含固量较高的底流和清净的溢流的过程。膜分离膜分离过程是用天然的或合成的、具有选择透过性的薄膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时，原料侧液体或气体混合物中的某—或某些组分选择性地透过膜，以达到分离、分级、提纯或富集的目的。纳滤通过膜的渗透作用，借助外界能量或化学位差的推动，对两组分或多组分混合气体或液体进行分离、分级、提纯和富集。

超滤通过膜的筛分作用将溶液中大于膜孔的大分子溶质截留,使这些溶质与溶剂及小分子组分分离的膜过程。

微滤利用微孔膜孔的筛分作用，在静压差推动下，将滤液中大于膜孔径的微粒、细菌及悬浮物质等截留下来，达到除去滤液中微粒与澄清溶液的目的。

六、吸附指流体与固体多孔物质接触时,流体中的一种或多种组分传递到多孔物质外表面和微孔内表面并附着在这些表面的过程。（固体物质称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质.吸附达到平衡时，流体的本体相主体称为吸余相，吸附剂内的流体称为吸附相。）物理吸附吸附剂和吸附质之间通过分子间力相互吸引，形成吸附现象。化学吸附被吸附的分子和吸附剂表面的原子发生化学作用，在吸附质和吸附剂之间发生了电子转移、原子重排或化学键的破坏与生成现象。

离子交换指能够解离的不溶性固体物质在与溶液接触时可与溶液中的离子发生离子交换反应。

色谱法以试样组分在固定相和流动相间的溶解、吸附、分配、离子交换或其他亲和作用的差异为依据而建立起来的各种分离分析方法。分离原理：色谱分离过程的实质是溶质在不互溶的固定相和流动相之间进行的一种连续多次的交换过程,它借助溶质在两相间分配行为的差别而使不同的溶质分离.不同组分在色谱过程中的分离情况首先取决于各组分在而相间的分配系数、吸附能力、亲和力等是否有差异。电泳是指带电荷的供试品（蛋白质、核酸等）在惰性支持介质中（如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酸胺凝胶等），于电场作用下向其对应的电极方向按各自的速度进行泳动，使组分分离成狭窄区带，用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。

电渗在电场作用下液体对于固体支持物的相对移动。结晶固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程。

熔融结晶根据待分离物质之间的凝固点不同而实现物质的结晶分离的过程。

间歇精馏一次性的将液体混合物加入釜内，然后进行精馏获得各种较纯组分产品的过程。水蒸汽蒸馏在被分离的混合物中直接通入水蒸气后，当混合物各组分的蒸汽分压和水蒸气的分压之和等于操作压力时，系统便开始沸腾。水蒸气和被分离组分的蒸汽一起蒸出，在塔顶产品和水几乎不互溶的情况下，馏出液经过冷凝后可以分层，把水除掉即得产品。工业上把这种操作称为水蒸气蒸馏。

分子蒸馏也称短程蒸馏，是一种在高真空度条件下进行非平衡分离操作的连续蒸馏过程。

二、反胶团

1、反胶团的概念、结构特征

概念：反胶团是两性表面活性剂分散于连续有机相中的一种自发形成的纳米级别的聚集体。结构特征：亲水基团（头）朝内，疏水基团（尾）朝外，含有水分子内核的纳米级别的集合型胶体。

2、临界胶束浓度的概念、在反胶团萃取工艺中确定临界胶束的意义 临界胶束浓度（CMC）：是胶束形成时所需表面活性剂的最低浓度，这是体系特性，与表面活性剂的化学结构、溶剂温度和压力等因素有关。在反胶团萃取工艺中确定临界胶束浓度义：在反胶团萃取工艺中必须确定临界胶束浓度，因为在水中的表面活性剂低浓度时呈分子状态，并且三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中，当浓度逐渐增大到CMC时，许多表面活性剂分子立刻结合成大基团，形成反胶束。临界胶束浓度是表面活性剂溶液性质发生显著变化的一个分水岭，当表面活性剂的度超过CMC后，才能形成反胶团结构。

3、反胶团萃取工艺解决的主要问题 主要有两点：①解决了大分子物质萃取时的生物活性问题。常规液液萃取中的油相通常是有机溶剂，会使蛋白质等生物活性物质失活，而反胶团萃取过程中蛋白质因位于反胶团的内部而受到反胶团的保护；②解决了蛋白质等亲水性物质的溶解度问题。由于反胶团内部的微水相环境，有利于蛋白质等亲水性物质的萃取。

4、反胶团水池直径计算公式中W0的含义是什么？W0的大小对池水的性质有什么影响？ W0：有机相中水与表面活性剂的摩尔比，即含水率；

当W0较小时，水池中的水与表面活性剂发生水合化，粘度大、流动性差，而且形成反胶团的半径较小，不适合萃取蛋白质；当W0太大时，微水相就会与水相的粘度相当，而且反胶团的半径也会很大，反胶团就不稳定，容易破碎。

5、简述反胶团萃取工艺

①先调节水相的pH，调节pH的原则是：使蛋白质带电性与表面活性剂电性相反，即，当表面活性剂带正点时，调节pH使pH>pI;当表面活性剂带负点时，调节pH使pH

④将分层后的油相分离出来，并向其中加入少量的水相纯溶剂，搅拌破坏反胶团结构，使其中的蛋白质充分溶解于水相中；

⑤静置分层，上层为含有大量蛋白质的水相，下层为油相； ⑥分离出上层水相中的蛋白质。

6、静电作用力、离子强度、蛋白质分子量是如何影响反胶团萃取效率的？

①静电作用力是反胶团萃取的决定性因素，水相pH决定了蛋白质表面电荷状态，从而对萃取过程造成影响，只有当反胶束内表面电荷与蛋白质表面电荷相反时，两者产生静电引力，蛋白质才有可能进入反胶团。

②离子强度即盐浓度影响蛋白质与表面活性剂极性头之间的静电引力作用，这是由于离解的反离子在表面活性剂极性头的附近建立了双电层，成为德拜屏蔽，从而缩短了静电吸引力的作用范围，抑制了蛋白质的萃取。因此在萃取时要尽量避免后者的影响。③蛋白质分子量对反胶团萃取效率的影响体现在位阻效应上，蛋白质这种亲水性物质可以通过溶入反胶束“水池”来达到他们溶于非水溶剂中的目的，但是反胶束“水池”的物理性（大小、形状等）及其中水的活度都可以用W0的变化来调节，并且会影响大分子的增溶或排斥，达到选择萃取的目的，这就是空间位阻效应。

三、超临界萃取

1、超临界流体概念

超临界流体是指温度和压力同时超过临界值且密度接近液体的气体。

2、超临界流体的基本特性

①密度和溶剂化能力接近液体②超临界流体的扩散系数介于气态和液态之间，其粘度接近气体；③当流体状态接近临界区时，蒸发热会急剧下降，至临界点处则气—液相界面消失，蒸发焓为零，比热容也变为无限大。②流体在临界点附近的压力或温度的微小变化会导致超临界流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。这是超临界萃取工艺的设计基础；

3、实现超临界萃取的工艺基础（笔记）

流体在临界点附近的压力或温度的微小变化会导致超临界流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。

4、超临界基本概念图、相图（书）

5、为什么适宜的超临界萃取操作温度为0.9~1.4；萃取操作压力为1~4（结合相图）P84 此时温度或压力稍低于临界值时的高压液体，称之为压临界流体。亚临界流体密度高，其传质性质介于液体和超临界流体之间。人们也常把这一区域的亚临界流体萃取包括在内而泛称为超临界萃取。在阴影部分所示区域里，超临界流体有极大的压缩性。溶剂的对比密度可从气体般得对比密度变化到液体般得对比密度。这样，一方面可在较高密度下对萃取物进行超临界萃取，另一方面，又可通过调节压力和温度是溶剂的密度大大降低，从而降低其萃取能力，使溶剂与萃取物得到有效分离。

6、超临界萃取工艺流程中萃取器与分离器中的现象？引起现象的原因。（作业第三题）萃取器中利用萃取剂接近的液体密度和溶剂化能力及低粘度特性将提取物溶解于超临界流体的萃取物。在分离器中通过减压阀进行节流膨胀以便降低超临界流体的密度，从而实现萃取物与溶剂的分离。原因是处于超临界的流体有较高的密度，同时可以通过调节温度和压力使溶剂的密度大大降低，从而降低其萃取能力，实现分离。

7、CO2作为超临界流体的特征

优势：①CO2 临界温度为31.30C，接近室温。在分离提取具有热敏性、易氧化分解的成分方面具有广阔的应用前景。②CO2临界压力为7.37MPa为中等压力。通常萃取条件的选择的适宜的对比压力区域（pr1~6）区域，目前的工业水平其超临界状态一般易于达到。③ CO2具有抗氧化、灭菌作用，有利于保证和提高天然物产品的质量④CO2 无毒、无味、无臭、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制、易于回收等特点。SC-CO2萃取无溶剂残留问题，属于环境无害工艺。⑤CO2密度是常用萃取剂中最高的。超临界CO2流体对有机物有很强的溶解能力和良好的选择性。

缺点：与传统的有机溶剂萃取比较，超临界CO2流体萃取也存在一定的局限性：1)其对脂溶性成分的溶解能力较强而对水溶性成分的溶解能力较低；2)设备造价高，比较适用于高附加值产品的提取；3)更换产品时设备清洗较为困难。

8、夹带剂在哪些方面影响溶质在超临界CO2流体中的选择性和溶解性的？

①夹带剂可以显著改变超临界CO2溶剂系统的极性，改善流体的溶剂换能力，提高被分离组分在超临界CO2流体中的溶解度，并相应地降低超临界CO2流体萃取过程的操作压力，从而大大拓宽超临界CO2流体在萃取天然物质方面的应用；

②加入与溶质起特殊作用的夹带剂，可极大地提高超临界CO2流体对该溶质的选择性； ③提高溶质在超临界CO2流体中的溶解度对温度、压力的敏感程度，在萃取压力基本不变的情况下，通过单独改变温度来实现分离的目的； ④作为反应物参与反应，以提高产品的萃取率；

⑤改变溶剂的临界参数。当萃取温度受到限制时（如热敏性物质），溶剂的临界温度越接近于溶质的最高操作温度，溶质的溶解度越高，当用单组份溶剂不能满足这一要求时，可使用混合溶剂。

9、超临界萃取的基本操作模式，简述流程（作业第四题）

10、如何实现夹带剂与主萃取剂的分离（作业第五题第三问）

与单一组分的超临界萃取—分离过程相似，使用夹带剂的超临界萃取的分离也可通过降压、升温或恒温恒压吸附使溶质与SCF分离。只要保证降压或升温的程度足以使混溶态的SCF进入其气—液平衡区，以保证夹带剂变为液态后与萃取出的溶质在分离柱内与变成气态的主萃取溶剂分离。P92

四、膜分离过程

1、按分离过程推动力类型的不同，膜分离可以分为哪些类型？ 按推动力类型的不同，膜分离过程可以分为四种类型： 以静压力差为推动力的过程：微滤、超滤、反渗透、纳滤。以气体分压差为推动力的过程：气体膜分离、渗透汽化。以浓度梯度差为推动力的过程——透析 以电位差为推动力的过程——电渗析

4、渗透汽化工艺简述

渗透汽化是一个既有质量又有热量通过膜的传递过程。离开膜的物料温度和浓度都与原加入料液不同。一般用均质膜和复合膜，起到分离作用的活性层为表面极薄的均质膜。分离机理通常用溶解—扩散模型来描述。

5、透析的基本原理

透析是穿过膜的选择扩散过程，可用于分离分子量大小不同的溶质，低于膜所截留阀值分子的物质可扩散穿过膜，高于膜截留阀值分子量的物质则被保留在半透膜的另一侧。

一、液液萃取

1、萃取三角相图概念（书、图）

2、杠杆原理：①和点差点的三点共线关系；②质量比与力臂长度比之间的反比关系（理解图解法）

3、单级萃取工艺流程图及其与三角相图的对应关系（在相图上找F、S；互为平衡的E、R点；萃取液、萃余液位置）（书）

4、图解计算单级液液萃取的萃取剂S、E、E’、的流量、组成（笔记）

5、图解计算多级错流、逆流的理论平衡级数（笔记）

6、代数法计算液液萃取的萃取率（书P53例题、公式）

制药工业包括：生物制药、化学合成制药、中药制药；生物药物、化学药物与中药构成人类防病、治病的三大药源。原料药的生产包括两个阶段：第一阶段，将基本的原材料通过化学合成、微生物发酵或酶催化反应或提取而获得含有目标药物成分的混合物。第二阶段，常称为生产的下游过程，主要是采用适当的分离技术，将反应产物或中草药粗品中的药物或分纯化成为药品标准的原料药。分离操作通常分为机械分离和传质分离两大类。萃取属于传质过程浸取是中药有效成分的提取中最常用的。浸取操作的三种基本形式：单级浸取，多级错流浸取，多级逆流浸取。中药材中所含的成分：①有效成分②辅助成分③无效成分④组织物浸取的目的：选择适宜的溶剂和方法，充分浸出有效成分及辅助成分，尽量减少或除去无效成分。对中药材的浸取过程：湿润、渗透、解吸、溶解及扩散、置换。

浸取溶剂选择的原则：①、对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量。②、与溶剂之间有足够大的沸点差，以便于采用蒸馏等方法回收利用。③、溶质在统计中的扩散系数大和粘度小。④、价廉易得，无毒，腐蚀性小。浸取辅助剂的作用：①、提高浸取溶剂的浸取效能。②、增加浸取成分在溶剂中的溶解度。③、增加制品的稳定性。④、除去或减少某些杂质。浸取过程的影响因素：①、药材的粒度。②、浸取的温度。③、溶剂的用量及提取次数。④、浸取的时间。⑤、浓度差。⑥、溶剂的PH值。⑦、浸取的压力。浸出的方法：浸渍、煎煮、渗漉。超声波协助浸取，基本作用机理：热学机理、机械机理、空化作用。超声波的空化作用：大能量的超声波作用在液体里，当液体处于稀疏状态时，液体将会被撕裂成很多小的空穴，这些空穴一瞬间闭合，闭合时产生高达几千大气压的瞬间压力，即称为空化效应。微波协助浸取特点：浸取速度快、溶剂消耗量小。局限性：只适用于对热稳定的产物，要求被处理的物料具有良好的吸水性。萃取分离的影响因素：①、随区级的影响与选择原则。②、萃取剂与原溶剂的互溶度。③、萃取剂的物理性质。④、萃取剂的化学性质。破乳的方法：①、顶替法（加入表面活性更强的物质）②、变型法（加入想法的界面活性剂）③、反应法④、物理法

超临界流体的主要特征：①、超临界的密度接近于液体。②、超临界流体的扩散系数介于气态与液体之间，其粘度接近气体。③、当流体接近临界区时，蒸发热会急剧下降，有利于传热和节能。④、流体在其临界点附近的压力或温度的微小变化都会导致流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。

1二氧化碳作为萃取剂，这主要是由它的如下几个优异特性决定：

①临界温度低（Ｔc＝31.3℃)，接近室温；该操作温度范围适合于分离热敏性物质，可防止热敏性物质的氧化和降解，使沸点高、挥发度低、易热解的物质远在其沸点之下被萃取出来。②临界压力（7.38MPa）处于中等压力，就目前工业水平其超临界状态一般易于达到。③具有无毒、无味、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制、易于回收等优点。因而，SC-CO2 萃取无溶剂残留问题，属于环境无害工艺。故SC-CO2萃取技术被广泛用于对药物、食品等天然产品的提取和纯化研究方面。④ SC-CO2还具有抗氧化灭菌作用，有利于保证和提高天然物产品的质量。

2分子蒸馏过程的特点

分子蒸馏在极高的真空度下进行，且蒸发面与冷凝面距离很小，因此在蒸发分子由蒸发面飞射至冷凝面的进程中彼此发生碰撞几率小

2分子蒸馏过程中，蒸汽分子由蒸发面逸出后直接飞射至冷凝面上，理论上没有返回蒸发面的可能，故分子蒸馏过程为不可逆过程③分子蒸馏的分离能力不但与各组分间的相对挥发度有关，而且与各组分的分于量有关。④分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发过程，没有鼓泡、沸腾现象。3结晶过程的特点

1)能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中形成纯净的晶体。有时用其他方法难以分离的混合物系，采用结晶分离更为有效。如同分异构体混合物、共沸物系、热敏性物系等。2)固体产品有特定的晶体结构和形态(如晶形、粒度分布等)。3)能量消耗少，操作温度低，对设备材质要求不高，三废排放少，有利于环境保护。4)结晶产品包装、运输、储存或使用都很方便。4 降低膜的污染和劣化的方法

1)预处理法；有热处理、调节pH值、加螯合剂(EDTA等)、氯化、活性炭吸附、化学净化、预微滤和预超滤等。

2)操作方式优化；膜污染的防治及渗透通量的强化可通过操作方式的优化来实现，3)膜组件结构优化；膜分离过程设计中，膜组件内流体力学条件的优化，即预先选择料液操作流速和膜渗透通量，并考虑到所需动力，是确定最佳操作条件的关键。膜组件清洗；膜的清洗方法有水力清洗、机械清洗、化学清洗和电清洗四种。

1电泳是指带电荷的供试品（蛋白质、核苷酸等）在惰性支持介质中（如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等），于电场作用下向其对应得电极方向按各自的速度进行泳动，使组分分离成狭窄区带，用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。

2超声波的空化效应当空穴闭合或微泡破裂时，会使介质局部形成几百到几千K的高温和超过数百个大气压的高压环境，并产生很大的冲击力，起到激烈搅拌的作用，同时生成大量的微泡，这些微泡又作为新的气核，使该循环能够继续下去，这就是空化效应。

3微波协助浸取的原理微波是一种非电离的电磁辐射,被辐射物质的极性分子在微波电磁场中可快速转向并定向排列,由此产生的撕裂和相互摩擦将引起物质发热,即将电能转化为热能,从而产生强烈的热效应。因此，微波加热过程实质上是介质分子获得微波能并转化为热能的过程。

4反胶团萃取的萃取原理：反胶团萃取的本质仍然是液-液有机溶剂萃取。反胶团萃取利用表面活性剂在有机溶剂中形成反胶团，从而在有机相中形成分散的亲水微环境，使生物分子在有机相（萃取相）内存在于反胶团的亲水微环境中。5高分子膜制备 L-S法（相转化法）（1）高分子材料溶于溶剂中并加入添加剂配制成膜液。（2）成型。（3）膜中的溶剂部分蒸发。（4）膜浸渍在水中。（5）膜的预压处理

6热致相分离法（1）高分子-稀释剂均相溶液的制备；稀释剂室温下是固态或液态，常温下与高分子不溶，高温下能与高分子形成均相溶液。（2）将上述溶液制成所需要的形状（3）冷却（4）脱出稀释剂溶剂萃取或减压蒸馏等方法（5）干燥 7浓差极化：在膜分离操作中，溶质均被透过液传送到膜表面上，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高，这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象。

8凝胶极化：膜表面附近浓度升高，增大膜两侧的渗透压差，使有效压差减小，透过通量降低。当膜表面附近的浓度超过溶质的溶解度时，溶质会析出，形成凝胶层的现象。

9反渗透：反渗透过程就是在压力的推动下，借助于半透膜的截留作用，将溶液中的溶剂与溶质分离开来。反渗透现象:若在盐溶液的液面上方施加一个大于渗透压的压力，则水将由盐溶液侧经半透膜向纯水侧流动的现象。

10电渗析：利用待分离分子的荷点性质和分子大小的差别，以外电场电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作.11离子交换：能够解离的不溶性固体物质在与溶液中的离子发生离子交换反应。利用离子交换剂与不同离子结合力的强弱，将某些离子从水溶液中分离出来，或者使不同的离子得到分离。

12多效蒸发逆流加料特点：1.前后不能自动流动，需送料泵；2.无自蒸发；3.各效粘度变化不明显；4.适宜于粘度随温度和浓度变化较大的溶液的蒸发，不适用于热敏性物料的蒸发。13热泵蒸发是指通过对二次蒸气的绝热压缩，以提高蒸气的压力，从而使蒸气的饱和温度有所提高，然后再将其引至加热室用作加热蒸气，以实现二次蒸气的再利用。

14分子蒸馏是一种在高真空条件下进行的非平衡分离的连续蒸馏过程，又称为短程蒸馏。分子蒸馏原理分子蒸馏是依靠不同物质的分子在运动时的平均自由程的不同来实现组分分离的一种特殊液液分离技术。混合液中轻组分分子的平均自由程较大，而重组分分子的平均自由程较小。

15分子蒸馏应满足的两个条件：①轻、重分子的平均自由程必须要有差异，且差异越大越好；②蒸发面与冷凝面间距必须小于轻分子的平均自由程。

16分子蒸馏设备的组成：一套完整的分子蒸馏设备主要由进料系统、分子蒸馏器、馏分收集系统、加热系统、冷却系统、真空系统和控制系统等部分组成。

17同离子效应：增加溶液中电解质的正离子（或负离子）浓度，会导致电解质溶解度的下降的现象。

18均相初级成核：洁净的过饱和溶液进入介稳区时，还不能自发地产生晶核，只有进入不稳区后，溶液才能自发地产生晶核。这种在均相过饱和溶液中自发产生晶核的过程。

19剪应力成核：当过饱和溶液以较大的流速流过正在生长中的晶体表面时，在流体边界层存在的剪应力能将一些附着于晶体之上的粒子扫落，而成为新的晶核。

20接触成核：当晶体与其他固体物接触时所产生的晶体表面的碎粒。在过饱和溶液中，晶体只要与固体物进行能量很低的接触，就会产生大量的微粒。

21二次成核：在已有晶体的条件下产生晶核的过程。二次成核的机理主要有流体剪应力成核和接触成核。

第二篇：制药分离工程复习题

简答

1.分别给出生物制药、化学制药以及中药制药的含义。

生物药物是利用生物体、生物组织或其成分，综合各类学科的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。

化学合成药物一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得(称全合成);或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处理过程制得(称半合成)。

中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主。2.试说明化学合成制药、生物制药和中药制药三种制药过程各自常用的分离技术以及各有什么特点。

3.试按照过程放大从易到难的顺序，列出常用的5种分离技术。

4.结晶、膜分离和吸附三种分离技术中，最容易放大的是哪一种？最不容易放大的又是哪一种？

5.在液液萃取过程选择萃取剂的理论依据和基本原则有哪些？

6.比较多级逆流萃取和多级错流萃取，说明两种方法的缺优点

多级错流萃取流程特点是萃取的推动力较大，萃取效果好。但所用萃取剂量较大，回收溶剂时能量消耗也较大，工业上也较少采用这种流程。

多级逆流萃取流程中，萃取相的溶质浓度逐渐升高，但因在各级中其分别与平衡浓度更高的物料进行解触，所以仍能发生传质过程。萃余相在最末级与纯的萃取剂接触，能使溶质浓度继续减少到最低程度。此流程萃取效果好且萃取剂消耗小，在生产中广泛应用。

7.如何判断采用某种溶剂进行分离的可能性与难易。

8.给出分配系数与选择性系数的定义。

分配系数K：是指溶质在互成平衡的萃取相和萃余相中的质量分率之比。选择性系数β：是指萃取相中溶质与稀释剂的组成之比和萃余相中溶质与稀释剂的组成之比的比值。K=1时，萃取操作可以进行，β=1时萃取操作不能进行 9.液液萃取的影响因素有哪些？

萃取剂的影响，操作温度的影响，原溶剂条件的影响（pH值、盐析、带溶剂），乳化和破乳

10.结合超临界二氧化碳的特性说明超临界二氧化碳萃取技术的优势与局限性。

11.试对超临界萃取应用于天然产物和中草药有效成分的提取的优势与局限性进行评价。

12.简述反胶团与胶团的定义

胶团：将表面活性剂溶于水中，当其浓度超过临界胶团浓度时，表面活性剂就会在水溶液中聚集在一起形成聚集集体，称为胶团

反胶团：若向有机溶剂中加入表面活性剂，当其浓度超过临界胶团浓度时，便会在有机溶剂中也形成聚集体。13.试说明反胶团萃取的原理及特点

反胶团萃取的萃取原理：反胶团萃取的本质仍然是液-液有机溶剂萃取。反胶团萃取利用表面活性剂在有机溶剂中形成反胶团，从而在有机相中形成分散的亲水微环境，使生物分子在有机相（萃取相）内存在于反胶团的亲水微环境中。

14.试说明双水相的基本原理和特点？

基本原理：依据物质在两相间的选择性分配，但萃取体系的性质不同。当物质进入双水相体系后，由于表面性质 电荷作用和各种力（如憎水键 氢键和离子键等）的存在和环境因素的影响，在上相和下相间进行选择性分配，这种分配关系与常规的萃取分配关系相比，表现出更大或更小的分配系数。

特点：1.易于放大 2.双水相系统之间的传质和平衡过程速度快，回收效率高 3.易于进行连续化操作，设备简单，且可直接与后续提纯工序相连接，无需进行特殊处理 4.相分离条件温和，因而会保持绝大部分生物分子活性，而且可直接用在发酵中 5.可以采用多种手段来提高选择性或提高收率 6.操作条件温和，整个操作过程在常温下进行。15.膜分离技术的特点是什么?（1）膜分离过程不发生相变化，与有相变化的分离法和其他分离法相比，能耗要低。

(2)膜分离过程是在常温下进行，因而特别适用于对热敏感的物质，假如汁、酶、药品等的分离、分级、浓缩与富集。

(3)膜分离技术不仅适用于有机物和无机物，从病毒、细菌到微粒的广泛分离的范围，而且还适用于很多特殊溶液体系的分离，如溶液中大分子与无机盐的分离、一些共沸物或近沸点物系的分离等。

(4)由于只是用压力作为膜分离的推动力，因此分离装置简单，操纵轻易，易自控、维修。

16.什么是浓差极化？它对膜分离过程有什么影响？

当溶剂透过膜，而溶质留在膜上时，膜面上溶质浓度增高，这种膜面上的溶质浓度高于主体中溶质浓度的现象叫浓差极化。浓差极化可造成膜的通量大大降低，对膜分离过程产生不良影响，因此，实际操作过程尽量减小膜面上溶质的浓差极化作用。为减少浓差极化，通常采用错流过滤。

17.膜组件主要有几种型式？简要说明各种膜组件的特点。

18.试比较反渗透 纳滤 超滤和微滤四种膜分离过程的特点。

反渗透特点：1.操作过程不需要热处理，故对热敏物质是安全的。2.没有相变化，能耗低。3.浓缩和纯化可以同时完成。4.分离过程不需加入化学试剂。5.设备和工艺较其他分离纯化方法简单，且生产效率高。

滤膜孔径均匀，具有很高的过滤精度；孔隙率高，一般可达80%左右，过滤通量大，过滤所需时间短；滤膜薄，过滤时液体被滤膜吸附造成的损失较小；膜孔结构对称，自膜上表面至下表面，膜孔孔径均匀一致；膜构连续，过滤时无介质脱落，无杂质溶出，滤液清洁； 超滤膜孔径不均匀；孔隙率，滤膜薄厚；膜孔结构是非对称结构，喇叭状，上小下大，上层为致密层，约占膜厚的5%~10%，起精密分离作用，下层为大孔层，仅起支撑作用；

19.吸附作用的机理是什么？

固体内部分子受到作用力的总和为零，分子处于平衡状态。而界面上的分子受到不相等的来自两相的分子作用力，作用力的合力指向固体内部，内从外界吸收分子、原子或离子，并且在其表面形成多分子或单分子层。20.吸附法有几种？各自有何特点？

一．根据操作方式的不同，可分为：（1）变温吸附分离，低温吸附，高温解吸，循环时间较长。（2）变压吸附分离，高压吸附，低压解吸。（3）变浓度吸附分离，热敏性物质在较高温度下容易聚合，因此不宜升温解吸，可用溶剂置换吸附分离。（4）色谱吸附分离，医药工业常用且高效的分离技术之一，按操作方法不同分为迎头分离操作、冲洗分离操作和置换分离操作等。（5）循环吸附分离技术。是一种固定吸附床，经热力学参数和移动项周期性的改变，来分离混合物的技术。

二．按作用力的本质即按吸附剂和吸附质的吸附作用的不同，吸附过程可分为3类。（1）物理吸附，吸附剂和吸附质通过分子间范德华力产生的吸附作用称为物理吸附。特点，吸附区域为自由界面，吸附层为多层，吸附是可逆性的，吸附的选择性较差。规律，易液化的气体易被吸附。焓遍较小。（2）化学吸附，固体表面原子的价态未完全饱和，还有剩余的呈键能力，导致吸附剂与吸附质之间发生化学反应而产生吸附作用，称为化学吸附。特点，吸附区域为未饱和的原子，吸附层数为单层，吸附过程是不可逆的，吸附的选择性较好。焓变较大。(3)交换吸附，吸附剂表面如果由极性分子或者离子组成，则会吸引溶液中带相反电荷的离子，形成双电层同时在吸附剂与溶液间发生离子交换，称为交换吸附。特点，吸附区域为极性分子或离子，吸附为单层或多层，吸附过程可逆，吸附的选择性较好。

21.影响吸附过程的因素有哪些？

(1)吸附剂的特性:组成结构，容量，稳定性等。(2)吸附物的性质:熔点，缔合，离解，氢键等。(3)溶剂，单，混吸附操作条件，温度，ph等 22.何为离子交换法?一般可分为哪几种？

离子交换法是应用合成的离子交换树脂等离子交换剂作为吸着剂，将溶液中的物质，依靠库仑力吸附在树脂上，发生离子交换过程后，再用合适的洗脱剂将吸附物从树脂上洗脱下来，达到分离浓缩提纯的目的，是一种利用离子交换剂与溶液中离子之间所发生的交换反应进行固-液分离的一种方法。

23.离子交换树脂的结构组成？按活性集团不同可分为哪几大类？

24.PH值是如何影响离子交换分离的？

25.各类离子交换树脂的洗涤 再生条件是什么？

强酸性阳离子树脂 ：可在全PH范围内使用，采用过量稀酸进行再生后重复使用。

弱酸性阳离子树脂： 溶液PH越高，弱酸性树脂的交换容量就越高，易再生成氢型，耗酸量亦小。

强碱性阴离子交换树脂；在各种PH条件下使用，弱碱性阴离子交换树脂；通常在PH小于7的溶液中使用。用NaOH再生成羟型较容易，耗碱量也小，甚至可用NaOH进行再生。色谱分离过程

26.色谱分离技术有何特点，适用于哪些产品的生产过程？

应用范围广 从极性到非极性 离子型到非离子型 小分子到大分子 无机到有机及生物活性物质 热稳定到热不稳定的化合物都可用色谱方法分离。尤其在生物大分子分离和制备方面，是其他方法无法替代的。

分离效率高 特别适合于极复杂混合物的分离，且收率，产率和纯度较高.操作模式多样 可选择吸附色谱 分配色谱和亲和色谱等不同的色谱分离；可选择不同的固定相和流动相状态和种类；可选择间歇式和连续式色谱等。

高灵敏度在线检测 27.按移动相特点，色谱可以划分为哪两类？

28.最具工业应用价值的色谱技术有哪些？

中/高压液相色谱 SMBC DAC 29.如何理解动态轴向压缩色谱技术的重要性？

DAC 柱柱效高，重现性好，装填所用的时间短，可以采用粒径更小的填料，减小柱长，增加柱径，从而减小管壁效应，可以得到几乎接近分析柱的柱效，从而可以使纯化效率更高。DAC 柱尽管比传统的法兰式封端柱的一次性投入要大一些，但是由于 DAC 柱大大提高了产品的收率和纯度，延长了色谱柱的使用寿命，而且可以自己反复装填，从综合成本效应来说，成本反而更低。所以 DAC 柱可以提高生产效率，节约生产成本。

30.说明影响色谱分离效率的参数。保留值 分离度 柱效率 结晶过程

31.结晶技术的特点是什么?适合分离哪些混合物？

能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中形成纯净的晶体。结晶过程可赋予固体产品以特定的晶体结构和形态 如：晶型 粒度分布 堆密度

能量消耗少，操作温度低，对设备材质要求不高，一般亦很少有“三废”排放，有利于环境保护。

结晶产品包装，运输，储存或使用都很方便。

32.什么是溶解度？如何根据溶解度曲线选择结晶工艺？？

溶解度：固体与其溶液达到固-液相平衡时，单位质量的溶剂所能溶解的固体的量，称为溶解度。溶解度的大小与溶质及溶剂的性质 温度及压强等因素有关。一般情况下，特定溶质在特定溶剂中的溶解度主要随温度变化。因此，溶解度数据通常用溶解度对温度所标绘的曲线来表示，该曲线称为溶解度曲线。溶解度特征对于结晶方法的选择起决定作用。对于溶解度随温度变化较大的物质，适用冷却结晶方法分离；对于溶解度随温度变化较小的物质，适用蒸发结晶法分离等。另外，根据不同温度下的溶解度数据还可以计算结晶过程的理论产量。

名词解释

1.生物药物：是利用生物体、生物组织或其成分，经过加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。广义的生物药物包括从动物、植物、微牛物等生物体中制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。2.化学合成药物：一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得（称全合成），或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处理过程制得（称半合成）。

3．中西药：中药人们为了同传入的西医、西药相区分，将中国传统医药分别称为中医、中药。西药主要系指“人工合成药”或从“天然药物”提取得到的化合物；中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主。中药具有明显的特点，其形、色、气、味，寒热、温、凉，升、降、沉、浮是中医几千年来解释中药药性的依据。

4.萃取：利用原料液中组分在第三溶剂中溶解度的差异实现分离，是传质过程。5.液液分离(溶剂萃取)：以液体溶剂为萃取剂，同时被处理的原料混合物也为液体的操作。6.物理萃取：溶质根据相似相溶原理在两相间达到分配平衡，萃取剂与溶质之间不发生化学反应。

7.化学萃取：通过萃取剂与溶质之间的化学反应（如离子交换或络合反应等）生成复合分子实现溶质向萃取相的分配。8.有效成分：指起主要药效的物质。

9.无效成分：指本身无效甚至有害的成分。

10.带溶剂：能和产物形成复合物，使产物更容易溶于有机溶剂相中，而该复合物在一定条件下又要容易分解的物质。

11.双水相体系;指某些有机物之间或有机物与无机盐之间在水中以适当的浓度溶解后形成互不相容的两相或多相水相体系。

12.超临界流体；当流体的温度和压力分别超过其临界温度和临界压力时，则称该状态下的流体为超临界流体（SCF）。

13夹带剂:夹带剂的作用主要有两点：一是可大大增加被分离组分在超临界流体中的溶解度；二是在加入与溶质起特定作用的适宜夹带剂时，可使该溶质的选择性(或分离因子)大大提高。

14.比表面积:单位质量多孔颗粒所具有的表面积，单位是：m2/m3或m2/g。15.孔隙度:颗粒之间的孔隙体积与其表观体积之比，通常用百分数表示。16.黏度；指液体分子间在外力作用下相对摩擦的摩擦阻力的大小。

17.表面张力：指通过液体表面上的任一单位长度，并与之相切的表面紧缩力。18.膜分离：膜分离过程是用天然的或合成的、具有选择透过性的薄膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时，原料侧液体或气体混合物中的某—或某些组分选择性地透过膜，以达到分离、分级、提纯或富集的目的。

19.纳滤：通过膜的渗透作用，借助外界能量或化学位差的推动，对两组分或多组分混合气体或液体进行分离、分级、提纯和富集。20.超滤：通过膜的筛分作用将溶液中大于膜孔的大分子溶质截留,使这些溶质与溶剂及小分子组分分离的膜过程。

21.微滤;利用微孔膜孔的筛分作用，在静压差推动下，将滤液中大于膜孔径的微粒、细菌及悬浮物质等截留下来，达到除去滤液中微粒与澄清溶液的目的。22.吸附:指流体与固体多孔物质接触时,流体中的一种或多种组分传递到多孔物质外表面和微孔内表面并附着在这些表面的过程。（固体物质称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质.吸附达到平衡时，流体的本体相主体称为吸余相，吸附剂内的流体称为吸附相。）

23.物理吸附:吸附剂和吸附质之间通过分子间力相互吸引，形成吸附现象。24.化学吸附:被吸附的分子和吸附剂表面的原子发生化学作用，在吸附质和吸附剂之间发生了电子转移、原子重排或化学键的破坏与生成现象。

25.离子交换:指能够解离的不溶性固体物质在与溶液接触时可与溶液中的离子发生离子交换反应。

26.色谱法:以试样组分在固定相和流动相间的溶解、吸附、分配、离子交换或其他亲和作用的差异为依据而建立起来的各种分离分析方法。分离原理：色谱分离过程的实质是溶质在不互溶的固定相和流动相之间进行的一种连续多次的交换过程,它借助溶质在两相间分配行为的差别而使不同的溶质分离.不同组分在色谱过程中的分离情况首先取决于各组分在而相间的分配系数、吸附能力、亲和力等是否有差异。

27.电泳:是指带电荷的供试品（蛋白质、核酸等）在惰性支持介质中（如酯、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酸胺凝胶等），于电场作用下向其对应的电极方向按各自的速度进行泳动，使组分分离成狭窄区带，用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。

28.电渗：在电场作用下液体对于固体支持物的相对移动。29.结晶：固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程。

简述

1、反胶团的概念、结构特征

概念：反胶团是两性表面活性剂分散于连续有机相中的一种自发形成的纳米级别的聚集体。结构特征：亲水基团（头）朝内，疏水基团（尾）朝外，含有水分子内核的纳米级别的集合型胶体。

2、临界胶束浓度的概念、在反胶团萃取工艺中确定临界胶束的意义

临界胶束浓度（CMC）：是胶束形成时所需表面活性剂的最低浓度，这是体系特性，与表面活性剂的化学结构、溶剂温度和压力等因素有关。

在反胶团萃取工艺中确定临界胶束浓度义：在反胶团萃取工艺中必须确定临界胶束浓度，因为在水中的表面活性剂低浓度时呈分子状态，并且三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中，当浓度逐渐增大到CMC时，许多表面活性剂分子立刻结合成大基团，形成反胶束。临界胶束浓度是表面活性剂溶液性质发生显著变化的一个分水岭，当表面活性剂的度超过CMC后，才能形成反胶团结构。

3、反胶团萃取工艺解决的主要问题

主要有两点：① 解决了大分子物质萃取时的生物活性问题。常规液液萃取中的油相通常是有机溶剂，会使蛋白质等生物活性物质失活，而反胶团萃取过程中蛋白质因位于反胶团的内部而受到反胶团的保护；② 解决了蛋白质等亲水性物质的溶解度问题。由于反胶团内部的微水相环境，有利于蛋白质等亲水性物质的萃取。

4、超临界流体概念

超临界流体是指温度和压力同时超过临界值且密度接近液体的气体。

5、超临界流体的基本特性

① 密度和溶剂化能力接近液体 ②超临界流体的扩散系数介于气态和液态之间，其粘度接近气体；③当流体状态接近临界区时，蒸发热会急剧下降，至临界点处则气—液相界面消失，蒸发焓为零，比热容也变为无限大。②流体在临界点附近的压力或温度的微小变化会导致超临界流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。这是超临界萃取工艺的设计基础；

6、超临界萃取工艺流程中萃取器与分离器中的现象？引起现象的原因。萃取器中利用萃取剂接近的液体密度和溶剂化能力及低粘度特性将提取物溶解于超临界流体的萃取物。在分离器中通过减压阀进行节流膨胀以便降低超临界流体的密度，从而实现萃取物与溶剂的分离。原因是处于超临界的流体有较高的密度，同时可以通过调节温度和压力使溶剂的密度大大降低，从而降低其萃取能力，实现分离。

7、CO2作为超临界流体的特征

优势：①CO2 临界温度为31.30C，接近室温。在分离提取具有热敏性、易氧化分解的成分方面具有广阔的应用前景。②CO2临界压力为7.37MPa为中等压力。通常萃取条件的选择的适宜的对比压力区域（pr1~6）区域，目前的工业水平其超临界状态一般易于达到。③ CO2具有抗氧化、灭菌作用，有利于保证和提高天然物产品的质量④CO2 无毒、无味、无臭、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制、易于回收等特点。SC-CO2萃取无溶剂残留问题，属于环境无害工艺。⑤CO2密度是常用萃取剂中最高的。超临界CO2流体对有机物有很强的溶解能力和良好的选择性。

缺点：与传统的有机溶剂萃取比较，超临界CO2流体萃取也存在一定的局限性：1)其对脂溶性成分的溶解能力较强而对水溶性成分的溶解能力较低；2)设备造价高，比较适用于高附加值产品的提取；3)更换产品时设备清洗较为困难。

8、夹带剂在哪些方面影响溶质在超临界CO2流体中的选择性和溶解性的？

① 夹带剂可以显著改变超临界CO2溶剂系统的极性，改善流体的溶剂换能力，提高被分离组分在超临界CO2流体中的溶解度，并相应地降低超临界CO2流体萃取过程的操作压力，从而大大拓宽超临界CO2流体在萃取天然物质方面的应用；

② 加入与溶质起特殊作用的夹带剂，可极大地提高超临界CO2流体对该溶质的选择性；

③ 提高溶质在超临界CO2流体中的溶解度对温度、压力的敏感程度，在萃取压力基本不变的情况下，通过单独改变温度来实现分离的目的；

④ 作为反应物参与反应，以提高产品的萃取率；

⑤ 改变溶剂的临界参数。当萃取温度受到限制时（如热敏性物质），溶剂的临界温度越接近于溶质的最高操作温度，溶质的溶解度越高，当用单组份溶剂不能满足这一要求时，可使用混合溶剂。

9、如何实现夹带剂与主萃取剂的分离

与单一组分的超临界萃取—分离过程相似，使用夹带剂的超临界萃取的分离也可通过降压、升温或恒温恒压吸附使溶质与SCF分离。只要保证降压或升温的程度足以使混溶态的SCF进入其气—液平衡区，以保证夹带剂变为液态后与萃取出的溶质在分离柱内与变成气态的主萃取溶剂分离。P92

10、按分离过程推动力类型的不同，膜分离可以分为哪些类型？

（1）以静压力差为推动力的过程：微滤、超滤、反渗透、纳滤。（2）以气体分压差为推动力的过程：气体膜分离、渗透汽化。（3）以浓度梯度差为推动力的过程——透析（4）以电位差为推动力的过程——电渗析

11、渗透汽化工艺简述

渗透汽化是一个既有质量又有热量通过膜的传递过程。离开膜的物料温度和浓度都与原加入料液不同。一般用均质膜和复合膜，起到分离作用的活性层为表面极薄的均质膜。分离机理通常用溶解—扩散模型来描述。

12、透析的基本原理 透析是穿过膜的选择扩散过程，可用于分离分子量大小不同的溶质，低于膜所截留阀值分子的物质可扩散穿过膜，高于膜截留阀值分子量的物质则被保留在半透膜的另一侧。

13、液液萃取（计算）

萃取液、萃余液 图解计算单级液液萃取的萃取剂S、E、E’、的流量、组成 图解计算多级错流、逆流的理论平衡级数 代数法计算液液萃取的萃取率

14、制药工业包括：生物制药、化学合成制药、中药制药；生物药物、化学药物与中药构成人类防病、治病的三大药源。原料药的生产包括两个阶段：第一阶段，将基本的原材料通过化学合成、微生物发酵或酶催化反应或提取而获得含有目标药物成分的混合物。第二阶段，常称为生产的下游过程，主要是采用适当的分离技术，将反应产物或中草药粗品中的药物或分纯化成为药品标准的原料药。分离操作通常分为机械分离和传质分离两大类。

15、萃取属于传质过程 浸取是中药有效成分的提取中最常用的。浸取操作的三种基本形式：单级浸取，多级错流浸取，多级逆流浸取。中药材中所含的成分：①有效成分 ②辅助成分 ③无效成分 ④组织物 浸取的目的：选择适宜的溶剂和方法，充分浸出有效成分及辅助成分，尽量减少或除去无效成分。对中药材的浸取过程：湿润、渗透、解吸、溶解及扩散、置换。

16、浸取溶剂选择的原则：①、对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量。②、与溶剂之间有足够大的沸点差，以便于采用蒸馏等方法回收利用。③、溶质在统计中的扩散系数大和粘度小。④、价廉易得，无毒，腐蚀性小。浸取辅助剂的作用：①、提高浸取溶剂的浸取效能。②、增加浸取成分在溶剂中的溶解度。③、增加制品的稳定性。④、除去或减少某些杂质。

17、浸取过程的影响因素：①、药材的粒度。②、浸取的温度。③、溶剂的用量及提取次数。④、浸取的时间。⑤、浓度差。⑥、溶剂的PH值。⑦、浸取的压力。浸出的方法：浸渍、煎煮、渗漉。

18、超声波协助浸取，基本作用机理：热学机理、机械机理、空化作用。超声波的空化作用：大能量的超声波作用在液体里，当液体处于稀疏状态时，液体将会被撕裂成很多小的空穴，这些空穴一瞬间闭合，闭合时产生高达几千大气压的瞬间压力，即称为空化效应。微波协助浸取特点：浸取速度快、溶剂消耗量小。局限性：只适用于对热稳定的产物，要求被处理的物料具有良好的吸水性。

19、萃取分离的影响因素：①、随区级的影响与选择原则。②、萃取剂与原溶剂的互溶度。③、萃取剂的物理性质。④、萃取剂的化学性质。破乳的方法：①、顶替法（加入表面活性更强的物质）②、变型法（加入想法的界面活性剂）③、反应法 ④、物理法

20、超临界流体的主要特征：①、超临界的密度接近于液体。②、超临界流体的扩散系数介于气态与液体之间，其粘度接近气体。③、当流体接近临界区时，蒸发热会急剧下降，有利于传热和节能。④、流体在其临界点附近的压力或温度的微小变化都会导致流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。

21、二氧化碳作为萃取剂，这主要是由它的如下几个优异特性决定：

① 临界温度低（31.3℃)，接近室温；该操作温度范围适合于分离热敏性物质，可防止热敏性物质的氧化和降解，使沸点高、挥发度低、易热解的物质远在其沸点之下被萃取出来。② 临界压力（7.38MPa）处于中等压力，就目前工业水平其超临界状态一般易于达到。③ 具有无毒、无味、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制、易于回收等优点。因而，SC-CO2 萃取无溶剂残留问题，属于环境无害工艺。故SC-CO2萃取技术被广泛用于对药物、食品等天然产品的提取和纯化研究方面。④ SC-CO2还具有抗氧化灭菌作用，有利于保证和提高天然物产品的质量。

22、结晶过程的特点

1)能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中形成纯净的晶体。有时用其他方法难以分离的混合物系，采用结晶分离更为有效。如同分异构体混合物、共沸物系、热敏性物系等。

2)固体产品有特定的晶体结构和形态(如晶形、粒度分布等)3)能量消耗少，操作温度低，对设备材质要求不高，三废排放少，有利于环境保护。

4)结晶产品包装、运输、储存或使用都很方便。

23、降低膜的污染和劣化的方法

1)预处理法：有热处理、调节pH值、加螯合剂(EDTA等)、氯化、活性炭吸附、化学净化、预微滤和预超滤等。

2)操作方式优化：膜污染的防治及渗透通量的强化可通过操作方式的优化来实现，3)膜组件结构优化：膜分离过程设计中，膜组件内流体力学条件的优化，即预选择料液操作流速和膜渗透通量，并考虑到所需动力，是确定最佳操作条件的关键。

4）膜组件清洗：膜的清洗方法有水力清洗、机械清洗、化学清洗和电清洗四种。

24、反胶团萃取的萃取原理：反胶团萃取的本质仍然是液-液有机溶剂萃取。反胶团萃取利用表面活性剂在有机溶剂中形成反胶团，从而在有机相中形成分散的亲水微环境，使生物分子在有机相（萃取相）内存在于反胶团的亲水微环境中。

25、浓差极化：在膜分离操作中，溶质均被透过液传送到膜表面上，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高，这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象。

26、凝胶极化：膜表面附近浓度升高，增大膜两侧的渗透压差，使有效压差减小，透过通量降低。当膜表面附近的浓度超过溶质的溶解度时，溶质会析出，形成凝胶层的现象。

27、反渗透 ：反渗透过程就是在压力的推动下，借助于半透膜的截留作用，将溶液中的溶剂与溶质分离开来。反渗透现象:若在盐溶液的液面上方施加一个大于渗透压的压力，则水将由盐溶液侧经半透膜向纯水侧流动的现象。

28、电渗析：利用待分离分子的荷点性质和分子大小的差别，以外电场电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作.29、离子交换：能够解离的不溶性固体物质在与溶液中的离子发生离子交换反应。利用离子交换剂与不同离子结合力的强弱，将某些离子从水溶液中分离出来，或者使不同的离子得到分离。

30、均相初级成核：洁净的过饱和溶液进入介稳区时，还不能自发地产生晶核，只有进入不稳区后，溶液才能自发地产生晶核。这种在均相过饱和溶液中自发产生晶核的过程。

31、剪应力成核：当过饱和溶液以较大的流速流过正在生长中的晶体表面时，在流体边界层存在的剪应力能将一些附着于晶体之上的粒子扫落，而成为新的晶核。

32、接触成核：当晶体与其他固体物接触时所产生的晶体表面的碎粒。在过饱和溶液中，晶体只要与固体物进行能量很低的接触，就会产生大量的微粒。

33、二次成核：在已有晶体的条件下产生晶核的过程。二次成核的机理主要有流体剪应力成核和接触成核。

选择

超滤膜通常不以其孔径大小作为指标，而以截留分子量作为指标。所谓“分子量截留值” 是指阻留率达(B)的最小被截留物质的分子量。

A 80%以上 B90%以上 C 70%以上 D 95%以上

在凝胶过滤（分离范围是5000 400000)中，下列哪种蛋白质最先被洗脱下来（B）

A.细胞色素 C(13370)B.肌球蛋白（400000)C.过氧化氢酶（247500)D.血清清蛋白（68500)E.肌红蛋白（16900)“类似物容易吸附类似物”的原则，一般极性吸附剂适宜于从何种溶剂中吸附极性物质(B)A.极性溶剂 B.非极性溶剂 C.水 D.溶剂

HPLC 是哪种色谱的简称（C)。

A.离子交换色谱 B.气相色谱 C.高效液相色谱 D.凝胶色谱

洗脱体积是（C)。

A.凝胶颗粒之间空隙的总体积 B、溶质进入凝胶内部的体积 C、与该溶质保留时间相对应的流动相体积 D、溶质从柱中流出时所用的流动相体积 分子筛层析纯化酶是根据(C)进行纯化。

A.根据酶分子电荷性质的纯化方法 B.调节酶溶解度的方法 C.根据酶分子大小、形状不同的纯化方法 D.根据酶分子专一性结合的纯化方法 用于蛋白质分离过程中的脱盐和更换缓冲液的色谱是（C)A.离子交换色谱 B.亲和色谱 C.凝胶过滤色谱 D.反相色谱 用活性炭色谱分离糖类化合物时，所选用的洗脱剂顺序为（D)A、先用乙醇洗脱，然后再用水洗脱 B、用甲醇、乙醇等有机溶剂洗脱 C、先用乙醇洗脱，再用其他有机溶剂洗脱 D、先用水洗脱，然后再用不同浓度乙醇洗脱 微滤膜所截留的颗粒直径为（A)A 0.02/10nm B 0.001/0.02nm C<2nm D < lnm 下列哪一项不是阳离子交换树脂（D)A 氢型 B 钠型 C 铵型 D 羟型

适合于亲脂性物质的分离的吸附剂是（B)。

A.活性炭 B.氧化铝 C.硅胶 D.磷酸鹆

气相色谱柱主要有（C)。

A 填充柱 B 毛细管柱 C A或B D A 或 B 及其他

关于分配柱层析的基本操作错误（D)A 装柱分干法和湿法两种 B 分配柱层析法使用两种溶剂，事先必须先使这两个相互相饱和 C 用硅藻土为载体，需分批小量地倒入柱中，用一端是平盘的棒把硅藻压紧压平D 分配柱层析适用于分离极性比较小、在有机溶剂中溶解度大的成分,或极性很相似的成分。

在酸性条件下用下列哪种树脂吸附氨基酸有较大的交换容量()A.羟型阴 B.氯型阴 C.氢型阳 D.钠型阳

超临界流体萃取法适用于提取（B)A、极性大的成分 B、极性小的成分 C、离子型化合物

D、能气化的成分 E、亲水性成分

分离纯化早期，由于提取液中成分复杂，目的物浓度稀，因而易采用(A)A、分离量大分辨率低的方法 B、分离量小分辨率低的方法 C、分离量小分辨率高的方法 D、各种方法都试验一下，根据试验结果确定 蛋白质类物质的分离纯化往往是多步骤的，其前期处理手段多采用下列哪类的方法。(B)A.分辨率髙 B.负载量大 C.操作简便 D.价廉

在选用凝胶层析柱时，为了提髙分辨率，宜选用的层析柱是（A)A、粗且长的 B、粗且短的 C、细且长的 D、细且短的

在萃取液用量相同的条件下，下列哪种萃取方式的理论收率最高()A.单级萃取 B.三级错 流萃取 C.三级逆流萃取 D.二级逆流萃取 磺酸型阳离子交换树脂可用于分离（E)A、强心苷 B、有机酸 C、醌类 D、苯丙素 E、生物碱

不能用于糖类提取后的分离纯化的方法是（B)A、活性炭柱色谱法 B、酸碱溶剂法 C、凝胶色谱法

D、分级沉淀法 E、大孔树脂色谱法

用大孔树脂分离苷类常用的洗脱剂是（B)A、水 B、含水醇 C、正丁醇 D、乙醚 E、氯 仿

综合

1.区分渗透与反渗透

答：渗透是由于存在化学势存在梯度而引起的自发扩散现象。因此，通常情况下，?其结果是水从纯水一侧透过半透膜向溶液侧渗透，使后者的液位抬高。如果在溶液一侧施加压力i，外界力做功使溶液中水的化学势升高，则纯水通过膜的渗透就会逐渐减小，并最终停止，此时的压力差就是溶液的渗透压。水将从溶液一侧向纯水一侧移动，此种渗透称之为反渗透。2.简述过饱和溶液形成的方法？

答：（1)热饱和溶液冷却（等溶剂结晶）适用于溶解度随温度升高而增加的体系；同时，溶解度随温度变化的幅度要适中；(2)部分溶剂蒸发法（等温结晶法）适用于溶解度随温度降低变化不大的体系，或随温度升高溶解度降低的体系；(3)真空蒸发冷却法 使溶剂在真空下迅速蒸发，并结合绝热冷却，是结合冷却和部分溶剂蒸发两种方法的一种结晶方法；(4)化学反应结晶 加入反应剂产生新物质，当该新物质的溶解度超过饱和溶解度时，即有晶体析出。3.简述结晶过程中晶体形成的条件？

答：结晶过程包括过饱和溶液的形成、晶核的形成及晶体的生长三个过程，其中溶液达到过饱和状态是结晶的前提，过饱和度是结晶的 推动力。4.简述凝胶色谱的分离原理？

答：凝胶排阻色谱的分离介质（填料）具有均匀的网格结构，其分离原理是具有不同分子量的溶质分 子，在流经柱床是，由于大分子难以进入凝胶内部，而从凝胶颗粒之间流出，保留时间短；而小分子溶质可以进入凝胶内部，由于凝胶 多孔结构的阻滞作用，流经体积变大，保留时间延长。这样，分子量不同的溶质分子得以分离。

5.膜分离过程中，有那些原因会造成膜污染，如何处理？

答：（1）膜污染主要有两种情况：一是附着层被滤饼、有机物凝胶、无机物水垢胶体物质或微生物等吸附于表面；另一种是料液中溶质 结晶或沉淀造成堵塞。（3 分）(2)膜污染是可以预防或减轻的，措施包括料液预处理、膜性质的改善、操作条件改变等方式。（2 分）(3)膜污染所引起的通量衰减往往是不可逆的，只能通过清洗的处理方式消除，包括物理方法冲洗和化学药品溶液清洗等。（2 分）

第三篇：制药分离工程

第一章 绪论

1.举例说明制药分离工程原理与分类。

答：原理：利用待分离的物质中的有效活性成分与共存杂质之间在物质、化学及生物学性质上的差异进行分离 分类：（1）机械分离：过滤，重力沉降，离心分离，旋风分离和静电除光等；

（2）传质分离：①速度分离工程：

1、膜分离：超滤；

2、场分离：电泳。

②平衡分离工程：

1、气体传质过程：吸收气体的增湿与减湿；

2、气液传质过程：精馏；

3、液液传质过程：液液萃取；

4、液固传质过程：浸取；

5、气固传质过程：固体干燥。2.工业上常用的传质分离过程包括？举例说明它们的特点。答：（1）平衡分离过程：借助分离媒介（如热能，溶剂或吸附剂）使均相混合物系变为两系统，再以混合物中各组分在处于平衡的两相中分配关系的差异为依据而实现分离。其传质推动力为偏离平衡态的浓度差。

（2）速率分离：在某种推动力（如浓度差，压力差，温度差，电位梯度和磁场梯度等）作用下，有时在选择性透过膜的配合下，利用更组分扩散速率的差异实现组分的分离。这类过程的特点是所处理的物料盒产品通常属于同一相态，仅有组成差别。

第二章 固液萃取

1．试结合固液提取速率公式说明提高固液提取速率的措施包括哪些？ 答：速率方程J=[1/(k-1+L/D)](C1-C3)=K*△C

浸出的总传质系数：K=1/(k-1+L/D)

措施（1）药材的粒度：药材粉碎细些，与浸取的溶剂的接触面愈大，扩散面愈大，故扩散速率越快，浸出的效果愈好；

（2）浸取温度：温度的升高能使植物组织软化，促进膨胀，增加可溶性成分的溶解和扩散速率，促进有效成分的浸出；

（3）浸取的时间：浸取时间与浸取量程正比；

（4）浓度差：浓度差越大，浸取速率越快，适当地运用和扩大浸取过程的浓度差，有助于加速浸取过程和提高浸取速率；

（5）浸取的压力：适当提高浸取压力会加速浸润过程，提高提取速率。2.选择浸取溶剂的基本原则有哪些？试对常用的水和乙醇溶剂的适用范围进行说明。答：基本原则：（1）对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量；

（2）与溶剂之间有足够大的沸点差，以便于采取蒸馏等方法回收利用；

（3）溶质在溶剂中的扩散系数大和粘度小；

（4）价廉易得，无毒，腐蚀性小等。

适用范围：水作为有机溶剂经济易得，而且极性大，溶解范围广。药材中的生物碱盐类，苷，苦味质。有机酸盐，鞣质、蛋白质、糖、树胺、色毒、多糖类（果胶、黏液质、菊糖、淀粉等）以及酶和少量的挥发油都能被水浸出；

乙醇是一种半极性溶剂。由于乙醇溶解性能介于极性与非极性之间。所以乙醇能溶解水中溶解的某些成分，同时也能溶解非极性溶剂所能溶解的一些成分，只是溶解度不同。例如：乙醇含量在90%以上时，适于浸取挥发油，有机酸，树脂，叶绿素等；乙醇含量在50%~70%时，适用于浸取生物碱，苷类等；乙醇含量在50%以下时，适于浸取苦味质，蒽醌类化合物等。3.简述超声协助浸取的作用原理及影响因素。

答：作用原理：超声波热学机理，超声波机械机制，超声波空化作用；

影响因素：超声波的频率、强度、溶剂（张力、粘度、蒸汽压）。系统静压及液体中气体种类及含量等。

4.简述微波协助的作用原理及影响因素。

答：作用原理：一方面是利用微波透过萃取剂达到物料内部，由于物料腺细胞系统含水量高，水分子吸收微波能产生大量的热量，所以能加速被加热时细胞内温度迅速升高，液态水气化产生的压力将细胞膜和细胞壁冲破。形成微小的孔洞，进一步加热导致细胞内部和细胞壁水分减少，细胞收缩，表面出现裂纹孔洞或裂纹的存在使胞外溶剂容易进入细胞中，固体表面的液膜通常是由极性强的萃取剂所组成的，在微波辐射作用下，强极性分子将瞬时极化并以2.45*109次/s的速度做极性变性运动，这就可能对液膜产生一定的微观“扰动”影响，使附在固相周围的液膜变薄，溶剂与溶质之间的结合力受到一定程度的削弱，从而使固液浸取的扩散过程所受到的阻力减小。

影响因素：萃取剂的选择；Ph值得影响；物料中水含量的影响；微波剂量；萃取时间；基本物质。

第三章 液液萃取

1.固液浸取与液液萃取各有何特点？在操作过程中的影响因素有何相同与不同点？ 答：（1）特点：固液浸取以液态溶剂为萃取剂，被处理的原料为固体，利用混合物在溶剂中溶解度的差异分离物质；液液萃取以液态溶剂为萃取剂，被处理的原料为液体，利用溶质在两个相之间的不同分配实现分离；

（2）相同点：都需考虑操作温度，Ph，反应时间

不同点：固液浸取还需考虑：药材的粒度，溶剂及用量及提取次数，浓度差，浸取压力；

液液萃取需考虑：萃取剂的选择，原溶剂的条件，盐析，带溶剂，乳化和破乳。

2.试给出分配系数与选择性系数β的定义。答：分配系数kA表示原料液中加入萃取剂后形成平衡的两个液相，溶质A在萃取相E与萃余相R中的分配关系。kA=A在E中的浓度/ A在E中的浓度=yA/xA。

选择性系数β表示萃取剂的选择性 β= kA/kB=溶质A在E,R相中的分配系数/稀释剂B在E,R相中的分配系数。

3.在液液萃取过程，选择萃取剂的理论依据和基本原则有哪些？ 答：理论依据：溶质在两个液相之间的不同分配。

基本原则：①萃取剂的选择性与选择性系数；②萃取剂与原溶剂的互溶度；

③萃取剂的物理性质；

④萃取剂的化学性质；

⑤萃取剂的回收；

⑥萃取剂的价格，对设备腐蚀性小和安全性好。

4.给出液泛的定义，如何避免液泛？

答：定义：分散相和连续相在萃取塔内做逆向流动时，两相之间的流动阻力随两相流速的增加而增加，当流速增加到一定程度时，两流体相互之间会产生严重夹带而造成的液体倒流现象。

避免方法：①控制适当的液气比；②控制适当的负荷；③保证液体清洁，不易发泡；④保证塔板清洁无垢。

5.给出液体返混的定义，如何避免返混？

答；定义：塔内有一部分液体的流动滞后于主体流动，或者向相反方向运动，或者产生不规则的漩涡运动。

避免方法：①减小液体与塔壁之间的摩擦，增大靠近塔壁连续相液体的流速；②使分散相液滴大小均匀；③避免塔内产生局部漩涡运动。

第四章 超临界流体萃取

3.试对超临界萃取中夹带剂的作用机理，优点和问题进行讨论。

答：作用机理：①溶剂的密度；②溶剂与夹带剂分子间的相互作用。

优点：①可大大增加被分离组分在超临界流体中的溶解度；

②在加入与溶质起特定作用的适宜夹带剂时，可使该溶剂的选择性（或分离因子）大大提高。

问题：①萃取段需要夹带剂与溶质的相互作用能改善溶质的溶解度和选择性；

②溶剂分离段，夹带剂与超临界溶剂应能较易分离，同时夹带剂应与目标产物也能容易分离；

③在食品，医药工业中应用还应考虑夹带剂的毒性等问题，使用的夹带剂不能对原料和物品造成污染。

4.试对超临界萃取应用于天然产物和中药有效成分提取的优势与局限性进行评价。答：优势：①萃取能力高；②操作参数易于控制；③溶剂可循环使用（回收方便）；④特别适于热敏性物质，且能实现无溶剂残留；⑤反应时间快，周期短；⑥流程简单，操作方便。

局限性：①投资较大，对工作人员素质要求较高，因而投资风险大；

②主要适用于高附加值，热阻性成分的萃取分离；

③天然产物组分复杂，近似组分多，单独使用超临界萃取技术满足不了对产品纯度的要求，常与其他先进技术结合。

5.影响超临界萃取传质速率的因素有哪些？

答：①萃取温度；②萃取压力；③萃取时间；④溶剂流速；⑤溶剂与物料的流量比等。

第四篇：中药制药工程思考题

中药制药工程思考题：

1、什么是中药工程？

中药工程是运用化学、物理方法或手段来研究中草药的加工和制造过程，使此过程能产生一种新的药物剂型和药物产品，同时研究制造（生产）过程的共同规律，摸索最佳的工艺条件、解决规模放大和大型化生产中出现的诸多工程技术问题。

2、传统的中药制药工程是怎样的？存在什么问题？

传统的中药制药工程：⑴工艺：静态提取（浸渍、煎煮、渗漉），传统浓缩，酒精沉淀，大锅收膏，托盘烘干；

⑵剂型：丸、散、膏、丹。

存在的问题：提取温度高、时间长、步骤多，热敏物质易被破坏，挥发组织易损失等。

3、中药制药工程中存在哪些化学工程问题？

⑴通过提取等工序，将药效物质从构成药材的动植物组织器官中分离出来； ⑵通过过滤等工序，将药液和药渣进行分离；

⑶通过沉淀等工序，实现细微粒子及大分子非药效物质与溶解于水或醇等溶剂中的其他成分分离；

⑷通过浓缩、干燥等工序，实现溶剂与溶质的分离。

4．研究中药提取理论意义何在？

中药提取是龙头技术，有适当的提取量为基础，量化和控制提取的过程参数。将有利于提高中药提取效率，降低能源消耗，缩短生产周期，稳定产品质量，同时也为中药提取过程和中药产品标准化，规范化，提供理论基础。

5.为什么说提取过程（浸取）是历史悠久的单元操作之一

在中药制药工业，长期以来已有的提取操作有：浸渍，煎煮，渗漉，浸煮，回流提取和循环提取等，现代中医药工业的发展，又出现了超临界二氧化碳流体萃取，微波辅助提取等高新技术。

提取过程实质上是溶质由固相传递到液相的传质过程。古代用的药材一般都是固体药材，所以需要我们对中药进行提取，把固体药物看成由可溶性（溶质）和不可溶（载体）所组成的混合物。中药提取就是把重要药材中的可溶性组分从中药的固体基块中转移到液相。从而得到含有溶质的提取液的过程。

6、植物性药材的提取过程有哪几个相互联系的阶段所组成？

植物性药材的提取过程是由湿润，渗透，解吸，溶解，扩散和置换等几个相互联系的阶段所组成。

7、详细叙述湿润、渗透阶段的过程机理？

（1）湿润：药材经干燥后，组织内的水分被蒸发，细胞逐渐萎缩，细胞液中的物质呈结

晶或无定性状态沉淀于细胞中从而使细胞内充满空气，出现空隙。当药材被

粉碎，一部分细胞可能破裂，其中所含成分可直接由溶剂浸出，并转入提取

液中。大部分细胞在粉碎后仍保持完整状态，当与溶剂接触时，先被溶剂湿

润，而后溶剂便渗透进入到细胞中。

（2）渗透：由于植物组织内部有大量毛细管的缘故。溶剂可以沿着毛细管渗入到植物的组织内，将植物细胞和其他间隙充满。毛细管被溶剂所充满的时间与毛细管的半径，毛细管的长度，毛细管的内压力等有关。一般来说，毛细管的半径

越小，毛细管越长，毛细管内的压力越大，溶剂渗透的阻力就越大，溶剂充

满毛细管的时间越长。以至于提取的速率变慢，提取的效果变差。

8、什么叫平衡级或理论级？

中药提取过程中处于平衡状态时的级数称为平衡级或者理论级。

9、为什么说提取过程中很少能达到真正的平衡？

在固液两相接触时间不足而未达到平衡或溶质有吸附的情况下，则底流夜的溶质浓度将大于溢流夜的溶质浓度。L’必定在L的右边。大多数的中药提取过程中，溶质在药材内部的扩散速率比外部的扩散速率要小，所以很少达到真正的平衡。

10、提取过程的操作方法有哪3种基本形式？

单级提取，多级错流提取，多级逆流提取

11、试叙述多级错流提取过程的原理？

经过一次提取后的底流L1又与新鲜溶剂接触，进行第二次提取，这样重复进行的操作为多级错流提取。

12、影响中药提取速率和效率的因素有哪些？

溶剂的性质，药材的性质（表面状态，粒度等），提取温度，提取压力，溶液浓度差，固液两相的相对运动速度等

13、什么是亲水性有机溶剂？哪些有机溶剂属于这类？有什么特点？

（1）亲水性有机溶剂：一般是指极性较大与水能互溶的有机溶剂

（2）乙醇，甲醇，丙酮等

（3）特点：溶解性能较好，对中药材（主要对植物性药材）细胞的穿透能力也较强

14、什么是亲脂性有机溶剂？哪些有机溶剂属于这类？有什么特点？

（1）亲脂性有机溶剂：一般是指与水不能互溶的有机溶剂

（2）石油醚，苯，乙醚，氯仿，醋酸乙酯，二氯乙烷

（3）优点：选择性强，提取的亲脂性成分较纯，不能或不易提取亲水性杂质。

缺点：大多数容易燃烧，一般具有毒性，价格较贵，对提取设备要求高，深入药

材细胞组织的能力较弱，往往需要进行长时间反复的提取。

15、中药提取过程中常用的溶剂有哪几种（举出4~5种）？

水，乙醇，丙酮，乙醚，石油醚，氯仿

16、什么是提取辅助剂？常用的辅助剂有哪几种？

提取辅助剂是指特意加入提取溶剂中以增加提取效能，增加被提取成分的溶解度，增加中药制品的稳定性以及除去或减少提取过程中的某些杂质的某种特定助剂。

17、中药常规的提取方法有哪几种？

浸渍法，煎煮法，渗漉法，水蒸气蒸馏法，连续回流提取法等

18、什么是中药提取过程的强化？

提取过程中的强化常常通过附加外力来加以实现，如提高提取温度或压力，加大提取过程的平均浓度差，给提取过程施加能量（电场，电磁场，微波，超声波等），增加药材的粒度等措施均可加速提取过程

19、中药提取过程的强化方法有哪几种？

流化床强化提取，挤压强化提取，电磁场强化提取，电磁振动强化提取，脉冲强化提取，超声波强化提取，微波辅助提取，生物酶解提取

20、简单描述超声波强化提取过程原理？

超声波强化提取是利用超声波所具有的机械效应，空化效应及热效应，通过增大介质分子的运动速度，增大介质的穿透力来强化提取过程，提高对中药有效成分的提取效率。

21、何为动态提取？动态提取有哪几种形式？中药动态提取有哪些优点？为什么？

（1）动态提取工艺的是在增加药材比表面积的情况下，利用机械手段，采用强制循环方式，以增加固-液相接触。

（2）动态提取方式主要有由上至下强制循环顺流式和由下至上强制循环逆流式。

（3）特点：1）提取温度较低，用水提取温度保持亚沸状态（90±5）℃。避免温度过高

有用成分的破坏，同时也部分减少了无用成分如淀粉、胶质类成分的溶出。2）溶剂在动态下提取增加了药材成分的溶解、溶出速度，缩短了时间，减少了溶剂用量，提高了浸出效果。3）有效的利用设备，使设备体积减小。4）可连续化生产，便于自动控制。5）改善了工作环境，节约了能源。

22、提取罐为什么要制成倒锥形？它比传统的多功能提取罐有哪些好处？

（1）加料和卸渣十分方便，药渣不会在灌底发生架桥阻塞，无需进行人工排渣，工人

劳动强度大大降低，同时也提高了生产效率。

（2）特点：上口小下口大，锥度4-8度，也可以设计为封头顶，加设料斗，侧向环形

过滤网，过滤面积大大增大，滤网设置在罐体的侧向，可减少药渣对滤网的静压，延长了滤网的使用周期。

23、超临界流体是一种怎样的流体？

超临界流体是指物质所处的温度和压力分别超过其临界温度和临界压力的流体。

24、超临界流体萃取为什么都选用CO2?

二氧化碳具有无毒，无臭，不燃和廉价等优点，临界温度31.04度，临界压力7.38MPa，只需改变压力，就能够在近常温的条件下分离萃取物和溶剂二氧化碳。

超临界二氧化碳的溶解能力与温度和压力有关，并有接近液体的密度和接近气体的粘度和扩散速度等特点，故具有较大的溶解能力，较高的船只速率和较快达到平衡的能力。

25、微波辅助提取与其他提取相比有哪些优点？

时间段，节省试剂，制样精度高，回收率高

26、什么是酶解提取？

酶解提取就是对原料进行酶解处理，由于纤维素酶破坏了物质的细胞壁，使其释放出细胞内的物质，从而可以使得物质提取物的产率大幅度提高，提高欲提取物质的提取率。

27、什么叫蒸发过程？

在中药制药工业等众多的行业中，通常要遇到将溶液蒸浓的工业操作。这种借加热作用使溶液中一部分溶剂汽化因而获得浓缩的过程称为蒸发。

28、进行蒸发的必备条件是什么？

进行蒸发的必要条件是热能的不断供给和所产生的蒸汽的不断排除。

29、蒸发设备分类有哪几种？

夹套，蛇管，直管，加热室在内或在外

30、什么是降膜式蒸发器？它是怎样加工的？液体成膜关键在什么地方？

（1）物料由加热室顶部加入，经液体分布器分布后呈膜状向下流动。

（2）在管内被加热汽化，被汽化的蒸气与液体一起由加热器下端引出，汽液分离

（3）设计液体分布器。

31、蒸发设备选型时工艺方面要考虑哪些因素？

⑴尽量保证较大的传热系数

⑵要适合溶液的一些特性，如µ，起泡性、热敏性、S随T变化的特性及腐蚀性；⑶能完善的分离泡沫

⑷尽量减少温差损失

⑸尽量减慢传热面上污垢的生成速度

⑹能排出溶液在蒸发过程中所析出的结晶体

⑺能方便的清晰传热面。

32、蒸发器的选择要注意哪些物料特性？

物料特性：浓缩液的结垢性；黏度；热敏性；有无结晶析出；发泡性；腐蚀性等。

33、什么叫双效蒸发？

蒸发过程中不仅利用生蒸汽，还利用二次蒸汽进行二次蒸发浓缩的操作过程。

34、蒸发与干燥的区别在哪里？

（1）干燥过程是一个很重要的环节，中药提取后得到的浓缩液，通过干燥才能得到固体物质或固体粉粒，是指从物料中去除相对少量的水分，在干燥过程中通常是以蒸汽状态由空气带走的。

（2）蒸发过程是指从物料中去除相对大量的水分，在蒸发过程中水以纯水蒸汽的状态除去。

35、干燥方法有哪几种类型？

机械方法，自然烦躁，吸湿剂干燥，加热干燥

36、干燥过程的热传递方式有哪几种？

传导干燥，对流干燥，辐射干燥，介电热干燥，其中有两种或三种方式组成的联合干燥。

37、进行干燥操作的必要条件是什么？

进行干燥的必要条件是被干燥物料表面所产生水汽（或其他蒸汽）的压力pw必须大于干燥介质中水汽（或其他蒸汽）的分压p。两者的压差越大，干燥过程进行得越快。

38、什么是相对湿度？

在一定的总压下，湿空气中水蒸汽分压与同一温度下的水饱和蒸气压之比

39、干球温度指的是什么温度？

用普通温度计测得的湿空气温度为其真实温度。为与湿球温度对应，称为干球温度

40、描述湿空气的3个温度大小关系？

饱和湿空气t=tw=td

不饱和湿空气t>tw>td

其中td是露点温度，tw是湿球温度

什么是干燥速率

干燥速率是指单位时间内在单位干燥面积上汽化的水分质量。

什么是临界点，临界点处的湿含量对干燥过程有什么重要意义

1）有恒速干燥阶段转入降速干燥阶段的转折点称为临界点

2）临界湿含量越大，越早转入降速干燥阶段，在相同干燥任务下所需要的干燥时间就越长。确定临界湿含量的值，不仅对于计算干燥速率和干燥时间是十分必要的，而且由于影响两个阶段的干燥速率的因素不同，确定其值对于如何强化具体的干燥过程也有重要的意义。45 什么是干燥时间

在恒定干燥条件下，物料从最初含水量干燥至最终含水量所需要的时间。

什么样的情况是降速干燥阶段

随着物料内部含水量的减少，水分由物料内部向表面传递的速率慢慢下降，因而干燥速率也越来越低。这个阶段称为降速干燥阶段。在此阶段中，干燥速率主要决定于物料本身的结构，形状和大小等，与空气的性质关系不大。

箱式干燥器内气体流动的方式有哪几种

平行流式，穿流式，真空式，洞道式

喷雾干燥塔是如何进行工作的由送风机将通过初效过滤器后的空气送至中效，高效过滤器，再通过蒸气加热器和电加热器将净化的空气加热后，有干燥器底部的热风分配器进入装置内，通过热风分配器的热空气均匀进入干燥塔并呈螺旋转动的运动状态。同时由供料输送泵将物料送至干燥器顶部的雾化器，物料被雾化成极小的雾状液滴，使物料和热空气在干燥塔板内充分的接触，水分迅速蒸发，并在极短的时间内将物料干燥成产品，成品粉料经旋风分离器分离后，通过出料装置

收集袋装。湿空气则由引风机引入湿式除尘器后排出。

49喷雾干燥塔塔外壁进行风冷却，塔内进行冷风吹扫的目的是什么

（1）塔外壁进行风冷却的目的是为了防止某些中药在塔内空气中干燥后，由于软化点较低，一旦落到与塔内温度相近的塔壁上，就会因软化而造成严重的粘壁现象，破坏干燥过程的进行。若塔壁温度能低于塔内温度，干燥后的中药粉粒就不会产生碰壁就马上软化，如能设法将其立即移除，就可防止粘壁现象产生。

（2）冷风吹扫即由塔底设置一根贴近塔壁并延伸至塔顶的管道，使其能沿塔壁循环旋转，管道贴近避免均匀地开有小孔，干燥的冷空气通过管道有小孔射出，吹向停留在塔壁上的粉粒，这样冷风能改善粉粒的软化性能，同时又依靠冷风的冲击力将停留在塔壁上的粉粒向扫地一样吹扫下来，解决了某些中药物料不能喷雾干燥的问题。

为什么要设置冷风输送装置？冷冻机除了冷却空气之外还有什么作用？

（1）设置冷风输送装置是为了在冷风吹扫的过程中，被干燥的产物的温度可冷却至常温或更低一点，同时也能进一步除去一部分水分，可有效地保证这部分软化点较低的中药物料在完成喷雾干燥后能得到输送的不结块的分离状产品。

（2）净化干燥冷空气，进一步除去水分

第五篇：制药分离工程考试题目

制药工业包括：生物制药、化学合成制药、中药制药；生物药物、化学药物与中药构成人类防病、治病的三大药源。原料药的生产包括两个阶段：第一阶段，将基本的原材料通过化学合成、微生物发酵或酶催化反应或提取而获得含有目标药物成分的混合物。第二阶段，常称为生产的下游过程，主要是采用适当的分离技术，将反应产物或中草药粗品中的药物或分纯化成为药品标准的原料药。分离操作通常分为机械分离和传质分离两大类。

萃取属于传质过程

浸取是中药有效成分的提取中最常用的。浸取操作的三种基本形式：单级浸取，多级错流浸取，多级逆流浸取。中药材中所含的成分：①有效成分 ②辅助成分 ③无效成分 ④组织物 浸取的目的：选择适宜的溶剂和方法，充分浸出有效成分及辅助成分，尽量减少或除去无效成分。对中药材的浸取过程：湿润、渗透、解吸、溶解及扩散、置换。浸取溶剂选择的原则：①、对溶质的溶解度足够大，以节省溶剂用量。②、与溶剂之间有足够大的沸点差，以便于采用蒸馏等方法回收利用。③、溶质在统计中的扩散系数大和粘度小。④、价廉易得，无毒，腐蚀性小。浸取辅助剂的作用：①、提高浸取溶剂的浸取效能。②、增加浸取成分在溶剂中的溶解度。③、增加制品的稳定性。④、除去或减少某些杂质。浸取过程的影响因素：①、药材的粒度。②、浸取的温度。③、溶剂的用量及提取次数。④、浸取的时间。⑤、浓度差。⑥、溶剂的PH值。⑦、浸取的压力。浸出的方法：浸渍、煎煮、渗漉。超声波协助浸取，基本作用机理：热学机理、机械机理、空化作用。超声波的空化作用：大能量的超声波作用在液体里，当液体处于稀疏状态时，液体将会被撕裂成很多小的空穴，这些空穴一瞬间闭合，闭合时产生高达几千大气压的瞬间压力，即称为空化效应。微波协助浸取特点：浸取速度快、溶剂消耗量小。局限性：只适用于对热稳定的产物，要求被处理的物料具有良好的吸水性。萃取分离的影响因素：①、随区级的影响与选择原则。②、萃取剂与原溶剂的互溶度。③、萃取剂的物理性质。④、萃取剂的化学性质。破乳的方法：①、顶替法（加入表面活性更强的物质）②、变型法（加入想法的界面活性剂）③、反应法 ④、物理法

超临界流体的主要特征：①、超临界的密度接近于液体。②、超临界流体的扩散系数介于气态与液体之间，其粘度接近气体。③、当流体接近临界区时，蒸发热会急剧下降，有利于传热和节能。④、流体在其临界点附近的压力或温度的微小变化都会导致流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。

1二氧化碳作为萃取剂，这主要是由它的如下几个优异特性决定：

① 临界温度低（Ｔc＝31.3℃)，接近室温；该操作温度范围适合于分离热敏性物质，可防止热敏性物质的氧化和降解，使沸点高、挥发度低、易热解的物质远在其沸点之下被萃取出来。② 临界压力（7.38MPa）处于中等压力，就目前工业水平其超临界状态一般易于达到。③ 具有无毒、无味、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制、易于回收等优点。因而，SC-CO2 萃取无溶剂残留问题，属于环境无害工艺。故SC-CO2萃取技术被广泛用于对药物、食品等天然产品的提取和纯化研究方面。④ SC-CO2还具有抗氧化灭菌作用，有利于保证和提高天然物产品的质量。2分子蒸馏过程的特点

分子蒸馏在极高的真空度下进行，且蒸发面与冷凝面距离很小，因此在蒸发分子由蒸发面飞射至冷凝面的进程中彼此发生碰撞几率小

2分子蒸馏过程中，蒸汽分子由蒸发面逸出后直接飞射至冷凝面上，理论上没有返回蒸发面的可能，故分子蒸馏过程为不可逆过程③分子蒸馏的分离能力不但与各组分间的相对挥发度有关，而且与各组分的分于量有关。④分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发过程，没有鼓泡、沸腾现象。3结晶过程的特点

1)能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中形成纯净的晶体。有时用其他方法难以分离的混合物系，采用结晶分离更为有效。如同分异构体混合物、共沸物系、热敏性物系等。2)固体产品有特定的晶体结构和形态(如晶形、粒度分布等)。3)能量消耗少，操作温度低，对设备材质要求不高，三废排放少，有利于环境保护。

4)结晶产品包装、运输、储存或使用都很方便。4 降低膜的污染和劣化的方法

1)预处理法 ；有热处理、调节pH值、加螯合剂(EDTA等)、氯化、活性炭吸附、化学净化、预微滤和预超滤等。

2)操作方式优化； 膜污染的防治及渗透通量的强化可通过操作方式的优化来实现，3)膜组件结构优化 ； 膜分离过程设计中，膜组件内流体力学条件的优化，即预先选择料液操作流速和膜渗透通量，并考虑到所需动力，是确定最佳操作条件的关键。膜组件清洗； 膜的清洗方法有水力清洗、机械清洗、化学清洗和电清洗四种。

1电泳是指带电荷的供试品（蛋白质、核苷酸等）在惰性支持介质中（如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等），于电场作用下向其对应得电极方向按各自的速度进行泳动，使组分分离成狭窄区带，用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。

2超声波的空化效应

当空穴闭合或微泡破裂时，会使介质局部形成几百到几千K的高温和超过数百个大气压的高压环境，并产生很大的冲击力，起到激烈搅拌的作用，同时生成大量的微泡，这些微泡又作为新的气核，使该循环能够继续下去，这就是空化效应。

3微波协助浸取的 原理

微波是一种非电离的电磁辐射,被辐射物质的极性分子在微波电磁场中可快速转向并定向排列,由此产生的撕裂和相互摩擦将引起物质发热,即将电能转化为热能,从而产生强烈的热效应。因此，微波加热过程实质上是介质分子获得微波能并转化为热能的过程。

4反胶团萃取的萃取原理：

反胶团萃取的本质仍然是液-液有机溶剂萃取。反胶团萃取利用表面活性剂在有机溶剂中形成反胶团，从而在有机相中形成分散的亲水微环境，使生物分子在有机相（萃取相）内存在于反胶团的亲水微环境中。

5高分子膜制备 L-S法（相转化法）（1）高分子材料溶于溶剂中并加入添加剂配制成膜液。（2）成型。（3）膜中的溶剂部分蒸发。（4）膜浸渍在水中。（5）膜的预压处理

6热致相分离法（1）高分子-稀释剂均相溶液的制备； 稀释剂室温下是固态或液态，常温下与高分子不溶，高温下能与高分子形成均相溶液。（2）将上述溶液制成所需要的形状（3）冷却（4）脱出稀释剂 溶剂萃取或减压蒸馏等方法（5）干燥 7浓差极化：在膜分离操作中，溶质均被透过液传送到膜表面上，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高，这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象。

8凝胶极化：膜表面附近浓度升高，增大膜两侧的渗透压差，使有效压差减小，透过通量降低。当膜表面附近的浓度超过溶质的溶解度时，溶质会析出，形成凝胶层的现象。

9反渗透 ：反渗透过程就是在压力的推动下，借助于半透膜的截留作用，将溶液中的溶剂与溶质分离开来。反渗透现象:若在盐溶液的液面上方施加一个大于渗透压的压力，则水将由盐溶液侧经半透膜向纯水侧流动的现象。

10电渗析：利用待分离分子的荷点性质和分子大小的差别，以外电场电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作.11离子交换：

能够解离的不溶性固体物质在与溶液中的离子发生离子交换反应。利用离子交换剂与不同离子结合力的强弱，将某些离子从水溶液中分离出来，或者使不同的离子得到分离。

12多效蒸发逆流加料特点：1.前后不能自动流动，需送料泵；2.无自蒸发；3.各效粘度变化不明显；4.适宜于粘度随温度和浓度变化较大的溶液的蒸发，不适用于热敏性物料的蒸发。

13热泵蒸发是指通过对二次蒸气的绝热压缩，以提高蒸气的压力，从而使蒸气的饱和温度有所提高，然后再将其引至加热室用作加热蒸气，以实现二次蒸气的再利用。

14分子蒸馏是一种在高真空条件下进行的非平衡分离的连续蒸馏过程，又称为短程蒸馏。分子蒸馏原理 分子蒸馏是依靠不同物质的分子在运动时的平均自由程的不同来实现组分分离的一种特殊液液分离技术。混合液中轻组分分子的平均自由程较大，而重组分分子的平均自由程较小。

15分子蒸馏应满足的两个条件：①轻、重分子的平均自由程必须要有差异，且差异越大越好；②蒸发面与冷凝面间距必须小于轻分子的平均自由程。

16分子蒸馏设备的组成 ： 一套完整的分子蒸馏设备主要由进料系统、分子蒸馏器、馏分收集系统、加热系统、冷却系统、真空系统和控制系统等部分组成。

17同离子效应：增加溶液中电解质的正离子（或负离子）浓度，会导致电解质溶解度的下降的现象。

18均相初级成核：洁净的过饱和溶液进入介稳区时，还不能自发地产生晶核，只有进入不稳区后，溶液才能自发地产生晶核。这种在均相过饱和溶液中自发产生晶核的过程。

19剪应力成核：当过饱和溶液以较大的流速流过正在生长中的晶体表面时，在流体边界层存在的剪应力能将一些附着于晶体之上的粒子扫落，而成为新的晶核。

20接触成核：当晶体与其他固体物接触时所产生的晶体表面的碎粒。在过饱和溶液中，晶体只要与固体物进行能量很低的接触，就会产生大量的微粒。

21二次成核：在已有晶体的条件下产生晶核的过程。二次成核的机理主要有流体剪应力成核和接触成核。