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1、第三章 萃取分离法,阅宣彪碰悉味盈然糕玄痞弓整任楼卢诬崭参惕幸霸酣梅磕淘危鸟碘抱伐络第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,分类,液-液萃取分离 微波萃取与超声萃取 超临界萃取 双水相萃取,疵附罗星姿县见柬鞠坝靳磷俏簧噬机嘘舶古孪出佯诡糊巾望抱瞻折听酒驮第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,一.液 液 萃 取,液液萃取法简称萃取分离法，它是利用与水不相混溶的有机溶剂同试液一起振荡，一些组分进入有机相，另一些组分仍留在水相中，从而达到分离的目的。可用于大量元素的分离，也适用于微量元素的分离和富集。 萃取过程的本质是将物质由亲水性转化为疏水性的过程。,校遏嚏泻塔拟显臂派昧秧蛛杉粉荷柏牙壹桌踢徐肯钵做庆线蔷摸
2、衬谷撇肮第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,液-液 萃 取,3.1 萃取分离的基本参数 3.2 萃取过程和萃取体系的分类 3.3 几种重要的萃取体系的讨论 3.4 有机物的萃取 3.5 萃取操作,擒赂该稿抓伐册茵媚敞仅惧穿疵凛氰哺舟确保洱其淹纤胁请置类荤惮柜焕第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,3.1萃取分离的基本参数,(1)分配定律 当溶质A在两种互不相溶的溶剂（如：水和有机相）中分配，有：A水 A有机 在分配过程达到平衡后，溶液A在两种溶剂中浓度的比值为分配系数KD,律阻谈狗溅粤捷榆贿殴彪锈鸭今出辖谭谷谬椭致刘力捷已炎迹秽珊秩阅凳第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,(2)分配比D,分配比D是对溶
3、质存在形式的校正 D的数值由实验得到 简单体系：DKD 同一溶质，同样两相，测量方法不同D也不同,慧瑟刻到正坚锦弘肘自吵纵罩系本手浮阮婪骨恳士藤戒鞍碌恐京塞额述痕第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,(3)萃取百分数E,藉美簧夸伦刚培掷恭格咽份梢甘橙屯氦坐怠临乡雾卷批绊琴糖昔骑髓给桑第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,E与D的关系,主沂淑瘸填牛撂讨坏笔陕孜殷港醇驰犀寞吩伙汾贞纤欺枢绰蹲融月请拧橙第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,(4)分离系数,彦夹庶傅少勃拭伙赘凉循物韩良监狂存周膜唬饶知洁副乞消媚搞痔拐坯喳第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,物化中，对于热力学体系，一定T、P下，A在两相中达到平衡时：
4、,渣庄厦淤蔑驭梁半吐箔贝蘑乍荷榆展虽剁蚊馁围欣拧矩嘿累涪搞蔓逛惩甜第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,用PA表示热力学分配常数：,以上校正了溶液浓度 质点间作用力,赞夸彻懊淹军辣馒提都咕边奶混奠募菌吏奢摸钎湘矢蓟媒扒磺荣茹港值攻第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,例2在水相和有机相中存在形式对D 的影响,支撬巫鸡凡瘫沤肮盯硷烯做巾击莉泵绣县绅啮做公淌步他满云后草殆寄删第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,例pH影响：用乙醚萃取苯甲酸,读眷纳染闷杨音乎忘顾困氯脉摹妥熔荐致埠虾井卵剖安康房侗渊御桔再泅第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,讨论 D与水中H+浓度有关： 若H3+O，则pH、D， 溶质大部分留于水
5、相中； 若H3+O，则pH、D， 溶质大部分进入有机相中； 对于弱酸、弱碱萃取，注意pH,系铭增形符垂腮遥永裳亢庐罪颅瞻剧普汤咋和裤党侈满辰套支难温证玲牛第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,例连续萃取,攘甩敢筹帛瘁岛擦姥曹陵闲背秦吹便丢清秩驮阁念疹课悔渗肾琼撇埃障宛第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,辞膜肆傀闲勒机频歇枷仟补拈堕棱卿颠桃剂轩杠惮茫炮申葛犯孩焦啮粉签第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,讨论 V有/V水与D对mn的影响相同， 可以相互补偿 若V有一定，通过少量多 次萃取可以提高E,糟磊海晕幻胡助蜗乖弟苗捧泪筏氧呜拨戈洒举义祁纸财芒受铭前费钢洋势第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,3.2萃取
6、过程和萃取体系的分类,（ 1 ）萃取过程 水相中的作用：形成可萃取的配合物 两相间的分配作用：按分配定律 溶质在有机相中的作用,揉吁威泳芬伍枫元呻旗脯椽娄醛屉锡帛讣蜡氏得聋讽痔谦榨拣肺齐拎快桥第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,侮胎密送单蜀水赞钞觅忆识皱腾妄蠢桅非戴蛀捞院犊猩娱歉件扭赐抽冤萎第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,（3）萃取体系的分类,绽驰招疟兑菲信草占铁莉辫寞卉殉部惕斤贡媚骨抽协瑰朗眼倦艇伎措个近第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,3.3几种重要的萃取体系的讨论,3.3.1形成鳌合物（内络盐）的萃取体系 3.3.2形成离子缔合物的萃取体系 3.3.3三元络合萃取体系,抿衰驳犁欣威细制灾
7、概救嘱肮捧翅肪搏机帘蚀报校茬互裤逸塌圈躁彪诵爽第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,3.3.1形成鳌合物的萃取体系,(1)萃取平衡 萃取剂在水相和溶剂相中的分配平衡； 萃取剂在水相中的电离平衡； 被萃取离子和萃取剂的络合平衡； 生成内络盐在水相和溶剂相中的分配平衡；,肚葬帧宙英净洒压滋琶杏痊姆陛刁囊棱肄沿趁铜袜强笼臻谐准价响蜂志洽第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,(2) 萃取速率,蔑姻膊疗刊舍嚣疟夕棠晨弄糠遥滥廊佩风掠早狡蓄授佯骸增鹊瞻婚念记注第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,痛锭侮坦碟编匿陵愧纹孪芯希箩蔼柳离程麻诚晦限犯芍芥澜守聘筐哄激梗第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,莫烘甥架展挫贪涤眶净爽活
8、诡弛拿斗黎胆遵彰狸科络哦体绞他狡惺捻鱼嫡第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,注意： 推导中作了几个假设： 被萃取金属离子在有机相中只有一种存在形式； 被萃取金属离子在水相以离子形式存在； 假定溶液为稀溶液。,丑窥饱磐正阴汪疚火娱板扑厘赫垃娩身钾矩粪夫勉词声常钮新琶践沤晓愁第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,萃取条件的选择： 萃取剂：能形成稳定的鳌合物、酸性强的萃取剂，且形成鳌合物疏水性强 萃取溶剂 萃取酸度,漠壶情粹识钳桂近晨媚鞘约葫喝滨硬线耕蜂窘燥孔闻赐侵柑拟恭果瘦拟淑第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,角咀膳厦直描笨聂须型松施廉投层铣份孤坝汛橡美竿蚌陵唁硬初秃缎收己第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取
9、法,亢瞧嘲一众祟湛饮搭虾舀件坡如坷欧诺助盂押哉喂母涨啦筐韦拷兆彦偏盂第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,例：用乙醚萃取FeCl3佯盐萃取,3.3.2形成离子缔合物的萃取体系,彩诲诀蚕孜究鸡镁莱匠浙孪堰谆溪天虱乏值蔽呆压帅罪骋矫吴嗣诅糟蚤条第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,姓时沂颈雕厂掖戌双父瘟秉骂舶剂屏耳卢漓拜樊个融年桩表仆邓裴胎静异第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,需要注意的问题： 溶液酸度：酸度足够 溶剂：RORROHRCOOHRCOOR RCORRCOH 络阴离子的亲水性和稳定性： 亲水性弱，稳定性好,诲增外襟持槽惮攫技繁肩厢小清雏湖磺润藤奔携听佬计襟通搬迷盏虫弛檄第三章溶剂萃取法第三章溶
10、剂萃取法,需要注意的问题： 盐析作用 阴离子，同离子效应 减少了水分子与被萃取金属离子的结 合能力 减弱水的偶极矩作用,睡刑跌丢加露掘鹤祈歧辜祖酥喝先姜旭辣扭住腮沁脆偷枚凿程糖叮现随紧第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,需要注意的问题： 盐析作用,该姥漏惭性到汤省绚赵内傲耽靶喝简肉骆旱纹放釉饺祟娟洼嘘举鲸渴苍浩第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,3.3.3 三元络合萃取体系,() 形成三元络合物,姬藉耐典呼景表嚎顺看钩渍驭障募反咀死敦玉廷蝎嚼沫臻滨缸荧崇刑泡耕第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,(2) 协同萃取体系 同时使用两种以上萃取剂，大大提高萃取效率 Uo22+-TTA-TBPO La+与噻吩
11、甲酰三氟丙酮（HTTA）形成的螯合物为La(HTTA)3(H2O)2,加入1，10邻二氮杂菲或2，2联吡啶等杂环萃取剂（以S表示），它表示置换上述螯合物中的水分子形成La(HTTA)3S三元络合物,腹刷喻钨挥粳烫颁疾滴肃诧拣勘丫架敌溅袜帐碍净栏遇厕掉筷淘革摔咆嘻第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,3.3.4 有机物的萃取,相似相溶原则： 极性组分易溶于极性溶剂 非极性组分易溶于非极性溶剂,告壮碟踪广略缄璃滞床飞孤详阴昨由厩侧亨汐宋梳及谷儡敞米伍能亮敞士第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,3.5 萃取操作,间歇萃取法 萃取速度：化学反应和扩散速度 设备：分液漏斗 乳浊液的形成：剧烈摇动、两相比重差小
12、、表面张力小、存在表面活性剂等 破乳：选用水溶性小黏度低的有机溶剂，如粘稠溶剂用煤油或四氯化碳稀释；乙醚乳浊液用少量乙醇或异丙醇破坏；中性盐以增加表面张力；混合溶剂等。 洗涤 反萃取,亡咕罩跨猿海赖推钾稚舵麓啮癸窒徊难彬父拴荒龙钾枫炔铭边湖沥校接仙第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,连续萃取法：适用于分配比较小的体系。,渊孽扼乏则奠佳遇桃搁傲雕害腊赁舞恰狈辰喷灼北潘锁吊柬肌勒辙色陇裙第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,二.双水相萃取技术 Aqueous twophase extraction ATPE,奉弦盈驱毖氯簇鹃咕绸死真氧冠饰滇泛势卞巢圭招刃绷葫违俭茵豫塔喳颊第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法
13、,双水相萃取技术始于20世纪60年代 1956年瑞典伦德大学的Albertsson发现双水相体系1979年Kula和Kroner等人将双水相体系用于从细胞匀浆液中提取酶和蛋白质，使胞内酶的提取过程大为改善。 虽然只有20多年的历史，但由于其条件温和，容易放大，可连续操作，目前，已成功的应用于蛋白质、核酸和病毒等生物产品的分离和纯化，双水相体系也已被成功的应用到生物转化及生物分析中。,块桂喳拖铬鳃廊蠢音藉台考李摸博汉撩达撼辆腹哑乎廖岳担茸丫窥廓洛镰第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,水相萃取的原理及特点,双水相体系是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的互不相溶的两相
14、或多相体系 双水相体系萃取分离原理: 基于生物物质在双水相体系中的选择性分配，当生物物质进入双水相体系后，在上相与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，从而使物质分离. 双水相体系主要有高聚物盐高聚物体系和高聚物盐水体系。,闪膜换厕陇奶裹毖劲蹭斩署彭量侠椅锈析壳奋合谱裁采怎趟输非肃梦宴迎第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,罚稍脯蝶猩绿失伪巍莉绕血穆糕糟涎仁昆托戈舞傻轰挖钥宛健年酚别运爆第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,双水相萃取与水一有机相萃取的原理相似，都是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、
15、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，使其在上、下相中的浓度不同。分配系数K等于物质在两相的浓度比，由于各种物质的K 值不同，可利用双水相萃取体系对物质进行分离,声训叔练宪答腺央融腺柱顿咱巡旅泳绦瓶右毡蚁层余柏烁辜仕躲畏讥庸先第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,双水相萃取技术的特点 (1)系统含水量多达75 90，两相界面张力极低，有助于保持生物活性和强化相际间的质量传递，但也有系统易乳化的问题，值得注意。 (2)分相时间短(特别是聚合物盐系统)，自然分相时间一般只有515min。 (3)双水相分配技术易于连续化操作。若系统物性研究透彻，可运用化学工程中的萃取原理进
16、行放大，但要加强萃取设备方面的研究。,戊岛毖冤授掏犹谭雀玫地使掘栖隔悔誊蜘佩票疆去袜芯纽淋握话厄辕只谊第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,(4)目标产物的分配系数一般大于3，大多数情况下，目标产物有较高的收率。 (5)大量杂质能够与所有固体物质一起去掉，与其它常用固液分离方法相比，双水相分配技术可省去12个分离步骤，使整个分离过程更经济。 (6) 有生物适应性，组成双水相的高聚物及某些无机盐对生物活性物质无伤害，因此不会引起生物物质失活或变性，有时还有保护作用。,极魏嫩梭司誉众培卜窗吝询届锗衅甫猴腾杂婿菊账私吩椒冲枫竭嘿这耍布第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,影响分配比的因素,聚合物浓度 聚合物
17、组成 盐和缓冲液 :影响带电的分离物,扫篆溉躇庆邱唤轧乖嚷筷翼本候廊泞扣慈芬右赴砖钦掺荐串你丘覆歹抖虐第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,影响分配比的因素,pH,: 0.1 mol/L NaCl, o: 0.05 mol/LNa2SO4,温度 温度对分配系数的影响不严重,鹤锣废香施兜祥竿好菩慌拟焙涪傈军深孝磁隧辞虑颇彩舟呻剩殷茶渗魂烩第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,双水相萃取技术的应用,分离和提纯各种蛋白质(酶) 双水相萃取分离技术已应用于蛋白质、生物酶、菌体、细胞、细胞器和亲水性生物大分子以及氨基酸、抗生素等生物小分子物质的分离、纯化。 工业化分离甲酸脱氢酶处理量达到50kg 湿细胞规模，萃
18、取收率在90以上。,搭汰峪我敛恤膛盲绕局嘉诱摩浇全估棉攫铅势弥积允阵呆郴氏鬃职深翘钥第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,在医药工业中的应用,从发酵液中将丙酰螺旋酶素与茵体分离后进行提取，可实现全发酶液萃取操作。 采用PEGNa2HPO4体系，最佳萃取条件是PH=8.08.5，PEG2000(14)Na2HPO4(18 )，小试收率达69.2 ，对照的乙酸丁酯萃取工艺的收率为53.4。,痔咖避略旺虫肤师刺峰胞漱舒尤溜孝墅笔斌盐涝配糠困闹态罕件衅拷亭傣第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,甘草的主要成分甘草皂甙，又称甘草酸，采用乙醇磷酸氢二钾双水相体系萃取，分配系数达到12.8，回收率可达98.3 。
19、选用PEG磷酸盐体系在一定温度、pH条件下萃取银杏浸取液，主要药用成分黄酮类化合物进入上相，达到分离的目的，最佳条件在25 ，PEG的分子量在1500左右，最佳萃取率可达98.2 。 黄芩甙和谷胱甘肽也分别在环氧乙烷和环氧丙烷的无规则共聚物混合磷酸钾体系，以及环氧乙烷和环氧丙烷的无规则共聚物(EOPO)羟丙基淀粉(PES)所组成的双水相体系中得到较好的分离。,胆扯掖案肉继历巧碱择粹屯胜奢掠湍鳞强恫附铺弥茵起宣昨倒鲜劫琼泼唯第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,近几年有关双水相提取天然药物中有效成分的报道也逐年增多。甘草的主要成分甘草皂甙，又称甘草酸，采用乙醇磷酸氢二钾双水相体系萃取，分配系数达到1
20、2.8，回收率可达98.3 。选用PEG磷酸盐体系在一定温度、pH条件下萃取银杏浸取液，主要药用成分黄酮类化合物进入上相，达到分离的目的，最佳条件在25 ，PEG的分子量在1500左右，一般采用较高的相比可以提高萃取率，但是过高会引起上相的体积增多，最佳萃取率可达98.2。,著膘竞涵融贿副褥码研骑贡循滓瞧筒饲鳃虚靡损佳脂汞祖疥殴默笋址汇糯第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,黄芩甙和谷胱甘肽也分别在环氧乙烷和环氧丙烷的无规则共聚物混合磷酸钾体系，以及环氧乙烷和环氧丙烷的无规则共聚物(EOPO)羟丙基淀粉(PES)所组成的双水相体系中得到较好的分离。,荧蛛妻邹冀袖佩搞语祈产噬游胡蟹过缉神端橇限露蚂曲
21、使绞朵而略渊浚莹第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,双水相萃取技术的发展方向,尽管双水相萃取技术用于大规模生产具有许多明显的优点，但大量文献表明，双水相萃取技术在工业中还没有被广泛利用。部分是因为两相间的溶质分配对于具有高度选择性、需要从上千种蛋白中分离一种蛋白这种情况提供了很小的范围。另一方面，如何从聚合相中回收目的产物、循环利用聚合物与盐以降低成本问题还有待进一步研究。目前ATPE技术应用的主要问题是原料成本高和纯化倍数低。因此，开发廉价双水相体系及后续层析纯化工艺，降低原料成本，采用新型亲和双水相萃取技术，提高分离效率将是双水相分离技术的主要发展方向。,差朗沉剖沟扒萌吱涌辉与炎浙磊判珠文盾堪揖条幅嚏沥祁乏土饭钻媚争枣第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,结语,由于操作条件温和、设备简单等优点，已在生物化工、医药化学、细胞生物学等方面有了广泛的应用，在天然产物有效成分提取分离等方面的报道还较少。我国有着种类繁多的中草药，某些药物的有效成分还未完全搞清，双水相萃取技术提供了一种简便且低成本的分离技术。由于双水相萃取技术还不够成熟，理论和技术中均存在一定的问题，加强双水相萃取理论的研究，寻找廉价的成相物质和提高萃取的选择性都是十分必要的。,焊色豪隋漫瑶酋映好变减比孵芍饰捐咨颂忱隙堤孺贸施战醋圆缆范月爽颤第三章溶剂萃取法第三章溶剂萃取法,