製藥分離工程
製藥分離工程
《製藥分離工程》是教育部立項的普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。適用於製藥工程專業本科教學。製藥分離過程主要是利用待分離物系中的有效活性成分與共存雜質之間在物理、化學及生物學性質上的差異進行分離，是製藥工業產品產業化的關鍵環節。
《製藥分離工程》主要介紹製藥工程領域常用分離技術及發展的新型分離技術的原理、方法、工藝計算及其應用。《製藥分離工程》共15章，主要包括：緒論，固液萃取（浸取），液液萃取，超臨界流體萃取，反膠團萃取與雙水相萃取，非均相分離，精餾技術，膜分離，吸附，離子交換，色譜分離過程，結晶過程，電泳技術，手性分離，乾燥和造粒。書後列有習題供學生複習。
為方便教學，《製藥分離工程》配有教學課件。
第1章 緒論1
1.1 製藥工業1
1.1.1 生物製藥1
1.1.2 化學製藥2
1.1.3 中藥製藥3
1.2 製藥分離技術4
1.2.1 製藥分離技術的作用4
1.2.2 製藥分離原理與分類5
1.2.3 製藥分離技術的進展6
參考文獻8
第2章 固液萃取（浸取）9
2.1 概述9
2.2 浸取過程的基本原理9
2.2.1 藥材有效成分的浸取過程9
2.2.2 費克定律與浸取速率方程10
2.2.3 浸取過程的影響因素13
2.3 浸取過程的計算14
2.3.1 單級浸取和多級錯流浸取15
2.3.2 多級逆流浸取17
2.3.3 浸出時間的計算19
2.4 浸取工藝及設備20
2.4.1 浸取工藝20
2.4.2 浸取設備22
2.5 浸取強化技術簡介25
2.5.1 超聲波協助浸取25
2.5.2 微波協助浸取27
參考文獻30
第3章 液液萃取31
3.1 概述31
3.2 液液萃取過程的基本原理31
3.2.1 液液萃取的平衡關係31
3.2.2 液液萃取過程的影響因素34
3.3 萃取過程的計算36
3.3.1 單級萃取的計算36
3.3.2 多級錯流萃取38
3.3.3 多級逆流萃取39
3.3.4 微分接觸萃取43
3.3.5 萃取劑最小用量45
3.4 液液萃取設備46
3.4.1 萃取設備的分類46
3.4.2 典型萃取設備簡介47
3.5 萃取設備內流體的傳質特性50
3.5.1 分散相的形成和凝聚50
3.5.2 萃取設備內的傳質51
3.5.3 萃取塔內的液泛51
3.5.4 萃取塔內的返混52
3.5.5 萃取設備的效率52
參考文獻53
第4章 超臨界流體萃取54
4.1 概述54
4.2 超臨界(流體)萃取的基本原理54
4.2.1 超臨界流體的特性54
4.2.2 超臨界萃取的特點56
4.2.3 超臨界萃取劑56
4.2.4 超臨界萃取工藝類型57
4.2.5 使用夾帶劑的超臨界CO2萃取58
4.3 溶質在超臨界流體中的溶解度59
4.3.1 溶質在超臨界CO2中的溶解度規則59
4.3.2 溶質在超臨界流體中溶解度計算方法60
4.4 超臨界萃取過程的質量傳遞64
4.4.1 影響超臨界萃取過程傳質的因素64
4.4.2 超臨界萃取過程傳質模型65
4.5 超臨界萃取技術的應用66
4.5.1 超臨界萃取工藝的設計66
4.5.2 超臨界萃取在天然產物加工中的應用66
4.5.3 超臨界萃取在中藥製劑中的應用68
4.5.4 超臨界萃取技術的局限性與發展前景70
參考文獻71
第5章 反膠團萃取與雙水相萃取72
5.1 反膠團萃取72
5.1.1 概述72
5.1.2 反膠團的形成及特性72
5.1.3 反膠團萃取蛋白質的過程73
5.1.4 反膠團萃取的過程及工藝開發76
5.1.5 反膠團萃取的應用78
5.2 雙水相萃取79
5.2.1 概述79
5.2.2 雙水相體系79
5.2.3 雙水相萃取原理81
5.2.4 雙水相萃取的應用85
5.2.5 雙水相萃取技術的進展85
參考文獻87
第6章 非均相分離88
6.1 概述88
6.2 物料的性質88
6.2.1 固體顆粒特性88
6.2.2 液體的特性91
6.2.3 懸浮液的特性91
6.3 過濾92
6.3.1 過濾的基本概念92
6.3.2 過濾的基本理論94
6.3.3 過濾的基本操作96
6.3.4 過濾設備99
6.4 離心分離104
6.4.1 離心分離原理104
6.4.2 離心分離的操作和基本計算105
6.4.3 離心沉降設備106
6.5 重力沉降分離109
6.5.1 重力沉降原理109
6.5.2 重力沉降設備110
6.6 製藥生產中藥液的固液分離應用110
6.6.1 中藥的過濾分離特性110
6.6.2 發酵液的過濾分離111
6.6.3 活性炭與脫色后藥液的過濾112
6.6.4 藥液除菌過濾112
6.6.5 結晶體的過濾112
參考文獻112
第7章 精餾技術113
7.1 概述113
7.2 間歇精餾114
7.2.1 間歇精餾操作方式114
7.2.2 工藝流程114
7.2.3 過程的操作115
7.2.4 主要影響因素116
7.2.5 間歇精餾的基本計算119
7.2.6 特殊間歇精餾過程121
7.3 水蒸氣蒸餾124
7.3.1 水蒸氣蒸餾的原理125
7.3.2 水蒸氣量的計算125
7.3.3 水蒸氣蒸餾的應用舉例127
7.4 分子蒸餾127
7.4.1 分子蒸餾過程及其特點127
7.4.2 分子蒸餾流程和分子蒸發器128
7.4.3 分子蒸餾的基本概念與計算130
7.4.4 分子蒸餾在製藥領域的應用131
參考文獻133
第8章 膜分離134
8.1 概述134
8.2 超濾135
8.2.1 超濾過程的基本特性135
8.2.2 超濾膜的性能137
8.2.3 膜性能參數137
8.2.4 濃差極化——凝膠層138
8.2.5 影響超濾速度的因素139
8.2.6 超濾系統設計與應用140
8.3 微濾、納濾和反滲透簡介142
8.4 膜的污染與清洗143
8.4.1 膜面與料液間分子作用143
8.4.2 蛋白質類大溶質吸附144
8.4.3 顆粒類大溶質沉積144
8.4.4 無機化合物污染144
8.4.5 蛋白質與生物污染144
8.4.6 物理清洗與化學清洗145
8.4.7 膜的清洗與殺菌145
8.5 膜分離的應用與進展146
8.5.1 應用舉例147
8.5.2 膜工藝進展147
參考文獻148
第9章 吸附150
9.1 概述150
9.2 吸附分離原理150
9.2.1 吸附分離過程分類150
9.2.2 常用吸附劑152
9.2.3 吸附平衡154
9.2.4 吸附傳質157
9.3 吸附操作與基本計算158
9.3.1 攪拌槽吸附158
9.3.2 固定床循環操作159
9.3.3 吸附劑的再生160
9.4 吸附分離設備160
9.4.1 固定床160
9.4.2 流化床161
9.4.3 移動床和模擬移動床161
9.5 吸附分離技術的應用163
9.5.1 聚醯胺吸附色譜法162
9.5.2 大孔吸附樹脂163
參考文獻164
第10章 離子交換165
10.1 概述165
10.2 離子交換劑166
10.2.1 無機離子交換劑166
10.2.2 合成無機離子交換劑166
10.2.3 離子交換樹脂166
10.2.4 性能指標169
10.3 分離原理170
10.3.1 道南（Donnan）理論170
10.3.2 離子交換平衡171
10.3.3 離子交換動力學和質量傳遞176
10.4 操作方式與設備179
10.4.1 攪拌槽間歇操作179
10.4.2 固定床離子交換設備179
10.4.3 半連續移動床式離子交換設備181
10.4.4 連續式離子交換設備182
10.5 離子交換在製藥工業中的應用184
參考文獻186
第11章 色譜分離過程187
11.1 概述187
11.2 色譜分離過程的基本原理187
11.2.1 分離原理187
11.2.2 固定相（色譜柱填料）188
11.2.3 色譜柱及柱技術189
11.3 色譜的分類190
11.3.1 按流動相狀態分類190
11.3.2 按處理量分類190
11.3.3 按分離機制分類190
11.3.4 按使用目的191
11.4 色譜分離過程基礎理論191
11.4.1 保留值、分離度和柱效率191
11.4.2 色譜理論模型193
11.5 氣相色譜及其應用195
11.5.1 氣相色譜儀195
11.5.2 氣相色譜的應用196
11.6 高效液相色譜及其應用197
11.6.1 高效液相色譜儀197
11.6.2 高效液相色譜的應用198
11.7 典型製備色譜工藝及應用199
11.7.1 模擬移動床色譜200
11.7.2 擴展床吸附色譜202
11.7.3 製備型超臨界流體色譜203
11.7.4 製備型加壓液相色譜（pre?PLC）205
11.8 色譜分離技術展望205
參考文獻206
第12章 結晶過程207
12.1 概述207
12.1.1 晶體結構與特性207
12.1.2 晶體的粒度分佈208
12.1.3 結晶過程及其在製藥中的重要性208
12.2 結晶過程的相平衡及介穩區209
12.2.1 溶解度與溶解度曲線209
12.2.2 兩組分物系的固液相圖特徵210
12.2.3 溶液的過飽和與介穩區212
12.3 結晶過程的動力學213
12.3.1 結晶成核動力學213
12.3.2 結晶生長動力學214
12.4 溶液結晶過程與設備215
12.4.1 溶液結晶過程215
12.4.2 典型的溶液結晶器217
12.4.3 溶液結晶過程的操作與控制219
12.5 熔融結晶過程與設備222
12.5.1 熔融結晶的基本操作模式222
12.5.2 熔融結晶設備223
12.6 其他結晶方法224
參考文獻225
第13章 電泳技術226
13.1 概述226
13.2 基本原理226
13.3 電泳技術分類227
13.3.1 影響電泳遷移率的因素227
13.3.2 電泳分析常用方法及操作要點228
13.4 電泳的技術問題和對策232
13.5 在生物技術研究上應用的電泳技術234
13.6 生物技術產品分離純化上應用的電泳技術234
13.6.1 平板電泳234
13.6.2 連續凝膠電泳236
13.6.3 等電聚焦電泳237
13.6.4 連續流動電泳239
13.6.5 無載體連續流動電泳239
參考文獻242
第14章 手性分離243
14.1 概況243
14.2 手性藥物的製備方法244
14.2.1 手性藥物的色譜分離法245
14.2.2 手性藥物的毛細管電泳分離研究進展250
14.2.3 膜技術拆分252
參考文獻254
第15章 乾燥和造粒255
15.1 概述255
15.2 乾燥過程的基本原理255
15.2.1 濕空氣的基本性質255
15.2.2 乾燥平衡257
15.2.3 乾燥過程熱量質量的衡算257
15.3 乾燥過程動力學258
15.3.1 濕物料的性質258
15.3.2 乾燥曲線及乾燥速率259
15.3.3 單顆粒乾燥動力學模型260
15.3.4 乾燥過程的模擬計算261
15.4 乾燥造粒技術262
15.4.1 噴霧乾燥造粒263
15.4.2 流化床乾燥造粒264
15.4.3 其他乾燥造粒方法270
15.4.4 乾燥器選型時應考慮的因素270
15.5 液相凝聚造粒法271
15.6 乾燥造粒技術的發展272
參考文獻272
思考題和練習題273
……
