普通高等教育“十一五”国家级规划教材：制药分离工程 epub pdf mobi txt 电子书 下载 2024

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内容简介

　　《制药分离工程》是教育部立项的普通高等教育“十一五”国家级规划教材。适用于制药工程专业本科教学。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共存杂质之间在物理、化学及生物学性质上的差异进行分离，是制药工业产品产业化的关键环节。《制药分离工程》主要介绍制药工程领域常用分离技术及近年发展的新型分离技术的原理、方法、工艺计算及其应用。《制药分离工程》共15章，主要包括：绪论，固液萃取（浸取），液液萃取，超临界流体萃取，反胶团萃取与双水相萃取，非均相分离，精馏技术，膜分离，吸附，离子交换，色谱分离过程，结晶过程，电泳技术，手性分离，干燥和造粒。书后列有习题供学生复习。
　　为方便教学，《制药分离工程》配有教学课件。
　　《制药分离工程》可作为各高等院校相关专业本科生教材，亦适用于从事制药工程领域的科研和工程技术人员阅读。

内页插图

精彩书评

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目录

第1章 绪论1
1.1 制药工业1
1.1.1 生物制药1
1.1.2 化学制药2
1.1.3 中药制药3
1.2 制药分离技术4
1.2.1 制药分离技术的作用4
1.2.2 制药分离原理与分类5
1.2.3 制药分离技术的进展6
参考文献8

第2章 固液萃取（浸取）9
2.1 概述9
2.2 浸取过程的基本原理9
2.2.1 药材有效成分的浸取过程9
2.2.2 费克定律与浸取速率方程10
2.2.3 浸取过程的影响因素13
2.3 浸取过程的计算14
2.3.1 单级浸取和多级错流浸取15
2.3.2 多级逆流浸取17
2.3.3 浸出时间的计算19
2.4 浸取工艺及设备20
2.4.1 浸取工艺20
2.4.2 浸取设备22
2.5 浸取强化技术简介25
2.5.1 超声波协助浸取25
2.5.2 微波协助浸取27
参考文献30

第3章 液液萃取31
3.1 概述31
3.2 液液萃取过程的基本原理31
3.2.1 液液萃取的平衡关系31
3.2.2 液液萃取过程的影响因素34
3.3 萃取过程的计算36
3.3.1 单级萃取的计算36
3.3.2 多级错流萃取38
3.3.3 多级逆流萃取39
3.3.4 微分接触萃取43
3.3.5 萃取剂最小用量45
3.4 液液萃取设备46
3.4.1 萃取设备的分类46
3.4.2 典型萃取设备简介47
3.5 萃取设备内流体的传质特性50
3.5.1 分散相的形成和凝聚50
3.5.2 萃取设备内的传质51
3.5.3 萃取塔内的液泛51
3.5.4 萃取塔内的返混52
3.5.5 萃取设备的效率52
参考文献53

第4章 超临界流体萃取54
4.1 概述54
4.2 超临界（流体）萃取的基本原理54
4.2.1 超临界流体的特性54
4.2.2 超临界萃取的特点56
4.2.3 超临界萃取剂56
4.2.4 超临界萃取工艺类型57
4.2.5 使用夹带剂的超临界CO2萃取58
4.3 溶质在超临界流体中的溶解度59
4.3.1 溶质在超临界CO2中的溶解度规则59
4.3.2 溶质在超临界流体中溶解度计算方法60
4.4 超临界萃取过程的质量传递64
4.4.1 影响超临界萃取过程传质的因素64
4.4.2 超临界萃取过程传质模型65
4.5 超临界萃取技术的应用66
4.5.1 超临界萃取工艺的设计66
4.5.2 超临界萃取在天然产物加工中的应用66
4.5.3 超临界萃取在中药制剂中的应用68
4.5.4 超临界萃取技术的局限性与发展前景70
参考文献71

第5章 反胶团萃取与双水相萃取72
5.1 反胶团萃取72
5.1.1 概述72
5.1.2 反胶团的形成及特性72
5.1.3 反胶团萃取蛋白质的过程73
5.1.4 反胶团萃取的过程及工艺开发76
5.1.5 反胶团萃取的应用78
5.2 双水相萃取79
5.2.1 概述79
5.2.2 双水相体系79
5.2.3 双水相萃取原理81
5.2.4 双水相萃取的应用85
5.2.5 双水相萃取技术的进展85
参考文献87

第6章 非均相分离88
6.1 概述88
6.2 物料的性质88
6.2.1 固体颗粒特性88
6.2.2 液体的特性91
6.2.3 悬浮液的特性91
6.3 过滤92
6.3.1 过滤的基本概念92
6.3.2 过滤的基本理论94
6.3.3 过滤的基本操作96
6.3.4 过滤设备99
6.4 离心分离104
6.4.1 离心分离原理104
6.4.2 离心分离的操作和基本计算105
6.4.3 离心沉降设备106
6.5 重力沉降分离109
6.5.1 重力沉降原理109
6.5.2 重力沉降设备110
6.6 制药生产中药液的固液分离应用110
6.6.1 中药的过滤分离特性110
6.6.2 发酵液的过滤分离111
6.6.3 活性炭与脱色后药液的过滤112
6.6.4 药液除菌过滤112
6.6.5 结晶体的过滤112
参考文献112

第7章 精馏技术113
7.1 概述113
7.2 间歇精馏114
7.2.1 间歇精馏操作方式114
7.2.2 工艺流程114
7.2.3 过程的操作115
7.2.4 主要影响因素116
7.2.5 间歇精馏的基本计算119
7.2.6 特殊间歇精馏过程121
7.3 水蒸气蒸馏124
7.3.1 水蒸气蒸馏的原理125
7.3.2 水蒸气量的计算125
7.3.3 水蒸气蒸馏的应用举例127
7.4 分子蒸馏127
7.4.1 分子蒸馏过程及其特点127
7.4.2 分子蒸馏流程和分子蒸发器128
7.4.3 分子蒸馏的基本概念与计算130
7.4.4 分子蒸馏在制药领域的应用131
参考文献133

第8章 膜分离134
8.1 概述134
8.2 超滤135
8.2.1 超滤过程的基本特性135
8.2.2 超滤膜的性能137
8.2.3 膜性能参数137
8.2.4 浓差极化——凝胶层138
8.2.5 影响超滤速度的因素139
8.2.6 超滤系统设计与应用140
8.3 微滤、纳滤和反渗透简介142
8.4 膜的污染与清洗143
8.4.1 膜面与料液间分子作用143
8.4.2 蛋白质类大溶质吸附144
8.4.3 颗粒类大溶质沉积144
8.4.4 无机化合物污染144
8.4.5 蛋白质与生物污染144
8.4.6 物理清洗与化学清洗145
8.4.7 膜的清洗与杀菌145
8.5 膜分离的应用与进展146
8.5.1 应用举例147
8.5.2 膜工艺进展147
参考文献148

第9章 吸附150
9.1 概述150
9.2 吸附分离原理150
9.2.1 吸附分离过程分类150
9.2.2 常用吸附剂152
9.2.3 吸附平衡154
9.2.4 吸附传质157
9.3 吸附操作与基本计算158
9.3.1 搅拌槽吸附158
9.3.2 固定床循环操作159
9.3.3 吸附剂的再生160
9.4 吸附分离设备160
9.4.1 固定床160
9.4.2 流化床161
9.4.3 移动床和模拟移动床161
9.5 吸附分离技术的应用163
9.5.1 聚酰胺吸附色谱法162
9.5.2 大孔吸附树脂163
参考文献164

第10章 离子交换165
10.1 概述165
10.2 离子交换剂166
10.2.1 无机离子交换剂166
10.2.2 合成无机离子交换剂166
10.2.3 离子交换树脂166
10.2.4 性能指标169
10.3 分离原理170
10.3.1 道南（Donnan）理论170
10.3.2 离子交换平衡171
10.3.3 离子交换动力学和质量传递176
10.4 操作方式与设备179
10.4.1 搅拌槽间歇操作179
10.4.2 固定床离子交换设备179
10.4.3 半连续移动床式离子交换设备181
10.4.4 连续式离子交换设备182
10.5 离子交换在制药工业中的应用184
参考文献186

第11章 色谱分离过程187
11.1 概述187
11.2 色谱分离过程的基本原理187
11.2.1 分离原理187
11.2.2 固定相（色谱柱填料）188
11.2.3 色谱柱及柱技术189
11.3 色谱的分类190
11.3.1 按流动相状态分类190
11.3.2 按处理量分类190
11.3.3 按分离机制分类190
11.3.4 按使用目的191
11.4 色谱分离过程基础理论191
11.4.1 保留值、分离度和柱效率191
11.4.2 色谱理论模型193
11.5 气相色谱及其应用195
11.5.1 气相色谱仪195
11.5.2 气相色谱的应用196
11.6 高效液相色谱及其应用197
11.6.1 高效液相色谱仪197
11.6.2 高效液相色谱的应用198
11.7 典型制备色谱工艺及应用199
11.7.1 模拟移动床色谱200
11.7.2 扩展床吸附色谱202
11.7.3 制备型超临界流体色谱203
11.7.4 制备型加压液相色谱（pre�睵LC）205
11.8 色谱分离技术展望205
参考文献206

第12章 结晶过程207
12.1 概述207
12.1.1 晶体结构与特性207
12.1.2 晶体的粒度分布208
12.1.3 结晶过程及其在制药中的重要性208
12.2 结晶过程的相平衡及介稳区209
12.2.1 溶解度与溶解度曲线209
12.2.2 两组分物系的固液相图特征210
12.2.3 溶液的过饱和与介稳区212
12.3 结晶过程的动力学213
12.3.1 结晶成核动力学213
12.3.2 结晶生长动力学214
12.4 溶液结晶过程与设备215
12.4.1 溶液结晶过程215
12.4.2 典型的溶液结晶器217
12.4.3 溶液结晶过程的操作与控制219
12.5 熔融结晶过程与设备222
12.5.1 熔融结晶的基本操作模式222
12.5.2 熔融结晶设备223
12.6 其他结晶方法224
参考文献225

第13章 电泳技术226
13.1 概述226
13.2 基本原理226
13.3 电泳技术分类227
13.3.1 影响电泳迁移率的因素227
13.3.2 电泳分析常用方法及操作要点228
13.4 电泳的技术问题和对策232
13.5 在生物技术研究上应用的电泳技术234
13.6 生物技术产品分离纯化上应用的电泳技术234
13.6.1 平板电泳234
13.6.2 连续凝胶电泳236
13.6.3 等电聚焦电泳237
13.6.4 连续流动电泳239
13.6.5 无载体连续流动电泳239
参考文献242

第14章 手性分离243
14.1 概况243
14.2 手性药物的制备方法244
14.2.1 手性药物的色谱分离法245
14.2.2 手性药物的毛细管电泳分离研究进展250
14.2.3 膜技术拆分252
参考文献254

第15章 干燥和造粒255
15.1 概述255
15.2 干燥过程的基本原理255
15.2.1 湿空气的基本性质255
15.2.2 干燥平衡257
15.2.3 干燥过程热量质量的衡算257
15.3 干燥过程动力学258
15.3.1 湿物料的性质258
15.3.2 干燥曲线及干燥速率259
15.3.3 单颗粒干燥动力学模型260
15.3.4 干燥过程的模拟计算261
15.4 干燥造粒技术262
15.4.1 喷雾干燥造粒263
15.4.2 流化床干燥造粒264
15.4.3 其他干燥造粒方法270
15.4.4 干燥器选型时应考虑的因素270
15.5 液相凝聚造粒法271
15.6 干燥造粒技术的发展272
参考文献272
思考题和练习题273

精彩书摘

　　第2章　固液萃取（浸取）
　　2.1　概述
　　萃取（extration）是分离液体（或固体）混合物的一种单元操作。它是利用原料中组分在溶剂中溶解度的差异，选择一种溶剂作为萃取剂用来溶解原料混合物中待分离的组分，其余组分则不溶或少溶于萃取剂中，这样在萃取操作中原料混合物中待分离的组分（溶质）从一相转移到另一相中，从而使溶质被分离。所以萃取属于传质过程。
　　当以液态溶剂为萃取剂，而被处理的原料为固体时，则称此操作为固液萃取，又称浸取或浸出（leaching）。当以液态溶剂为萃取剂，同时被处理的原料混合物也为液体，则称此操作为液液萃取，也常称（有机）溶剂萃取。本章主要介绍浸取，液液萃取在第3章中介绍。
　　浸取是历史悠久的单元操作之一。该操作在中药有效成分的提取中最常使用，例如，从植物组织中提取生物碱、黄酮类、皂苷等。在浸取操作中，凡用于药材浸出的液体称浸取溶剂（简称溶剂）。浸取药材后得到的液体称浸取（出）液。浸取后的残留物称为药渣。
　　2.2　浸取过程的基本原理
　　在制药行业中，浸取操作在中药材的有效成分提取中应用最广泛。因此本节结合对植物性中药材有效成分的浸取加以说明。
　　2.2.1　药材有效成分的浸取过程
　　中药材中所含的成分十分复杂，概括：①有效成分，指起主要药效的物质，如生物碱、苷类、挥发油；②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；③无效成分，指本身无效甚至有害的成分，它们往往影响溶剂浸取的效能、制剂的稳定性、外观以至药效；④组织物，是指构成药材细胞或其他不溶性物质，如纤维素、石细胞、栓皮等。浸取的目的在于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。

前言/序言

　　制药分离过程主要是利用待分离的物系中的有效活性成分与共存杂质之间在物理、化学及生物学性质上的差异进行分离。根据热力学第二定律，混合过程属于自发过程，而分离则需要外界能量。因所用分离方法、设备和投入能量方式不同，使得分离产品的纯度、消耗能量的大小以及过程的绿色化程度有很大差别。制药工程涵盖化学制药、中药制药和生物制药，由于药物的纯度和杂质含量与其药效、毒副作用、价格等息息相关，使得分离过程在制药行业中的地位和作用非常重要。
　　随着人类社会文明的不断进步和医疗保健需求的日益增长,制药工业得到了迅速的发展。国际上，制药工业同信息、生物技术、新材料、微电子等产业均被誉为"朝阳产业"。20世纪90年代以来，中国制药业每年以20％左右的速度增长，使得制药工业逐渐成为国民经济的支柱产业之一。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。
　　教育部1998年公布新专业目录以来，全国已有约180所各类理工科院校和医药院校相继设立了"制药工程"专业。面对21世纪世界范围内市场经济的激烈竞争和高科技飞速发展的激烈挑战，需要培养和造就高级制药工程专门人才。"制药分离工程"是专业主干课之一，多数院校将其作为必修课教学。为此，天津大学曾编写《高等制药分离工程》（李淑芬、姜忠义主编，化学工业出版社，2004年）教材。但该教材主要为工程硕士研究生编写，部分内容不适于本科生教学使用。为促进本科教学改革工作的深入开展和不断提高本科教学水平和教育质量，在教育部教材建设的支持下，《制药分离工程》获得立项，列为普通高等教育"十一五"国家级规划教材。
　　本书编写从章节确定到内容取舍均对原书进行了更新，并增加了新技术，如手性分离的介绍。另外，书后附有习题集以便于学生复习使用，本教材还将提供教学课件，力求使新编教材能更加适应制药工程专业的本科教学。
　　全书共分15章，主要介绍制药工程领域常用分离技术及近年来发展的新型分离技术的原理、方法、工艺计算及其应用。
　　第1章绪论，简要介绍了制药工业中生物制药、化学制药和中药制药三个分领域的发展史、现状及进展；同时概述了制药分离技术的作用、分离原理与分类、以及制药分离技术的进展。
　　第2章浸取，介绍了浸取过程的基本原理、影响因素、过程（包括单级浸取和多级错流浸取、多级逆流浸取）计算、浸取工艺及设备。还对浸取强化新技术中的超声波协助浸取和微波协助浸取进行了介绍。
　　第3章液液萃取，主要介绍了液液萃取过程的基本原理、过程的影响因素、萃取过程（单级萃取、多级错流萃取、多级逆流萃取和微分接触萃取）计算、萃取设备的分类和典型萃取设备；并讨论了萃取设备内流体的传质特性。
　　第4章超临界流体萃取，主要介绍了该新型萃取技术的基本原理、特点、萃取剂、工艺类型及夹带剂作用；也介绍了溶质在超临界流体中溶解度及传质计算方法以及在中药和天然产物加工中的应用、局限性与发展前景。
　　第5章反胶团萃取与双水相萃取，对这两种新型分离技术的原理、特点、应用实例进行了介绍，阐述了它们的技术优势和应用前景。
　　第6章非均相物系的分离，主要介绍了过程基本原理和特点、过滤介质、常用的分离设备等，并介绍了非均相分离技术的新进展。
　　第7章精馏技术，主要介绍蒸馏技术的原理、工艺流程和应用实例等，包括间歇精馏、水蒸气蒸馏、分子蒸馏等。
　　第8章膜分离，重点介绍了以超滤为代表的膜分离技术，说明了膜分离的特点、优势及不足，分析了浓差极化产生的原因及对膜分离的影响。较详细介绍了膜污染的起因、清洗方法以及膜分离的应用状况。
　　第9章吸附，阐述了吸附过程原理、吸附的成因、吸附平衡。分析了吸附过程的主要影响因素、吸附操作与基本计算，并对固定床吸附等设备、操作以及相关的理论及吸附在制药工业中的应用进行了介绍。
　　第10章离子交换，阐述了Donnan理论、选择性、热力学平衡、动力学等基本理论与概念，详细讨论了离子交换过程进行的重要条件——树脂的分类、性能参数、选择等问题,以及间歇、连续式包括半连续移动床式等离子交换设备及其有关的计算等问题。并实例说明了离子交换在制药工业中的应用。
　　第11章色谱分离过程，介绍色谱分离过程的一些基本概念、色谱的模型理论，着重介绍了vanDeemter方程中的3个阻力项；气相色谱和高效液相色谱的一些基本原理及装置的主要结构和分析分离特点，气相色谱和高效液相色谱的典型应用，还介绍了模拟移动床色谱等一些新型制备型色谱的应用现状。
　　第12章结晶过程，介绍了结晶技术的特点，结晶过程的基本原理、概念和晶

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