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分子蒸馏技术的特点及其在医药领域中的应用进展.pdf

分子蒸馏技术的特点及其在医药领域中的应用进展

hunterli79
2009-02-09 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《分子蒸馏技术的特点及其在医药领域中的应用进展pdf》,可适用于工程科技领域

食品与药品FoodandDrug年第卷第A期度低:强酸强碱高温处理以去除杂质和脱乙酰同时打断壳聚糖长链③色泽不稳定:与离心力大小有关因为高速离心机处理量小只能分批处理不能保证条件一致低速离心机处理量大但转速不够造成分离不彻底。另外有些未知的原因使可以控制的相同条件下不能重复。如乙酸上清有时无法通过微孔滤膜有时很容易通过相同离心转速有时分出上、中、下层有时只有层或者不分层有时是沉淀有时又是漂浮在上层的脂状物重复时不一定重现该现象这可能是发酵产生的菌丝体批与批间生长差异造成。参考文献叶磊何立千高天洲等壳聚糖的抑菌作用及其稳定性研究J北京联合大学学报(自然科学版)():吴迪蔡伟民壳聚糖对细菌细胞壁的影响J黑龙江大学自然科学学报():黄惠莉林文銮黑曲霉菌体制备壳聚糖J化学研究与应用():丁云桥初春李振娥国内从丝状真菌中提取甲壳素壳聚糖研究状况J山东化工():贺淹才许庆清许嫣红等从黑曲霉提取甲壳素和壳聚糖J生物技术():娄永江从柠檬酸厂废菌丝体中提取壳聚糖的研究J浙江海洋学院学报(自然科学版)():彭益强徐锦海高超等从几种真菌中提取几丁质和壳聚糖的研究J福建化工():李浪孙红文王成从柠檬酸生产废渣中提取壳聚糖的研究J食品加工():赵继伦王红林利用柠檬酸废菌体制备壳聚糖的工艺研究J工业微生物():分子蒸馏技术的特点及其在医药领域中的应用进展应安国叶伟东(浙江医药股份有限公司新昌制药厂浙江新昌)摘要:本文阐述了分子蒸馏技术的基本原理和特点比较了分子蒸馏和传统精馏的特点。介绍了近年来分子蒸馏技术在中药有效成分提取和西药成品绩及中间体分离纯化中的应用。关键词:分子蒸馏短程蒸馏中草药医药行业提纯中图分类号:O文献标识码:A文章编号:X()ApplicationofMolecularDistillationTechnologyinPharmaceuticalFieldYINGAnguo,YEWeidong(XinchangPharmaceuticalFactory,ZhejiangMedicineCo,Ltd,Xinchang,China)Abstract:Thepaperdescribestheprinciplesandcharacteristicsofmoleculardistillation,comparesthedifferencesbetweenmoleculardistillationandconventionaldistillation,andintroducesitsapplicationsintheextractionofeffectiveingredientsoftraditionalChinesemedicineandseparationandpurificationofwesternmedicineorintermediateKeywords:moleculardistillationshortpathdistillationChinesetraditionalandherbaldrugspharmaceuticalindustrypurification收稿日期:作者简介:应安国()男硕士工程师从事药物合成利用高新分离技术提纯研究工作Email:yinganguocom食品与药品FoodandDrug年第卷第A期分子蒸馏(moleculardistillation)也称短程蒸馏(shortpathdistillation)是一种特殊的分离技术是高真空条件下的非平衡蒸馏。与传统分离技术相比它具有操作温度低、停留时间短、应用范围广、分离效率高和环境友好的特点适用于高沸点和热敏性物质的提纯和分离。因此分子蒸馏技术已被广泛应用于石油化工、食品塑料、农药、香料和医药等行业。分子蒸馏装置设备主要分为静止式、降膜式、离心式和刮膜式现在应用较为普遍的是刮膜式和离心式分子蒸馏装置。分子蒸馏技术的原理与特点分子蒸馏技术是依靠不同物质分子受热逸出后的运动平均自由程的差别来实现物质的分离由于溶液液面与冷凝器的冷凝面间距很近蒸汽分子离开液面后在它们的分子自由程内未经过相互碰撞就可到达冷凝面不再返回溶液内。不同质量的分子由于分子有效直径不同一般轻分子的平均自由程较大重分子则较小。若在离液面小于轻分子平均自由程而大于重分子平均自由程处设置一个冷凝面当轻分子到达冷凝面后就被冷凝从而使轻分子不断逸出而重分子达不到冷凝面就会发生碰撞而返回溶液中很快与液相中重分子趋于动态平衡表观上不再从液相中逸出。通过此种方法就可以将轻分子和重分子进行分离。分子蒸馏的特点:()分子蒸馏是不可逆过程从加热面逸出的分子直接飞射到冷凝面上理论上没有返回到加热面的可能性()操作温度低由不同种类的分子逸出液面后的平均自由程不同的性质来实现混合物的分离不需要沸腾所以可在远低于沸点的温度下进行操作()蒸馏压强低整个物料系统均在真空下其最低蒸馏压力一般低于Pa因此物料不易氧化受损()受热时间短由液面逸出的轻分子几乎未经碰撞就到达冷凝面所以受热时间很短。对易挥发、热敏性物质的保存率高()分离程度高分子蒸馏能分离常规蒸馏不易分开的物质。主要用于不同组分分子平均自由程相差较大的混合物的分离()无毒、无害、无污染、无残留可得到纯净安全的产物()操作工艺简单设备少。分子蒸馏不仅能有效地去除液体中的低分子物质(如有机溶剂、臭味等)而且有选择地蒸馏出目的产物去除其它杂质因此被视为天然品质的保护者和回归者分子蒸馏能实现传统分离方法无法实现的物理过程。因此在一些高价值物料的分离上被广泛作为脱臭、脱色及提纯的手段。表分子蒸馏(短程蒸馏)与传统方法的比较  分子蒸馏技术在医药领域中的应用分子蒸馏技术在中药有效成分提取分离中的应用郭晓玲等先用超临界提取技术(SFE)从川芎药材中提出粗提物GCMS分析川芎中含有藳本内酯、丁基酞内酯和脂肪酸类物质。然后采用分子蒸馏技术对有效成分进行富集去除脂肪酸类成分轻组分馏出液中藳本内酯等有效成分含量可达到以上。刮膜式分子蒸馏制取工艺:进料速率为滴s刮膜器转速rmin蒸馏温度℃操作压力Pa。深海鱼油中富含的全顺式高不饱和脂肪酸二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)具有很好的生理活性。金波等对鱼油原料直接应用超临界CO提取EPA和DHA收得率为用分子蒸馏技术先对鱼油进行预分离操作温度~℃操作压力~Pa级分离然后利用超临界提取进一步分离所得有效成分收率可达。许松林等对未经脱色处理的乳酸粗品(L乳酸含量~)采用分子蒸馏技术操作压力Pa操作温度~℃L乳酸产品纯度可达到以上。此分离工艺简单步骤少无污染是一种绿色、环保的分离提纯方法。肉桂醛又名桂醛主要从肉桂油中分离纯化而得(通过水蒸气蒸馏从枝叶中制取)可配制成药膏和药丸具有很好的药效。用分子蒸馏技术可把肉桂醛含量从提高到收率。工艺条件如下:物料流量滴s蒸馏压力Pa蒸馏温度℃刮膜转速~食品与药品FoodandDrug年第卷第A期rmin冷却介质温度~℃。张忠义等采用分子蒸馏技术对超临界CO大蒜提取物进行进一步富集纯化研究。大蒜油原料中含有种成分经蒸馏压力为~Pa蒸馏温度~℃分离纯化得到二烯丙基二硫、乙烯基,二硫代环己烯、乙烯基``二硫代环己烯和二烯丙基三硫种主要成分分别为和。随着生活水平的提高人们对保健品的需求越来越大。天然维生素E主要存在于一些植物的组织中如大豆油、小麦胚芽油及油脂加工的脱臭成分和油渣中。天然维生素E具有热敏性无法采用传统的精馏分离方法。Shimada等利用分子蒸馏技术对大豆油馏出物进行分离分别在系统压力为Pa的低压下经过三级分子蒸馏提纯最后得到含量的天然维生素E收率接近。Batistella等用模型化方法对从植物油提取天然维生素E的分子蒸馏过程进行模拟只需一级蒸馏即可将天然维生素E含量从提高到。二十八烷醇具有增进体力、增强耐力、精力提高反应灵敏性和应激能力提高机体代谢率改善心肌功能降低血清胆固醇和甘油三酯含量降低收缩期血压等功能越来越被人们所重视。许松林等利用短程蒸馏技术从蜂蜡中提取二十八烷醇进料速率mLh进料温度℃蒸馏温度~℃蒸馏压力Pa刮膜器转速rmin冷凝水温度℃经过十级分离二十八烷醇含量从原料中的提高到最终产品的收率也可达到远远高于其他分离纯化方法。现代医学表明α亚麻酸具有多种生理功能:维持大脑和神经系统所必需的因子具有抗血栓和调血脂的作用能预防癌变和肿瘤细胞转移抑制病态性病长期使用能延长生命期。用分子蒸馏技术从胡麻籽油中提取α亚麻酸经过四级蒸馏最终产品含量可达以上(原料含量左右)。工艺参数范围:蒸馏温度~℃压力Pa进料温度℃进料速率~mLh刮膜转子速率rmin。应用此工艺操作简便效率高环境污染率低易实现工业化生产。香附为莎草科植物莎草(CyperusrotundusL)干燥根茎。其功能为行气解郁调经止痛。香附油是采用SFE从香附中提取而得包括挥发油和脂肪油总挥发油为药理有效部位提出物油含量只有。在进料速率滴s蒸馏温度~℃蒸馏压力Pa的工艺条件下馏出物中总挥发油含量可达以上符合国家药监局新药的要求。分子蒸馏技术在西药提纯中的应用帕罗西汀碱主要用于抗抑郁症。由于它的高沸点及热敏性采用传统的精馏方法操作温度高物料易降解变质柱层析分离又会带来溶剂挥发污染及处理量有限等问题。笔者采用德国VKL刮膜分子蒸馏装置分离纯化帕罗西汀碱。适宜的分离条件为:进料速率mLh进料温度℃搅拌速率rmin蒸发温度℃蒸发压力Pa。经过级分离操作可将原料中的帕罗西汀碱含量由提高到总馏出率。根据技术经济初步分析应用刮膜式分子蒸馏技术提纯帕罗西汀碱具有巨大的利润空间。对乙酰氨基苯乙酸乙酯(pAPLE)是一种重要的合成抗组胺药品中间体可治疗变应性疾病过敏、季节性枯草热、鼻炎和结膜炎等。在生产合成pAPLE时由于产生乙酰重排移位而产生含量与pAPLE差不多的间乙酰氨基苯乙酸乙酯(mAPLE)。该杂质无药效作用通常采用结晶方法去除的效果非常有限。笔者参与实验采用分子蒸馏法先对对乙酰氨基苯乙酸乙酯反应液进行预处理进料温度℃进料速率~mLh蒸馏温度℃系统压力Pa经过四级分离操作可把间位与对位中间体质量比由原料中的降到再用结晶方法除去剩余绝大部分间位杂质得到高纯度产品。小结综上所述分子蒸馏技术(短程蒸馏技术)已经被人们广泛应用于医药领域。但根据笔者的实践它有以下几个方面需要改进:()采用刮膜式分子蒸馏技术处理某些黏稠物料时蒸馏室蒸发面与冷凝面的距离过短要避免蒸发面上的物料被刮膜器直接带到冷凝器上影响产品纯度()冷凝介质温度范围要大(如~℃)这样可以扩大分子蒸馏技术应用范围()由于分子蒸馏属于单级蒸发过程分离效率相对精馏分离来说有食品与药品FoodandDrug年第卷第A期限。因此把分子蒸馏技术与精馏技术两者耦合起来实现优势联合缺点互补既有分子蒸馏的低操作温度又有传统精馏的分离效果这是分离技术的一个重要研究方向()分子蒸馏技术特别是刮模式分子蒸馏过程由于刮膜器的介入使其流动状况非常复杂导致传质与传热机理过于复杂使得过程模型难以建立从某种程度上加大了分子蒸馏技术工业化生产的难度。随着人们对分子蒸馏技术研究的深入加上它本身所特有绿色和环境低污染性相信分子蒸馏技术将在医药产业中取得突破性进展。  参考文献KawalaZ,StephanKEvaporationrateandseparationfactorofmoleculardistillationinafallingfilmapparatusJChemEngTechnol,,:RuckensteinE,HassinikWJThecombinedeffectofdiffusionandevaporationonthemoleculardistillationofidealbinaryliquidmixturesJSepSciTech,,():KaplanJ,KawalaZEvaporationrateofaliquidfromthesurfaceofarotatingdiscinhighvacuumJChemEngSci,,():许松林应安国短程蒸馏技术提纯胡椒基丁醚的研究J农业工程学报():应安国许松林王淑华等应用分子蒸馏技术提纯胡椒基丁醚的工艺研究J化工进展():王军武许松林徐世民等分子蒸馏技术的应用现状J化工进展():GreenbergDBTheoreticalandexperimentalstudyofthecentrifugalmolecularstillJAIChEJ,,():XuSL,XiangAS,YingAGPurificationofhydroxypropionitrilebywipedmoleculardistillationJSciChinaSeriesBChem,,():王志祥林文于颖分子蒸馏设备的现状及其展望J化工进展():BhandarkerM,FerronJRTransportprocessinanagitatedthinfilmevaporatorJIndEngChemRes,,:LutisanJ,CvengtosJ,MicovMHeatandmasstransferintheevaporatingfileofamolecularevaporatorJChemEngJ,,():郭晓玲冯毅凡梁汉明等川芎超临界CO萃取物化学成分的GCMS分析J中国医药工业杂志():金波龚春晖高新分离技术在天然多不饱和脂肪酸功能食品开发中的应用J中国食品添加剂:许松林郑涛徐世民精制L乳酸的分子蒸馏工艺研究J高校化学工程学报():肖凯军李琳郭祁远肉桂的利用及天然精油的开发J中国油脂():黄敏钟振声肉桂醛分子蒸馏纯化工艺研究J林产化工通讯():张忠义雷正杰王鹏等超临界CO萃取分子蒸馏对大蒜化学成分的提取与分离J分析测试学报():ShimadaY,NakaiS,SuenagaM,etalFacilepurificationoftoeopherolsfromsoybeanoildeodorizerdistillateinhighyieldusinglipaseJJAmOilChemSoc,,():BatistellaCB,MoraeEB,FilhoRM,etalMoleculardistillationrigorousmodelingandsimulationofvitaminEfromvegetaloilJApplBiochemBiotechnol,,(Spring):XuSL,WangJW,XuSM,etalPurificationofOctacosanolbyAgitatedShortPathDistillationJChinJChemEng,,():许松林郑涛短程蒸馏提纯胡麻籽油中α亚麻酸的工艺研究J中草药():李卫民香附CO超临界萃取物的化学成分研究J中草药():高英李卫民冯毅凡等分子蒸馏技术在富集香附油有效成分中的应用J中华民族医药杂志():陈乾安杨海斌顾自卫等帕罗西汀治疗功能性消化不良例临床观察J中国实用内科杂志():应安国许松林王淑华应用分子蒸馏技术提纯帕罗西汀碱的研究J化学工程():林丽薇钟晓华对乙酰氨基苯乙酸乙酯合的成新工艺的研究J中国药业():许松林王淑华应安国对乙酰氨基苯乙酸乙酯同分异构体的分子蒸馏分离J天津大学学报():

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