【现货速发】制药分离工程 第2版

随着社会的发展, 人们的生活水平不断提高，对健康的重视程度也越来越高，而人民的健康离不开高科技的制药工业。近年来，制药工业作为国民经济的支柱产业持续蓬勃发展。制药分离工程是制药工业的重要部分，其主要任务是研究药物的提取、分离与纯化理论和技术，是制药工业产品产业化的关键环节，是各种新医药产品实现现代化的必经之路。鉴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，制药分离工程在制药工业中具有重要的作用与地位。本书根据全国高等学校制药工程专业国家卫生健康委员会“十四五”规划教材编写原则与要求，系统介绍了目前制药工程领域常见的或具有产业化前景的制药工程中的制药分离理论和技术。旨在引导学生通过本课程的学习，熟悉各种制药分离技术的基本原理、基本方法，了解其主要特点、应用范围，掌握制药过程中的分离技术设计思路及工艺开发能力，为培养高级制药工程专业人才奠定基础。本书主要供全国高等学校四年制制药工程及相关专业作为教材使用，也可供医药科研单位与药品、生产开发单位的技术人员作为科研参考书使用。
本书在汲取生物分离、化工分离、中药分离等相关教材的优点和与制药工业分离纯化密切相关的其他内容基础上，博采多校专业教师的教学经验和科研成果，以案例形式编写而成，本书具有如下基本特点。
1．本书分为预处理、一般分离纯化、高度纯化以及进一步的成品加工、清洁生产等五大部分，内容上更为完整和系统化。
2．在各章开头均简要给出课程目标和教学重点，有利于指导学习者有的放矢地学习；各章后面附有相关的学习思考题和练习题，有利于学习者检验学习效果。此外，为拓展学生视野，各章还特别提供了一系列内容丰富、形式多样的拓展阅读材料，可为有兴趣、有潜力的学生开展大学生科技创新活动提供参考。
3．在原有教材基础上，凭借行业专家的丰富实践经验，以及编者多年从事制药分离工程教学和科研工作的经验，引入了一些具有化学制药、生物制药及中药制药典型特点的应用案例，以案例为导引展开原理、工艺技术、设备、安全、环保与经济等方面的讨论式、启发式教学内容，更有利于学生理解与掌握有关的分离纯化原理和方法。希望通过案例形式，不仅能够满足传授基本原理的需要，而且能让学生真切地接触到实际工业流程，使教材具有更强的实践性，更能接近工业实际，加强制药工程专业学生所必须具备的全局观念与整体意识。
4．在编写教材时注重将一些难理解的知识点制作成动画，使理论知识更形象化，便于学生理解和掌握；录制了一些关于药品分离纯化过程和技术的微视频，将企业搬进课堂，学生6 前言可通过视觉和实践学习，对接岗位实际，同时有针对性地进行提问，有利于提高学生学习的兴趣。
5．各章后面增加了目标测试内容，既便于教师随堂测试，又能够辅助学生作课前预习、课后复习。
本书共分为15 章，具体分工是：第一章由李华、傅收编写，第二章由孟繁钦、傅收编写，第三章由刘永海、傅收编写，第四章由李华、张景亚、傅收编写，第五章由李华、石晓华、傅收编写，第六章由朵芳芳、谷志勇编写，第七章由于巍、谷志勇编写，第八章由曲桂武、谷志勇编写，第九章由张景亚、谷志勇编写，第十章由于巍、谷志勇编写，第十一章由余河水、陈万仁编写，第十二章由刘建文、李华、陈万仁编写，第十三章由李华、石晓华、陈万仁编写，第十四章由向皞月、陈万仁编写，第十五章由向皞月、陈万仁编写。李华对全书内容进行了构思和设计，并进行了统稿和审核，李华、石晓华对全书进行了校对。傅收、谷志勇、陈万仁作为行业专家，对本书的案例编写提出了积极的建议和宝贵意见。
本教材在编写过程中，得到了人民卫生出版社、编者所在学校各级领导的大力支持和校内外许多专家的帮助，在此深表谢意。同时对本书撰写中所引用资料的作者一并致以深切的敬意和谢意。
由于水平有限、经验不足，收集的资料有限，同时由于制药分离技术发展迅猛，书中难免有错漏之处，谨请专家和读者给予批评指正，以便今后修改、完善。
李　华
2023 年5 月于郑州大学

制药工程是以药学、化学、生物技术、工程学等相关学科综合所形成的一门新兴交叉学科，其作为一个相对独立的新兴学科，具有自己广阔的研究领域。本次制药工程专业规划教材的编写修订工作将在总结上一轮教材编写经验的基础上，积极吸取近年来制药工程专业发展所取得的成果，进一步完善制药工程专业教材体系和教材内容。以期能够面向行业发展、社会发展，以及用人单位的需要，以提高所培养的制药工程师的胜任力为核心。在保证基本知识、基本理论足够、适用的前提下，重视现代科学技术、方法论的融入，秉承“精化基础理论、优化专业知识、强化实践能力、深化素质教育、突出专业特色”的原则来构建合理的教材体系，服务新工科建设，融合体现新医科。

李华，女, 1967年生，郑州大学工学博士，教授，硕士生导师，河南省教育厅学术技术带头人。从1991年任教以来，主要从事制药工程专业本科生和研究生的教学和科研工作，主讲课程为《制药分离工程》、《生物化学》、《药品生产质量管理工程》、《制药工程导论》。讲课过程中，坚持与时俱进，培养学生创新思维和创新意识，主要研究方向为精细化工、医药中间体的合成、天然产物的分离纯化。

第一章　绪论 1

一、 制药分离工程的作用 /1

二、 制药分离纯化过程的特点 /2

三、 制药分离原理与分类 /3

四、 发展趋势 /5

第二章　原料的预处理与固液分离 9

第一节　原料的预处理 /9

一、 中药与天然药物原料的预处理 /9

二、 化学原料药的预处理 / 14

三、 原料药的干燥 / 14

四、 原料药的保存及灭菌 / 16

第二节　细胞破碎 / 17

一、 细胞破碎方法 / 17

二、 细胞破碎评价及其方法选择 / 20

第三节　固液分离 / 21

一、 物料的性质 / 21

二、 过滤 / 23

三、 重力沉降分离 / 31

四、 离心分离 / 33

五、 固液分离进展 / 37

第四节　案例分析 / 38

案例2-1　藻蓝蛋白的提取分离 / 38

第三章　沉淀分离 41

第一节　盐析法 / 41

一、 两性电解质表面特性 / 41

二、 盐析原理 / 42

三、 影响盐析的因素 / 43

四、 盐析操作 / 46

五、 案例分析 / 47

案例3-1　藻蓝蛋白的分离纯化 / 47

第二节　有机溶剂沉淀法 / 49

一、 原理 / 49

二、 影响因素 / 50

三、 溶剂的选择 / 51

四、 案例分析 / 51

案例3-2　中药和络舒肝片的醇沉法脱杂和提取 / 51

第三节　等电点沉淀法 / 53

一、 原理 / 53

二、 影响因素 / 53

三、 案例分析 / 54

案例3-3　木棉花超氧化物歧化酶的分离纯化 / 54

第四节　高聚物沉淀法 / 55

一、 原理 / 55

二、 高聚物种类 / 56

三、 聚合物沉淀影响因素 / 57

四、 案例分析 / 57

案例3-4　蒲公英水提液的纯化 / 57

第五节　其他沉淀方法 / 58

一、 成盐沉淀 / 58

二、 选择变性沉淀 / 59

三、 案例分析 / 60

案例3-5　蜂蜜蛋白的提取 / 60

第四章　萃取技术 63

第一节　固液萃取 / 63

一、 固液萃取的基本概念 / 63

二、 固液提取的原理与影响因素 / 64

三、 固液萃取的提取方法 / 70

四、 固液强化提取技术 / 74

第二节　液液萃取 / 80

一、 液液萃取的基本概念及原理 / 80

二、 液液萃取相平衡 / 81

三、 液液萃取过程及理论计算 / 81

四、 案例分析 / 86

案例4-1　青霉素的提取 / 86

第五章　反胶束萃取与双水相萃取技术 91

第一节　反胶束萃取 / 91

一、 反胶束萃取概述 / 91

二、 反胶束的形成及其基本性质 / 92

三、 反胶束萃取蛋白质的基本原理 / 93

四、 反胶束萃取技术的应用 / 96

五、 案例分析 / 97

案例5-1　蛋白质混合物的分离 / 97

第二节　双水相萃取 / 99

一、 双水相萃取概述 / 99

二、 双水相萃取的原理 /100

三、 影响双水相萃取的因素 /102

四、 双水相萃取技术的应用 /104

五、 案例分析 /105

案例5-2　胞内酶提取 /105

六、 双水相萃取技术的发展 /107

第六章　超临界流体萃取技术 110

第一节　概述 /110

一、 超临界流体的性质 /111

二、 超临界流体萃取的特点 /112

三、 常用萃取剂 /113

四、 超临界萃取工艺类型 /121

五、 萃取夹带剂 /125

第二节　超临界流体萃取技术的应用实例 /126

一、 超临界流体萃取技术在医药工业方面的应用及实例 /126

二、 超临界流体萃取技术在食品工业方面的应用 /129

三、 超临界流体萃取技术在环境工程方面的应用 /132

四、 超临界流体萃取技术的局限性与发展前景 /133

五、 案例分析 /134

案例6-1　超临界CO2 流体萃取青蒿素的生产工艺 /134

第七章　水蒸气蒸馏及分子蒸馏技术 139

第一节　水蒸气蒸馏 /139

一、 水蒸气蒸馏的原理 /139

二、 水蒸气用量的计算 /141

三、 水蒸气蒸馏的应用 /143

第二节　分子蒸馏 /144

一、 分子蒸馏的基本原理和特点 /144

二、 分子蒸馏的流程与设备 /147

三、 分子蒸馏的应用 /148

第三节　案例分析 /150

案例7-1　艾草精油水蒸气蒸馏提取工艺 /150

案例7-2　香茅油提取工艺 /152

案例7-3　罗汉果苷Ⅴ的提取 /153

第八章　膜分离技术 157

第一节　概述 /157

一、 膜分离技术的发展史 /157

二、 常见分离膜的类型 /158

三、 膜分离过程及其特性 /159

四、 分离膜的材料 /159

五、 分离膜的性能表征 /163

六、 常见膜组件类型 /164

七、 膜的污染与清洗 /167

第二节　制药工程常用膜分离技术 /170

一、 微滤技术 /170

案例8-1　盐酸马尼地平的精制 /172

二、 超滤技术 /174

案例8-2　 离心超滤/ 离子色谱- 三重四极杆质谱法同时测定蔬菜中乙烯利与

2,4- 二氯苯氧乙酸 /175

三、 反渗透技术 /176

案例8-3　制药工业中纯化水的制备 /178

四、 纳滤技术 /181

案例8-4　纳滤膜分离在阿奇霉素分离纯化中的应用 /183

五、 渗透蒸发技术 /184

案例8-5　富马酸喹硫平生产中乙醇脱水 /188

六、 膜蒸馏技术 /190

案例8-6　膜蒸馏技术在高含盐废水处理中的应用 /193

七、 电渗析技术 /194

案例8-7　电渗析技术在树脂脱附液资源化中的应用 /196

第九章　吸附与离子交换技术 200

第一节　吸附 /200

一、 吸附的基本概念及原理 /200

二、 吸附平衡 /203

三、 吸附分离的操作方式及设备 /206

四、 吸附分离技术的应用 /208

第二节　离子交换 /209

一、 离子交换的基本概念及原理 /209

二、 离子交换剂 /209

三、 离子交换平衡 /214

四、 离子交换过程传质动力学 /217

五、 离子交换速度 /217

六、 离子交换的设备与操作方式 /219

七、 离子交换在制药工业中的应用 /224

八、 案例分析 /226

案例9-1　大孔吸附树脂在中药纯化中的应用研究 /226

案例9-2　离子交换法提取链霉素 /228

制药工程是以药学、化学、生物技术、工程学等相关学科综合所形成的一门新兴交叉学科，其作为一个相对独立的新兴学科，具有自己广阔的研究领域。本次制药工程专业规划教材的编写修订工作将在总结上一轮教材编写经验的基础上，积极吸取近年来制药工程专业发展所取得的成果，进一步完善制药工程专业教材体系和教材内容。以期能够面向行业发展、社会发展，以及用人单位的需要，以提高所培养的制药工程师的胜任力为核心。在保证基本知识、基本理论足够、适用的前提下，重视现代科学技术、方法论的融入，秉承“精化基础理论、优化专业知识、强化实践能力、深化素质教育、突出专业特色”的原则来构建合理的教材体系，服务新工科建设，融合体现新医科。

李华，女, 1967年生，郑州大学工学博士，教授，硕士生导师，河南省教育厅学术技术带头人。从1991年任教以来，主要从事制药工程专业本科生和研究生的教学和科研工作，主讲课程为《制药分离工程》、《生物化学》、《药品生产质量管理工程》、《制药工程导论》。讲课过程中，坚持与时俱进，培养学生创新思维和创新意识，主要研究方向为精细化工、医药中间体的合成、天然产物的分离纯化。