分离纯化工艺原理

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出版者:中国医药科技出版社
作者:
出品人:
页数:351
译者:
出版时间:1994-08
价格:18.00
装帧:平装
isbn号码:9787506708548
丛书系列:
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具体描述

内 容 提 要

本书系高等学校药学类微生物制药专业的专业教材。全

书分总论和各论两部分,总论部分着重于理论上的阐述,重

点介绍了现代分离方法和技术在微生物药品生产中应用的基

本原理、理论基础、技能和方法,包括溶媒萃取法、离子交

换法、吸附法、沉淀法、结晶和中间盐转移法、双水相萃取

法、膜过滤法、旋转薄层层析法、高压液相色谱法及免疫亲

和色谱法、憎水色谱法等,各论部分主要讨论了各类微生物

药物的分离与纯化。

《有机合成中的高效分离技术》 简介: 本书聚焦于现代有机合成化学领域中至关重要的一个环节:高效分离与纯化技术。在复杂的化学反应体系中,目标产物与副产物、未反应原料以及催化剂的分离提纯,直接决定了合成路线的经济性和最终产品的质量。本书系统地阐述了适用于中试放大及工业化生产的各类分离原理、操作流程、设备选型及优化策略,旨在为有机化学家、化学工程师以及从事精细化工和制药工业的专业人士提供一本兼具理论深度与实践指导价值的参考手册。 第一部分:分离过程的基础理论与系统设计 本部分首先回顾了热力学和传输现象在分离过程中的核心作用。详细解析了相平衡关系,包括液-液萃取中的分配系数、气液平衡中的亨利定律与拉乌尔定律,以及固-液平衡在结晶过程中的应用。重点阐述了分离过程的能量驱动力与最小理论分离功耗的概念,为后续的单元操作优化奠定了理论基础。 系统设计方面,本书深入探讨了分离流程的集成化与优化。从流程图的绘制规范到关键绩效指标(KPIs)的设定,如收率、纯度、能耗比(E-Factor)和溶剂用量。内容涵盖了如何利用过程模拟软件(如 Aspen Plus 或 ChemCAD)对多级分离系统进行模拟、灵敏度分析和能级整合(Heat Integration),以实现最优的经济效益和环境友好性。 第二部分:基于相平衡的主流分离技术 这部分内容详尽地介绍了工程实践中应用最广泛的几类分离技术。 1. 精馏与吸收: 精馏作为化工分离的基石,本书不仅涵盖了经典的 McCabe-Thiele 法和 Ponchon-Savarit 法,更侧重于复杂体系的分离挑战。深入分析了恒沸混合物、共沸物的分离难题,详细阐述了萃取精馏、变压精馏和反应精馏等先进技术的原理、适用条件及设计步骤。在吸收方面,讨论了气体洗涤塔的设计,特别是针对特定污染物(如酸性气体或挥发性有机物,VOCs)的高效吸收剂选择与再生循环策略。 2. 液-液萃取: 萃取技术因其能耗相对较低、适用于热敏性物质的特点,在制药和天然产物分离中占据重要地位。本书详细对比了固有溶剂萃取、液-液萃取和超临界流体萃取(SFE)的优缺点。重点解析了萃取剂的选择标准、多级逆流萃取的效率计算(如 Kremser 方程的应用),以及设备选型——从搅拌釜到高效的离心萃取机和填料塔的设计与操作控制。 3. 结晶: 结晶是获得高纯度固体产品的关键步骤。本书将结晶过程分为冷却结晶、蒸发结晶、沉淀结晶和反应结晶四大类。理论部分深入讲解了成核与晶体生长动力学,如何通过控制过饱和度、搅拌速率和降温速率来调控晶体的粒径分布(PSD)和晶型(Polymorphism)。实践部分详细介绍了各类结晶器的操作特点,以及后续的固液分离(过滤或离心)与洗涤技术,确保晶体表面的杂质被有效去除。 第三部分:基于传质与选择性的分离技术 本部分关注那些依赖于分子间作用力差异或特定吸附能力的现代分离方法。 1. 吸附分离技术: 吸附分离在气体净化和痕量物质去除中应用广泛。本书系统介绍了物理吸附与化学吸附的机理,重点阐述了变压吸附(PSA)和变温吸附(TSA)的工作循环与模拟设计。针对复杂混合物的分离,详细介绍了模拟移动床(SMB)色谱技术在手性药物拆分和异构体分离中的应用原理、操作模式(如 P-SMB, T-SMB)及动态性能评估。 2. 色谱分离与制备色谱: 色谱技术,尤其是制备型色谱,已成为高附加值化学品提纯的“利器”。本书解析了高效液相色谱(HPLC)和反相色谱的基本分离参数(选择性因子、容量因子、塔效等)。重点讲解了制备色谱系统的放大策略,包括上样量、流速与压力控制,以及馏分收集与溶剂回收的优化。特别对模拟移动床(SMB)色谱的操作参数优化和经济性分析进行了深入论述。 3. 膜分离技术: 膜分离因其操作条件温和、能耗低而受到青睐。内容涵盖了微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)等不同膜类型的选择与特性。详细分析了膜污染(Fouling)的机理与缓解措施,以及膜接触器在气体分离和反应分离中的新兴应用。 第四部分:特殊化学品的后处理与工程考量 本部分面向具体工业应用,讨论了分离过程中的工程化挑战。 1. 反应后处理(Work-up)的优化: 讨论了如何设计有效的淬灭(Quenching)程序以稳定目标产物并失活催化剂。重点分析了多相体系中催化剂的有效回收技术,例如固定床催化剂的连续操作、纳米催化剂的磁性分离或超滤回收。 2. 溶剂管理与回收: 溶剂成本和环境影响是现代化工关注的重点。本书系统介绍了溶剂的毒性分类、绿色溶剂的选择标准。详细阐述了共沸脱水、溶剂萃取精馏等技术在溶剂纯化和套用中的应用,并提供了溶剂回收系统的设计案例分析,以最大化溶剂的循环利用率。 3. 安全与环境考量: 强调了分离操作中的工艺安全管理(PSM)。针对易燃、有毒或爆炸性物料的分离过程,讨论了静电消除、惰性气体保护(氮封)以及过程安全仪表系统(SIS)的设置。同时,对分离过程中产生的废液、废气和废渣(特别是含有重金属或有毒有机物的残留物)的无害化处理和资源化利用技术进行了探讨。 总结: 《有机合成中的高效分离技术》是一本面向实践的工具书,它将分离科学从单一单元操作的孤立视角,提升到整体工艺集成与优化的系统工程层面,确保读者能够根据具体化学体系的特性,设计出安全、高效、经济且环境友好的分离纯化方案。

作者简介

目录信息

目录
第一篇 总论
第一章 分离与纯化概论
第一节 分离纯化技术在微生物制药中的地位
第二节 传统微生物药物的分离方法
第三节 分离纯化方法的选择依据
第四节 基因工程药物和动物细胞培养药物的分离与纯化方法
第五节 分离纯化技术的发展趋向
第二章 发酵液的预处理和液固分离
第一节 发酵液的预处理
第二节 发酵液的液―固分离
第三章 微生物细胞的破碎
第一节 微生物的细胞壁
第二节 微生物细胞的破碎技术
第四章 溶剂萃取法分离原理
第一节 分配定律
第二节 萃取方法和理论收率计算
第三节 化学萃取
第四节 乳化和破乳化
第五节 影响溶剂萃取的主要因素
第六节 溶剂回收
第七节 萃取设备
第五章 双水相萃取
第一节 双水相萃取法概述
第二节 双水相萃取理论
第三节 影响双水相萃取的因素
第四节 双水相萃取的应用
第六章 离子交换分离原理
第一节 离子交换树脂的基本概念
第二节 离子交换树脂的分类及理化性质
第三节 离子交换树脂的合成
第四节 离子交换过程的理论基础
第五节 离子交换过程的选择性
第六节 偶极离子吸附
第七节 大网格离子交换树脂
第八节 离子交换树脂和操作条件的选择及应用实例
第九节 软水和无盐水制备
第十节 离子交换法分离蛋白质
第十一节 离子交换膜和电渗析
第七章 吸附法分离原理
第一节 吸附法的基本概念
第二节 吸附类型
第三节 吸附等温线
第四节 几种常用的吸附剂
第五节 影响吸附过程的因素
第六节 大孔网状聚合物吸附剂及其应用
第八章 沉淀法分离原理
第一节 盐析沉淀法
第二节 有机溶剂沉淀法
第三节 其它沉淀方法
第九章 膜过滤
第一节 分类和定义
第二节 膜的制备
第三节 表征膜性能的参数
第四节 分离机理
第五节 膜两侧溶液间的传递方程式――浓差极化――凝胶层模型
第六节 膜过滤技术的应用
第十章 色层分离法
第一节 色层法的分类
第二节 色层法的基本概念
第二节 吸附色层法
第四节 分配色层法
第五节 离子交换色层法
第六节 凝胶色层法
第七节 亲和色层法
第八节 逆流分配法
第九节 纸色层法
第十节 柱色层法
第十一节 薄层(板)色层法
第十二节 旋转薄层色层法
第十三节 高压液相色谱法
第十四节 蛋白质分离常用的色谱法
第十一章 结晶
第一节 结晶过程的实质
第二节 过饱和溶液的形成
第三节 晶核的形成和晶体的生长
第四节 提高晶体质量的途径
第五节 共沸蒸馏结晶
第六节 工业生产实例
第二篇 各论
第十二章 β―内酰胺类抗生素
第一节 β―内酰胺类抗生素
第二节 青霉素的理化性质
第三节 青霉素的分离纯化工艺
第四节 头孢菌素C的理化性质
第五节 头孢菌素C的分离纯化工艺
第六节 棒酸的分离纯化
第十三章 氨基糖昔类抗生素
第一节 概述
第二节 链霉素的理化性质
第三节 链霉素的分离纯化工艺
第四节 影响工艺的因素
第十四章 四环素类抗生素
第一节 四环素类抗生素理化性质
第二节 四环素类抗生素主要化学反应
第三节 四环素类抗生素分离纯化工艺
第四节 提取工艺影响因素
第十五章 大环内酯类抗生素
第一节 大环内酯类抗生素理化性质
第二节 大环内酯类抗生素主要化学反应
第三节 几种主要的大环内酯类抗生素的结构和性质
第四节 大环内酯类抗生素分离纯化工艺
第五节 影响分离纯化过程的因素
第十六章 多肽类抗生素
第一节 概述
第二节 多粘菌素的理化性质
第三节 多粘菌素的分离纯化
第十七章 多烯类抗生素
第一节 多烯类抗生紧理化性质
第二节 多烯类抗生素分离纯化工艺
第十八章 林可霉素类抗生素
第一节 林可霉素类的结构和理化性质
第二节 林可霉素类抗生素分离纯化工艺
第十九章 氨基酸的分离纯化
第二十章 维生素的分离纯化
第二十一章 核酸的分离纯化
第一节 概述
第二节 腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)的提取工艺
第三节 辅酶A的提取工艺
第二十二章 蛋白质的分离纯化
第一节 重组白细胞介素-2的提纯
第二节 干扰素的提纯
第三节 L-天门冬酰胺酶的提纯
第二十三章 激素
附录:
附录一 弱酸和弱碱的离解常数
附录二 难溶化合物的溶度积常数(18℃)
附录三 常用的缓冲溶液
附录四 国产离子交换树脂的性能
附录五 国内外离子交换树脂相应牌号对照表
附录六 国内外大孔离子交换树脂相应牌号对照表
附录七 离子交换膜的性能
附录八 国产葡聚糖凝胶的规格和性能
附录九 适用于结晶的互溶溶媒对
附录十 有关溶剂的常数
附录十一 有关共沸混合物的数据
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的排版布局实在是太“反主流”了,我得说,刚拿到手的时候差点以为自己拿错了一本历史著作,而不是一本化工工艺的书。它的字体选择偏向于一种略带衬线的古典风格,大段的文字阅读起来竟然有一种意想不到的流畅感,或许是作者有意为之,想让读者在面对晦涩的化学动力学方程时,也能保持一种相对放松的心态吧。不过,这种风格带来的副作用是,对于需要快速查找特定参数或者公式的读者来说,可能会稍微花点时间来适应。但我个人认为,这种“慢阅读”的体验,反而促使我更深入地去理解每一个章节背后的“为什么”。书中对于“色谱分离”的论述尤为精彩,它没有止步于经典的塔板理论,而是深入探讨了色谱介质的表面化学修饰对分离选择性的影响,特别是对一些新型高通量色谱柱的性能预测模型进行了细致的推导。我特别欣赏其中一个图示,它用三维空间坐标系来展示了流动相组成、固定相极性和目标物保留时间的相互作用,这个图谱的直观性远超我以往看过的任何一本专业书籍,简直是教科书级别的视觉化表达,让人过目不忘。

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我必须承认,这本书的某一章节关于“污染物去除与资源化利用”的讨论,给我带来了极大的震撼,它完全跳脱了传统化工分离只关注“产品纯度”的狭隘视角。作者似乎将分离技术置于一个更广阔的环境可持续性的大背景下去审视。书中对工业废水深度处理后的盐分回收、难降解有机物的选择性去除,以及伴随反应中副产物的高值化利用,都有非常深入的探讨。它不仅仅描述了“如何分离”,更进一步探讨了“分离的最终意义”。例如,它详细分析了膜蒸馏技术在近零排放系统中的集成优化,并对比了不同膜材料在处理高盐度废水时的长期稳定性数据。这些内容让我意识到,现代分离工程的核心竞争力已经从单纯的“分离效率”转向了“全生命周期效益最大化”。这本书的价值在于,它不仅教授了工艺技能,更塑造了一种面向未来的、具有高度社会责任感的工程师思维模式。

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坦白说,这本书的深度远超出了我对一本“原理”类书籍的预期。我原本以为它会停留在基础的相平衡和传质定律的重复讲解上,但它却大胆地将现代分析技术与传统分离工程进行了深度融合。比如,它花了相当大的篇幅去讨论“在线过程分析技术(PAT)”在实时监控分离效率方面的应用,这在很多传统教材中是极少涉及的。作者显然对前沿科技保持着高度敏感。书中详细阐述了如何利用光谱技术(如拉曼光谱或近红外光谱)来实时反馈色谱塔或萃取塔内部的组分分布,并据此动态调整操作参数,实现过程的自适应控制。这种结合为我打开了一个全新的视角:分离工程不再仅仅是固定的设备和固定的操作点,而是一个动态优化的生命体。尽管书中涉及到一些复杂的数学建模,比如非线性偏微分方程组的求解方法,我感觉作者在介绍这些高阶内容时,总能巧妙地用物理图像来辅助理解,避免了纯粹的数学推导带来的枯燥感,这很考验作者的综合功底。

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这本书的语气和叙事方式有一种非常独特的老派学者的风范,非常沉稳、不急不躁,仿佛作者正坐在你对面,用一种娓娓道来的口吻讲解他毕生的经验。这种风格让我在阅读关于“热力学可行性”的章节时感受尤为深刻。它不是简单地扔出一个吉布斯自由能的公式让你接受,而是从分子间作用力的微观尺度出发,层层递进地解释为什么某些物质会倾向于在特定相态中富集。我尤其喜欢作者在探讨“溶剂萃取”那一章时所采用的类比手法,他将溶剂的选择比喻成“定制钥匙去匹配特定的锁”,形象地解释了分配系数背后的化学亲和力差异。这本书几乎没有使用任何网络流行语或者过于现代的修辞,保持了一种近乎学术论文的严谨性,但其语言组织又充满了文学的美感,让人在学习复杂知识点的同时,也享受着文字的魅力。它让你感觉,知识本身就是一种艺术。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮,那种沉稳的深蓝色调配上烫金的书名,透着一股子专业和严谨。我是在一个专业技术交流会上偶然看到它的,当时只是随便翻了几页,就被其中对“复杂体系分离”的系统性论述吸引住了。它不像市面上很多教材那样,把理论知识堆砌得干巴巴的,这本书的行文风格非常注重逻辑的递进。举个例子,它在讲解膜分离技术时,不仅仅是罗列了超滤、纳滤、反渗透的原理公式,而是将这些技术放在一个更宏观的“选择性穿透”框架下进行对比分析,让你能清晰地理解每种技术背后的能耗与分离效率的权衡。更难能可贵的是,它在理论阐述后,总是会紧跟着几个经典工业案例的剖析,比如制药行业中抗生素的浓缩纯化过程,或者石油化工中复杂混合物的精馏分离。这些案例的细节描述得非常扎实,让你感觉到作者不仅仅是纸上谈兵,而是真正下过工厂的。阅读过程中,我感觉自己像是在跟随一位经验丰富的高级工程师进行“一对一”的 workshop,每翻过一章,都能清晰地感觉到自己在解决实际问题能力上的提升,那种知识结构被重新梳理和强化的感觉,是非常棒的阅读体验。

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