溶劑萃取又稱液-液萃取,是一種從水溶液中提取、分離和富集有用物質的分離技術。由于這種技術具有分離效果好,提取效率高,能夠實現大規模連續化生產及易于實現自動化操作等優點,近年來在許多工業部門有著越來越廣泛的應用,是一種值得進一步研究和推廣應用的有效技術。
溶劑萃取技術早期主要應用于有機化合物的提取和分離。自從有機化學誕生以來,溶劑萃取技術就成為分離和純化有機化合物的不可缺少的手段。人們采用一些與水不相混溶的有機溶劑從浸取天然產物或有機反應所產生的水溶液中提取、分離及純化所需的有機化合物。
CWL-M型離心萃取機萃取有機化合物的研究及應用現況
1、在石油化工中的應用
石油化工芳香烴和脂肪烴的分離是一個重要的工藝過程。溶劑萃取技術已大規模地應用于芳烴的抽提,常用的萃取劑有四乙二醇醚、環丁砜和二甲基亞砜等。
溶劑萃取還廣泛應用于煤油和潤滑油的精制,應用比較廣泛的萃取劑是糠醛等。
2、在醫藥工業中的應用
許多藥物受熱容易分解,不能使用常規的蒸餾方法進行分離。因此,溶劑萃取技術在醫藥工業中有著廣泛的應用,特別是應用于從發酵液中提取分離抗菌素。青霉素的生產采用間歇的發酵過程,將發酵液過濾以后,采用醋酸丁酯進行萃取。由于青霉素對酸、堿極不穩定,因此,萃取設備都采用兩相接觸時間極短的CWL-M型離心萃取機。
此外,溶劑萃取法在非抗菌素產品或中間體的提取、分離方面也有廣泛的應用,如在維生素A、B12?及C等的生產過程中均有應用。
3、在化學工業中的應用
????在化學工業中常用蒸餾或精密分餾方法分離有機化合物,但在有些情況下這種方法不能適用。例如,需分離的化合物之間沸點非常接近,或產生恒沸化合物,或加熱時容易分解等。在這些情況下,可以考慮采用溶劑萃取技術。
4、在生物化工中的應用
隨著生物化工的迅速發展,溶劑萃取在生物制品的后處理中正在發揮越來越重要的作用。除了從發酵液中分離抗菌素和維生素以外,溶劑萃取在以下幾個方面有著重要的應用。
4.1 ?有機酸的提取
許多有機酸,如檸檬酸、蘋果酸、酒石酸盒衣康酸等,是在生物體內的一級代謝產物,現多用微生物發酵方法制取。但是,從發酵液中提取有機酸產品,傳統的鈣鹽沉淀-H2SO4 酸解法具有工藝繁復、提取率低、環境污染嚴重等缺點。溶劑萃取法從發酵液中提取有機酸的研究工作近年來十分活躍,特別是對于產量大的檸檬酸提出了采用叔胺和TROP等萃取的新工藝。
4.2 ?氨基酸的提取和分離
氨基酸是一類具有廣泛應用價值的生化產品。采用從蛋白質水解或發酵法往往得到多種氨基酸的混合物。通常采用離子交換法分離,但該法只能間歇生產,且操作繁雜,生產周期長。近年來應用溶劑萃取法分離氨基酸的研究很多。
4.3 ?蛋白質的分離
隨著生物技術的發展,迫切需要開發新型的適合于分離蛋白質的方法。常規的沉淀、鹽析、柱層析、電泳等分離方法處理量小、成本高、收率低及操作非連續化,限制了它們的工業應用。新的方法要求處理量大、選擇性好,易于放大和可實現連續化操作。常規的溶劑萃取技術雖有這些優點,但親水性的蛋白質一般是不溶于有機溶劑的,而且當它們與有機溶劑接觸時可能會發生構象變化。近年來已發展了雙水相萃取和反膠團萃取兩種技術,可以滿足以上要求,研究工作十分活躍。下面分別簡要介紹這兩種分離方法。
雙水相萃取是利用一些水溶性高分子化合物,如聚乙二醇與某些無機鹽,如磷酸鉀、硫酸銨構成的水溶液可以分成兩個水相,而不同的蛋白質在兩個水相間具有不同的分配性質。這樣的體系,低的界面張力特性有利于生物大分子的傳質,同時也可防止它們構象變化。
反膠團萃取是采用含有表面活性劑的有機溶劑進行萃取。此時在有機相中形成反膠團,而蛋白質可被增溶到被有機溶劑包圍著的“水池”中。其操作簡單,反應條件溫和,能保持蛋白質的活性不變,且對于不同的蛋白質具有選擇性。
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