天然药物提取工艺优化：改性与流体流动特性设计

1.3.6　从天然药物提取分离体系改性和流体流动特性设计提取工艺

天然药物提取的每一步操作主要目的是减少产品体积、提高产品纯度及增加后续操作效率。原料的选择和处理是为固液分离、初步纯化等服务的（如萃取），初步纯化是为高度纯化（如亲和色谱）提供合适的材料，减少提取分离步骤和增大单步效率是减少后期工艺难度乃至降低成本的关键。提取工艺过程的不同阶段通过各种参数存在密切的相互作用和协调、耦合来纯化天然药物，使天然药物的提取形成一套系统工艺，增加天然药物的纯度。

从天然药物提取的大系统角度探讨工艺的整体统一性，是天然药物研究的基本出发点，即以最优设计、最优控制和操作、最优规划和最优管理为出发点。若能将这些基本的方法应用到天然药物的提取分离过程中，选择适当的提取分离方法和工艺控制因素和参数，并同时考虑不同参数和操作单元的相互作用，将动态优化和静态优化相结合，高效提取分离纯化天然药物。(www.xing528.com)

天然药物提取液是复杂流体，具有高黏度和依赖于生物流体的剪切力等流体力学行为，给传热和两相间的接触过程带来了特殊的问题；天然药物提取工艺的工业化需要将实验室技术进行放大，而某些专一性、高附加值的产品又需要进行过程缩小，这就需要借助化学工程中有关“放大效应”，结合天然药物分离过程的特点，研究大型天然药物分离装置中的流变学特性、热量和质量传递规律，探明在设备中的浓度、酸度、含量、温度等条件的分布情况，制定合理的操作规范，改善设备结构，掌握放大方法，达到增强分离因子、减小“放大效应”及提高分离效果的目的。例如，依据固-液两相规律的研究改善大型离子交换柱的分离效率，用流体力学的基本原理来探讨超滤装置、电渗析过程中的浓差极化现象和预防措施，从大型搅拌釜中流体流动和传热规律的模拟来判断盐析、pH调节、连续结晶和等电点沉淀等过程中有关组分的浓度和温度分布及其对过程结果的影响等。因此，从两相体系的流动特性研究来解决天然药物分离装置的设计与放大问题，经济、高效实施下游加工过程的产业化。