2、生物物质溶液中的分子扩散 与小分子溶质不同，生物大分子在溶液中的扩散会受其较大的空间尺度以及空 间形状的影响。因此，在相同浓度梯度下生物大分子的扩散速率要比小分子有 机物慢，约慢20倍。 小分子：氨基酸、肌苷、葡萄糖 生物大分子：如酶、大豆蛋白、牛血清白蛋白等 3、生物凝胶中的分子扩散 凝胶是一种“多孔”的半固态物质。具有不规侧的“框架结构”。凝胶结构 中的孔道或敞开的微小空间里充满了溶剂。比水溶液中扩散速率小。 11
与小分子溶质不同，生物大分子在溶液中的扩散会受其较大的空间尺度以及空 间形状的影响。因此，在相同浓度梯度下生物大分子的扩散速率要比小分子有 机物慢，约慢20倍。 小分子： 氨基酸、肌苷、葡萄糖. 生物大分子：如酶、大豆蛋白、牛血清白蛋白等 2、生物物质溶液中的分子扩散 3、生物凝胶中的分子扩散 凝胶是一种“多孔”的半固态物质。具有不规则的“框架结构”。凝胶结构 中的孔道或敞开的微小空间里充满了溶剂。比水溶液中扩散速率小。 11
4、固相中的分子扩散 固相中的传递过程通常可分为两类：一类基本上与固体结构无关，属于服从 Fck定律的扩散，另一类是在多孔体内的扩散，固体内部的几何结构及其通 道对扩散有很大影响。 服从于Fick定律的扩散过程，当总浓度c为常数时可直接应用(6-39)式，即 J=-Daudcaldz 积分得：J4=DAB（cA1-C42)Z 不服从Fick定律的多孔体内的扩散（教材P126): J4= DAB(CH1-CA2） 有效扩散系数 T(G22-31) DAef =EDAB/T 其中为曲折系数，且>1； ε为孔隙率 12
固相中的传递过程通常可分为两类：一类基本上与固体结构无关，属于服从 Fick定律的扩散，另一类是在多孔体内的扩散，固体内部的几何结构及其通 道对扩散有很大影响。 J A ( ) ( ) 2 1 1 2 z z D c c AB A A 其中τ为曲折系数，且τ>1； ε为孔隙率 4、固相中的分子扩散 不服从Fick定律的多孔体内的扩散 （教材P126）： 服从于Fick定律的扩散过程，当总浓度c为常数时可直接应用（6-39）式，即 JA＝－DABdcA /dz 积分得：JA＝DAB（cA 1-cA 2）/z 有效扩散系数 DAeff = εDAB/ τ 12
其他问题 1、相平衡 浸取过程中的相平衡用分配系数K表示： KD= y:平衡后溶质在液相的浓度 X:平衡后溶质在固相的浓度 2、溶剂的选择 溶剂的选择最主要的依据仍是“相似相溶”原理。 13
1、相平衡 浸取过程中的相平衡用分配系数KD表示： x y K D 2、溶剂的选择 溶剂的选择最主要的依据仍是“相似相溶”原理。 y : 平衡后溶质在液相的浓度 x : 平衡后溶质在固相的浓度 其他问题 13
3、增溶作用 原先不溶或难溶性的生物大分子物质向可溶性的、分子量较小的生 物物质转变。浸取过程有时会促使某些溶质向不溶性物质转变。 4、固体原料的预处理 为加速浸取的过程，往往要对原料进行预处理。应该注意的是原料 的粉碎/并非越细越好。 14
3、增溶作用 原先不溶或难溶性的生物大分子物质向可溶性的、分子量较小的生 物物质转变。浸取过程有时会促使某些溶质向不溶性物质转变。 4、固体原料的预处理 为加速浸取的过程，往往要对原料进行预处理。应该注意的是原料 的粉碎/并非越细越好。 14
固液萃取/浸取/浸提 (1)超声波浸取 原理：水介质质点在超声波作用下，将把二干倍于重力加速度的巨大加速度和每秒钟 28000次获得最大速度117mm/s的巨大速度和动能作用于中药材有效成分质点上，使之获得 巨大的速度和动能，迅速逸出药材基体而游离于水中。 特点：超声波独具的物理特性能促使植物细胞组织破壁或变形，使中药有效成分提取更充 分，提取率比传统工艺显著提高达50~500%； 提取时间短：超声波强化中药提取通常在20~40分钟即可获得最佳提取率，提取时间较传 统方法大大缩短23以上，药材原材料处理量大； 不需高温，能耗低：超声提取中药材的最佳温度在40~60℃，对遇热不稳定、易水解或氧 化的药材中有效成分具有保护作用，同时大大节约能耗； 适应性广：超声提取中药材不受成分极性、分子量大小的限制，适用于绝大多数种类中药 材和各类成分的提取；提取药液杂质少，有效成分易于分离、纯化； 提取工艺运行成本低，综合经济效益显著；操作简单易行，设备维护、保养方便。5
(1) 超声波浸取 原理：水介质质点在超声波作用下，将把二千倍于重力加速度的巨大加速度和每秒钟 28000次获得最大速度117mm/s的巨大速度和动能作用于中药材有效成分质点上，使之获得 巨大的速度和动能，迅速逸出药材基体而游离于水中。 特点：超声波独具的物理特性能促使植物细胞组织破壁或变形，使中药有效成分提取更充 分，提取率比传统工艺显著提高达50～500%； 提取时间短：超声波强化中药提取通常在20~40分钟即可获得最佳提取率，提取时间较传 统方法大大缩短2/3以上，药材原材料处理量大； 不需高温，能耗低：超声提取中药材的最佳温度在40~60℃，对遇热不稳定、易水解或氧 化的药材中有效成分具有保护作用，同时大大节约能耗； 适应性广：超声提取中药材不受成分极性、分子量大小的限制，适用于绝大多数种类中药 材和各类成分的提取；提取药液杂质少，有效成分易于分离、纯化； 提取工艺运行成本低，综合经济效益显著；操作简单易行，设备维护、保养方便。 固液萃取/浸取/浸提 15