先应用酶法成功地制备了生脉饮口服液，制得的口服液澄清度高、有效成分保留率高、生产成本份。
采用酶反应可较温和地将中药药渣组织分解，减少了化学品的使用，有利于资源利用、环境改善和人员劳动保护。因此，纤维素酶法水解中药药渣具有极大的优越性，并使中药药渣成为重要的造纸、饲料、肥料生产的可再生有机资源。此外，我国纤维素酶的研究已有多年，己筛选出一批纤维素酶菌种，还利用诱变方法获得了一些产酶能力较高的变异株，酶的来源有保证。
有人提出可利用花青素酶（β-葡萄糖苷酶的一种）酶解花色素苷，使其分解为花青素和葡萄糖，因花青素不稳定可即刻失去其特有的颜色，从而改善了中药制剂的色泽。半纤维素酶可将木质纤维类材料生物转化为单细胞蛋白、乙醇、低聚糖或其他物质。又如葡萄糖氧化酶可用作药品包装中的驱氧剂，以提高制剂的稳定性。因此，生物酶解技术在活性物质制备、药材综合利用及提高制剂质量等方面具有较好的应用前景。
第三节超临界流体萃取技术
一、概述超临界流体萃取技术（supercritical-fluid extraction， SFE）是利用超临界流
体（supercritical fluid， SCF ）作为萃取剂，从液体或固体中萃取出特定成分，以达到某种分离目的的技术。也有称之为气体萃取（gas extraction ）或者稠密气体萃取（dense-gas extraction），因为在实际应用中，作为溶剂的气体必须处于高压或高密度下，以具有足够大的萃取能力。超临界流体即处于临界温度、临界压力以上的流体，具有气体和液体之间的性质，且对许多物质均具有很强的溶解能力，分离速度远比液体萃取快，可以实现高效的分离过程。
近20 年来，超临界流体萃取技术已经迅速发展成为一门新型的分离技术，应用领域相当广泛，特别在分离或生产高经济价值的产品，如生物制药、食品、香料、炼油等方面有广阔的应用前景。目前，从咖啡豆中脱除咖啡因，从食油中分离特定成分，从啤酒花中提取有效成分，以及从油沙中提取气油等已经得到工业应用。
二、超临界流体萃取的基本过程
超临界流体萃取的过程是由萃取阶段和分离阶段组合而成的（图2-4）。
溶剂＋萃取质
原料A+B
萃取质A
萃取剂补充
图2-4 超临界流体萃取的过程
在萃取阶段，超临界流体将所需组分从原料中提取出来。在分离阶段，通过变化温度或压力等参数，或其他方法，使萃取组分从超临界流体中分离出来，并使萃取剂循环使用。
根据分离方法的不同，可以把超临界萃取流程分为等温、等压、吸附法三种基本流程。近
年来报道，还有一种新的分离过程，即添加惰性气体的等压分离法。在超临界流体中加入N2、Ar 等惰性气体，可以改变物质的溶解度。基于气体对溶解度的影响，所建立起来的添加惰性气体的等压分离流程，其操作均在等温、等压下进行，能耗较省。该方法的关键在于必须有一种可使超临界流体与惰性气体分开的简便方法。
三、超临界流体萃取的特点
超临界流体萃取技术在进行活性物质的分离提取，和传统萃取分离方法相比，具有许多特点：
（1）超临界流体萃取同时具有液相萃取和精馏的特点。超临界流体萃取实际上是介于精馏和液体萃取之间的一种分离过程，在大气压附近精馏时，把常压下的气相当作萃取剂；当压力增加时，气相的密度也随之增加。当气相变成冷凝液体时，分离过程即成为液液萃取。在这个物理条件连续变化的过程中，超临界流体萃取相当于处于高压精馏端。因此，它在某种程度上结合了蒸馏和萃取过程的特点。
（2）超临界流体萃取的独特的优点是它的萃取能力取决于流体的密度。通过调整压力、温度和引入夹带剂等来控制流体的密度，从而改变超临界流体的溶解能力。
（3）超临界流体萃取中的溶剂回收很简单，并能大大节省能源。被萃取物可通过等温减压或等压升温的办法与萃取剂分离，而萃取剂只需重新压缩便可循环使用。
（4）超临界流体萃取适合提取天然物质的分离。超临界萃取可以不在高温下操作，因此特别适合于热稳定型较差的物质。同时产品中无其他物质残留。
（5）超临界流体萃取的操作压力可根据分离对象选择适当的萃取剂或添加夹 带剂来控制，以避免高压带来的影响。超临界流体萃取与传统溶剂萃取的进
一步比较见表2-2。
表2-2 超临界流体萃取和液体溶剂萃取的比较
从上可见，超临界流体萃取是一项具有特殊优势的分离技术并特别适用于提取或精馏热敏性和易氧化的物质，如医药品和食品等。随着超临界萃取研究的不断深入以及应用领域的不断拓展，新型超临界流体技术如超临界流体色谱、超临界流体化学反应、超临界流体干燥、超临界流体沉析等技术的研究都取得了较大进展，显示了超临界流体萃取技术良好的应用前景。
第四节色谱分离技术
一、概述
天然有机物和生物化学研究工作中经常遇到的一个问题是如何从极其复杂的、含量甚微的产物中分析和分离各种成分。随着科学的进步，某些关系到人们生命安全的生物药物，尤其是注射药品和基因工程产品等，都需要高度纯化。但经典的分离方法，如萃取、结晶等已不能达到要求。色谱分离技术就成为分离纯化的高新手段之一。
色谱分离是一组相关技术的总称，又叫色层分离、层离法、层析法等。它很可能是获得高
纯度产物最有效的技术，目前在生物技术产业中建立的色谱分离方法既可作为生产规模的单元操作，也可作为分析仪器去监测和控制原材料的进仓验收、监测下游操作的纯化效率和监测终产物的质量，从而保证任何杂质都处于可允许的低水平，不产生任何危险。
色谱分离这一术语，最早应用于有色色素的分离中并沿用至今。1938 年色谱分离法的适用范围扩展至无色物质。1940—1943 年间前流分析和置换分析法被提出，随后又出现了―分配色谱‖、―离子交换色谱‖、―凝胶色谱‖、―亲和色谱‖等等，使色谱分离成为有机化学、生物化学、蛋白质等方面的一项重要分离技术。
二、色谱分离原理
色谱分离是一种物理的分离方法，利用多组分混合物中各组分物理化学性质的差别，使各组分以不同的程度分布在两个相中。其中一相是固定相，通常为表面积很大的或多孔性固体；另一相是流动相，是液体或气体。当流动相流过固定相时，由于物质在两相间的分配情况不同，经过多次差别分配而达到分离，或者说，易于分配于固定相中的物质移动速度慢，易于分配于流动相的物质移动速度快，因而逐步分离。与其他分离纯化方法相比，色谱分离具有如下基本特点：
（1）分离效果高色谱分离的效果是所有分离纯化技术中最高的。这种高效的分离尤其适合于极复杂混合物的分离。通常使用的色谱柱长只有几厘米到几十厘米。
（2）应用范围广从极性到非极性、离子型到非离子型、小分子到大分子、无机到有机及生物活性物质，以及热稳定到热不稳定的化合物，都可用色谱法分离。尤其是对生物大分子的分离。 （3）选择性强色谱分离可变参数之多也是其他分离技术无法相比的，因而具有很强的选择性。在色谱分离中，既可选择不同的色谱分离方法，也可选择不
同的固定相和流动相状态，还可选择不同的操作条件等，从而能够提供更多的方法进行目的产物的分离与纯化。
（4）设备简单，操作方便，且不含强烈的操作条件，而且不容易使物质变性，特别适用于稳定的大分子有机化合物。
色谱法的缺点是处理量小、操作周期长、不能连续操作，因此主要用于实验室，工业生产上还应用较少。
三、几种常见色谱分离技术
固定相可以是固体或者是包埋在惰性固体中的液体，而移动相可以是气体（气相色谱，GC）或液体（液相色谱，LC），这取决于两相物理性质的结合。色谱分离过程有气-液、气-固、液-液和液-固色谱。色谱法按照不同的标淮可以分成不同的类型，见表2-3。
表2-3 色谱法的分类
分类
方法
按动相-定相分气-液（GLC）、气-固（GSC）、液-液（LLC）、液-固（LSC）、液-凝胶
按展开方式分洗脱、前流、置换
第五节吸附分离技术
吸附是在一定的条件下，一种物质的分子、原子或离子能自动地附着在某固体表面上的现象，或者某物质在界面层中，浓度能自动发生变化的现象。
吸附现象最早被人民发现是在两千多年以前，当时人们已经开始用木炭吸湿和除臭，因此说吸附分离是一门―古老‖的技术。吸附最早用于气体和液体的净化，作为分离的方法，是近30 几年来发展起来的。特别是从1970 年代起，吸附无论在应用领域还是在装置规模上，都有突飞猛进的发展。如今，吸附分离技术已经在石油、化工、冶金、食品和医药工业等行业中已经广泛地应用，其变化和巧妙的组合使吸附分离技术充满着活力，所以，从这个方面来说，其又是一门―年轻‖的技术。
一、吸附分离的特点和类别
吸附分离过程是在非相变状态，常温常压（或低压）下进行的，省略了一般精馏过程中的气体压缩、冷凝、液化的步骤，因此节约了能量。而种类众多的吸附剂，其巨大比表面积能吸附脱除低浓度或微量的溶质，同时对性质近似的溶质有很高的选择吸附性能，满足了近代科研和生产某些方面的需要。
但是，由于吸附剂的吸附容量较低，要增大吸附塔的处理能力，必须频繁地进行吸附、解吸和再生。同时，对于固体颗粒的吸附剂，具有机械性能强度较差、输送困难、易于磨损粉碎、导热系数小、传热性能差等缺点，给工艺运转带来了一些不便。除此以外，吸附分离过程和其他过程中用的溶剂相比，吸附剂的吸附容量偏小，不利于大规模的工业生产。
按吸附作用力性质的不同，可将吸附区分为物理吸附和化学吸附两种类型。
对于物理吸附，吸附剂和吸附质间通过分子间力，即范德华力相互吸引，形成吸附现象。由于分子间引力普遍存在于吸附剂和吸附质之间，所以一种吸附剂可吸附许多不同的种类，使物理吸附一般没有选择性。但随着吸附剂和吸附质种类的不同，分子间的吸引力大小各异，因此，吸附量可因物系不同而相差很多。一般来说，物理吸附过程是可逆的，几乎不需要活化能（即使需要也很小），由于这类吸附的作用力较弱，故解吸也较容易进行，而且速度较快，易于达到平衡状态。
化学吸附，被吸附的分子和吸附剂表面的原子发生化学作用，在吸附质和吸附剂之间发生了电子转移、原子重排或化学键的破坏与生成等现象。因为在吸附的过程需形成化学键，故此类吸附有明显的选择性。同时，化学吸附的作用力较强，所以，化学吸附物质在固体表面上比较稳定，不易解吸。一般来说，化学吸附的吸附和解吸速度都较小，且不易达到吸附平衡。
二、吸附剂
吸附剂是气体（液体）吸附分离过程得以实现的基础，其物理性质相当重要。吸附剂的主要特征是多孔结构和具有较大的比表面积。吸附剂的选用首先取决于它的吸附性能，根据吸附剂表面的选择性，可分为亲水性和憎水性两大类。一般来说，吸附剂的性能不仅取决于其化学
组成，而且与制造方法有关。
目前在吸附分离过程中常用的吸附剂主要有硅胶、合成沸石（分子筛）、活化炭、硅胶、活性氧化铝、吸附树脂等。在工业装置具体实施气体（液体）的吸附分离过程中，针对不同的混合物系及不同的净化度要求采用不同的吸附剂。
吸附剂具有选择性吸附的特性，并且吸附剂对不同的气体在吸附量、吸附速度、吸附力等方面均存在差异。吸附剂在实际工业应用中，常常由于不同的混合气（液）体体系及不同的净化度要求，而采用不同的吸附剂，但吸附剂一般都有如下的主要性能要求：（1）足够的比表面积：由于吸附通常只发生在固体表面几个分子直径的厚度区域，单位面积固体表面所吸附的气（液）体量非常小，因此工业用的吸附剂，必须有足够大的比表面积以弥补这一不足，表2-4 列出了常用吸附剂的比表面积；（2）良好的物理机械性能：由于颗粒本身的质量及工艺过程中气（液）体的反复冲刷，压力和温度的频繁变化，因此吸附剂需有足够的结构强度和耐磨性能，以保证分离的效果和分离装置的正常运行；（3）颗粒大小均匀：吸附剂大小均匀，可使流体通过床层时分布均匀，避免产生流体的返混现象，提高分离效果；（4）具有一定的吸附分离能力；（5）来源较丰富，价格合理。
表2-4 常用吸附剂的比表面积
三、几种常见吸附分离方法
（一）变压吸附
变压吸附（pressure swing adsorption，PSA ）是吸附分离技术中一项用于分离气体混合物的高新技术。变压吸附气体分离技术作为化工操作单元，正在迅速发展成为一门独立的学科，称为吸附分离工程。它在石油、化工、冶金、电子、国防、轻工、农业、医药、食品及环境保护方面得到了越来越广泛的应用。实践已经证明，变压吸附技术是一种有效的气体分离提纯方法。其主要的应用领域如表2-5。
表2-5 PSA 主要的应用领域
变压吸附气体分离技术作为非低温法的代表，工业应用领域迅速发展，并进一步向大型化发展。与其他气体分离技术相比，变压吸附技术具有以下特点：
（1）能耗低，这是因为PSA 工艺所要求的压力较低，一些有压力的气源可以省去再次加压的能耗，在常温下操作，可以省去加热或冷却的能耗； （2）产品纯度高且可灵活调节；
（3）工艺流程简单，可实现多种气体的分离，对水、硫化物、氨、氮类等杂质有较强的承受能力，无需复杂的预处理工序；
（4）装置由计算机控制，自动化程度高，操作方便，开停车简单迅速； （5）装置调节能力强，操作弹性大；
（6）投资小，操作费用低，维护简单，使用寿命长；