三、中药制药分离的特点

中药制药分离工程是中药制药工程的一个重要组成部分。它是描述中药制药生产过程所采用的分离技术及其原理的一门学科，既具有科学性，又具有技术性。

（一）中药现代分离科学的特点

分离科学是以分离、浓集和纯化物质作为宗旨的一门学科。作为学科的一个分支，中药分离科学主要研究中药药效物质的分离、浓集和纯化。同其他分支学科一样，一是研究分离过程的共同规律，主要包括用热力学原理讨论分离体系的功、能量和热的转换关系，以及物质输运的方向和限度；用动力学原理研究各种分离过程的速度与效率；研究分离体系的化学平衡、相平衡和分配平衡。二是研究基于不同分离原理的分离方法、分离设备及其应用。

科学与技术密不可分，随着现代工业的发展和科学技术的不断进步，人们逐步掌握了分离理论及技术的规律，建立了接近于实际情况的数学模型，使溶剂萃取、超临界流体萃取、膜分离、离心分离、结晶与沉淀、超声提取分离、模拟移动床色谱技术等各种新的现代分离技术不断涌现，形成了崭新的现代分离工程科学。

以中药制药分离领域为例，其特点主要表现在：一是引进以信息技术为代表的高新技术，例如采用计算机化学、近红外光谱（NIR）等新技术开展的丹参提取过程终点快速判断方法、红参醇提液浓缩过程NIR在线分析等一系列研究，使得中药提取分离工艺在线自动控制技术取得重要进展。二是分离理论与技术在中医药现代化中的应用已成为重要研究领域。近年来，以中医经典方及经验方为基础的创新药物研制，正在成为我国现代分离科学领域最重要的研究目标之一。三是分离技术观念不断更新。比如膜工程的运行效果不仅与工艺条件相关，也与膜材料的性能有关，目前处理方法是以现有的商品化膜材料为基础，通过实验方法筛选合适的膜材料。这是一种选择的方式，而非设计的概念，显然存在局限性。基于“质量源于设计”理念，如何跳出这一窠臼，针对膜科学领域这一值得探索的重要课题，一个崭新的概念“面向应用过程的膜材料设计与制备”跃然而出，该概念的提出大大推进了我国膜科学技术的进程，已取得一系列可喜的成果。

（二）中药分离技术原理与分类

分离过程主要是利用待分离物系中，活性成分与共存杂质之间在物理、化学及生物学性质方面的差异进行的。根据热力学第二定律，混合过程属于自发过程，而分离则需要外界能量。因所用分离方法、设备和投入能量方式的不同，使得分离产品的纯度、能耗大小以及分离过程的绿色程度有很大差别。

以中药所含化学成分的物理化学特征为主的可用于分离的性质：①溶解度、分配系数、沸点、蒸气压等常见的可用于分离的性质；②中药体系一些重要的物理性质，如分子量差异、电导率、介电常数、电荷、磁化率、扩散系数等；③反应平衡常数、化学吸附平衡常数、离解常数、电离电位等化学方面的性质；④生物学反应速度常数、生物亲和力、生物吸附平衡等生物学方面的性质。

目前科学界与工业界所用的分离方法甚多，对各种分离方法如何进行分类并研究它们之间的联系，属于分类学问题。根据日本学者大矢晴彦采用的现象学分类学，依据待分离体系中组分的群体分子所表现出来的物理或化学性质的不同，将常见主要用于工业生产中的分离方法大致分为下述三类。

1.建立在场分离原理基础上的分离技术　在均一的或者非均一的空间里制造一个某种驱动力的作用场，使之可以在被分离的物体之间产生移动速度差，从而使其得到分离，这就是场分离原理。利用重力梯度、压力梯度、温度梯度、浓度梯度、电位梯度等作用场中各组分的移动速度差进行分离的方法，称为速度差分离操作，见表1-1。

表1-1　速度差分离操作

速度差分离原理就是作用于混合物中待分离组分某一特定性质上的力，可使这一组分移动，移动的速度会因组分不同而产生差异，从而实现组分间的分离。

2.建立在相平衡原理基础上的分离技术　平衡分离过程系借助分离媒介（如热能、溶剂或吸附剂）使均相混合物系变为两相系统，再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中分配关系的差异为依据而实现分离（表1-2）。根据两相状态的不同，平衡分离可分为：①气体传质过程（如吸收、气体的增湿和减湿等）；②气液传质过程（如精馏等）；③液液传质过程（如液液萃取等）；④液固传质过程（如浸取、结晶、吸附、离子交换、色谱分离等）；⑤气固传质过程（如固体干燥、吸附等）。

表1-2　以从第1相移向第2相为主的平衡分离操作示例

3.建立在反应分离原理基础上的分离技术　反应分离原理：化学反应常常只对混合物中某种特定成分发生作用，而且多数情况下，反应物都能完全被化学反应改变为目的物质，因此通过化学反应可以对指定物质进行充分的分离。反应分离方法分类见表1-3。

表1-3　反应分离方法分类