制藥工程中的制藥分離技術(shù)分析

劉超

關(guān)鍵詞：制藥工程;制藥分離;技術(shù)分析

在制藥工程中，制藥分離是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，制藥分離技術(shù)在一定程度上決定了藥物的品質(zhì)。在整個(gè)制藥過(guò)程中，如果制藥分離設(shè)備或技術(shù)方法不合理，就會(huì)對(duì)藥品分離效果造成負(fù)面影響。因此，制藥企業(yè)必須熟練掌握制藥分離技術(shù)，并加強(qiáng)對(duì)制藥分離技術(shù)的研究分析，確保制藥過(guò)程中成分分離的高效性，為藥品質(zhì)量提供可靠保障。藥物的發(fā)展在醫(yī)療領(lǐng)域掀起了一場(chǎng)革命，是近代醫(yī)藥研究的重要成就。藥物制取過(guò)程有多個(gè)復(fù)雜的環(huán)節(jié)，要改進(jìn)理化實(shí)驗(yàn)技術(shù)和設(shè)備。在制藥過(guò)程中，一般會(huì)出現(xiàn)雜質(zhì)，因此，雜質(zhì)分離技術(shù)成為制藥工程的重要組成部分。本研究主要通過(guò)研究和分析目前主流的萃取方法，為醫(yī)藥工程的規(guī)模性生產(chǎn)提供參考。

1發(fā)展背景

隨著社會(huì)的高速發(fā)展，無(wú)論是傳統(tǒng)疾病還是一些新型疾病的出現(xiàn)，都對(duì)人們的健康甚至生命造成莫大的威脅。藥物是疾病的克星，是人們預(yù)防疾病和恢復(fù)健康的重要助手，自古以來(lái)都得到了醫(yī)藥工作者的重視。科技發(fā)展除了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力的提升，還有一個(gè)對(duì)人類(lèi)意義重大的成就—促進(jìn)醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了藥品研發(fā)和制備水平的重大提升。醫(yī)藥工程是一門(mén)結(jié)合生物學(xué)、中西藥學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)等學(xué)科，以研發(fā)和制取藥物為研究目標(biāo)發(fā)展起來(lái)的新興學(xué)科。在制藥工程中，制藥分離環(huán)節(jié)主要是高效地將雜質(zhì)分離出來(lái)，為下一階段的合成、藥物制取作準(zhǔn)備。

2制藥工程特性概述

制藥工程是涉及多門(mén)學(xué)科、多種技術(shù)的綜合性生產(chǎn)過(guò)程，包括藥理工程以及化學(xué)技術(shù)。藥物研究人員通過(guò)分析市場(chǎng)來(lái)制定對(duì)某種疾病有針對(duì)性的藥物開(kāi)發(fā)方案，以滿足市場(chǎng)需要。在國(guó)際質(zhì)量體系中，技術(shù)通常都是制藥工程的重要推動(dòng)力。在研發(fā)資金充沛的前提下，藥物的研發(fā)能為制藥企業(yè)帶來(lái)豐厚的利潤(rùn)，使企業(yè)有更多的資金投入新藥物的研發(fā)過(guò)程中，能在制藥領(lǐng)域獲得持續(xù)不斷的推動(dòng)力，綜合提升研發(fā)和制藥能力，形成良性循環(huán)。藥品生產(chǎn)的核心內(nèi)容為原材料生產(chǎn)以及制藥分離，根據(jù)藥物成分的科學(xué)屬性來(lái)限定。高精確度、高質(zhì)量的藥物分離是將藥物原材料進(jìn)行成分分離，得到精確度較高的藥物成分，通過(guò)一系列的催化提取來(lái)形成混合物藥品，可提升藥物的品質(zhì)[1-2]。

3制藥分離技術(shù)

3.1固液萃取分離技術(shù)

利用藥物原料的多組分特性，對(duì)不同的成分進(jìn)行提取和提純。具體的分離過(guò)程：將原料與特種溶劑混合，原料中的可溶性物質(zhì)能溶解在液體溶劑中。通過(guò)進(jìn)一步分離得到純化物質(zhì)。通過(guò)提取分離物質(zhì)實(shí)現(xiàn)原料分離。通常采用萃取的方法獲得純凈物質(zhì)，提取溶劑中的固體物質(zhì)后，只要將其烘干就能得到藥物原材料中的某種成分。固液萃取技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用較為常見(jiàn)，例如泡茶、沖咖啡以及服用有溶解作用的藥劑等，實(shí)現(xiàn)固體有機(jī)成分與水的混合。在固液萃取過(guò)程中，通常要研磨固體，以增大固體的溶解面積，提升溶解效率。某些具有不相容特性的固體，因結(jié)構(gòu)上的孔隙并不均勻，所以溶解效率很低;因擴(kuò)散間距減小，所以萃取效果得到了提升。為了提高物質(zhì)的萃取質(zhì)量，需要選擇溶解度高的固體，并根據(jù)原料中不同成分的沸點(diǎn)，完成多種成分的分離萃取。為了防止溶解過(guò)程對(duì)周邊環(huán)境造成污染，要降低其擴(kuò)散系數(shù)，使溶劑的擴(kuò)散效率保持在較低水平。應(yīng)選擇性價(jià)比較高且無(wú)毒無(wú)害的溶劑，以降低固液萃取成本。溶解時(shí)，可以通過(guò)加熱溶解環(huán)境、加快溶解速度提高溶質(zhì)的擴(kuò)散效率。為了避免物質(zhì)出現(xiàn)機(jī)理變化，應(yīng)適當(dāng)控制溫度[3-4]。

3.2流體萃取分離技術(shù)

流體萃取分離技術(shù)的主要原理是利用氣體的分離機(jī)制，選擇較為密閉的空間，使氣體在外界壓力的作用下變成液體。氣體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的效率會(huì)隨著溫度的變化而上升。當(dāng)溫度接近氣體液化臨界點(diǎn)時(shí)，液體會(huì)呈現(xiàn)臨界狀態(tài)。任何原料都存在物理和化學(xué)反應(yīng)臨界點(diǎn)。當(dāng)該物質(zhì)達(dá)到反應(yīng)臨界點(diǎn)時(shí)，物質(zhì)的狀態(tài)就可能發(fā)生轉(zhuǎn)變。如原料在臨界點(diǎn)以下，物質(zhì)呈現(xiàn)為液態(tài)，超出臨界點(diǎn)時(shí)，物質(zhì)呈現(xiàn)氣態(tài)和液態(tài)并存的現(xiàn)象，即流體臨界狀態(tài)。利用氣體的穿透性和液體的溶解性實(shí)現(xiàn)萃取分離，通常采用的反應(yīng)溶劑是二氧化碳，因?yàn)槎趸紵o(wú)毒無(wú)害、水溶性好且穩(wěn)定性較強(qiáng)，可以避免物質(zhì)在萃取過(guò)程中發(fā)生氧化。將二氧化碳作為萃取劑可以溶解物質(zhì)中的分子，并實(shí)現(xiàn)分解物質(zhì)的離析作用。當(dāng)物質(zhì)內(nèi)的高分子含量較多時(shí)，萃取效果會(huì)大幅度下降。因此，在分離中草藥時(shí)，要添加第三種成分，形成混合型溶劑，提高溶解效率[5-6]。

3.3其他分離技術(shù)

還有很多比較專(zhuān)業(yè)的分離方式，例如魚(yú)油提取DHA的技術(shù)。DHA在嬰兒奶粉中的應(yīng)用非常普遍，也因此被大眾了解，是神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)和維持的重要物質(zhì)，多存在于大腦和視網(wǎng)膜中，是視網(wǎng)膜和大腦的重要組成部分，對(duì)嬰兒大腦發(fā)育和視力發(fā)育起到重要作用。因?yàn)镈HA由含有不飽和雙鍵的脂肪酸構(gòu)成，所以提純和分離的技術(shù)難度很大。近幾年，全球?qū)HA的提純、分離技術(shù)進(jìn)行了更加深入的探索。目前，常用的方法是分子蒸餾法和低溫溶劑區(qū)分法。這兩種技術(shù)比較適用于大量生產(chǎn)，其中，經(jīng)濟(jì)效益較高的是分子蒸餾技術(shù)。要想獲得產(chǎn)量更高和純度更高的成品，還可以使用化學(xué)酯化方法輔助[7-8]。

4制藥分離技術(shù)的應(yīng)用

從反應(yīng)機(jī)理來(lái)看，依據(jù)藥物成分選擇合適的萃取技術(shù)，可有效提高提純精度，使藥物具備一定的屬性。如芳香油的成分較為復(fù)雜，且各個(gè)化合物的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高，如果使用傳統(tǒng)的高溫蒸餾技術(shù)進(jìn)行制備，在同一溫度下，物質(zhì)內(nèi)的分子化合物將呈現(xiàn)聚合狀態(tài)，導(dǎo)致芳香物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞，引起屬性突變，進(jìn)行下一步萃取工藝時(shí)，無(wú)法得到濃度較高的芳香物質(zhì)。應(yīng)用蒸餾分離技術(shù)時(shí)，在真空環(huán)境下完成各項(xiàng)分離操作，得到不同狀態(tài)下的提純物質(zhì)，優(yōu)化芳香屬性[9]。

在對(duì)DHA、EPA等物質(zhì)進(jìn)行分離提純時(shí)，考慮到分子結(jié)構(gòu)中的不飽和鍵連接形式，在高溫條件下，內(nèi)部分子易產(chǎn)生聚合效應(yīng)。在提純過(guò)程中具有多種制備方法，如酶解法、沉淀法等。從經(jīng)濟(jì)成本角度來(lái)分析，分子蒸餾技術(shù)產(chǎn)生的效果明顯高于同類(lèi)處理工藝，但在具體操作過(guò)程中，仍需對(duì)物質(zhì)本身進(jìn)行預(yù)處理，然后才可進(jìn)行細(xì)部分離處理，提升產(chǎn)品的純度[10]。

5結(jié)語(yǔ)

藥品質(zhì)量關(guān)乎我國(guó)民眾的身體健康，而制藥分離技術(shù)是藥品質(zhì)量的重要影響因素，因此，制藥企業(yè)應(yīng)對(duì)制藥分離技術(shù)展開(kāi)持續(xù)性的研究探索，以實(shí)現(xiàn)制藥分離技術(shù)效能的提升，確保物質(zhì)分離的精度與純度，為保證藥品質(zhì)量奠定基礎(chǔ)，撐起民眾身體健康的保護(hù)傘。