生物發(fā)酵制藥工業(yè)的膜技術(shù)分析

摘 要：生物發(fā)酵制造工業(yè)中，膜技術(shù)表現(xiàn)出了安全、高效的特征。膜技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生污染，廣泛應(yīng)用到生物發(fā)酵制造的過(guò)程中，提供反滲透、微濾的技術(shù)方法。生物發(fā)酵制造工業(yè)，比較注重綠色化、節(jié)能化，積極采用膜技術(shù)，輔助降低工業(yè)制造的成本。本文主要探討生物發(fā)酵制藥工業(yè)中膜技術(shù)的幾點(diǎn)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：生物發(fā)酵；制藥工業(yè)；膜技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.002

膜技術(shù)在生物發(fā)酵制藥工業(yè)中，運(yùn)用過(guò)程非常簡(jiǎn)單，不會(huì)產(chǎn)生相變、污染等問(wèn)題，能夠在常溫的環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的制藥操作。生物發(fā)酵制藥工業(yè)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)事業(yè)中，發(fā)展迅速，推進(jìn)了膜技術(shù)的發(fā)展，大量臨床醫(yī)療中，同樣會(huì)采用膜技術(shù)，體現(xiàn)了膜技術(shù)在生物發(fā)酵制藥工業(yè)中的精細(xì)化、專業(yè)性特征，為生物發(fā)酵制藥工業(yè)，提供了基礎(chǔ)保護(hù)。

1 膜技術(shù)在生物發(fā)酵制藥工業(yè)中的應(yīng)用

生物發(fā)酵制藥工業(yè)中，常見(jiàn)的產(chǎn)物有：黃霉素、恩拉菌素、那西肽、泰妙菌素等，整個(gè)發(fā)酵的過(guò)程，可以分為好養(yǎng)與厭氧兩個(gè)部分，整個(gè)制藥過(guò)程中，涉及到微生物轉(zhuǎn)化、微生物代謝、微生物酶發(fā)酵以及微生物菌體發(fā)酵等。生物發(fā)酵制藥的過(guò)程中，積極采用膜技術(shù)，規(guī)范制藥的流程，例舉幾點(diǎn)典型的應(yīng)用，如下：

1.1 分離

生物發(fā)酵制藥工業(yè)中，發(fā)酵培養(yǎng)基中的成分種類非常多，發(fā)酵期間，微生物會(huì)表達(dá)出大量的產(chǎn)物，各類產(chǎn)物的差異明顯，導(dǎo)致發(fā)酵的過(guò)程中，混入了雜質(zhì)，無(wú)法保障目標(biāo)產(chǎn)物的規(guī)范性，直接增加了生物發(fā)酵制藥的分離難度，進(jìn)而降低了目標(biāo)產(chǎn)物的有效性[1]。針對(duì)此類問(wèn)題，提出膜技術(shù)的應(yīng)用，膜技術(shù)在生物發(fā)酵制藥的過(guò)程中，提供了過(guò)濾的作用，采用一級(jí)微濾，或者選擇一級(jí)超濾的方法，過(guò)濾掉混合在目標(biāo)產(chǎn)物中的雜質(zhì)分子。膜技術(shù)過(guò)濾后，就要再次實(shí)行二級(jí)超濾，過(guò)濾期間，不斷的加入定量的水，構(gòu)成透濾的環(huán)境，經(jīng)過(guò)濾后，提高目標(biāo)成分的在發(fā)酵液中的濃度。生物發(fā)酵制藥過(guò)程中，膜技術(shù)經(jīng)過(guò)了多次分離，在初級(jí)階段，實(shí)行了處理，后期為了保證生物發(fā)酵制藥的有效性，還要實(shí)行層析、萃取等操作方法，確保生物發(fā)酵制藥的產(chǎn)物濃度，能夠達(dá)到規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 過(guò)濾

膜技術(shù)在生物發(fā)酵制藥工業(yè)中的過(guò)濾作用，主要體現(xiàn)在中藥產(chǎn)物的生產(chǎn)過(guò)程內(nèi)。本文以重要生產(chǎn)為例，分析膜技術(shù)的過(guò)濾應(yīng)用。生物發(fā)酵制藥的目標(biāo)是中藥，實(shí)際中藥的化學(xué)成分極其復(fù)雜，中藥制造的過(guò)程中，除了目標(biāo)產(chǎn)物以外，還存在有機(jī)酸、無(wú)機(jī)鹽、氨基酸等多種化合物類型的雜質(zhì)，同時(shí)還混入了淀粉、多糖等類型的物質(zhì)，大直徑的分子，會(huì)形成纖維素以及膠體，導(dǎo)致中藥生產(chǎn)的效果不達(dá)標(biāo)。在中藥生產(chǎn)的過(guò)程中，采用膜技術(shù)，充分發(fā)揮膜技術(shù)的過(guò)濾作用，過(guò)濾掉無(wú)用的物質(zhì)，保留目標(biāo)產(chǎn)物[2]。膜技術(shù)不會(huì)引起污染，保障了中藥的質(zhì)量。例如：中藥類的生物發(fā)酵制藥中，采用超濾膜，根據(jù)中藥分子的直徑，過(guò)濾混入的雜質(zhì)。

1.3 純度控制

生物發(fā)酵制藥工業(yè)，屬于現(xiàn)代生物技術(shù)，從醫(yī)藥市場(chǎng)的角度分析，生物發(fā)酵制藥的純度，面臨著一定程度的壓力，由此膜技術(shù)應(yīng)用到了純度控制方面。膜技術(shù)在控制生物發(fā)酵制藥純度時(shí)，提供了安全、無(wú)污染的環(huán)境，而且膜技術(shù)的操作簡(jiǎn)單，能耗與成本均比較低，保證了制藥工業(yè)的優(yōu)質(zhì)性[3]。生物發(fā)酵制藥時(shí)，涉及到轉(zhuǎn)基因、抗體克隆等工藝，越復(fù)雜的工藝，純度控制的難度越大，利用膜技術(shù)，控制生物制劑的精度、純度。我國(guó)生物發(fā)酵制藥工業(yè)中，膜技術(shù)可以取代很多傳統(tǒng)的技術(shù)，直接把控制藥目標(biāo)產(chǎn)物的純度。

1.4 環(huán)境控制

環(huán)境是生物發(fā)酵制藥工業(yè)中，重點(diǎn)控制的因素。生物發(fā)酵制藥工藝，關(guān)系到人們的健康，在發(fā)酵制藥期間，必須注重環(huán)境的清潔控制。膜技術(shù)在生物發(fā)酵制藥的環(huán)境控制方面，專門應(yīng)用到廢物治理上，一來(lái)保障生物發(fā)酵制藥流程的綠色化，二來(lái)維護(hù)周圍的環(huán)境，生物發(fā)酵制藥的廢棄物，經(jīng)膜技術(shù)處理后，達(dá)到環(huán)保指標(biāo)后，才能排放到環(huán)境中。例如：生物發(fā)酵制藥的透析段，采用了膜技術(shù)，凈化、過(guò)濾后，透析水達(dá)到了飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了回收再利用，預(yù)防再次污染。

2 生物發(fā)酵制藥工業(yè)中膜技術(shù)的應(yīng)用案例

生物發(fā)酵制藥工業(yè)中，制藥廢水的危害作用大，本文以制藥廢水的凈化為案例，分析膜技術(shù)的應(yīng)用。

某制藥企業(yè)，生物發(fā)酵制藥后產(chǎn)生的廢水量非常大，為了預(yù)防環(huán)境污染，做到回收再利用，在中試裝置中，選用了膜技術(shù)[4]。中試裝置包括高位水箱、平衡水箱、MBR、風(fēng)機(jī)、抽吸泵，膜組件安裝在了MBR結(jié)構(gòu)內(nèi)，用于處理制藥廢水。

該制藥企業(yè)中，膜技術(shù)在生物發(fā)酵制藥廢水方面，應(yīng)用效果如：（1）生物發(fā)酵制藥的污泥濃度較高時(shí)，膜技術(shù)的處理效益不會(huì)降低，氨氮、COD的去除率均很高；（2）高污泥濃度的環(huán)境中，沒(méi)有出現(xiàn)賭膜、損壞的問(wèn)題，濾膜的質(zhì)量高，污泥的清洗狀態(tài)正常；（3）膜技術(shù)對(duì)生物發(fā)酵制藥廢水的環(huán)境沒(méi)有要求，不論是兼氧性，還是好養(yǎng)性，都可以發(fā)揮膜技術(shù)的吸附與凈化作用，完善了污泥處理的過(guò)程。

該企業(yè)的生物發(fā)酵制藥工藝中，為了提高膜技術(shù)在廢水處理中的效益，在處理過(guò)程中，設(shè)計(jì)了連續(xù)監(jiān)測(cè)，觀察膜技術(shù)的處理效益。膜技術(shù)處理生物發(fā)酵制藥的廢水時(shí)，運(yùn)行時(shí)間以內(nèi)，廢水的濃度，有明顯的抑制作用，大約20天的處理時(shí)間內(nèi)，廢水濃度無(wú)持續(xù)增長(zhǎng)的情況，生物發(fā)酵制藥的廢水產(chǎn)生與膜技術(shù)的消耗，達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)，適當(dāng)?shù)母淖兡ぜ夹g(shù)的設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，在很大程度上，提升了廢水的凈化效率。

3 結(jié)束語(yǔ)

生物發(fā)酵制藥工業(yè)，通過(guò)微生物培養(yǎng)出了新的產(chǎn)物，應(yīng)用到醫(yī)療事業(yè)中。發(fā)酵制藥的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)初級(jí)代謝產(chǎn)物、次級(jí)代謝產(chǎn)物等，落實(shí)膜技術(shù)的應(yīng)用，為生物發(fā)酵制藥工業(yè)，提供完善、清潔的環(huán)境，保障生物發(fā)酵制藥的可靠性、綠色化，進(jìn)而體現(xiàn)出膜技術(shù)在生物發(fā)酵制藥工業(yè)中的實(shí)踐價(jià)值和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]徐作武，呂賽蓮.膜分離技術(shù)在制藥工業(yè)中的應(yīng)用[J].生物技術(shù)世界，2013（10）：82.

[4]彭俊文，朱曉偉.膜分離技術(shù)在制藥中的應(yīng)用[J].中國(guó)實(shí)用醫(yī)藥，2017（06）：191-193.

作者簡(jiǎn)介：郭建勇（1981-），男，山東汶上人，大專，工程師，車間副主任，主要從事生物發(fā)酵液后處理生產(chǎn)管理，對(duì)發(fā)酵液中各物質(zhì)的分離和環(huán)保處理有一定研究。