制藥工程中制藥分離技術(shù)發(fā)展

賈文娟

摘 要：制藥分離技術(shù)是制藥行業(yè)中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一，制藥企業(yè)需要對(duì)多種制藥分離技術(shù)進(jìn)行掌握和合理應(yīng)用才能提高對(duì)不同目標(biāo)藥物的提取純度，才能降低藥物中的雜質(zhì)。為了能夠在大規(guī)模醫(yī)療診治和工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)一步提升制藥效果，應(yīng)當(dāng)選擇合適的分離提純方法，推動(dòng)我國(guó)制藥工程的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：制藥工程;制藥分離技術(shù);發(fā)展

引言

制藥分離技術(shù)是制藥工程中一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)，也是保證藥品純度的關(guān)鍵。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)藥品中所含雜質(zhì)及其自身性質(zhì)，開(kāi)發(fā)出更多有效且可行的制藥分離技術(shù)，以促進(jìn)我國(guó)制藥事業(yè)的健康、穩(wěn)步發(fā)展，為人們提供更可靠的醫(yī)藥健康保障。

1 制藥工程論述

制藥工程對(duì)技術(shù)水平有著較高要求，并且涉及的學(xué)科較多，比如藥學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)等。中藥制藥、化學(xué)制藥、生物制藥是制藥工程的三大內(nèi)容，在制藥工程中最為重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)就是制藥分離和原材料生產(chǎn)工作。制藥分離主要是將原材料中的混合物分離，將藥品的純度提升，保證藥品的療效。我國(guó)需要制藥工程專業(yè)人才，只有具有良好的專業(yè)知識(shí)，才能推動(dòng)制藥工程的進(jìn)一步發(fā)展。

2 制藥分離技術(shù)

2.1 固液萃取分離技術(shù)

該技術(shù)主要是將固體物質(zhì)和可溶性物質(zhì)分離，利用的是可溶性物質(zhì)和對(duì)應(yīng)溶劑相溶的原理，在制藥工程中該技術(shù)有著較為廣泛的應(yīng)用。在固液萃取中，最常使用的一種溶劑就是水，比如可以用水提取甜菜中的糖、煎中藥等。該技術(shù)具有很大的使用價(jià)值，這也促使其廣泛應(yīng)用于制藥以及食用油、食品添加劑的提取中。該方法首先需要粉碎原材料，將薄片狀或細(xì)粒狀的原材料混合在溶劑中，然后利用溶質(zhì)溶劑相容的原理分離出不溶性的物質(zhì)。

在溶劑中，有的固體原材料無(wú)法溶于溶劑中，所以經(jīng)過(guò)上述處理措施后無(wú)法達(dá)到分離的目的，可以粉碎這些原料，然后提升原材料和溶劑的有效接觸面積從而增加萃取的速率。不過(guò)，并非最大限度地粉碎原材料就能提高萃取速率，有的材料粉碎過(guò)細(xì)可能會(huì)出現(xiàn)滯液量反而不利于萃取。在固液萃取過(guò)程中溶劑的選擇很重要，應(yīng)當(dāng)根據(jù)溶質(zhì)溶解度進(jìn)行合理挑選，溶劑的用量會(huì)隨著溶解度增加而減小。此外，溶劑的挑選還要從腐蝕性、毒性、沸點(diǎn)、價(jià)格等多方面進(jìn)行考慮，提高溶劑的使用價(jià)值，保證分離效果，并且盡量節(jié)省成本。

2.2 超臨界流體萃取技術(shù)

該技術(shù)主要是利用加壓裝置將低溫下的氣體轉(zhuǎn)變成液體，然后液體的面積隨著溫度的升高而增加。所謂的超臨界流體主要是物質(zhì)在臨界溫度和臨界壓力時(shí)的形態(tài)向液體或者氣體轉(zhuǎn)化，所以萃取的關(guān)鍵點(diǎn)就在于物質(zhì)的臨界溫度和臨界壓力。物體是以流體的形狀存在于氣體和液體之間，這種超臨界流體在萃取和分離中能夠作為溶劑被利用。使用超臨界萃取方法能夠提取天然產(chǎn)物，通常萃取劑為二氧化碳。這主要是由于在臨界環(huán)境中二氧化碳是無(wú)毒無(wú)害、安全、不燃燒且低價(jià)，不會(huì)破壞溶質(zhì)的有機(jī)溶劑。二氧化碳在超臨界狀態(tài)中可以選擇性溶解，能夠很好地溶解低分子、低沸點(diǎn)、親脂性等物質(zhì)。不過(guò)用二氧化碳很難萃取-OH、-COOH等化合物或者分子量較大的化合物。因此，在萃取分子量較大和極性基團(tuán)較多的中草藥中通常需要夾帶一些其他溶劑，從而改善溶解度，其中乙醇、甲醇、丙酮等都是常用的夾帶劑。

2.3 反膠團(tuán)萃取技術(shù)

反膠團(tuán)萃取技術(shù)是近年來(lái)開(kāi)發(fā)出的一種制藥分離技術(shù)，盡管反膠團(tuán)萃取采取的是液-液有機(jī)溶劑萃取方式，然而，其與常規(guī)的有機(jī)溶劑萃取方式存在諸多不同之處，其分離原理為：先利用表面活性劑使有機(jī)相產(chǎn)生反膠團(tuán)，形成分散的親水微環(huán)境，此時(shí)，有機(jī)相中的生物分子會(huì)逐步融入親水微環(huán)境中，從而達(dá)到分離有機(jī)相中生物分子的目的，此種制藥分離技術(shù)特別適用于分離蛋白質(zhì)生物活性物質(zhì)。

2.4 雙水相萃取技術(shù)

該技術(shù)主要利用的是高聚物分子空間阻礙原理，避免溶劑和溶質(zhì)出現(xiàn)滲透，避免兩者合而為一，最終完成分離。雙水相萃取技術(shù)是屬于雙高聚物雙水相體系，只要兩種聚合物的憎水程度有所差異，并很容易發(fā)生二相現(xiàn)象，從而達(dá)到相應(yīng)的分離效果。分離效果會(huì)隨著憎水程度增加而表現(xiàn)更好。

2.5 天然維生素E的提純

醫(yī)學(xué)常常將維生素E用于很多疾病的治療或者輔助治療上。近些年醫(yī)學(xué)和營(yíng)養(yǎng)學(xué)的發(fā)展迅速，很多學(xué)者展開(kāi)了關(guān)于維生素E的研究，通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)合成維生素E的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法和天然維生素E相媲美。在小麥胚芽油、大豆油以及油脂加工的副產(chǎn)物等富含微生物E的動(dòng)植物中存在著大量的維生素E，不過(guò)天然維生素E的性質(zhì)并不是十分穩(wěn)定，有著較高的沸點(diǎn)，具有熱敏性，在萃取中，可以利用分子蒸餾技術(shù)在不皂化的物質(zhì)中將其濃縮，當(dāng)前天然維生素E的提純技術(shù)已經(jīng)能夠得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%以上的VE混合物。

2.6 沉析技術(shù)

沉析技術(shù)是借助沉析劑來(lái)降低雜質(zhì)或所需分離有效物質(zhì)在溶劑中的溶解度，使雜質(zhì)或所需分離物質(zhì)形成固體沉淀，從而達(dá)到分離的目的。該技術(shù)針對(duì)不同物質(zhì)的結(jié)構(gòu)差異特點(diǎn)，利用某些物質(zhì)來(lái)改變?nèi)芤旱哪承┨匦裕源藖?lái)改變有效成分與溶液的相溶性，從而達(dá)到分離的目的。較為常見(jiàn)的沉析技術(shù)有親和沉析法、聚電解質(zhì)沉析法、鹽析法、非離子型聚合物沉析法、有機(jī)鹽沉析法、無(wú)機(jī)鹽沉析法、高價(jià)金屬離子沉析法、等電法、選擇性沉析法和有機(jī)溶劑沉析法。

2.7 超濾

超濾是分離純化技術(shù)較為常用的技術(shù)使用方案之一，是指將專業(yè)的超濾膜作為分離的介質(zhì)，通過(guò)超濾膜兩側(cè)產(chǎn)生的壓力，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同的分子量物質(zhì)進(jìn)行分離的目的。在超濾方式中，不同孔徑的超濾膜對(duì)應(yīng)不同大小物質(zhì)的分離操作，主要對(duì)酶、多糖、抗生素、蛋白質(zhì)等制藥成分進(jìn)行分離。超濾技術(shù)無(wú)需添加強(qiáng)烈化學(xué)物質(zhì)，可適應(yīng)低溫環(huán)境，過(guò)濾速度快，超濾的使用為藥物的無(wú)菌處理提供了便捷。超濾的分離純化技術(shù)方式主要用于濃縮、脫鹽、分級(jí)分離、除菌以及去熱源等操作。在濃縮與脫鹽過(guò)程中，主要是利用超濾技術(shù)將蛋白質(zhì)與酶的濃度提升到10%～50%，使其收回率不低于95%，在提高濃度的同時(shí)，加工小分子雜質(zhì)以及硫酸銨等物質(zhì)脫掉。此外，超濾具有較好的除菌效果，適用于無(wú)法進(jìn)行高壓殺菌的物質(zhì)。

2.8 高效液相色譜

高效液相色譜完成分離操作主要通過(guò)對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的極性、分子大小等理化性質(zhì)差異性的分析，按照固定相對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的保留機(jī)理，將其分為液固色譜、離子交換色譜等。高效液相色譜具有效能高、速度快、檢測(cè)靈活度高等優(yōu)點(diǎn)，在生物化學(xué)、食品衛(wèi)生檢測(cè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，越來(lái)越多的企業(yè)將高效液相色譜技術(shù)用于生物制藥提純環(huán)節(jié)當(dāng)中，例如：瑞典的LKB公司根據(jù)生物制藥的要求研究出FPLC系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在20min內(nèi)完成目標(biāo)物質(zhì)的分離，并且具有高活性、高容量的特點(diǎn)。高效液相色譜在生物制藥行業(yè)中的運(yùn)用，推進(jìn)了生物制藥行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展。目前，除聚合物外，至少有80%的藥物可以通過(guò)高效液相色譜技術(shù)完成目標(biāo)物質(zhì)的分離純化。隨著智能技術(shù)的發(fā)展，高效液相色譜技術(shù)可以通過(guò)軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)使用，擴(kuò)大其使用范圍與使用效率。

結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)如今社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，國(guó)民生活品質(zhì)不斷提升，我國(guó)也開(kāi)始更加深入地研究各個(gè)領(lǐng)域，其中包括制藥行業(yè)。制藥工程的發(fā)展關(guān)系國(guó)民的身體健康，人們對(duì)自身健康問(wèn)題的關(guān)注度越來(lái)越高，受到環(huán)境污染、農(nóng)藥殘留等諸多問(wèn)題的影響，國(guó)民對(duì)醫(yī)藥價(jià)值提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)要求。不過(guò)現(xiàn)如今我國(guó)制藥工程在發(fā)展中仍然存在一些不足，需要進(jìn)一步提升制藥工程技術(shù)水平，更好地解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，提高我國(guó)醫(yī)療水平，保證用藥安全。

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