膜分離技術(shù)在制藥工業(yè)中的運(yùn)用探討

王敏 張小羽

摘要：本章中先是介紹什么是膜分離技術(shù)，包括其概念、特點(diǎn)及分離原理，然后在此基礎(chǔ)上對(duì)膜分離技術(shù)在制藥工業(yè)中的具體運(yùn)用進(jìn)行探討，目的是充分發(fā)揮膜分離技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高制藥企業(yè)藥品生產(chǎn)的品質(zhì)，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)科學(xué)、可持續(xù)化的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：膜分離技術(shù);特點(diǎn);原理;制藥工業(yè);具體運(yùn)用

【中圖分類號(hào)】R97 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2107-2306（2021）06-124-01

目前在制藥工業(yè)中，普遍運(yùn)用膜分離技術(shù)進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)的分離，加之這一技術(shù)具有能耗低、適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，因此逐漸成為制藥工業(yè)生產(chǎn)中一項(xiàng)非常重要的技術(shù)。

1、膜分離技術(shù)的概述

1.1 概念

實(shí)質(zhì)上，膜分離技術(shù)屬于一種分離、濃縮和物質(zhì)提純的技術(shù)，該技術(shù)以分離膜為核心，通過(guò)使用半透膜分離的方法，對(duì)不同粒徑分子混合物進(jìn)行分離，且由于一般是在常溫下操作，因此可讓被分離的物質(zhì)保持原有的性質(zhì)，不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)變化。由于膜分離技術(shù)具有高效、節(jié)能、環(huán)保、過(guò)濾簡(jiǎn)單及易于控制等優(yōu)勢(shì)，目前在食品、生物、醫(yī)藥、環(huán)保、化工、冶金、電子、能源等多個(gè)領(lǐng)域中廣泛運(yùn)用，并有著良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，現(xiàn)已經(jīng)成為了分離科學(xué)中一項(xiàng)非常重要的技術(shù)手段。

1.2 特點(diǎn)

由于膜分離技術(shù)具有諸多的優(yōu)勢(shì)，因此常用于藥品制備中。這一分離技術(shù)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在這幾個(gè)方面：首先是體現(xiàn)在工藝流程上，膜分離技術(shù)的工藝簡(jiǎn)單，操作方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可有效提升工作效率;其次是體現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量上，膜分離技術(shù)，可保證被分離時(shí)物質(zhì)保有原有的性質(zhì)，因此在藥品制備中運(yùn)用這一技術(shù)，可保證藥品的純度，避免藥份及營(yíng)養(yǎng)流失;最后是體現(xiàn)在效益上，膜分離技術(shù)的能耗較低，在分離時(shí)并不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)變化，可獲得良好的效果。同時(shí)，這一分離技術(shù)也具有環(huán)保的特性，可避免污染、浪費(fèi)等問(wèn)題出現(xiàn)，運(yùn)行費(fèi)用要較低，因此具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，應(yīng)盡可能地選擇復(fù)合膜、無(wú)機(jī)膜這些結(jié)構(gòu)、孔徑較優(yōu)的膜材料，從而延長(zhǎng)膜的使用壽命，并促使其實(shí)現(xiàn)再生使用。

1.3 分離原理

膜分離技術(shù)的工藝原理相對(duì)較簡(jiǎn)單，主要是依據(jù)截留物質(zhì)成分的不同，采用各種過(guò)濾及滲透手段對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離。在具體的過(guò)濾過(guò)程中，通過(guò)泵加壓的方式使料液按照一定的流速沿著濾膜表面流過(guò)，對(duì)于大于膜截留分子量的物質(zhì)分子，不會(huì)透過(guò)濾膜且回流至料罐中;對(duì)于小于膜截留分子量的物質(zhì)分子，透過(guò)濾膜并形成透析液。這也使得膜系統(tǒng)中有兩個(gè)出口，分別是回流液出口和透析液出口。按照孔徑大小的來(lái)劃分，可將膜分為超濾膜、微濾膜等;若是按照材質(zhì)不同來(lái)劃分，可將膜分為無(wú)機(jī)膜、有機(jī)膜等。目前在制藥工業(yè)中，通常會(huì)常用超濾膜來(lái)進(jìn)行藥物的分離和純化。

2、膜分離技術(shù)在制藥工業(yè)中的具體運(yùn)用

2.1 在現(xiàn)代中藥成分制備中運(yùn)用

目前膜分離技術(shù)也廣泛運(yùn)用在現(xiàn)代中藥成分制備中。由于現(xiàn)代中藥成分制備涉及的工業(yè)環(huán)節(jié)較多，且各環(huán)節(jié)之間緊密聯(lián)系，一旦有一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)對(duì)最終的效果產(chǎn)生不良影響。在經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，在中藥提取液分離過(guò)程中，無(wú)機(jī)陶瓷膜作為超濾膜分離技術(shù)的一種，其要比傳統(tǒng)分離技術(shù)的澄清除雜效果優(yōu)，因此被運(yùn)用在現(xiàn)代中藥成分制備中。以黃酮為例，在采用超濾膜分離技術(shù)后，所通過(guò)的有效成分可達(dá)80%，提取物獲得率為5%，相比較傳統(tǒng)的樹(shù)脂分離技術(shù)，超濾膜分離技術(shù)的分類提取效果更優(yōu)，尤其體現(xiàn)在雜質(zhì)去除效率上。

2.2 在藥液提取、濃縮中運(yùn)用

膜分離技術(shù)也常用在藥液提取和濃縮中，且具有良好的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)。當(dāng)膜表面擴(kuò)散系數(shù)有較大差異時(shí)，此時(shí)可通過(guò)致密性聚合物膜來(lái)進(jìn)行藥液的提取和濃縮，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，其原理是利用膜表面的化學(xué)梯位對(duì)上游側(cè)料液的組成成分進(jìn)行改變，在此基礎(chǔ)上致密性聚合物膜會(huì)先對(duì)一些容易通過(guò)的組分進(jìn)行溶解和吸附，之后將其優(yōu)先擴(kuò)散至膜的另一側(cè)，此時(shí)膜表面會(huì)產(chǎn)生汽化，最后藥液混合物料進(jìn)入到冷凝系統(tǒng)中產(chǎn)生相應(yīng)的滲透產(chǎn)物。目前致密性聚合物膜常用在酮類、醇類、芳香烴化合物等有機(jī)化合物脫水中，操作工藝簡(jiǎn)單，且分類效果良好，最重要的是，其對(duì)膜材料要求較低，既能夠滿足藥液提取和濃縮的要求，也能夠降低運(yùn)行的成本。

2.3 在藥酒制備中運(yùn)用

目前在藥酒制備中，也常會(huì)運(yùn)用超濾膜分類技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)有效截留，且經(jīng)過(guò)實(shí)際對(duì)比后得知，經(jīng)過(guò)處理后的藥酒，在色彩、口感上，均比未經(jīng)過(guò)處理的藥酒要優(yōu)。經(jīng)過(guò)超濾膜分離技術(shù)處理后的藥酒，既能提升水和醇分子之間的締合作用，也能降低酒精發(fā)揮的效率，如此便可有效提升藥酒的質(zhì)量和品質(zhì)。某藥酒制造工程，就在分離、殺菌環(huán)節(jié)采用了超濾膜分離技術(shù)，既提升藥酒的質(zhì)量，同時(shí)還有效降低生產(chǎn)成本，使得企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)得到了有效提高。

2.4 在醫(yī)藥用水制備中運(yùn)用

醫(yī)藥用水也是制藥工業(yè)中較為重要的存在，且對(duì)其質(zhì)量和效果要求較高。隨著膜分離技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)如今逐漸采用超濾膜分離技術(shù)和反滲透膜技術(shù)來(lái)進(jìn)行醫(yī)藥用水的指標(biāo)，相比傳統(tǒng)蒸餾的方式，膜分離技術(shù)的運(yùn)用，既能夠保證醫(yī)藥用水達(dá)到注射用水的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)能夠有效降低成本、能耗和污染。也正因?yàn)槿绱?，現(xiàn)如今各大醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)廣泛運(yùn)用膜分離技術(shù)進(jìn)行醫(yī)藥用水的制備。

2.5 在西藥、生物劑制備中運(yùn)用

目前膜分離技術(shù)也廣泛運(yùn)用在西藥和生物劑制備中，其中運(yùn)用較多的是超濾膜技術(shù)，如蛋白質(zhì)、酶制劑等生化藥品的制備，就常用這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的生產(chǎn)、分離、濃縮和提純。以溶酶菌為例，較傳統(tǒng)的分離方式，在運(yùn)用超濾膜技術(shù)后，可提高其分離效果25%～30%。

結(jié)語(yǔ)：

綜上，由于膜分離技術(shù)具有諸多的優(yōu)勢(shì)，如高效率、高質(zhì)量、低能耗、低成本、環(huán)保等，因此廣泛運(yùn)用在制藥工業(yè)中，且具有廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

[1]王晉東，周偉，劉錦明.膜分離技術(shù)在制藥領(lǐng)域中的運(yùn)用初探[J].現(xiàn)代鹽化工，2020，47（01）：3-4.

[2]楊青.膜分離技術(shù)在制藥領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].清洗世界，2019，35（10）：73-74.