浅谈膜分离技术的应用论文_赵欣

浅谈膜分离技术的应用论文_赵欣

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摘要:在当今的生物制药分离工程技术中,膜分离技术已经被广泛应用。现就膜分离技术的应用展开讨论,主要包括中药制药、抗生素、氨基酸、酶类分离纯化等应用,并根据其应用的效果,对该技术应用中存在的问题和针对问题的改进方法进行了阐述。

关键词:膜分离技术;中药制药;分离浓缩;

膜分离技术是现代生物制药分离工程的一门新技术,其技术特点是:节约能量、保护产品原有结构不被破坏、无污染、操作简便、常温下可持续操作、有专一性等。膜分离技术主要针对生物分离、生物浓缩以及净化提纯技术,是当代广泛应用的技术之一[1]。其有各种不同的机制,以便用于不同的分离要求,特别是在热敏性物质的分离过程中有显著的优势。

1膜分离技术应用在抗生素、氨基酸和酶类分离纯化中。

1.1应用特点

与以往传统抗生素提炼工艺相比,膜分离技术程序更为简便。从传统的发酵液过滤、萃取、浓缩,简化为发酵液超滤、反渗透,之后经过脱色、干燥环节,就可直接生成产品。因此,膜分离技术不仅简化工艺、操作简单,而且投资少、运行费用低,更节省资源,对产品的结构和外观无破坏,且保证质量,材料分离效率和产品收成率均比较高.

1.2膜分离技术

膜分离技术主要用于发酵液后的处理,根据截留孔径的不同和分子量的大小,可将处理过程分成十余种,其中较为主要的是超滤、微滤、纳滤、反渗透、渗透蒸发、液膜分离、电渗析、气体分离等技术[2]。超滤膜分离术截留孔径为2-50nm,采用压差和流速原理,在常温情况下,利用高分子薄膜渗透性,将小于膜孔径的低分子量物质过滤,而将高分子量物质截留,从而提升产品纯度。反渗透分离技术采用溶解扩散原理,通过截留氨基酸、盐等小分子物质,而通过溶剂分子,从而利于有机物的浓缩,提高纯度。液膜萃取技术,将萃取与反萃取相结合,利用液膜的选择透过性,将两个液相隔开,进行物质分离。

2膜分离技术在中药制药中的应用领域

1.常规除杂。运用膜分离技术,可将热原、鞣质以及蛋白等中药内的大分子杂质去除。例如,运用膜分离技术中的微滤技术,进行夜交藤水提液的精制,去除的固体杂质高达63%左右,可获得良好的精制效果。[4]

2.中药提取液的浓缩。一般情况下,在多数的中药提取液中,其目标产物具有的浓度相对较低,要获得最终需要的成分,通常需要经过大幅度干燥或浓缩才能实现。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在中药提取液中运用膜分离技术,可将提取液中的无机盐类以及水去除,最终完成中药提取液的浓缩。

3.有效成分的提纯。当前,膜分离技术在中药的现代化生产中,在进行提纯植物有机酸与色素、黄酮类化合物等有效成分中应用广泛。

4.中药注射剂、浸膏制备。(1)相较于传统方法进行中药注射剂的制备而言,应用膜分离技术可将热原以及杂质等有效去除,避免不良反应的产生,大幅提升制备产品的澄清度。同时,运用膜分离技术进行中药注射剂的制备还能产生脱色作用。(2)在中药浸膏制备过程中,采用膜分离技术,能有效缩减中药浸膏崩解时限,提高其崩解性能,并使浸膏中有效成分含量大幅提升,减小中药浸膏的体积;

5.药酒与中药口服液生产。(1)在运用传统的水提醇沉法生产中药口服液的过程中,生产的产品具有较大的黏度,且含有大量絮状物、微粒等。在中药口服液的生产中,运用膜分离技术可增加口服液中的有效成分浓度,同时可大幅提升中药口服液的澄明度。(2)在药酒的生产过程中,运用膜分离技术,有助于除菌率以及澄明度的提高;且经过较长时间的贮存依然能保障药酒的性能;

3技术缺陷及改进

在物料处理中,由于粒子、溶质分子与膜之间的物理或者化学反应,以及浓度极化导致的膜表面浓度超标,很难溶解,膜表面及孔内吸附、沉积引起孔径变小或阻塞,而使膜的透过性和分离性出现不可逆的破坏[3]。由于在压力驱动下,料液透过膜过程中容易被截留,于是导致膜与本体溶液界面间的浓度越来越高,形成较强渗透压,容易在膜表面形成沉积,从而为物质通过造成阻力,使膜发生溶胀或使膜性能恶化,结晶析出,堵塞流道。对于上面的问题,可采用以下方式进行改进:(1)有效清洗。针对长期存在的膜污染问题,可采用物理清洗和化学清洗方法进行处理,如高速流动液体进行冲洗,或海绵球擦洗等,也可采用表面活性剂、螯合剂、过氧化氢、磷酸盐等清洗剂进行清洗,从而去除膜孔、膜面的污染物,增强膜面透过性,延长膜寿命。(2)膜表面改性,可采用改变膜表面极性和电荷的方式,减轻污染。对于醋酸纤维膜可采用阳离子活性剂进行辐射嫁接,改变膜表面极性,此方法有助于膜表面改性处理,从而提升膜抗污染性及亲水性,增加溶液通量。

参考文献:

[1]邬方宁.膜分离技术在药物分离中的应用[J].天津药学.2010(02):196.

[2]谷大建;徐巍.膜分离技术的应用及研究进展[J].中国药业.2008(06):237.

[3]施东魁;胡春梅.膜分离技术及其在医药生产和研究中的应用[J].中国中药杂志.2006(15):257-259.

[4]王艳艳,王团结,彭敏.膜分离技术及其装备在中药制药过程中的应用[J].机电信息,2013,(08):14-19.

论文作者:赵欣

论文发表刊物:《健康世界》2017年第2期

论文发表时间:2017/3/21

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