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膜分离技术在制药工业中应用

作者:泓润科技时间:2021-09-18 15:33 次浏览

信息摘要:

目前在制药工业中,普遍运用膜分离技术进行有关物质的分离,加之这一技术具有能耗低、适应能力强等优势,因此逐渐成为制药工业生产中一项非常重要的技术。 1、 膜分离技术 的概...

  目前在制药工业中,普遍运用膜分离技术进行有关物质的分离,加之这一技术具有能耗低、适应能力强等优势,因此逐渐成为制药工业生产中一项非常重要的技术。

  1、膜分离技术的概述
  1.1 概念
  实质上,膜分离技术属于一种分离、浓缩和物质提纯的技术,该技术以分离膜为核心,通过使用半透膜分离的方法,对不同粒径分子混合物进行分离,且由于一般是在常温下操作,因此可让被分离的物质保持原有的性质,不会产生化学变化。由于膜分离技术具有高效、节能、环保、过滤简单及易于控制等优势,目前在食品、生物、医药、环保、化工、冶金、电子、能源等多个领域中广泛运用,并有着良好的经济效益和社会效益,现已经成为了分离科学中一项非常重要的技术手段。
  1.2 特点
  由于膜分离技术具有诸多的优势,因此常用于药品制备中。这一分离技术的特点主要体现在这几个方面:首先是体现在工艺流程上,膜分离技术的工艺简单,操作方便,可实现自动化,可有效提升工作效率;其次是体现在产品质量上,膜分离技术,可保证被分离时物质保有原有的性质,因此在药品制备中运用这一技术,可保证药品的纯度,避免药份及营养流失;最后是体现在效益上,膜分离技术的能耗较低,在分离时并不会产生化学变化,可获得良好的效果。同时,这一分离技术也具有环保的特性,可避免污染、浪费等问题出现,运行费用要较低,因此具有良好的经济效益和社会效益。在实际运用过程中,应尽可能地选择复合膜、无机膜这些结构、孔径较优的膜材料,从而延长膜的使用寿命,并促使其实现再生使用。
  1.3 分离原理
  膜分离技术的工艺原理相对较简单,主要是依据截留物质成分的不同,采用各种过滤及渗透手段对物质进行分离。在具体的过滤过程中,通过泵加压的方式使料液按照一定的流速沿着滤膜表面流过,对于大于膜截留分子量的物质分子,不会透过滤膜且回流至料罐中;对于小于膜截留分子量的物质分子,透过滤膜并形成透析液。这也使得膜系统中有两个出口,分别是回流液出口和透析液出口。按照孔径大小的来划分,可将膜分为超滤膜、微滤膜等;若是按照材质不同来划分,可将膜分為无机膜、有机膜等。目前在制药工业中,通常会常用超滤膜来进行药物的分离和纯化。
  2、膜分离技术在制药工业中的具体运用
  2.1 在现代中药成分制备中运用
  目前膜分离技术也广泛运用在现代中药成分制备中。由于现代中药成分制备涉及的工业环节较多,且各环节之间紧密联系,一旦有一个环节出现问题,都会对最终的效果产生不良影响。在经过大量的实验对比后发现,在中药提取液分离过程中,无机陶瓷膜作为超滤膜分离技术的一种,其要比传统分离技术的澄清除杂效果优,因此被运用在现代中药成分制备中。以黄酮为例,在采用超滤膜分离技术后,所通过的有效成分可达80%,提取物获得率为5%,相比较传统的树脂分离技术,超滤膜分离技术的分类提取效果更优,尤其体现在杂质去除效率上。
  2.2 在药液提取、浓缩中运用
  膜分离技术也常用在药液提取和浓缩中,且具有良好的运用优势。当膜表面扩散系数有较大差异时,此时可通过致密性聚合物膜来进行药液的提取和浓缩,在实际运用过程中,其原理是利用膜表面的化学梯位对上游侧料液的组成成分进行改变,在此基础上致密性聚合物膜会先对一些容易通过的组分进行溶解和吸附,之后将其优先扩散至膜的另一侧,此时膜表面会产生汽化,最后药液混合物料进入到冷凝系统中产生相应的渗透产物。目前致密性聚合物膜常用在酮类、醇类、芳香烃化合物等有机化合物脱水中,操作工艺简单,且分类效果良好,最重要的是,其对膜材料要求较低,既能够满足药液提取和浓缩的要求,也能够降低运行的成本。
  2.3 在药酒制备中运用
  目前在药酒制备中,也常会运用超滤膜分类技术来实现有效截留,且经过实际对比后得知,经过处理后的药酒,在色彩、口感上,均比未经过处理的药酒要优。经过超滤膜分离技术处理后的药酒,既能提升水和醇分子之间的缔合作用,也能降低酒精发挥的效率,如此便可有效提升药酒的质量和品质。某药酒制造工程,就在分离、杀菌环节采用了超滤膜分离技术,既提升药酒的质量,同时还有效降低生产成本,使得企业的经济利润得到了有效提高。
  2.4 在医药用水制备中运用
  医药用水也是制药工业中较为重要的存在,且对其质量和效果要求较高。随着膜分离技术的不断发展,现如今逐渐采用超滤膜分离技术和反渗透膜技术来进行医药用水的指标,相比传统蒸馏的方式,膜分离技术的运用,既能够保证医药用水达到注射用水的标准,同时能够有效降低成本、能耗和污染。也正因为如此,现如今各大医药生产企业广泛运用膜分离技术进行医药用水的制备。
  2.5 在西药、生物剂制备中运用
  目前膜分离技术也广泛运用在西药和生物剂制备中,其中运用较多的是超滤膜技术,如蛋白质、酶制剂等生化药品的制备,就常用这一技术实现高质量的生产、分离、浓缩和提纯。以溶酶菌为例,较传统的分离方式,在运用超滤膜技术后,可提高其分离效果25%~30%。
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