9月13～15日,，一場(chǎng)精彩“大戲”在北京國(guó)際展覽中心上演，其主角是“膜技術(shù)”。在此次由中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì),、中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)舉辦的“2006中國(guó)國(guó)際膜工業(yè)展”上云集了國(guó)內(nèi)外百余家膜技術(shù)企業(yè)，參觀者絡(luò)繹不絕,。記者在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)看到很多企業(yè)開(kāi)發(fā)的專(zhuān)門(mén)用于醫(yī)藥生產(chǎn)的新型膜技術(shù)裝備,。有關(guān)專(zhuān)家告訴記者，近年來(lái),，隨著藥品質(zhì)量要求的不斷提高,，以及降低生產(chǎn)成本的需要，超濾技術(shù),、滲透汽化,、膜蒸餾等膜技術(shù)迅速成為醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用的熱點(diǎn)，它們?yōu)榻鉀Q醫(yī)藥生產(chǎn)的提取,、分離,、濃縮、純化一體化工程技術(shù)難題提供了保證,，為提高醫(yī)藥生產(chǎn)的整體水平奠定了基礎(chǔ),。
■超濾：應(yīng)用進(jìn)展顯著
據(jù)了解，超濾技術(shù)近年來(lái)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展非常顯著,，很好地解決了一些技術(shù)難題,。如制劑生產(chǎn)企業(yè)普遍面臨的除熱原問(wèn)題，以往的方法一般是用活性炭反復(fù)吸附,，但此方法勞動(dòng)強(qiáng)度大,、損耗大且得率低；而使用小于熱原分子量的超濾膜攔截?zé)嵩?，勞?dòng)強(qiáng)度小,，且產(chǎn)品得率高、質(zhì)量好,。
在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng),，記者采訪了北京林業(yè)大學(xué)的贠延濱副教授，他從事膜技術(shù)研究已有11年時(shí)間,。據(jù)他介紹,，由于藥液有效成分（如黃酮類(lèi)、生物堿類(lèi),、總苷類(lèi)等）的分子量多在1000以下,，故超濾非常適合用于注射劑除熱原,。北京中醫(yī)藥大學(xué)藥廠對(duì)清開(kāi)靈注射液除熱原工藝的研究表明，超濾法較活性炭吸附法所得產(chǎn)品的黃芩苷含量高,，產(chǎn)品顏色淺,，微粒數(shù)量明顯少。他們利用超濾膜過(guò)濾川參通注射液,、冠舒注射液,、松梅樂(lè)注射液及大輸液中的熱原，藥液均可達(dá)到《中國(guó)藥典》要求,?？哲姳本?a href="http://hnhlg.com/sell/list-153.html" target="_blank">醫(yī)院藥局用超濾法制備了復(fù)方丹參、茵梔花,、生脈3種復(fù)方中草藥注射液,，所得產(chǎn)品澄清度好，放置3個(gè)月后無(wú)沉淀出現(xiàn),，且超濾去熱原可有效地保護(hù)原方中有效成分的損失,。
目前，超濾系統(tǒng)還被用于紅霉素,、青霉素,、頭孢菌素、四環(huán)素,、林可霉素,、慶大霉素、利福霉素等抗生素的過(guò)濾生產(chǎn)：美國(guó)默克（Merck）公司利用截留分子量為2.4萬(wàn)的超濾膜過(guò)濾頭孢菌素發(fā)酵液,，使收率比使用有助濾劑層的鼓式真空過(guò)濾機(jī)高出2%,，達(dá)到98%，材料費(fèi)用降低2/3,，設(shè)備投資費(fèi)用減少20%,；利用超濾膜可有效地對(duì)頭孢菌素C發(fā)酵液進(jìn)行加工處理，而不使膜堵塞或結(jié)垢,，提高回收率,，使?jié)饪s液中頭孢菌素C的濃度比原發(fā)酵液中的更高；有些青霉素生產(chǎn)企業(yè)采用超濾法去除發(fā)酵副產(chǎn)品和殘留物以及一些可溶性蛋白質(zhì),，改變了以往需加入毒性較大,、價(jià)格昂貴的破乳劑的方法，使過(guò)程簡(jiǎn)單快捷,。另外,，在發(fā)酵法生產(chǎn)維生素C的工藝中，我國(guó)研究人員采用Sun-flo超濾膜系統(tǒng)代替加熱沉淀法去除發(fā)酵液中殘留的菌絲體、蛋白質(zhì)和懸浮微粒等雜質(zhì),，省去了預(yù)處理,、加熱、離心等工序,，既節(jié)約了能耗又提高了古龍酸的收率,。
贠延濱副教授還告訴記者，大分子類(lèi)藥物多具有熱不穩(wěn)定性,，而超濾具有低溫快速過(guò)濾的特性,，因而成為該類(lèi)藥物精制的重要手段,。生產(chǎn)實(shí)踐表明,，利用截留分子量為兩萬(wàn)的PS管式超濾膜系統(tǒng)濃縮植酸酶發(fā)酵液，濃縮倍數(shù)可達(dá)6.53倍,，濃縮收率可達(dá)99.69%,，截留率達(dá)99.93%；利用PAN超濾膜從藏牦牛血中分離純化凝血酶,，所得凝血酶平均比活達(dá)38.24國(guó)際單位/毫克,，比傳統(tǒng)方法所得產(chǎn)品的比活提高了兩倍。
另外,，超濾用于中藥高分子化合物的單獨(dú)分離,，也越來(lái)越被企業(yè)所接受。如板藍(lán)根茶,、板藍(lán)根顆粒類(lèi)產(chǎn)品以往采用水提醇沉法制備,，有生產(chǎn)成本高、周期長(zhǎng),、安全性差等缺點(diǎn),，而選用截留分子量為5萬(wàn)的PS超濾膜替代醇沉法處理板藍(lán)根水提液，可使提取過(guò)程高效且節(jié)能,；銀耳多糖的分子量約為7萬(wàn),，利用CA超濾膜濃縮銀耳浸提液，其產(chǎn)品收率較常規(guī)濃縮方法可提高22.4%,，同時(shí)縮短了濃縮時(shí)間,；中空纖維超濾膜還可用于提取六味地黃湯中的活性多糖，其工藝簡(jiǎn)單,、生產(chǎn)周期短,。
■滲透汽化：節(jié)能優(yōu)勢(shì)突出
據(jù)記者了解，近兩年,，一種根據(jù)液體混合物中組分的溶解擴(kuò)散性能的不同,，利用致密高聚物膜實(shí)現(xiàn)組分分離的新型膜分離技術(shù)——滲透汽化技術(shù)逐漸被用于制藥、化工領(lǐng)域中的微量水的脫除和廢水處理,。目前,，國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)引進(jìn)該技術(shù),，如哈爾濱制藥總廠于2004年下半年建成投產(chǎn)3000噸/年的乙醇溶媒脫水回用工程，沈陽(yáng)東瑞科技公司2005年9月投產(chǎn)5000噸/年的乙醇脫水工程,，山東某企業(yè)于2005年12月投產(chǎn)3000噸/年的叔丁醇工業(yè)脫水裝置等,。該技術(shù)為企業(yè)帶來(lái)了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
贠延濱副教授介紹,，在滲透汽化處理過(guò)程中,，由于膜對(duì)料液中的一些組分有選擇通過(guò)性，易透過(guò)組分分子溶解吸附于膜表面,，在膜的化學(xué)位梯度作用下優(yōu)先擴(kuò)散通過(guò),，使上游側(cè)料液組成發(fā)生改變，通過(guò)高分子膜滲透到下側(cè)的組分,，由于其蒸汽分壓小于其飽和蒸汽壓而在膜表面汽化,，隨后進(jìn)入冷凝系統(tǒng)冷凝后即形成滲透產(chǎn)物。滲透汽化技術(shù)能夠以低能耗實(shí)現(xiàn)蒸餾,、萃取,、吸收等傳統(tǒng)方法難以完成的液體分離任務(wù)，如蒸餾法難以分離或不能分離的近沸點(diǎn),、恒沸點(diǎn)混合物以及同分異構(gòu)體的分離,。
與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比，滲透汽化過(guò)程的特點(diǎn)：一是高效,，選擇合適的膜,，單級(jí)就能達(dá)到很高的分離度；二是能耗低,，一般比恒沸精餾法節(jié)能1/2～1/3,；三是過(guò)程簡(jiǎn)單，附加的處理少,，操作方便,；四是在整個(gè)過(guò)程中不引入其它試劑，因此產(chǎn)品和環(huán)境不會(huì)受到污染,；五是便于放大及與其它過(guò)程耦合和集成,。目前滲透汽化脫水技術(shù)主要用于醇類(lèi)、酮類(lèi),、芳香族化合物,、胺類(lèi)、酯類(lèi),、醚類(lèi),、有機(jī)酸、腈類(lèi)、脂肪烴,、有機(jī)硅類(lèi)化合物等的脫水處理,。由于很多中藥的有效成分（如總大黃素成分、黃酮類(lèi)物質(zhì),、綠原酸,、馬錢(qián)素、黃芪甲苷等）采用醇浸出或沉淀,，這樣就需要對(duì)醇類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行回收,，而滲透汽化技術(shù)可以簡(jiǎn)單、快捷地達(dá)到回收的目的,。
■膜蒸餾：低溫濃縮效率高
在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng),，一些企業(yè)還展示了新型膜蒸餾裝備。據(jù)了解,，膜蒸餾是一種利用疏水性微孔膜將兩種溫度不同的水溶液分隔開(kāi)的技術(shù),。在膜兩側(cè)蒸汽壓力差的作用下,，熱側(cè)的蒸汽通過(guò)膜孔進(jìn)入冷側(cè),，在冷側(cè)冷凝。膜蒸餾與常規(guī)蒸餾中的蒸發(fā)-傳送-冷凝過(guò)程相同,。兩者都以氣-液平衡為基礎(chǔ),，都需要蒸發(fā)潛熱以實(shí)現(xiàn)相變。相對(duì)于常規(guī)分離過(guò)程,，膜蒸餾的優(yōu)點(diǎn)是理論上可100%分離離子,、大分子、膠體,、細(xì)胞及其他不揮發(fā)性物質(zhì),；操作溫度比傳統(tǒng)蒸餾過(guò)程低；操作壓力比過(guò)程低,；對(duì)膜的機(jī)械性能要求低,；適于特種物質(zhì)分離，而且可以分離極高濃度的物質(zhì),，甚至可以產(chǎn)生結(jié)晶,；高效。
由于膜蒸餾技術(shù)具有低溫濃縮的特性,，因而可用于熱敏性物質(zhì)的濃縮,。如青霉素的傳統(tǒng)提取方法是通過(guò)溶媒萃取，過(guò)程復(fù)雜,，而利用直接接觸式膜蒸餾濃縮青霉素水溶液,，濃縮過(guò)程較穩(wěn)定；益母草和赤芍是臨床常用中藥，兩者指標(biāo)性成分水蘇堿和芍藥苷皆為水溶性,，沸點(diǎn)比水高,，將真空膜蒸餾法用于益母草與赤芍提取液的濃縮，效率高,、耗能少且操作方便,，有效成分的截留率幾乎達(dá)到100%。（馬艷紅）
■超濾：應(yīng)用進(jìn)展顯著
據(jù)了解，超濾技術(shù)近年來(lái)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展非常顯著,，很好地解決了一些技術(shù)難題,。如制劑生產(chǎn)企業(yè)普遍面臨的除熱原問(wèn)題，以往的方法一般是用活性炭反復(fù)吸附,，但此方法勞動(dòng)強(qiáng)度大,、損耗大且得率低；而使用小于熱原分子量的超濾膜攔截?zé)嵩?，勞?dòng)強(qiáng)度小,，且產(chǎn)品得率高、質(zhì)量好,。
在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng),，記者采訪了北京林業(yè)大學(xué)的贠延濱副教授，他從事膜技術(shù)研究已有11年時(shí)間,。據(jù)他介紹,，由于藥液有效成分（如黃酮類(lèi)、生物堿類(lèi),、總苷類(lèi)等）的分子量多在1000以下,，故超濾非常適合用于注射劑除熱原,。北京中醫(yī)藥大學(xué)藥廠對(duì)清開(kāi)靈注射液除熱原工藝的研究表明，超濾法較活性炭吸附法所得產(chǎn)品的黃芩苷含量高,，產(chǎn)品顏色淺,，微粒數(shù)量明顯少。他們利用超濾膜過(guò)濾川參通注射液,、冠舒注射液,、松梅樂(lè)注射液及大輸液中的熱原，藥液均可達(dá)到《中國(guó)藥典》要求,?？哲姳本?a href="http://hnhlg.com/sell/list-153.html" target="_blank">醫(yī)院藥局用超濾法制備了復(fù)方丹參、茵梔花,、生脈3種復(fù)方中草藥注射液,，所得產(chǎn)品澄清度好，放置3個(gè)月后無(wú)沉淀出現(xiàn),，且超濾去熱原可有效地保護(hù)原方中有效成分的損失,。
目前，超濾系統(tǒng)還被用于紅霉素,、青霉素,、頭孢菌素、四環(huán)素,、林可霉素,、慶大霉素、利福霉素等抗生素的過(guò)濾生產(chǎn)：美國(guó)默克（Merck）公司利用截留分子量為2.4萬(wàn)的超濾膜過(guò)濾頭孢菌素發(fā)酵液,，使收率比使用有助濾劑層的鼓式真空過(guò)濾機(jī)高出2%,，達(dá)到98%，材料費(fèi)用降低2/3,，設(shè)備投資費(fèi)用減少20%,；利用超濾膜可有效地對(duì)頭孢菌素C發(fā)酵液進(jìn)行加工處理，而不使膜堵塞或結(jié)垢,，提高回收率,，使?jié)饪s液中頭孢菌素C的濃度比原發(fā)酵液中的更高；有些青霉素生產(chǎn)企業(yè)采用超濾法去除發(fā)酵副產(chǎn)品和殘留物以及一些可溶性蛋白質(zhì),，改變了以往需加入毒性較大,、價(jià)格昂貴的破乳劑的方法，使過(guò)程簡(jiǎn)單快捷,。另外,，在發(fā)酵法生產(chǎn)維生素C的工藝中，我國(guó)研究人員采用Sun-flo超濾膜系統(tǒng)代替加熱沉淀法去除發(fā)酵液中殘留的菌絲體、蛋白質(zhì)和懸浮微粒等雜質(zhì),，省去了預(yù)處理,、加熱、離心等工序,，既節(jié)約了能耗又提高了古龍酸的收率,。
贠延濱副教授還告訴記者，大分子類(lèi)藥物多具有熱不穩(wěn)定性,，而超濾具有低溫快速過(guò)濾的特性,，因而成為該類(lèi)藥物精制的重要手段,。生產(chǎn)實(shí)踐表明,，利用截留分子量為兩萬(wàn)的PS管式超濾膜系統(tǒng)濃縮植酸酶發(fā)酵液，濃縮倍數(shù)可達(dá)6.53倍,，濃縮收率可達(dá)99.69%,，截留率達(dá)99.93%；利用PAN超濾膜從藏牦牛血中分離純化凝血酶,，所得凝血酶平均比活達(dá)38.24國(guó)際單位/毫克,，比傳統(tǒng)方法所得產(chǎn)品的比活提高了兩倍。
另外,，超濾用于中藥高分子化合物的單獨(dú)分離,，也越來(lái)越被企業(yè)所接受。如板藍(lán)根茶,、板藍(lán)根顆粒類(lèi)產(chǎn)品以往采用水提醇沉法制備,，有生產(chǎn)成本高、周期長(zhǎng),、安全性差等缺點(diǎn),，而選用截留分子量為5萬(wàn)的PS超濾膜替代醇沉法處理板藍(lán)根水提液，可使提取過(guò)程高效且節(jié)能,；銀耳多糖的分子量約為7萬(wàn),，利用CA超濾膜濃縮銀耳浸提液，其產(chǎn)品收率較常規(guī)濃縮方法可提高22.4%,，同時(shí)縮短了濃縮時(shí)間,；中空纖維超濾膜還可用于提取六味地黃湯中的活性多糖，其工藝簡(jiǎn)單,、生產(chǎn)周期短,。
■滲透汽化：節(jié)能優(yōu)勢(shì)突出
據(jù)記者了解，近兩年,，一種根據(jù)液體混合物中組分的溶解擴(kuò)散性能的不同,，利用致密高聚物膜實(shí)現(xiàn)組分分離的新型膜分離技術(shù)——滲透汽化技術(shù)逐漸被用于制藥、化工領(lǐng)域中的微量水的脫除和廢水處理,。目前,，國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)引進(jìn)該技術(shù),，如哈爾濱制藥總廠于2004年下半年建成投產(chǎn)3000噸/年的乙醇溶媒脫水回用工程，沈陽(yáng)東瑞科技公司2005年9月投產(chǎn)5000噸/年的乙醇脫水工程,，山東某企業(yè)于2005年12月投產(chǎn)3000噸/年的叔丁醇工業(yè)脫水裝置等,。該技術(shù)為企業(yè)帶來(lái)了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
贠延濱副教授介紹,，在滲透汽化處理過(guò)程中,，由于膜對(duì)料液中的一些組分有選擇通過(guò)性，易透過(guò)組分分子溶解吸附于膜表面,，在膜的化學(xué)位梯度作用下優(yōu)先擴(kuò)散通過(guò),，使上游側(cè)料液組成發(fā)生改變，通過(guò)高分子膜滲透到下側(cè)的組分,，由于其蒸汽分壓小于其飽和蒸汽壓而在膜表面汽化,，隨后進(jìn)入冷凝系統(tǒng)冷凝后即形成滲透產(chǎn)物。滲透汽化技術(shù)能夠以低能耗實(shí)現(xiàn)蒸餾,、萃取,、吸收等傳統(tǒng)方法難以完成的液體分離任務(wù)，如蒸餾法難以分離或不能分離的近沸點(diǎn),、恒沸點(diǎn)混合物以及同分異構(gòu)體的分離,。
與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比，滲透汽化過(guò)程的特點(diǎn)：一是高效,，選擇合適的膜,，單級(jí)就能達(dá)到很高的分離度；二是能耗低,，一般比恒沸精餾法節(jié)能1/2～1/3,；三是過(guò)程簡(jiǎn)單，附加的處理少,，操作方便,；四是在整個(gè)過(guò)程中不引入其它試劑，因此產(chǎn)品和環(huán)境不會(huì)受到污染,；五是便于放大及與其它過(guò)程耦合和集成,。目前滲透汽化脫水技術(shù)主要用于醇類(lèi)、酮類(lèi),、芳香族化合物,、胺類(lèi)、酯類(lèi),、醚類(lèi),、有機(jī)酸、腈類(lèi)、脂肪烴,、有機(jī)硅類(lèi)化合物等的脫水處理,。由于很多中藥的有效成分（如總大黃素成分、黃酮類(lèi)物質(zhì),、綠原酸,、馬錢(qián)素、黃芪甲苷等）采用醇浸出或沉淀,，這樣就需要對(duì)醇類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行回收,，而滲透汽化技術(shù)可以簡(jiǎn)單、快捷地達(dá)到回收的目的,。
■膜蒸餾：低溫濃縮效率高
在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng),，一些企業(yè)還展示了新型膜蒸餾裝備。據(jù)了解,，膜蒸餾是一種利用疏水性微孔膜將兩種溫度不同的水溶液分隔開(kāi)的技術(shù),。在膜兩側(cè)蒸汽壓力差的作用下,，熱側(cè)的蒸汽通過(guò)膜孔進(jìn)入冷側(cè),，在冷側(cè)冷凝。膜蒸餾與常規(guī)蒸餾中的蒸發(fā)-傳送-冷凝過(guò)程相同,。兩者都以氣-液平衡為基礎(chǔ),，都需要蒸發(fā)潛熱以實(shí)現(xiàn)相變。相對(duì)于常規(guī)分離過(guò)程,，膜蒸餾的優(yōu)點(diǎn)是理論上可100%分離離子,、大分子、膠體,、細(xì)胞及其他不揮發(fā)性物質(zhì),；操作溫度比傳統(tǒng)蒸餾過(guò)程低；操作壓力比過(guò)程低,；對(duì)膜的機(jī)械性能要求低,；適于特種物質(zhì)分離，而且可以分離極高濃度的物質(zhì),，甚至可以產(chǎn)生結(jié)晶,；高效。
由于膜蒸餾技術(shù)具有低溫濃縮的特性,，因而可用于熱敏性物質(zhì)的濃縮,。如青霉素的傳統(tǒng)提取方法是通過(guò)溶媒萃取，過(guò)程復(fù)雜,，而利用直接接觸式膜蒸餾濃縮青霉素水溶液,，濃縮過(guò)程較穩(wěn)定；益母草和赤芍是臨床常用中藥，兩者指標(biāo)性成分水蘇堿和芍藥苷皆為水溶性,，沸點(diǎn)比水高,，將真空膜蒸餾法用于益母草與赤芍提取液的濃縮，效率高,、耗能少且操作方便,，有效成分的截留率幾乎達(dá)到100%。（馬艷紅）
