試分析膜分離在中藥制藥中的應用進展
時間:2016.12.16
一、膜分離技術及其在中藥制藥中的應用領域
(一)膜分離技術及其特點
(一)膜分離技術及其特點
膜分離技術是一種在化學位差以及外界能量的推動下,讓混合物其中一部分組分通過選擇性透過膜,而另一部分則被透過膜截留下來,并有機結合透過膜在分離混合物時,混合物的各組分具有不同的遷移率這一特性,從而實現(xiàn)分離混合物或對其展開濃縮以及提純等目的新型分離技術。在膜分離過程中,沒必要將新物質引入,而且分離中無相變化產(chǎn)生,因此對環(huán)境的污染較少,同時所消耗的能量較低,能有效的節(jié)約能源。此外,化學勢能差以及壓力差是膜分離的主要驅動力,其分析設備無運動部件,因此膜分離技術具有操作方便、結構簡單、維修方便等特點。
(二)膜分離技術在中藥制藥中的應用領域
(二)膜分離技術在中藥制藥中的應用領域
1.常規(guī)除雜。運用膜分離技術,可將熱原、鞣質以及蛋白等中藥內的大分子雜質去除。例如,運用膜分離技術中的微濾技術,進行何首烏水提液的精制,去除的固體雜質高達67%左右,可獲得良好的精制效果;
2.有效成分提純。當前,膜分離技術在中藥的現(xiàn)代化生產(chǎn)中,在進行提純植物有機酸與色素、黃酮類化合物等有效成分中應用廣泛;
3.中藥提取液濃縮。一般情況下,在多數(shù)的中藥提取液中,其目標產(chǎn)物具有的濃度相對較低,要獲得最終的產(chǎn)品,通常需要經(jīng)過大比例干燥或濃縮才能實現(xiàn)。在中藥提取液中運用膜分離技術,可將提取液中的無機鹽類以及水去除,最終完成中藥提取液的濃縮;
4.藥酒與中藥口服液生產(chǎn)。(1)在藥酒的生產(chǎn)過程中,運用膜分離技術,利于除菌率以及澄明度的提高;且經(jīng)過較長時間的貯存依然能保障藥酒的性能;(2)在運用傳統(tǒng)的水提醇沉法生產(chǎn)中藥口服液的過程中,生產(chǎn)的產(chǎn)品具有較大的黏度,且含有大量絮狀物、亞微粒等。在中藥口服液的生產(chǎn)中,運用膜分離技術可增加口服液中的有效成分濃度,同時還利于中藥口服液的澄明度的大幅提升;
5.中藥注射劑、浸膏制備。(1)在中藥浸膏制備過程中,采用膜分離技術,能有效縮減中藥浸膏崩解時限,提高其崩解性能,并使浸膏中有效成分含量大幅提升,減小中藥浸膏的體積;(2)相較于采取石硫醇法以及醇水法等傳統(tǒng)方法進行中藥注射劑的制備而言,應用膜分離技術可將熱原以及雜質等有效去除,避免不良反應的產(chǎn)生,大幅提升制備產(chǎn)品的澄清度。同時,運用膜分離技術進行中藥注射劑的制備還能產(chǎn)生脫色作用。
二、膜分離技術在中藥制藥中的應用進展分析
(一)微濾與超濾
可將微濾與超濾的過程看做是一個以膜為介質而展開過濾的過程,它主要是在壓力差作用下,結合膜孔徑大小而實施篩分的過程?;旌弦后w在壓力差作用下通過膜時,比膜孔徑小的分子被富集起來,并截留住比膜孔徑大的大分子物質,完成混合物分離。在這一分離的過程中,由于分離膜上不斷滯留了許多大分子物質,從而降低了膜的通量。加之阻塞以及濃差極化產(chǎn)生的膜污染問題,導致實際膜通量<5%的純水通量。微濾操作壓差通常在0.01MPa-0.2MPa之間,0.1um-5um為其膜孔徑范圍,適用于含細菌、微粒的溶液的純化與分離,提取液的澄清等;超濾操作壓差通常在0.1MPa-1.0MPa之間,在提純與分離氣體、含膠狀物質以及大分子的溶液中應用廣泛,同時還用于純化與濃縮中藥提取液,去除內毒素,制備注射劑與口服液等。
(二)納濾
在納濾過程中,壓力差是其主要的驅動力。在納濾分離過程,所需的操作壓力<1MPa。同時,運用這一分離技術,其截留物的分子直徑約為1nm,而且納濾膜帶電荷,從而在較低的壓力作用下,納濾膜具有的脫鹽率較高。此外,納濾膜的抗污染能力較強,耐壓性較高,同時還利于節(jié)約投資費用。納濾在中藥分離、濃縮以及精制等過程中應用廣泛。
(三)反滲透
反滲透主要是指實際高于溶液滲透壓的壓力于溶液一側,并通過膜,使溶劑分子流向溶劑側,并確保溶劑分子流向溶液側的數(shù)量多于其向溶液側透過的數(shù)量的過程。靜壓差(高于滲透壓)以及選擇性透過膜是反滲透必不可少的兩個條件。在該過程中,操作壓力通常為1.5MPa-10.5MPa,0.1nm-1.0nm為截留分子直徑。在中藥制藥中,反滲透主要應用于濃縮藥液、水回收利用以及脫除各類無機鹽等。
在中藥制藥中,除以上的膜分離技術應用之外,膜蒸餾、分子印跡技術以及膜集成聯(lián)用技術在中藥的生產(chǎn)過程中也普遍應用。如,運用膜蒸餾技術精制中藥,或在人參綜合利用中,運用膜蒸餾技術進行人參露與洗參水的濃縮等。
膜分離過程具有分離效率高、可實現(xiàn)自動化與連續(xù)操作,而且分離過程簡便等優(yōu)勢,使膜分離技術發(fā)展成為當前最為節(jié)能、高效的分離與濃縮技術之一。在中藥制藥中,運用膜分離技術,可有效降低生產(chǎn)成本,縮短中藥生產(chǎn)周期,并獲得良好的環(huán)境效益。此外,還可提高中藥的附加值,在中藥生產(chǎn)中產(chǎn)生了極大的推動作用。因此,在中藥制藥中,要立足于實際,推廣運用膜分離技術,推動中藥制藥工業(yè)快速發(fā)展。
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