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膜分离技术从本质上来说是一种选择性分离技术,最早于20世纪初期出现,可通过使用半透膜的方式分离混合物当中大小不同的分子粒径。高效以及环保是膜分离技术的明显优势与特征,使用该种技术可实现对药效有效成分减少问题的逐步改善,所以在制药过程当中科学应用膜分离技术可获得较为理想的社会效益与经济效益,最为重要的是药物的质量以及使用效果不会受到破坏。
一、膜分离技术概述
在膜分离技术中使用的膜,具有选择性分离的功能,为了使其能够对抗高温,同时能够具有对酸碱的耐受性,因此通常在该技术中选择无机膜,主要材料包括金属以及陶瓷两种。膜分离技术主要根据混合物中不同分子的粒径,对其中需要使用的有效成份进行分离,同时还具有浓缩以及精制的作用。
二、活性成份提取的方式与方法
动物类以及植物类是构成中药材的两种主要形式,通过对植物类药材进行分析后可以发现,其化学成分较为复杂,其中主要包括有机酸、蛋白质以及生物碱等。同时不能忽略纤维素、无机盐以及糖类的重要性,这些成分在相对分子质量方面存在一定的差异,最高的相对分子质量可以达到几百万,而最小的只有几十。在中药制药工作当中,有效物质需要被逐步分离,这部分物质就是指目标产物。一般情况下,被分离的有效物质分子含量较小。水提醇沉工艺是传统中药制药当中最常使用的一种分离技术。但是该种方法存在一定的不足,分离出的目标产物存在浓度相对较低的问题,所以制成的中药剂吸水特性较为明显,保存时面临一定难度。在分离目标产物时利用膜分离技术可实现对有机酶使用剂量的不断减少,其能耗整体较低。药物可在这一过程中得到较大限度的保障,生产成本也可实现较大幅度的降低。
比如使用相对分子质量为10000的超滤膜对银杏叶中的黄酮类化合物进行分离,能够发现其透过率超过85%;使用相对分子质量为80000的管式膜对姬松茸中的多糖进行分离,所得的活性多糖具有非常高的纯度,能够达到78%左右,同时回收率也超过75%,因此能够看出,在对中药材活性成分进行提取的时候,使用膜分离技术能够提高目标物的纯度、透过率以及回收率,对有效成份的浪费较少,所得的产物相对较多。
三、精制与浓缩生产
1.中药液的精制生产
在传统药业精制过程当中都是使用水提醇沉工艺,但是该种方法的缺陷较为明显。获得的产品在粘度方面存在一定不足。生产流程也会在原有基础上不断延长,尤其是下降的药液质量会对药物使用效果造成影响。其中存在的微粒或者杂志都会对药物效果造成不同程度的破坏。利用该种方法精制成中药液后会有沉淀物出现,静置时间越长,沉淀物越为明显。精制中药液过程当中使用膜分离方法可,实现对相对分子质量成分的有效控制,有效排除其中存在的杂质,在此种背景下获取的药液颜色透亮,在口感方面占据一定优势,该种方法所制成的药液可在较长时间内保存。相关研究显示,绿茶中的茶多酚具有抗癌的作用,如果使用膜分离技术将其从绿茶中分离出来制成药液,能够提高其溶液的特性,同时具有超过85%的截留率。
2.去除针剂中的杂质
除了丸类、片类以及口服液类的中药,中药注射剂也具有非常广泛的应用,但是为了提高中药注射剂的效果,需要对其中的热原进行去除,常规情况下使用的技术为高温或者是化学药剂等,可能会影响药物使用效果,而使用膜分离技术,就能够使去热原处理之后的中药针剂,无论在效果还是其他方面都能够符合药典的相关要求。因为在膜分离技术中使用的超滤膜,不会对药液中的有效成份进行截留,但是能够去除热原,除此之外还能够将产品回收率进行相应的提高。曾经有学者对吸附法以及膜分离技术对中药制剂的分离澄清效果进行了研究,发现使用吸附方法以及超滤方法进行澄清之后,所得药液的热原浓度小于0.01ng/ml,明显低于使用吸附法所得的10-100ng/ml热原浓度。
3.药液浓缩方法
在现代化中药制药工程中,除中药提取、除杂以及精制等环节之外,浓缩也是极为重要的一个步骤,该环节所要达到的目的包括节约能源,同时还要提高药液的质量以及使用效果。而常规的浓缩方法通常都采用高温,如果药物对温度较为敏感,那么就会影响其质量和使用效果,比如制备芦荟浓缩液,需要通过喷雾干燥等方法将凝胶液中的大量水分进行清除,但是常规方法可能会损失掉其中的有效成份,因此如果使用膜分离技术,采用双级分离膜就能够在浓缩的同时,降低其中有效成份的损失。
四、膜分离技术在制药中的应用进展分析
膜分离技术在制药中的应用进展可以通过微滤、超滤、纳滤以及反渗透等方法实现。其中为虑和超滤的方法是主要以膜为中心而开始过滤的,利用压力差和膜孔的大小进行分离。在实际中正常分离物质的情况下,最后阶段会滞留大分子物质,所以很有可能会产生膜污染问题,而这种方法的使用能够通过微滤手段将液体提纯,便于药液的提取,以便制取口服液和注射剂等药品;而纳滤和反渗透的手法则也是有效的分离手段,纳滤在分离过程中是带电荷的,在低压作用下,致使脱盐率较高,同时能够抗污染,耐压,又能够节约经费,在中药分离等过程有很好的应用。而利用膜将溶剂分子的流向发生改变,使得流向溶液侧的数量比透过的数量要多,然后主要通过利用静压差和选择性透过膜来进行有效分离的,这种方法在浓缩药液和脱无机盐方便具有很好的效果。这些都是膜分离技术在制药中主要应用的手法,在制药工业中具有重大的应用价值的意义。
结语:在现代中药制药过程中,需要经过有效成份提取、过滤、浓缩以及精制等多个环节,每个环节的技术都会对最终的药液质量造成影响,因此需要根据时代的进步和技术的发展,选择最具有优势的分离技术。膜分离技术虽然发展时间较短,但是在现代中药制药过程中具有非常多优势,不仅操作简单,还能够避免温度、杂质等因素对药液造成的影响,具有广泛应用的价值。
参考文献:
[1]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(8):14-19.
[2]覃艳,杨崧.膜分离技术及其在中药制药领域中的应用概况[J].湖南中医药大学学报,2012,32(6):67-70.