電大藥學(xué)畢業(yè)論文

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　　電大藥學(xué)畢業(yè)論文篇1

　　微生物制藥中膜分離技術(shù)應(yīng)用探析

　　【摘要】在當(dāng)代的生物制藥分離工程技術(shù)中，膜分離技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，并且具有顯著應(yīng)用意義。本文就膜分離技術(shù)的應(yīng)用展開討論，主要包括在抗生素、氨基酸、酶類分離純化等的應(yīng)用進(jìn)行了介紹，并且根據(jù)應(yīng)用效果，對(duì)膜分離技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題和針對(duì)問(wèn)題的改進(jìn)方法進(jìn)行了闡述。

　　【關(guān)鍵詞】膜分離技術(shù);生物制藥;分離濃縮

　　膜分離技術(shù)是現(xiàn)代生物制藥分離工程的一門新技術(shù)，主要針對(duì)生物分離、生物濃縮以及凈化提純技術(shù)，是當(dāng)代廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一，其技術(shù)特點(diǎn)是：節(jié)約能量、保護(hù)產(chǎn)品原有結(jié)構(gòu)不被破壞、無(wú)污染、操作簡(jiǎn)便、常溫下可持續(xù)操作、有專一性等[1]。而且在膜分離技術(shù)中有各種不同的機(jī)制，以便用于不同的分離要求，特備是在熱敏性物質(zhì)的分離過(guò)程中有顯著的優(yōu)勢(shì)，因此在食品的深加工以及醫(yī)藥的分離過(guò)程中都具有深遠(yuǎn)的應(yīng)用意義，具備獨(dú)特性和實(shí)用性。

　　1膜分離技術(shù)應(yīng)用在抗生素、氨基酸和酶類分離純化中。

　　1.1應(yīng)用特點(diǎn)

　　與以往傳統(tǒng)抗生素提煉工藝相比，膜分離技術(shù)程序更為簡(jiǎn)便，從傳統(tǒng)的發(fā)酵液過(guò)濾、萃取、濃縮，簡(jiǎn)化為發(fā)酵液超濾、反滲透，之后經(jīng)過(guò)脫色、干燥環(huán)節(jié)，就可直接生成產(chǎn)品。因此，膜分離技術(shù)不僅簡(jiǎn)化工藝、操作簡(jiǎn)單，而且投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，更節(jié)省資源，對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和外觀無(wú)破壞，且保證質(zhì)量，材料分離效率和產(chǎn)品收成率均比較高。由于膜分離技術(shù)對(duì)溶劑量的要求極低，因此提純、加工后的廢液處理也更為簡(jiǎn)易。

　　1.2膜分離技術(shù)

　　膜分離技術(shù)主要用于發(fā)酵液后的處理，根據(jù)截留孔徑的不同和分子量的大小，可將處理過(guò)程分成十余種，其中較為主要的是超濾、微濾、納濾、反滲透、滲透蒸發(fā)、液膜分離、電滲析、氣體分離等技術(shù)[2]。

　　超濾膜分離術(shù)截留孔徑為2-50nm，采用壓差和流速原理，在常溫情況下，利用高分子薄膜滲透性，將小于膜孔徑的低分子量物質(zhì)過(guò)濾，而將高分子量物質(zhì)截留，從而提升產(chǎn)品純度。目前已開發(fā)出1000 - 100萬(wàn)分子量超濾膜，可根據(jù)分子大小及產(chǎn)品要求純度對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行過(guò)濾處理，從而將酶、多糖、蛋白質(zhì)、病毒等大分子物質(zhì)截留，保證產(chǎn)品純度。

　　微濾膜分離技術(shù)主要用于細(xì)胞收集、液固分離等技術(shù)環(huán)節(jié)，采用篩分原理，將直徑0.01-10um以上的粒子截留，防止細(xì)菌、細(xì)胞、不溶物等物質(zhì)進(jìn)入發(fā)酵液中，是超濾之前重要的預(yù)處理過(guò)程。

　　納濾膜分離技術(shù)截留孔徑大約在2nm左右，可高度截留小分子物質(zhì)，如抗生素、染料、雙糖、合成藥等小分子物質(zhì)都會(huì)進(jìn)行截留，而對(duì)于有機(jī)物、無(wú)機(jī)鹽、水等小分子物質(zhì)有益物質(zhì)，可以通過(guò)，同時(shí)對(duì)產(chǎn)物起到濃縮作用，由于膜表明呈負(fù)電性，可抵制水垢污染，此膜分離技術(shù)獲得較快發(fā)展。

　　反滲透分離技術(shù)采用溶解擴(kuò)散原理，通過(guò)截留氨基酸、鹽等小分子物質(zhì)，而通過(guò)溶劑分子，從而利于有機(jī)物的濃縮，提高純度。

　　液膜萃取技術(shù)，將萃取與反萃取相結(jié)合，利用液膜的選擇透過(guò)性，將兩個(gè)液相隔開，進(jìn)行物質(zhì)分離。液膜采用均質(zhì)膜，其表面活性劑，具有傳質(zhì)速度快、分離率高、選擇滲透性好，且分離、濃縮可同時(shí)進(jìn)行等特點(diǎn)，為此近幾年液膜萃取技術(shù)在活性物質(zhì)的分離提取領(lǐng)域備受關(guān)注，如青霉素、紅霉素等抗生素的提取就是液膜萃取技術(shù)應(yīng)用的典型例子。但液膜萃取所需原料復(fù)雜、膜流動(dòng)載體單一、易破裂、堵塞等缺點(diǎn)，也是該技術(shù)沒能進(jìn)行廣泛退剛的原因。

　　2技術(shù)缺陷及改進(jìn)

　　由于在壓力驅(qū)動(dòng)下，料液透過(guò)膜過(guò)程中容易被截留，于是導(dǎo)致膜與本體溶液界面間的濃度越來(lái)越高，形成較強(qiáng)滲透壓，容易在膜表面形成沉積，從而為物質(zhì)通過(guò)造成阻力，使膜發(fā)生溶脹或使膜性能惡化，結(jié)晶析出，堵塞流道。此外，在物料處理中，由于粒子、溶質(zhì)分子與膜之間的屋里化學(xué)反應(yīng)，以及濃度極化導(dǎo)致的膜表面濃度超標(biāo)，很難溶解，膜表面及孔內(nèi)吸附、沉積引起孔徑變小或阻塞，而使膜的透過(guò)性和分離性出現(xiàn)不可逆的破壞[3]。

　　針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題，可采用以下方式進(jìn)行改進(jìn)：(1)膜表面改性，可采用改變膜表面極性和電荷的方式，減輕污染;采用吸附力強(qiáng)的溶質(zhì)吸附， 對(duì)于醋酸纖維膜可采用陽(yáng)離子活性劑進(jìn)行輻射嫁接，該表膜表面極性，此方法有助于膜表面改性處理，從而提升膜抗污染性及親水性，增加溶液通量;(2)有效清洗。針對(duì)長(zhǎng)期存在的膜污染問(wèn)題，可采用物理清洗和化學(xué)清洗方法進(jìn)行處理，如果高速流動(dòng)液體進(jìn)行沖洗，或海綿球擦洗等，也可采用表面活性劑、螯合劑、過(guò)氧化氫、磷酸鹽等清洗劑進(jìn)行清洗，從而去除膜孔、膜面的污染物，增強(qiáng)膜面透過(guò)性，延長(zhǎng)膜壽命;(3)引進(jìn)新型膜材料。陶瓷膜、玻璃膜、金屬膜是近幾年開發(fā)的新型膜材料，具有耐高溫、耐溶劑、抗老化、耐細(xì)菌、再生性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，且有助于膜截留性能改進(jìn)，在業(yè)界受到廣泛應(yīng)用，是發(fā)展最快、最有前景的品種。

　　3技術(shù)革新

　　在膜分離技術(shù)領(lǐng)域，膜萃取、膜反應(yīng)、膜蒸餾、親膜分離等技術(shù)在未來(lái)有更廣闊的發(fā)展前景，也是膜分離技術(shù)的發(fā)展方向。這些技術(shù)將傳統(tǒng)分離技術(shù)與現(xiàn)代膜分離技術(shù)相結(jié)合，取其精華，去除糟粕，將兩種技術(shù)的有點(diǎn)有效結(jié)合，從而提高膜技術(shù)的高分辨應(yīng)用，促使蛋白質(zhì)-病毒分離術(shù)、膜色譜、蛋白質(zhì)切線流分離等技術(shù)更為純熟，效果更好。這些膜技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展，對(duì)今后生物制藥的分離技術(shù)、以及現(xiàn)代生物制藥的提純過(guò)程有著重要的作用，是不可或缺的重要技術(shù)力量。為此，在未來(lái)膜技術(shù)領(lǐng)域，人們?cè)陉P(guān)注膜分離滲透性及選擇性的同時(shí)，也會(huì)更注重膜材料、性質(zhì)、以及相關(guān)技術(shù)原理等內(nèi)容，從而為膜分離技術(shù)的提升和跨越，提供更廣闊的空間。

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　　電大藥學(xué)畢業(yè)論文篇2

　　試分析膜分離在中藥制藥中的應(yīng)用進(jìn)展

　　摘要：膜分離技術(shù)因其便于操作、過(guò)程易于控制以及無(wú)污染、能耗低等優(yōu)勢(shì)，在中藥的制藥過(guò)程中應(yīng)用廣泛，并產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。加強(qiáng)膜分離技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文立足于膜分離技術(shù)及其在中藥制藥中的應(yīng)用領(lǐng)域，著重分析了膜分離技術(shù)在中藥的制藥過(guò)程中的應(yīng)用進(jìn)展。

　　關(guān)鍵詞：膜分離技術(shù);中藥制藥;應(yīng)用進(jìn)展

　　一、膜分離技術(shù)及其在中藥制藥中的應(yīng)用領(lǐng)域

　　(一)膜分離技術(shù)及其特點(diǎn)

　　膜分離技術(shù)是一種在化學(xué)位差以及外界能量的推動(dòng)下，讓混合物其中一部分組分通過(guò)選擇性透過(guò)膜，而另一部分則被透過(guò)膜截留下來(lái)，并有機(jī)結(jié)合透過(guò)膜在分離混合物時(shí)，混合物的各組分具有不同的遷移率這一特性，從而實(shí)現(xiàn)分離混合物或?qū)ζ湔归_濃縮以及提純等目的新型分離技術(shù)。在膜分離過(guò)程中，沒必要將新物質(zhì)引入，而且分離中無(wú)相變化產(chǎn)生，因此對(duì)環(huán)境的污染較少，同時(shí)所消耗的能量較低，能有效的節(jié)約能源。此外，化學(xué)勢(shì)能差以及壓力差是膜分離的主要驅(qū)動(dòng)力，其分析設(shè)備無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，因此膜分離技術(shù)具有操作方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便等特點(diǎn)。

　　(二)膜分離技術(shù)在中藥制藥中的應(yīng)用領(lǐng)域

　　1.常規(guī)除雜。運(yùn)用膜分離技術(shù)，可將熱原、鞣質(zhì)以及蛋白等中藥內(nèi)的大分子雜質(zhì)去除。例如，運(yùn)用膜分離技術(shù)中的微濾技術(shù)，進(jìn)行何首烏水提液的精制，去除的固體雜質(zhì)高達(dá)67%左右，可獲得良好的精制效果;

　　2.有效成分提純。當(dāng)前，膜分離技術(shù)在中藥的現(xiàn)代化生產(chǎn)中，在進(jìn)行提純植物有機(jī)酸與色素、黃酮類化合物等有效成分中應(yīng)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(biāo)產(chǎn)物具有的濃度相對(duì)較低，要獲得最終的產(chǎn)品，通常需要經(jīng)過(guò)大比例干燥或濃縮才能實(shí)現(xiàn)。在中藥提取液中運(yùn)用膜分離技術(shù)，可將提取液中的無(wú)機(jī)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(guò)程中，運(yùn)用膜分離技術(shù)，利于除菌率以及澄明度的提高;且經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的貯存依然能保障藥酒的性能;(2)在運(yùn)用傳統(tǒng)的水提醇沉法生產(chǎn)中藥口服液的過(guò)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(yùn)用膜分離技術(shù)可增加口服液中的有效成分濃度，同時(shí)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(guò)程中，采用膜分離技術(shù)，能有效縮減中藥浸膏崩解時(shí)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(jìn)行中藥注射劑的制備而言，應(yīng)用膜分離技術(shù)可將熱原以及雜質(zhì)等有效去除，避免不良反應(yīng)的產(chǎn)生，大幅提升制備產(chǎn)品的澄清度。同時(shí)，運(yùn)用膜分離技術(shù)進(jìn)行中藥注射劑的制備還能產(chǎn)生脫色作用。

　　二、膜分離技術(shù)在中藥制藥中的應(yīng)用進(jìn)展分析

　　(一)微濾與超濾

　　可將微濾與超濾的過(guò)程看做是一個(gè)以膜為介質(zhì)而展開過(guò)濾的過(guò)程，它主要是在壓力差作用下，結(jié)合膜孔徑大小而實(shí)施篩分的過(guò)程。混合液體在壓力差作用下通過(guò)膜時(shí)，比膜孔徑小的分子被富集起來(lái)，并截留住比膜孔徑大的大分子物質(zhì)，完成混合物分離。在這一分離的過(guò)程中，由于分離膜上不斷滯留了許多大分子物質(zhì)，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(wèn)題，導(dǎo)致實(shí)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(xì)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(zhì)以及大分子的溶液中應(yīng)用廣泛，同時(shí)還用于純化與濃縮中藥提取液，去除內(nèi)毒素，制備注射劑與口服液等。

　　(二)納濾

　　在納濾過(guò)程中，壓力差是其主要的驅(qū)動(dòng)力。在納濾分離過(guò)程，所需的操作壓力<1MPa。同時(shí)，運(yùn)用這一分離技術(shù)，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(qiáng)，耐壓性較高，同時(shí)還利于節(jié)約投資費(fèi)用。納濾在中藥分離、濃縮以及精制等過(guò)程中應(yīng)用廣泛。

　　(三)反滲透

　　反滲透主要是指實(shí)際高于溶液滲透壓的壓力于溶液一側(cè)，并通過(guò)膜，使溶劑分子流向溶劑側(cè)，并確保溶劑分子流向溶液側(cè)的數(shù)量多于其向溶液側(cè)透過(guò)的數(shù)量的過(guò)程。靜壓差(高于滲透壓)以及選擇性透過(guò)膜是反滲透必不可少的兩個(gè)條件。在該過(guò)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(yīng)用于濃縮藥液、水回收利用以及脫除各類無(wú)機(jī)鹽等。

　　在中藥制藥中，除以上的膜分離技術(shù)應(yīng)用之外，膜蒸餾、分子印跡技術(shù)以及膜集成聯(lián)用技術(shù)在中藥的生產(chǎn)過(guò)程中也普遍應(yīng)用。如，運(yùn)用膜蒸餾技術(shù)精制中藥，或在人參綜合利用中，運(yùn)用膜蒸餾技術(shù)進(jìn)行人參露與洗參水的濃縮等。

　　膜分離過(guò)程具有分離效率高、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與連續(xù)操作，而且分離過(guò)程簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)，使膜分離技術(shù)發(fā)展成為當(dāng)前最為節(jié)能、高效的分離與濃縮技術(shù)之一。在中藥制藥中，運(yùn)用膜分離技術(shù)，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(dòng)作用。因此，在中藥制藥中，要立足于實(shí)際，推廣運(yùn)用膜分離技術(shù)，推動(dòng)中藥制藥工業(yè)快速發(fā)展。

　　參考文獻(xiàn)：

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