探讨制药分离技术的原理和方法

(整期优先)网络出版时间:2020-04-29
/ 2

探讨制药分离技术的原理和方法

张召

正大天晴药业集团股份有限公司 江苏连云港 222000

摘要:制药分离技术是一种高新技术,在医药行业中得到广泛应用。能够起到分离纯化的作用,在制药化学合成,动植物提取,生物发酵等领域,该技术以其独特的分离原理和方法被人们所应用,并发挥出巨大的作用。

关键词:制药分离技术;制药工程;萃取技术

制药分离过程生产制药工业产品时起到分离纯化作用的过程,是利用了需要分离物质有效组分和杂质之间的差异进行分离的。包括的类型有机械分离,传质分离,平衡分离等。在制药过程中,制药分离技术是关键的确保整个过程能够成功的重要技术,也是非常关键的环节。过程中可以选择不同的分离设备,不同分离方式和能量等,那么在制药分离过程当中,就会对专利产品的质量,纯度,技术和耗能等问题产生影响,也会影响着产品的绿色程度。

1制药工程

随着中国科学技术的发展,制药工程作为一定时期的产物而得到飞速发展,制药工程以新产品的开发,新工艺,新技术,新设备的开发为目标,充分发挥了自身多学科交叉的作用,在医药领域发挥重要的价值。在1998年,制药工程各高校也设置了相应的专业,比如中药学专业,化学制药专业等。新设置的制药工程专业从专业面角度出发是一个宽口径的专业,包含多领域,比如中药制药,生物制药和化学制药等,并且各高校所设置的制药工程专业侧重点不同,是根据自身院校的性质而设立。相比于自然科学来说,制药工程具有不同之处,它是随着工业生产而逐渐衍生出来的,在未来发展过程当中,逐渐成长,具有很大的发展前景。人们在各领域各方面的研究逐渐深入,主要目的是提升生活品质,由于农药等因素的影响,我们生存的环境遭到了破坏,而随着人们对身体健康需求的增加,造成了医药价值不断上升,人们对医药的研究逐年增加,但研究过程遇到很多问题,只有从根源上分析并解决问题才可完成目标。制药分离技术在当前医学,工业领域非常常见,主要用于物质有效成分的分离等过程,且发挥了重要的作用。

2制药工程分离技术概述

制药分离技术在应用过程当中要注意一定的分离纯化原则和要求,首先不能在分离纯化过程引入新的杂质,不能够降低分离和提纯物质的产率,造成更大的损失,并且所选择溶剂要容易跟被提纯物质分离。制药分离过程主要是利用了待分离物质有效成分和杂质之间存在的不同方面性质的差异而进行分离的,如化学,物理,生物等性质的不同,过程非常复杂,涉及面广泛。在医药产品在医药领域,生产高效的医药产品是制药工程的总目标,过程当中涉及到分离和纯化过程,这也是产品商业化必经之路和重要的环节,在医药产品产业化过程当中占有非常重要的地位,而制药工程分离技术,主要类型有以下几种。

2.1反胶团萃取分离技术

在上世纪70年代,反胶团萃取技术兴起。在生物分离技术领域反胶团萃取技术作为新兴产物得到飞速的发展,并且延续至今,是一种有效的生物活性物质分离技术,但是反胶团萃取技术现阶段发展过程仍然处于初步阶段,没有走向工业化,由于多方面因素的影响和限制,反胶团萃取技术所发挥的作用有限。该分离技术和传统萃取方式存在不同,其本质是液-液有机溶剂萃取,该分离技术应用到了有机相中表面活性剂形成的反胶团亲水环境,且和蛋白质生物活性物质分离相关,因为在有机相当中,蛋白质生物活性物质难以溶解,其分离是很容易的,但目前反胶团萃取技术的应用过程并不是十分广泛,处于初步阶段。

2.2固液萃取分离技术

固液萃取分离技术在制药过程应用广泛,其是制药过程用于可溶性物质分离的一项关键技术。在固液萃取中,水作为溶剂进行应用。比如煎中药,泡茶等过程。在各行各业当中,固液萃取技术以其强大的实用性得到了广泛的应用。比如提取食用油和草药制剂过程都应用到了固液萃取技术,但由于该技术过程复杂,需要在使用之前作出预处理,需要粉碎原材料,使得原材料呈现出我们需要的形状,然后再将这些分析物质加入到特定溶剂当中,根据相似相容原理进行分离。由于在分离过程中,该分离技术具有不溶性固体原料,那么实际应用时就会被传质阻力所影响。但通过粉碎原材料工作以后,就可以通过增大溶剂和有用成分之间的接触面积而提升萃取速率,但是也要注意避免固体原料粉碎过程粉尘的形成,否则就会很容易在萃取过程中出现滞留量,对萃取效果和质量产生严重影响,那么在萃取分离时,一定要遵循特定的工业萃取原则,选择合理的溶剂,并且参考溶质溶解度相应数据,增大溶质溶解度,节约溶剂。另外,被分离物质和溶剂之间沸点差越大,就能够更好的回收利用。除此之外,还需要考虑到经济性,防腐性以及毒性等问题。

2.3超临界流体萃取技术

在较低情况下,超临界流体萃取技术是利用了加压装置于该温度下能够使得气体相液体发生转变的作用进行分离,并且这个过程中,温度升高时,液体的表面积也会增加。在一定临界温度和压力下,超临界流体根据物质在该临界点能够进行形态转化的特点达到物质分离的目的,并且当物质往往不会在较高的温度和压力下进行形态的转变,所以对于超临界流体萃取技术来说,临界温度和压力是关键环节。超临界流体可以作为溶质的溶剂用于分离过程和萃取过程。超临界流体萃取方法在天然产物提取过程当中得到广泛的应用,一般是以二氧化碳作为萃取剂进行分离,主要是在临界环境当中,二氧化碳具有独特的优势,不会破坏溶剂中的溶质,使用过程安全稳定,无毒无害,并且二氧化碳能够很好的溶解低沸点,低分子,溶脂性等成分,在超临界状态当中具有选择性溶解作用,对于分子量较多的化合物或者是还有羧基和羟基的化合物进行萃取时,就无法通过二氧化碳进行溶解。那么就需要选用其他溶剂作为二氧化碳的夹带剂进行极性集团较多或者是分子量较大的中草药等成分的萃取,从而改变以往的溶解度。

2.4双水相萃取技术

双水相萃取技术主要是对高聚物分子存在空间阻碍特性进行运用,进而使得溶质和溶剂无法形成均一相,并不会产生渗透情况,就可以完成分离的目标,主要是利用了两种聚合物之间的增水程度差异优势,那么就可以通过双水相萃取技术进行分离,主要是由于该技术属于双高聚物双水相体系的一个分离过程,其中增水程度和分离效果之间呈正相关。

2.5膜分离技术

20世纪初,膜分离技术作为一门新型分离技术迅速崛起,主要的分离核心是分离膜,并且能够对物质进行提纯,分离和浓缩,膜分离技术需要在常温下进行,并且应用半透膜分离方式,确保物质原来性质存在的情况下将其分离,并且对物质的各功效成分活性予以保持,膜分离技术在食品行业当中得到了广泛的应用,并且该技术操作过程非常简单,选择性强,能耗低,已经成为了现阶段科学技术当中非常重要的手段,也带来了很大的社会经济效益。膜分离技术的分离机理是对筛分模型和溶解扩散模型进行利用的过程。其中筛分模型,假定膜表面存在分布均匀的无数微孔。那么物质在通过膜的时候,大于孔径的物质就会被截留,小孔径物质就会被分离。根据分子大小存在分离差异,在超滤,微滤当中,该技术常得到应用。而溶解扩散模型当中,是利用溶解度和扩散性的差异,对于致密膜的纳滤过程非常适用。

3结论

制药分离技术在制药工程中进行医药产品生产时发挥了重要的作用。制药分离技术在应用过程,需选择合理的制药分离设备,并应用该技术进行产品分离,能够达到良好的效果,并且制药分离技术广泛,分离方式和方法非常多。除上述以外,还包括色谱分离技术等方式方法。在制药过程中,确定所需要提取的产品目标,并应用制药分离技术,分析产品各成分的具体特性,选择合理的方式,就能够达到良好的分离效果。

参考文献

[1] 游福山,封秀. 制药工程中的制药分离技术研究[J]. 商品与质量,2017,(29).

[2] 郭立玮,邢卫红,朱华旭,等. 中药膜技术的“绿色制造”特征、国家战略需求及其关键科学问题与应对策略[J]. 中草药,2017,(16).

[3] 赵明古,王钰宁. 膜分离技术在微生物制药中的应用[J]. 生物化工,2018,(1).