肖仕才

（同舟縱橫（廈門）流體技術(shù)有限公司，福建 廈門 361000）

0 引言

近年來人們的物質(zhì)生活水平不斷提升，生活質(zhì)量顯著提高，人們對個人身體健康的關(guān)注度更高。但是近年來受到自然環(huán)境問題以及多項要素的影響，人們的身體健康受到諸多威脅，醫(yī)藥應用的重要性開始受到關(guān)注。因此，有學者開始深入研究制藥工程。在制藥工程發(fā)展過程中，制藥分離技術(shù)是重要部分，做好制藥分離技術(shù)的應用開發(fā)具有重要意義。

1 制藥工程的相關(guān)概述

制藥工程發(fā)展對各項專業(yè)技術(shù)的要求較高，其中涉及很多學科，主要有生物學、藥學、化學以及工程學等。在制藥工程建設過程中，化學制藥、中藥制藥以及生物制藥是重要內(nèi)容，制藥工程中的重點環(huán)節(jié)是做好原材料生產(chǎn)以及制藥分離，其中制藥分離操作主要是將原材料中含有的各類混合物集中分離，有助于提升藥物純度，突出藥品治療效果。近年來在多項技術(shù)發(fā)展的推動下，制藥行業(yè)的發(fā)展空間在逐步擴大，針對制藥設備以及制藥技術(shù)的應用研究也獲得了良好的研究成果。目前在制藥領(lǐng)域發(fā)展中要注重強化設備維護與管理，促使制藥生產(chǎn)以及技術(shù)實踐全面發(fā)展[1]。

2 萃取分離技術(shù)在制藥工程中的應用

2.1 超臨界流體萃取

該技術(shù)的應用實踐就是在低溫環(huán)境中，通過加壓裝置將諸多氣體有效轉(zhuǎn)化為液體，如圖1 所示。之后液體的實際面積跟隨溫度的升高而逐步增大。其中超臨界流體主要是物質(zhì)在臨界溫度以及臨界壓力中，實現(xiàn)氣體以及液體的有效轉(zhuǎn)化，具體萃取過程中的重點就是物質(zhì)的臨界溫度以及臨界壓力。多數(shù)物體主要是基于流體形狀存在于液體與氣體間的，該類超臨界流體在分離以及萃取的過程中，作為溶劑得到廣泛應用。通過超臨界萃取方式的應用能有效提取許多天然產(chǎn)物，正常情況下，選取CO2作為基本萃取劑。原因是CO2處于臨界環(huán)境中時無毒無害、安全系數(shù)較高、不燃燒且消耗成本較低、對溶質(zhì)不會產(chǎn)生破壞。CO2在超臨界狀態(tài)下能選擇性溶解，能有效溶解親脂性、低沸點、低分子物質(zhì)。但是從實踐中發(fā)現(xiàn)，CO2難以有效萃取分子量較大的化合物。在分子量較大、極性基團較多的中草藥萃取過程中，要適度補充適量溶劑，這樣能對物質(zhì)的溶解度進行調(diào)控，例如添加適量CH3OH、C3H6O、C2H6O 等夾帶劑。

2.2 雙水相萃取技術(shù)

雙水相萃取技術(shù)的應用主要是發(fā)揮高聚物分子的空間阻礙作用，防止溶質(zhì)與溶劑之間出現(xiàn)滲透情況，避免二者有效結(jié)合，最終完成分離目標。雙水相萃取技術(shù)應用雙高聚物雙水相體系，2 類聚合物憎水程度存在一定差異，這樣將會產(chǎn)生Ⅱ相反應，有助于實現(xiàn)分離目標，實際分離成效會受到憎水程度的影響變得更好。

2.3 固液萃取的分離

圖1 超臨界流體萃取流程

該技術(shù)應用主要是對可溶性物質(zhì)以及物體物質(zhì)進行有效分離，主要是發(fā)揮可溶性物質(zhì)與對應溶劑相溶的基本原則，目前在制藥領(lǐng)域的發(fā)展過程中應用范圍較廣。在固液萃取過程中，常選取的溶劑主要是水，通過水分提取物質(zhì)成分或是用于藥材制作。該技術(shù)的應用價值突出，在制藥添加劑等提取中應用較多。該操作方式主要是將原材料集中粉碎，保證原材料以及溶劑之間的接觸面積得到有效提升，溶劑中混合了很多細狀的原材料，之后基于溶質(zhì)溶劑相溶原理，分離較多的不溶性物質(zhì)。在溶劑當中，有很多固體材料難以溶于溶劑當中，通過上述處理操作，很難實現(xiàn)對應的分離目標。但是，并非最大程度地粉碎原材料就能提升基本萃取速率，有部分加工材料較細，會出現(xiàn)滯液量而導致難以集中萃取。在固液萃取過程中，溶劑規(guī)范化選取至關(guān)重要，要注重合理選取溶質(zhì)溶解度，溶劑基本應用量會隨著溶解度的不斷增加而逐步減少[2]。不管是哪一種固液萃取方式，都需要先對原料進行處理，所以在這其中的溶劑要遵循3 個原則。1）保證溶劑的溶解度較大，以此來節(jié)省溶劑量。2）與溶質(zhì)之間有較大的沸點，這樣能夠在應用完后及時回收。3）要確保其溶解過程中的阻力較小，更好地保證最終的溶解效果。

2.4 反膠團萃取技術(shù)

在制藥分離技術(shù)中，反膠團萃取技術(shù)屬于創(chuàng)新型應用技術(shù)，該技術(shù)的應用實踐與過去傳統(tǒng)的有機溶劑萃取方式之間存在一定差異。反膠團萃取技術(shù)主要是基于表面活性劑產(chǎn)生反膠團，之后在有機相中產(chǎn)生親水微環(huán)境，親水微環(huán)境有效吸收有機相中的生物分子，對生物分子進行集中消除。很多溶解難度較大的蛋白質(zhì)生物活性物質(zhì)在有機相中會產(chǎn)生不可逆變的情況。

3 分子蒸餾技術(shù)在制藥工程中的應用

3.1 芳香油精制

現(xiàn)代化生活中，很多領(lǐng)域?qū)μ烊环枷阌偷膽眯枨罅枯^大，從芳香植物中提取精油的方法很多。例如傳統(tǒng)的吸附法、壓榨法以及水蒸氣蒸餾法等。其中芳香油中的各項組成成分復雜程度較高，主要有酮、醛和醇等。該類化合物的沸點較高，在受熱情況下穩(wěn)定性較差，在傳統(tǒng)蒸餾加工階段受到熱量的影響，化合物會產(chǎn)生氧化、聚合以及水解反應等，導致芳香成分受到較大破壞，這樣將會使原有的芳香氣味被破壞。將很多芳香物質(zhì)以及非芳香物質(zhì)一同提取，會導致香氣的純度降低。對比之下，分子蒸餾提純操作應用能有效展示出該技術(shù)的應用優(yōu)越性。從實踐操作中發(fā)現(xiàn)，其能在不同的真空度條件下，對芳香油中的很多組分進行集中提純，還能集中除去很多顏色不同以及氣味不同的物質(zhì)。

3.2 天然維生素E提純

維生素E 中具備良好的生理功能，在醫(yī)學領(lǐng)域中主要是用于很多疾病的輔助治療。近年來隨著我國現(xiàn)代醫(yī)學以及營養(yǎng)學的全面發(fā)展，在很多醫(yī)學實驗操作中可以看出，天然維生素E 的生物活性要比維生素E 安全很多。其中很多動植物組織中含有較多的天然維生素E，例如油脂加工副產(chǎn)品以及大豆油等，VE 熱敏性良好、沸點較高，在不皂化物質(zhì)中能合理應用分子蒸餾技術(shù)，這樣才能保證質(zhì)量分數(shù)在60%以上的VE 混合物有效濃縮[3]。

3.3 魚油中分離DHA與EPA

C20H30O2以及C22H32O2營養(yǎng)價值以及醫(yī)學價值突出，針對強化人體大腦功能具有重要作用，目前在醫(yī)學領(lǐng)域主要是應用于老年癡呆癥、動脈硬化、腫瘤抑制等方面具有重要意義。其中DHA 以及EPA 具備不飽和雙鍵脂肪酸，對于整體提純難度較大，在高溫環(huán)境下難以產(chǎn)生聚合反應。國內(nèi)外針對DHA 以及EPA 都開展了深入探究，在提純方式應用中主要有尿素沉淀法、分子蒸餾法、低溫溶劑區(qū)分法、超臨界萃取法、硝酸銀法等。對比來說，分子蒸餾技術(shù)應用中具備連續(xù)生產(chǎn)以及經(jīng)濟性特征，但是在分子蒸餾技術(shù)應用前，要注重應用C2H6O 展開酯化反應。

4 膜分離技術(shù)在制藥工程中的應用

在制藥工程領(lǐng)域，過去傳統(tǒng)抗生素提煉技術(shù)工藝應用過程中，主要是基于發(fā)酵液、過濾、離心、樹脂吸附、萃取、濃縮、脫色以及干燥等獲取相應產(chǎn)品。在膜分離技術(shù)應用中能進行有效簡化，主要有發(fā)酵液、超濾、反滲透、脫色和干燥。與過去傳統(tǒng)技術(shù)工藝應用相比，膜分離技術(shù)能有效簡化生產(chǎn)工藝，其中一次性投入資金較少。

依照截留組分差異性，能將膜過程有效分解為微濾、超濾、納濾、反滲透、滲透蒸發(fā)、滲析、電滲析以及氣體分離等。目前針對發(fā)酵液后處理膜技術(shù)應用主要是突出超濾作用，之后是納濾、微濾、反滲透以及液膜分離等。微濾膜應用中要注重應用篩分原理，對很多細小粒子進行分離截取。例如發(fā)酵液當中的不溶物、細胞和菌體等。微溶主要是應用在細胞收集中，在液固分離中常作為超濾預處理。超濾膜屬于非對稱多孔膜，實際孔徑在2 nm～50 nm，壓力差為0.1 MPa～1.0 MPa，傳遞機理為篩分，要注重應用高分子薄膜選取相應的滲透性。納濾屬于非對稱膜或是復合膜，膜孔徑為1 nm～10 nm，壓力差為0.5 MPa～1.5 MPa，能用于藥物純化、濃縮脫鹽。反滲透膜類型為非對稱膜以及復合膜，膜孔徑≤1 nm，壓力差為1 MPa～10 MPa，傳遞機理為溶解擴散，用于藥物純化、濃縮、回收等。

在常溫狀態(tài)下要注重對基本流速以及壓差進行控制，使很多小于膜孔徑的低分子量物質(zhì)通過膜，使很多高分子物質(zhì)能有效截留。針對很多已經(jīng)開發(fā)的不同分子截留的濾膜，能依照分子大小選取對應的膜孔徑，在發(fā)酵液處理中能有效截留蛋白質(zhì)、病毒、酶和多糖等大分子類物質(zhì)，對很多目的產(chǎn)物集中純化。

5 結(jié)語

在制藥工程發(fā)展過程中，制藥分離技術(shù)應用是重點環(huán)節(jié)，要注重對各項分離技術(shù)的合理應用，選取合理的分離技術(shù)，這樣便于對物質(zhì)有效成分進行集中分離。在制藥分離技術(shù)的應用過程中，要注重對色譜分離技術(shù)、膜分離技術(shù)等的集中控制。在制藥分離中，要注重判定提取藥物成分目標，依照不同的物質(zhì)基本特征選取對應的分離技術(shù)。