在制藥產(chǎn)品的成本構(gòu)成中，分離、純化和濃縮部分占相當(dāng)高的比例，應(yīng)用現(xiàn)代分離、純化和濃縮工藝是提高制藥工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益或減少投資的重要途徑。膜分離過(guò)程通常在常溫下操作因而沒(méi)有相變、能耗低，特別適用于處理制藥工業(yè)的熱敏性物質(zhì)。選擇適當(dāng)?shù)哪し蛛x過(guò)程，可替代鼓式真空過(guò)濾、板框壓濾、袋式過(guò)濾、離心分離、靜電除塵、絮凝、沉淀、離子交換、溶媒抽提、吸附/再生、蒸發(fā)、結(jié)晶等多種傳統(tǒng)的分離與過(guò)濾方法。因此，制藥工業(yè)正在越來(lái)越多地使用膜分離技術(shù)，不同的膜過(guò)程在制藥生產(chǎn)中有不同的應(yīng)用。本文將從生物發(fā)酵制藥、中藥生產(chǎn)和現(xiàn)代生物制藥三個(gè)方面闡述膜分離技術(shù)在制藥工業(yè)中的應(yīng)用情況。

　　一、膜分離技術(shù)在生物發(fā)酵制藥工業(yè)中的應(yīng)用

　　1.1生物發(fā)酵液的特點(diǎn)

　　制藥工業(yè)中抗生素、維生素和氨基酸的生產(chǎn)主要采用生物發(fā)酵法。而發(fā)酵液中目的產(chǎn)物濃度很低(一般僅占發(fā)酵液體積的0.1~5%左右，有些則更低)，還含有大量的其他雜質(zhì)，如，菌絲體、殘存可溶底物、中間代謝產(chǎn)物、發(fā)酵液預(yù)處理過(guò)程中加入的物質(zhì)等，這些雜質(zhì)在發(fā)酵液中的濃度往往超過(guò)目的產(chǎn)物濃度的百倍、千倍、甚至萬(wàn)倍，而且其中很多代謝產(chǎn)物的物化性能和目的產(chǎn)物又非常接近，甚至化學(xué)組成和目的產(chǎn)物相同，僅立體構(gòu)型不同而已。此外，目的產(chǎn)物的耐熱、耐pH和耐有機(jī)溶劑性差，在機(jī)械剪切力作用易變性失活。因此要從發(fā)酵液中去掉這些雜質(zhì)，制取高純度的合乎藥典規(guī)定的制藥產(chǎn)品，發(fā)酵液的提取及精制是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

　　1.2應(yīng)用膜分離組合技術(shù)處理生物發(fā)酵液

　　應(yīng)用膜分離技術(shù)處理生物發(fā)酵液時(shí)，通常直接采用一級(jí)微濾或一級(jí)超濾對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行固液分離來(lái)去除大分子物質(zhì)，如菌絲、蛋白質(zhì)、病毒、熱原等，而小分子代謝產(chǎn)物(包括目的產(chǎn)物)、鹽和水則透過(guò)微濾或超濾膜。由于微濾和超濾透過(guò)液的質(zhì)量對(duì)后續(xù)操作至關(guān)重要，所以在一些工業(yè)應(yīng)用中，有必要對(duì)一級(jí)微濾或超濾的透過(guò)液進(jìn)行二級(jí)超濾。超濾過(guò)程一般都要加水進(jìn)行透濾(diafiltration)來(lái)提高收率，根據(jù)具體的分離體系，透濾可以從間歇式、連續(xù)式或逆流式透濾操作中選擇的操作方式。由于經(jīng)過(guò)透濾后所得的超濾透過(guò)液中目的產(chǎn)物的濃度較低，因此，為了節(jié)省后續(xù)工藝中所用的溶媒及能耗，同時(shí)提高收率和產(chǎn)品質(zhì)量，在溶劑萃取或者蒸發(fā)干燥之前有必要采用一級(jí)或多級(jí)納濾或反滲透進(jìn)行濃縮。

　　生物發(fā)酵液是一種非常復(fù)雜的溶液體系，發(fā)酵液體系中的各種化合物對(duì)膜的分離性能都有影響。因此將膜分離技術(shù)進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用時(shí)，進(jìn)行小試和中試試驗(yàn)來(lái)選擇合適的膜是非常關(guān)鍵的一步。

　　二、膜分離技術(shù)在中藥生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　2.1傳統(tǒng)中藥生產(chǎn)中亟需解決的問(wèn)題

　　中藥的化學(xué)成分非常復(fù)雜，通常含有無(wú)機(jī)鹽、生物堿、氨基酸、有機(jī)酸、酚類(lèi)、酮類(lèi)、皂苷、甾族和萜類(lèi)化合物以及蛋白質(zhì)、多糖、淀粉、纖維素等，一般來(lái)講，高分子量物質(zhì)主要是膠體和纖維素等非藥用性成分或藥用性較差的成分，藥物有效部位的相對(duì)分子質(zhì)量一般較小。

　　目前我國(guó)中藥普遍存在服用量大、質(zhì)量不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，其根本原因是中藥生產(chǎn)過(guò)程中提取和分離技術(shù)落后，表現(xiàn)為工藝繁雜，成本高，環(huán)境污染嚴(yán)重，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且藥效成分提取率不高。因此，要把中藥真正推向世界市場(chǎng)，必須對(duì)傳統(tǒng)中藥工業(yè)進(jìn)行一場(chǎng)革命性的高技術(shù)改造，其中膜分離技術(shù)被認(rèn)為我國(guó)中藥制藥工業(yè)中亟需推廣的高新技術(shù)之一。

　　2.2應(yīng)用現(xiàn)狀及前景

　　超濾膜的截留分子量范圍從5000到500,000，而中藥有效成分的分子量大多數(shù)不超過(guò)1000，而無(wú)效成分如淀粉、蛋白質(zhì)、樹(shù)脂等屬于分子量在50,000以上的高分子物質(zhì)。因此，選擇一定截留分子量的超濾膜可以實(shí)現(xiàn)有效成分和雜質(zhì)的分離，還能夠保留中藥原有的復(fù)方特色，大程度上發(fā)揮了藥效。

　　目前有關(guān)超濾膜在中藥生產(chǎn)應(yīng)用中的報(bào)道較多主要涉及以下幾個(gè)方面：
　　1)中藥有效部位的提取;
　　2)口服液的生產(chǎn);
　　3)浸膏制劑的制備;
　　4)熱原的去除;
　　5)從制藥廢水中回收藥物有效成分。

　　由于中藥成分中粘性物質(zhì)的含量很高，膜污染現(xiàn)象比較嚴(yán)重，所以應(yīng)選擇合適的膜材質(zhì)(比如抗污染的聚丙烯腈、磺化聚砜膜等)、料液條件、工藝參數(shù)及清洗方法來(lái)有效地控制和減輕膜污染。