膜分离技术在植提取中的应用.doc

膜分离技术在植物提取中的应用 简述：传统植物提取有效成分的主要工艺技术有溶剂提取法（如浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、 连续回流提取法等）和水蒸汽蒸馏法，由于中药中有在大量的鞣质、蛋白、淀粉、树脂等大分子物，这些大分子物无药效，在制作制剂时必须去除，采用传统技术提取液需要反复转溶提纯浓缩, 生产周期长，增加了染菌的机会, 有效成分受热破坏，含量降低，多数成品的杂质（鞣质、蛋白、淀粉、无机盐等）超过国家药典标准，澄清度，稳定性等问题均未彻底解决，阻碍了中药技术的工业化规模生产和市场推广。 膜分离技术的出现和工业化应用使得以上问题得以解决。由于膜分离过程是一种纯物理过程，具有无相变化，节能、体积小、可拆分等特点，对不同组成的有机物，根据有机物的分子量，选择不同的膜，选择合适的膜工艺，从而达到最好的膜通量和截留率，进而提高生产收率、减少投资规模和运行成本。膜分离技术在植物提取液精制，浓缩中的应用，优化了中药精制的工艺，缩短了生产周期，提高了制剂的有效成分，节约了大量的溶剂消耗，提高了产品的质量。 植物提取液精制浓缩采用膜分离技术的主要特点： 1、 采用超滤技术去除鞣质等杂质，可以明显地提高针剂的澄清度和储存稳定性。 2、 由于分离时无相态变化，因而有利于保存中药的生物活性及理化稳定性。宜于保持原配方中的有效成分。 3、 制剂有效成分的可测含量较通常方法高10-100%，因而节约原料，同时节省大量溶剂。 4、 采用纳滤/反渗透或反渗透技术低温浓缩提取料液减少产品破坏，提高了产品质量。 5、 工艺流程及生产周期短，操作简便宜行。 一、超滤澄清技术的应用 在膜分离技术中，中药制药工业的应用以超滤技术为主。超滤技术可将溶液中的物质按分子量大小进行分离，中药及其复方的有效成分，如生物碱、黄酮类、苷类等分子量均较小（多在1000 以内），而无效成分（通常指蛋白、鞣质、树脂、淀粉等）的分子量较大，结构复杂，通过选择适宜分子量截留值的超滤膜，可达到选择性地去除无效成分、保留有效成分的目的，从而减少中药的服用量，增大制选择的灵活性，也可增加中药制剂的稳定性。中药的有效成分绝大多数是分子量在1000 以下的小分子, 而造成中药注射液澄清度不良的杂质（淀粉、蛋白质、鞣质等）和热原均属大分子。根据不同品种选择合适的超滤膜, 可以有效地将两者分离, 达到保留有效成分, 去除杂质和热原的目的。 超滤技术的特点： 与传统分离方法相比，超滤技术具有以下特点： 过滤过程是在常温下进行，条件温和无成分破坏，因而特别适宜对热敏感的物质，如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。 过滤过程不发生相变化，无需加热，能耗低，无需添加化学试剂，无污染，是一种节能环保的分离技术。 超滤技术分离效率高，对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。 超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力，因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。 有效提高提取液的透光，提高产品品质 二、纳滤/反渗透与反渗透技术在浓缩中的应用 植物提取后往往浓度很低，因此必须利用薄膜蒸发或真空蒸发的方法进行浓缩，蒸发浓缩通常需很长时间，而且能耗大，温度不易控制，容易引起中药有效成分的变性分解。采用纳滤/反渗透与反渗透浓缩代替蒸发浓缩过程，溶剂可通过膜而透析，进而提高有效成分浓度，同时充分回用溶剂。纳滤/反渗透膜滤除无机盐和单糖采用切割分子量很小的纳滤/反渗透膜（切割分子量约为200～500），可以滤除针剂等药品中的无机盐和单糖等成分，实现精制的目的。 纳滤/反渗透/反渗透技术的特点： (能耗低（唯一驱动力是压力）； (膜耐受的条件范围宽，浓缩倍数高； (设备结构简洁紧凑，操作十分方便，可实现自动化作业； (常温浓缩不破坏有效成分，损失率极低（0.1%以下），透析液可回收基本实现零损失； (在浓缩的同时可脱除无机盐杂质，减少产品灰份； 上图简单地展示了纳滤/反渗透浓缩技术与传统薄膜蒸发、冷冻法、反渗透法工艺在除水成本上巨大差别。采用纳滤/反渗透浓缩工艺，单位除水成本基本在20 元/吨水以下，而采用薄膜蒸发单位成本在100 元/吨水左右，相差5 倍之多。纳滤/反渗透膜技术的出现为生物、医药、食品工业降低生产成本提高产品品质提供了一条捷径，随着越来越多的企业认识到新技术所带来的巨大效益及竞争优势，将会有越来多的企业乐意采用纳滤/反渗透膜分离技术。 三、超滤、纳滤、反渗透技术在制药工业生产中结合工艺路线图 料罐2 泵 NF/RO 水 通常我们建议在超滤前增加一道微滤作为超滤技术的预处理，可以更有效地提高超滤的过滤效果。微滤技术在中药澄清中现在通常采用陶瓷膜过滤，澄清效果显著，静置数日依然清澈，无沉淀物质生成。对于一些中药产品品质要求不是很高，可以直接用50 纳米级的微滤无