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膜分离技术在天然产物中的应

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膜分离技术在天然产物中的应用
童欣张皓
(国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心广东广州510530
摘要:膜分离技术具有选择性渗透的特点,是21世纪以来新兴的一门技术。本文介绍了膜分离技术的原理、分类与特点,并综述了其在天然产物分离纯化中的应用。
关键词:膜分离技术天然产物分离纯化应用中图分类号:TQ028文献标识码:A文章编号:1674-2060(201503-0098-01
天然产物复杂的化学成分导致中药生产过程中提取和分离工艺繁杂、效率低、成本高,而利用膜分离技术对中药天然产物进行分离纯化,具有过程简便、不需加热、不消耗有机溶剂,从而适用于热敏性物质的分离,达到截留大分子杂质、滤除小分子物质和脱水浓缩等效果,在提高中药制剂质量、提高生产效率、降低成本和环境污染等方面起到了积极的作用,与传统工艺相比,具有显著的优势。
1膜分离技术及其分类
膜分离技术是利用在不同的化学位差和外界的能量作用下,实现对两组分或多组分的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的技术,是一种选择性渗透技术。依据膜孔径的不同,常见的膜分离技术有以下几种:
纳滤截留糖类、二价及多价盐,其集浓缩和透析功能为一体,使溶质的损失达到最小,可用于提取中药有效成分、制备中药注射剂、
[4]
口服液、浸膏等;周锦珂等应用纳滤技术对丹酚酸B提取液进行浓缩,发现与传统真空浓缩相比,浓缩时间减少一半但成品中丹酚酸B的含量反而更高,同时颜色也更浅。反渗透主要用于药液的浓缩、各种无机盐的脱除和水的回收利用等,反渗透用于复方中药提取液的浓缩,既能缩短浓缩时间,降低能耗,还能提高有效成分的含量,降低生产成本。
2.3技术的联用
陈莹等[5]将麻黄草发酵水提液采用先纳滤再反渗透膜来除杂浓缩的方法,达到了纳滤后有效成分麻黄碱透过率98%、杂质截留率25%,反渗透后麻黄碱被100%截留、滤液无颜色的效果。蔡邦肖[6]采用电渗透与纳滤结合的方法,很好地达到了对类甜菜碱药液进行除杂、脱盐、浓缩的目的。李季文等[7]采用先大孔树脂吸附再超滤的联用技术提取分离葫芦巴药材中的葫芦巴总皂苷,发现大孔树脂能使污染超滤膜的成分大大降低,而超滤又能起到清除脱落树脂、进一步精制并提高有效成分含量的作用,获得了用常规方法难以制备的有效成分含量高的提取物。
1.1微滤和超滤
微滤以多孔膜为过滤介质,其孔径范围一般≥0.1μm,能有效截留悬浮物,细菌等,实现固体与水溶性成分的分离,具有能耗低,操作简单、周期短且无二次污染等特点。超滤通常以孔径<0.1μm的微孔滤膜为介质,能截留蛋白质、酶类、胶体、病毒、热原等大分子有机物,实现有效成分与杂质的分离,且超滤过程无相变,条件温和,有利于保持待分离的原方的生理活性。
1.2纳滤和反渗透
纳滤(1-10nm利用静电相互作用进行分离,主要用于截留小分子有机物、重金属、色素等。反渗透(≤1nm是借助半透膜对水溶液中溶质进行截留,使溶剂渗透,达到脱除溶液中的盐类和低分子物质的目的。
3结语
膜分离技术在天然产物分离纯化过程中的应用研究非常活跃,具有高效、环保、节能等优点,能够去除杂质并缩小用药剂量,可实现连续化和自动化操作,满足中药现代化生产的要求。但在实际应用中仍存在一些技术问题,如:膜污染问题;缺乏对膜分离工艺及其产品进行规范化的标准;缺乏针对中药体系特性的膜过滤设备及操作工艺;膜分离装置远未在优化的条件下使用等。因此,该技术有待进一步发展,一方面,可加强药液预处理方法、膜污染机理、膜与膜组件清洗再生的研究与技术优化,另一方面,应将新兴的膜分离技术与传统的工艺技术有机结合起来,不断研究和开发新的膜材料并将膜技术的研究成果从实验室推向产业化应用等。参考文献
[1]于庆立,贾丽萍,李英刚,等.用膜分离法提取清肝颗粒的工艺研究[J].中医药学报,2008(2:51-52.
[2]李十中,吴丽莉,陈炜.中药口服液生产新工艺及其设备[J].中草药,2001(2:120-122.
[3]许桂艳,乔建军,张于.膜分离技术应用于双黄连注射液的工艺探讨[J].黑龙江医药科学,2006(3:128.
[4]周锦珂,黄裕,葛发欢,等.纳滤技术在丹酚酸B提取液浓缩的应用研究[J].今日药学,2009(9:26-28.
[5]陈莹,万端极.麻黄碱膜提取的方法研究[J].应用化工,2008(8:964-966.
[6]蔡邦肖.类甜菜碱药业的膜分离工艺研究[J].北京医学院学报,1984(2:83-86.
[7]李季文,景明.膜分离与树脂法联用提取分离葫芦巴总苷的研究[J].中国实验方剂学杂志,2009(1:12-13.
1.3其它
电渗析利用电拉差作为动力,可以将水中离子渗透出来,将无机离子和有机离子截留,从而也能达到脱盐的效果。气体分离则利用浓缩差作为动力,主要是将气体、水蒸气和气体混合气进行分离,或将易透气体和不易透液体进行分离。
2膜分离在天然产物分离纯化中的应用
2.1微滤和超滤的应用
微滤主要用于中药液的除杂、除菌,将其用于中药口服液、中药药酒等中药液体制剂的制备中,可改善澄明度并减少主成分损失率,也用于中药颗粒剂或浸膏剂等其它中药固体制剂的制备中,达到浓缩纯化的目的。于庆立等[1]发现利用微滤膜分离清肝颗粒与用传统醇沉工艺相比,有效成分绿原酸含量更高。
超滤主要除去天然产物纯化过程中存在的淀粉、蛋白质、树脂、果胶等分子量较大的物质,常应用于常温下对中药口服液、中药注射剂等进行除杂、除菌、除热原,能显著提高澄明度、稳定性的同时还达到了相应增加产品收率、提高药效的优越效果。李十中[2]等用超滤法和渗漉法对蜂乳精口服液进行生产,发现超滤法中有效成分人参皂苷的含量远超过渗漉法,达到了降低成本、简化生产工艺的技
[3]
术效果。许桂艳等用超滤膜技术改进双黄连注射液的生产工艺,使得成品澄明度增加、热原含量降低、操作简便同时产品质量更稳定。
2.2纳滤和反渗透的应用
作者简介:童欣(1987—,女,广东乐昌人,硕士,审查员,毕业于中山大学,就职于国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心医药部,主要从事生物和药物专利的实质审查工作。
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本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/17f0fd3ff90f76c661371af4.html