膜提取分離技術(shù)課件

膜提取分離技術(shù).膜提取分離技術(shù)主要內(nèi)容：一、膜提取分離技術(shù)的概念二、膜提取分離技術(shù)的基本原理三、膜提取分離技術(shù)的優(yōu)越性四、膜提取分離技術(shù)在中藥提取分離、制備中的應(yīng)用五、中藥制劑中應(yīng)用膜技術(shù)應(yīng)注意的問題六、前景和展望.一、膜提取分離技術(shù)1、定義：

膜提取分離技術(shù)是利用天然或人工合成的具有選擇透過性的薄膜，以外界能量或化學(xué)位差為推動(dòng)力，對雙組分或多組分體系進(jìn)行分離、分級(jí)、提純或富集的技術(shù)。.2、膜技術(shù)包括：超濾、微濾、納濾和反滲透等。3、與常規(guī)的離心分離、沉降、過濾、萃取等方法相比具有明顯的潛在優(yōu)勢：操作方便，結(jié)構(gòu)緊湊，能耗低，過程簡單，無二次污染。.二、膜提取分離技術(shù)的基本原理1、基本原理：膜提取分離技術(shù)的應(yīng)用原理近似機(jī)械篩，是以壓力為推動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)與溶劑的分離，當(dāng)溶液體系進(jìn)入濾器時(shí)，在濾器內(nèi)的濾膜表面發(fā)生分離，溶劑（水）和其他小分子量溶質(zhì)透過具有不對稱微孔結(jié)構(gòu)的膜，大分子溶質(zhì)和微粒（如蛋白質(zhì)、病毒、細(xì)菌、膠體等）被濾膜阻留，從而達(dá)到分離、提純和濃縮產(chǎn)品的目的。.2、實(shí)驗(yàn)條件：在常溫下操作，無相變，能耗低。3、超濾膜：膜上微孔具有不對稱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，濾膜的工作面是極薄的致密層（孔徑小到2-15nm），下面是結(jié)構(gòu)較疏松的支撐層（孔徑大于15nm）。4、超濾膜可長期、反復(fù)使用，且在長期連續(xù)運(yùn)行中能保持較恒定的產(chǎn)量和分離效果。.三、膜提取分離技術(shù)的優(yōu)越性1、選擇范圍廣，適用性強(qiáng)膜技術(shù)種類多：反滲透、納濾、超濾、微濾、透析、電滲析、滲透蒸發(fā)、液膜、膜萃取、膜蒸餾等，為滿足各種中藥生產(chǎn)的需要，提供廣闊的選擇空間。.2、富集產(chǎn)物效率高根據(jù)活性物質(zhì)或雜質(zhì)分子量的情況，有目的的選擇一定孔徑范圍的濾膜，一次或兩次即可完成藥效成分的富集，同時(shí)完成雜質(zhì)的去除，其過程簡單，操作方便，分離效率高。3、常溫操作，不破壞活性成分該技術(shù)不需要加熱，能耗低，藥效成分被破壞的可能性小。尤其適用于熱不穩(wěn)定性活性物質(zhì)的分離。.4、可分級(jí)分離可分離不同分子量范圍的溶質(zhì)。5、除菌、除熱原效果好熱原的分子量大小決定了它能比較容易的通過超濾去除而達(dá)到藥典的要求；超濾除菌也避免了加熱滅菌藥液易產(chǎn)生沉淀的問題。6、簡化工藝，縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約資源（尤其是乙醇），從而降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。.四、膜提取分離技術(shù)在中藥提取分離、制備中的應(yīng)用中藥的化學(xué)成分非常的復(fù)雜，通常含有無機(jī)鹽、酚類、酮類、皂苷、甾族和萜類化合物以及蛋白質(zhì)、多糖、淀粉、纖維素等，其相對分子質(zhì)量從幾十到幾百萬。.一般來講，相對分子量高的物質(zhì)主要是膠質(zhì)和纖維素等無效成分或藥效較低的成分，而中藥中的有效成分，相對分子質(zhì)量一般較小，僅有幾百到幾千。所以，要根據(jù)相對分子質(zhì)量的差異，來選擇合適的膜，采用膜分離技術(shù)出去雜質(zhì)，富集有效部位或有效成分。.

目前，膜技術(shù)在中藥方面應(yīng)用最廣泛的是超濾膜分離技術(shù)：1、超濾技術(shù)可以除去中藥水提液中相對分子質(zhì)量大于幾萬的雜質(zhì)，如纖維素、果膠、蛋白質(zhì)、多糖等成分。這種方法對于除去蛋白質(zhì)和多糖成分尤其有效，還能濾除醇沉法不能去除的樹脂成分。.2、對于相對分子質(zhì)量幾千以上的中藥成分，采用超濾法濃縮也極其有效。除去大分子量的雜質(zhì)和其他沉淀成分超濾濃縮濾去水分和小分子無效成分采用超濾膜分離技術(shù)進(jìn)行濃縮，濾除藥液中水分和小分子量雜質(zhì)，可達(dá)到節(jié)省耗能、提高藥品純度的效果。.3、對于分子質(zhì)量小于1000的中藥有效成分，采用切割分子量較小的超濾膜，可以代替沉淀法實(shí)現(xiàn)對它的精制。4、采用切割分子量很小的納濾膜，可以分步濾除針劑等藥品中的無機(jī)鹽和多糖成分，實(shí)現(xiàn)精制的目的。.超濾法在中藥提取分離、制備中的應(yīng)用：1、提取中藥有效部位和有效成分

黃芩甘黃芩中的有效成分，傳統(tǒng)提取法是采用算減法，收率為4%左右：采用超濾法的收率可達(dá)6.93%-7.68%，比傳統(tǒng)工藝高出近1倍，產(chǎn)率和純度都高。

.除此之外，超濾法被應(yīng)用到很多的植物有效成分的提取中，證明該法能節(jié)省能耗，降低成本，收率高，質(zhì)量好，安全可靠，具有經(jīng)濟(jì)競爭力。.2、制備中藥注射劑目前臨床應(yīng)用的中藥制劑品種有1400多種，存在的主要問題是有效成分和含量不太明確，制劑純度不夠，致使某些產(chǎn)品品質(zhì)不太穩(wěn)定，澄清度不好，甚至出現(xiàn)過敏反應(yīng)。超濾法制備某些中藥制劑可以有效的除去雜質(zhì)和熱原，提高產(chǎn)品的澄明度，減少不良反應(yīng)，并有一定得脫色作用。.3、制備中藥口服液傳統(tǒng)工藝常用水提醇沉法制備，流程長，而且產(chǎn)品由于含有大量微粒、亞微粒和絮狀物、鞣質(zhì)等雜質(zhì)，不僅黏度大，其中的鞣質(zhì)還容易與生物堿、蛋白質(zhì)及藥物中的金屬離子作用生成沉淀，影響產(chǎn)品質(zhì)量和外觀。采用超濾法則產(chǎn)品質(zhì)量大為改觀，不僅澄明度提高，而且有效成分的含量也有所提高。.4、制備中藥浸膏制劑傳統(tǒng)工藝是將藥材水煎煮后，經(jīng)過過濾、濃縮、干燥、制片狀或丸狀等劑型。所得產(chǎn)品往往含有大量的雜質(zhì)，使得制劑存在崩解緩慢、服用量大的缺點(diǎn)。超濾法可以很好的除去雜質(zhì)，提高有效成分的含量，減少服用劑量。.五、中藥制劑中應(yīng)用膜技術(shù)應(yīng)注意的問題中草藥成分復(fù)雜，臨床又多用復(fù)方藥，原料組成復(fù)雜，藥液在應(yīng)用膜技術(shù)分離純化時(shí)，必須考慮藥液的濃度、pH、膜等一系列問題。.1、藥液的濃度中草藥藥液大多屬于膠體混懸液，適當(dāng)合理的降低藥液濃度，有效成分可以輕易的與分子量較大的無效成分分開，但濾液中的小分子雜質(zhì)和無機(jī)鹽還存在。這時(shí)，加大藥液濃度可以進(jìn)一步純化。有效成分的轉(zhuǎn)移濾、膜通量與藥液的濃度成負(fù)相關(guān)，與膜孔徑大小、藥液溫度、操作壓力成正相關(guān)。.2、藥液的pH值弱電解質(zhì)的分配系數(shù)受水相pH值的影響很大，弱酸性電解質(zhì)的分配系數(shù)隨pH值的降低而增大，而弱堿性電解質(zhì)的分配系數(shù)隨pH值的降低而降低。所以，根據(jù)中草藥藥液中有效成分和共存雜質(zhì)的性質(zhì)差異選擇合適的pH值超濾，就可以提高有效成分的收率。

.3、膜的選擇應(yīng)根據(jù)藥液所含的有效成分，選擇適宜規(guī)格的超濾膜。4、膜的污染、堵塞.六、前景和展望

目前該技術(shù)主要用于中藥提取液的過濾除雜（包括除去重金屬等無機(jī)物），尤其適用于中藥一、二類藥及中藥注射劑等液體制劑方面。這是一項(xiàng)操作較為簡便的提取分離方法，對設(shè)備的要求不太高，易于推廣，但需要對其生產(chǎn)工藝進(jìn)行規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化研究，以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定、有效、可控，還需要解決