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高的比例，應用現(xiàn)代分離、純化和濃縮工藝是提高制藥工業(yè)經(jīng)濟效益或減少投資的重要途徑。膜分離過程通常在常溫下操作因而沒有相變、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?shù)哪し蛛x過程，可替代鼓式真空過濾、板框壓濾、袋式過濾、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)的分離與過濾方法。因此，制藥工業(yè)正在越來越多地使用膜分離技術(shù)，不同的膜過程在制藥生產(chǎn)中有不同的應用。本文將從生物發(fā)酵制藥、中藥生產(chǎn)和現(xiàn)代生物制藥三個方面闡述膜分離技術(shù)在制藥工業(yè)中的應用情況。

　　一、膜分離技術(shù)在生物發(fā)酵制藥工業(yè)中的應用

　　1.1生物發(fā)酵液的特點

　　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)酵液預處理過程中加入的物質(zhì)等，這些雜質(zhì)在發(fā)酵液中的濃度往往超過目的產(chǎn)物濃度的百倍、千倍、甚至萬倍，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和耐有機溶劑性差，在機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環(huán)節(jié)。

　　1.2應用膜分離組合技術(shù)處理生物發(fā)酵液

　　應用膜分離技術(shù)處理生物發(fā)酵液時，通常直接采用一級微濾或一級超濾對發(fā)酵液進行固液分離來去除大分子物質(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)、鹽和水則透過微濾或超濾膜。由于微濾和超濾透過液的質(zhì)量對后續(xù)操作至關(guān)重要，所以在一些工業(yè)應用中，有必要對一級微濾或超濾的透過液進行二級超濾。超濾過程一般都要加水進行透濾(diafiltration)來提高收率，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)過透濾后所得的超濾透過液中目的產(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或多級納濾或反滲透進行濃縮。

　　生物發(fā)酵液是一種非常復雜的溶液體系，發(fā)酵液體系中的各種化合物對膜的分離性能都有影響。因此將膜分離技術(shù)進行工業(yè)應用時，進行小試和中試試驗來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)中的應用

　　2.1傳統(tǒng)中藥生產(chǎn)中亟需解決的問題

　　中藥的化學成分非常復雜，通常含有無機鹽、生物堿、氨基酸、有機酸、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，一般來講，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分子質(zhì)量一般較小。

　　目前我國中藥普遍存在服用量大、質(zhì)量不穩(wěn)定的缺點，其根本原因是中藥生產(chǎn)過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)境污染嚴重，勞動強度大，且藥效成分提取率不高。因此，要把中藥真正推向世界市場，必須對傳統(tǒng)中藥工業(yè)進行一場革命性的高技術(shù)改造，其中膜分離技術(shù)被認為我國中藥制藥工業(yè)中亟需推廣的高新技術(shù)之一。

　　2.2應用現(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1000，而無效成分如淀粉、蛋白質(zhì)、樹脂等屬于分子量在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現(xiàn)有效成分和雜質(zhì)的分離，還能夠保留中藥原有的復方特色，大程度上發(fā)揮了藥效。

　　目前有關(guān)超濾膜在中藥生產(chǎn)應用中的報道較多主要涉及以下幾個方面：
　　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)象比較嚴重，所以應選擇合適的膜材質(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)及清洗方法來有效地控制和減輕膜污染。