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小组成员:陈洁浩(膜的简介演讲)、李彤(医药学演讲)、韩佩佩(网页新闻资料搜集)、黄馨瑶(图书馆专业资搜集)、李雯楚(书本资料整合)卢炳琳(图片搜集)、郝运(整体构划及审核)、吕宇佳(ppt制作)膜的简介膜分离在医药学上的应用膜分离技术一、膜的定义生活中,到处是膜的存在,不管是天然的还是人造的,我们都已经开始重视膜技术的发展,根据它独有的选择透过性能来方便我们生活以及对我们生存的环境做出贡献。1.膜分离是利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩,这个过程。2.膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术3.膜分离与传统过滤的不同在于,膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。4.膜分离过程可简化为渗透过程。二、关于膜分离的几点阐述膜分离技术是指通过特定膜的渗透作用,借助于外界能量或化学位差的推动,实现对两组分或多组分混合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的技术。膜分离技术具有过程简单、无相变、分离系数大、节能、高效、无二次污染、可在常温下连续操作、可直接放大、可专一配膜等优点。膜分离技术的这些优点,使之特别适用于热敏性物质和生物活性物质的处理,因而在某些应用中能代替蒸馏、萃取、蒸发、吸附等化工单元操作。正因为膜分离技术的极大的吸引力,使膜技术越来越广泛地应用于化工、环保、食品、医药、电子、电力、冶金、轻纺、海水淡化等领域。随着我国膜科学技术的发展,相应的学术、技术团体也相继成立。她们的成立为规范膜行业的标准、促进膜行业的发展起着举足轻重的作用。半个世纪以来,膜分离完成了从实验室到大规模工业应用的转变,成为一项高效节能的新型分离技术。1925年以来,差不多每十年就有一项新的膜过程在工业上得到应用。由于膜分离技术本身具有的优越性能,产业界和科技界把膜过程视为二十一世纪工业技术改造中的一项极为重要的新技术。曾有专家指出:谁掌握了膜技术谁就掌握了化学工业的明天。80年代以来我国膜技术跨入应用阶段,同时也是新膜过程的开发阶段。在这一时期,膜技术在食品加工、海水淡化、纯水、超纯水制备、医药、生物、环保等领域得到了较大规模的开发和应用。并且,在这一时期,国家重点科技攻关项目和自然科学基金中也都有了膜的课题。为众多的企业带来了较为显著的经济效益、社会效益和环境效益。为了适应医药行业对膜科技日益彰显的重大需求,交流膜技术在技术创新、产品升级、降低能耗、改造传统工艺、保障产品安全等方面的新思路、新方法,探讨、解决制约医药领域膜分离技术及其产业化进程的关键问题,进一步推动我国膜科学技术在医药和医疗行业中的应用,促进中药制药技术取得重大突破,加快中药的现代化、国际化进程,兹定于2012年4月上旬在南京召开“第五届全国医药行业膜分离技术应用研讨会”。本次会议由中国膜工业协会、南京中医药大学主办,南京工业大学、江苏久吾高科技股份有限公司协办、《膜科学与技术》编辑部承办。本次会议除邀请膜与医药领域的专家教授作专题报告外,还将在会议征文中择优进行大会交流。现已开始为会议征集论文,征文的主要内容:一、膜技术在制药用水与医药工业、医院污水处理中的研究与应用二、膜技术在化药及生物制药工业中的研究和应用三、膜分离技术在中药制剂及其产业化中的研究和应用四、高分子膜在组织工程人工脏器上的研究和应用五、膜技术在临床医学中的应用六、膜技术在现代生物技术方面的研究和应用七、用于医药特殊分离的新型膜材料和膜元、中药分离专用膜技术的开发八、国内外生物医药科学与膜科学技术的多学科跨越研究动态,膜分离技术在医药和医疗方面的应用状况和发展前景中药是我国的民族瑰宝,它的化学成分非常复杂,通常含有无机盐、生物碱、氨基酸、糖类、有机酸、苷类、甾族和萜类化合物以及蛋白质、淀粉、纤维素等。中药生产的传统方法存在着诸多问题,例如工艺复杂、产品成本高、污染环境以及生产周期长等。膜分离技术具有许多独特的优点,在中药生产与中成药的加工中显示出了巨大的潜力。用于提纯中药有效成分中药有效成分的提取分离方法主要采用传统的水醇法、醇水法、改良明胶法、水蒸气蒸馏法、透析法等,其中水醇法应用最普遍,但其存在生产周期长、工艺复杂、生产成本高、有效成分损失严重、成品稳定差、易产生环境污染等问题。近年来,超滤技术在中药现代研究中的应用可以部分地改善这些问题。膜分离技术在精制中药口服液中的应用中药口服液采用相应的截留分子量的膜进行超滤后,再进行灌装,则可以保证产品外观透明鲜亮、口感改善、保质期延长,简化生产工艺,为企业节约成本开支一。长期存储澄清度不变。口服液不再有沉淀和挂壁现象。中药口服液生产传统的工艺采用水提醇沉法,不仅流程长,所得产品粘度大,还含有大量亚微粒、微粒和絮状物等杂质。故成品静置后易产生沉淀,影响产品质量。其主要原因在于口服液中大都含有鞣质,鞣质为水溶性的多酚类化合物,相对分子量为500—3000,它能同生物碱、蛋白质和多糖作用形成分子间氢键,生成不溶于水的沉淀物,使药液浑浊。将口服液用截留分子量为7000的膜进行超滤后,产品质量大为改观,不仅澄明度有所提高,口服液中有效成分的含量也有增加。采用超滤法和水醇法分别制得麻杏止咳口服液,发现超滤制品优于水醇法制品。用超滤法和醇沉法对黄连解毒汤的水提取液进行纯化,实验结果表明,超滤法比醇沉法能更多地除去料液中的杂质,保留有效成分,同时超滤法节省了乙醇,简化了工序,缩短了生产周期。凌家俊u到等采用F6/型透析柱(8000~15000根毛细血管样的空心纤维构成),以聚砜膜为膜材,精制四逆汤提取液,保证了制剂的疗效和澄明度以及去除热原等优点,经高效液相色谱测定,超滤法和醇沉法的峰形基本相似,在实际生产中,超滤的流程简单,生产周期短,节约能耗,并能节省大量乙醇,从而降低了生产成本。膜分离技术在中药注射剂中的应用应用膜分离技术除杂、除菌、除热原,无需高温或其他化学方法,在常温下进行,效果好,能达到药典要求。膜分离技术广泛应用于中药注射剂,可以除去杂质,保留有效成分,提高澄明度。注射剂属于现代高效、速效剂型,膜分离技术应用于制备中草药注射剂是值得探索的新途径。采用中空纤维超滤机UF-20型,以截留蛋白质分子量20000的超滤膜制备丹参注射液,结果表明:超滤法可大量节约乙醇,大大简化生产工艺,缩短生产周期,原料提取提高时效近l倍(原工艺需时12d,新工艺需时7d,降低成本,提高经济效益。紫外吸收光谱亦表明:超滤前后吸收值无显著燕异。利用VF型超滤机对哈药六厂生产的双黄连、血塞通、维脑路三种注射液进行超滤。结果表明三种注射液超滤前后pH值无明显变化,超滤后颜色均变浅,但只有双黄连注射液的指标成分含量无明显改变,其余杂质含量均明显下降。制备药酒膜分离技术用于药酒生产可提高药酒的澄明度。采用膜分离技术进行制备中华鹿龟神酒的工艺研究,结果表明:采用膜分离技术制备中药勾兑酒,对提高成品酒的内在质量、稳定性和澄明度有良好效果,提高了中药保健酒的质量、营养及功能。用超滤法处理颐寿酒后经分析表明:单宁、不溶性蛋白质、多糖和细菌等均被截留,色、香、味均优于未处理酒。用超滤纯化了虫草补酒等5种药酒,处理前后组成无明显变化:除滤菌达100%提高,且产品储存1年仍稳定;能耗降低。酶制剂及蛋白质等生化产品的分离、浓缩和纯化酶是具有催化活性的蛋白质,很多多蛋白质产品作为医药被人类利用,因此蛋白质必须高度纯化、无菌、无致热源等特点。酶制剂和蛋白质很容易变性,所以在酶制剂和蛋白质的提纯过程中应避免用强酸或强碱,并且要保证较低的温度。通过调节相应的参数,利用膜分离技术可以获得较高纯度、高质量的酶制剂和蛋白质等生化产品。如果在无菌的条件下,生产的无菌酶制剂及蛋白质可以直接用于临床医疗。抗生素的分离、浓缩和纯化抗生素一般存在于液体中,从发酵液中提取抗生索的传统方法有四种:吸附法、溶媒萃取法、离子交换法和沉淀法,但这些工艺往往十分繁杂、能耗高、抗生素在提取过程中容易变性失活、废水污染严重且难以处理等。利用膜分离技术来分离和纯化抗生索可以克服以上缺点,被广泛应用。利用不同材质和截留相分子量的超滤膜对抗生索的发酵液进行预处理,主要是除去抗生素母液中的固体颗粒,同时为后续的纳滤浓缩提供较好的抗生素和无机盐滤液。在操作压力为2.0MPa的条件下,分别选用了截留分子量分别为1.5×104u和1.5×103u的管状陶瓷超滤膜和截留相对分子质量为2.0×104u和5.0×103u的有机超滤膜进行试验。结果表明,截留相对分子质量在1.5×104u和5.0×103u的超滤膜可以有效的实现发酵液的固液分离,并且在有较大的通量下还具有较好的截留率,蛋白质完全被截留。发酵液处理菌种成品检验包装提取精制种子培养孢子制备发酵氨基酸的分离、浓缩和纯化在医药生产方面,氨基酸有重要的应用,除了大量的氨基酸输液外,一些氨基酸被用于治疗疾病。例如-甲基-多巴为有用的降压药物,L一谷酰胺及衍生物用于治疗胃溃疡,某些氨基酸还具有抗肿瘤的作用等。氨基酸的分离与提纯常用的方法是沉淀法和离子交换法。沉淀法虽然操作简单但废液排放污染环境;残留沉淀剂有毒。离子交换法在分离混合氨基酸时是利用各种氨基酸之间的等电点之间的差异,对于等电点相近的混合氨基酸难以分离;且氨基酸离子在树脂中的扩散速度较慢。应用膜分离技术是氨基酸分离和纯化的一种新方法,不但对环境友好,而且分离的效率高,节省能源。膜分离技术在人工肾上的应用在血液透析治疗过程中,主要依据弥散和超滤物理传输原理,把尿毒症患者体内的水分排除。超滤主要是通过膜两侧的静水压来完成的,它不但可以清除部分有毒物质,还可以清除潴留的水分。人工肾膜要求血液适应性好,不会发生溶血现象,有害物质透过率高,而血小板和血球等不能透过,能用射线或高压蒸气消毒等。其几何形状有中空纤维和平板膜两种。组成透析器后,膜的总体性能用清除率或透析率来衡量。膜分离技术在在人工肺上的应用根据气体交换方式的不同,人工肺一般可分为三种类型:薄膜型人工肺、气泡型人工肺和膜型人工肺,膜型人工肺与前两种类型的人工肺相比,无论从结构还是业界评论都是最接近肺脏生理的方法。膜型人工肺利用疏水性的带微孔的中空纤维膜作为血液和气体的分界面进行气体交换,血液和气体不直接接触,因此皿液的损伤小,不易产生气栓。人工肺膜的形态有非多孔膜和多孔膜两种结构。膜分离技术的优缺点膜分离技术在医药工业生产中具有工序简单分离效率高、能耗低等的优势,但也存在制约其发展的一些主要问题:目前可供选择的膜材料品种偏少,膜孔径分布宽,分离性能还不是十分理想。再则,影响分离的因素较多。选择膜材料和分离工艺时还必须对具体的分离体系作大量的实验.②膜的污染问题是阻碍超滤技术从实验室研究走向工业应用阶段的最大障碍。无论是采用膜孔较大的微滤和超滤,还是纳滤、反渗透,都存在膜孔被堵塞、膜表面形成黏附层等膜污染问题。特别是对于医药工业生产中产物多种多样被分离体系物理化学性质及其复杂。在中药分离领域,许多重要提取液往往浊度高、黏度大,含有颗粒物。这些因素都极大地影响膜的使用周期和寿命。膜清洗是耗能、费时费力的事情,其费用占分离过程成本的比例不小。③超滤技术在中药制剂领域内的应用缺乏系统深入的研究,适合于中药体系超滤用的超滤设备及操作工艺,有待进一步研究和开发,不同中药提取液中有效成分不同,其所含杂质、细菌、热原的种类和数量不同;必须逐个进行实验研究。
本文标题:膜
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