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[摘要]本文对我国制药分离纯化相关技术的研究现状做出了综述，并对部分制药分离技术的改进提出了建议，指出了制药分离技术的发展方向。
[关键词]制药分离纯化研究现状发展前景
中图分类号：TQ46 文献标识码：TQ 文章编号：1009―914X（2013）31―0289―01
医药产品的分离纯化不同于一般的精细化工产品和生物产品的生产，具有其自身的特点。
医药产品的分离纯化技术有很多，其中以固液分离技术最为重要，研究也最多。固液分离技术的效能直接影响药品的纯度、收率、效率、安全、节能和环保。固液分离与纯化工艺包括两个方面：一是应根据粗提取药物的性质，选择相应的分离方法与条件，提取药用物质；二是除去无效和有害组分，尽量保留有效成分或有效部位，可采用各种净化、纯化、精制的方法。
一、我国分离纯化技术的发展概况
70年代以来，新的处理技术不断涌现，发展了多级连续萃取、双水相萃取、超临界萃取等新技术。絮凝分离技术采用絮凝剂，使细胞或溶解的大分子聚结成较大的颗粒，加大沉降速率易于过滤，强化菌体分离。膜分离新技术发展迅速，高强度、抗污染的各种膜不断出现，其中又以超滤膜发展较快，可根据膜孔度将分子量大小不同的分子进行分离，推出了平板、板框、中空纤维和螺旋型等多种型式的成套超滤器。无机膜微滤（平均孔径一般为0.2—2μm）也已开发出成套膜组件，以管式居多，成功地用于分离微小细胞、酒类、饮料、口服液的澄清过滤，生化产品的错流过滤及空气除菌净化等。反渗透装置也日益增多。粗分离技术中使用球磨、压力释放及冷冻加压释放等细胞破碎方法以分离胞内产物。盐析、溶剂萃取、离子交换色谱用于分离目的产物或使其浓缩富集。离子交换树脂用以纯化蛋白质及活性物质等等。针对生物制品的干燥技术如喷雾干燥、气流或流化床干燥、冷冻干燥等也取得了相当的进展。此外，离子交换树脂、凝胶过滤介质、新型琼脂糖系列介质等均已实现规模生产。
1.1膜分离技术
膜分离技术是一种使用半透膜的分离方法，现已应用的膜过程有反渗透、纳滤、超过滤、微孔过滤、透析电渗析、气体分离、渗透蒸发、控制释放、液膜、膜蒸馏膜反应器等。
膜分离法在生物产物的回收和纯化方面的应用主要在以下几个方面：①细胞培养基的除菌；②发酵或培养液中细胞的收集或除去；③细胞破碎后碎片的除去；④目标产物部分纯化后的浓缩或滤除去小分子溶质；⑤最终产品的浓缩和脱盐；⑥制备用于生物制药产品和清洗产品容器的无热原水。
另外，纳滤是在反渗透基础上发展的一种以压力为驱动的液体膜分离过程，是膜分离技术的一个新兴领域。纳滤分离过程无化学反应，无相变，不破坏生物活性，适用于分子量1000以下的活性物质的浓缩纯化。如纳滤可代替传统的薄膜蒸发等方法，缩短浓缩时间，有较高的回收率，且成本较低。因而纳滤在制药工业中应用正日益广泛，如中药提取物、生物制品、化学药物等的浓缩和纯化；在食品中主要是功能性低聚糖的分离，其他还有乳品加工、果汁浓缩等。
陶瓷膜分离技术则是以陶瓷膜为基础的一项分离技术现已应用于生物发酵液的过滤、目标产物的浓缩精制、制药工业中除热原、制备发酵用无菌洁净空气、酶的分离提取、生物制药废水的处理等工业过程，其前景还将越为广泛[6]。
1.2双水相萃取技术
双水相萃取是通过调节体系参数使被分离物质在两相间选择性分配，从而实现目标组分的分离纯化。
双水相萃取技术可用于分离提纯蛋白质、酶，且由于其温和的操作条件，在蛋白质和酶的提取中表现出很大优势。天然产物的提取也是双水相萃取技术应用研究的另一个重要方面，因其温和的操作条件有利于保护活性成分。另外双水相系统也可用于抗生素的制备，与传统提取方法相比，其显示出高效化和节能化的优势，还有学者将双水相系统用于手性药物的分离，也取得了一定进展[7]。
双水相萃取技术虽然在某些方面有着其他分离技术无与伦比的优势，但是也存在一些不足，与其他技术的集成如与磁场作用、超声波作用、气溶胶技术集成，可改善双水相分配技术中的相分离时间较长，易乳化等问题，为双水相萃取技术的进一步完善和走向工业化奠定了基础；与亲和沉淀、高效层析等新型生化分离技术集成，可实现充分利用双方优势，提高分离效果，简化分离流程的目的；与生物转化、化学渗透释放和电泳技术集成，为解决规模化生产以及细胞或酶的循环利用问题提供了新的思路。
二、我国制药分离纯化技术存在的不足及发展方向
在膜分离过程中，浓差极化与膜污染是经常发生存在的两种现象，它们影响膜分离技术在生物制药中的应用[4]。
浓差极化是指在分离过程中，料液中的溶剂在压力驱动下透过膜，溶质被截留，于是在膜表面与临近膜面区域浓度越来越高，这一现象称为浓差极化，它只有在运行膜分离过程中才发生。另外，通过减小料液中溶质浓度，改善膜面流体力学条件，可以减轻浓差极化程度，提高膜的透过流量。
纳滤还有一些技术问题尚待解决。如在膜的研制方面如何提高其分离精度、耐溶剂、耐氧化和抗污染等性能，尤其是膜污染问题。另外，开发新型的不易被污染的膜材料及进行膜面改良也是控制膜污染的有效措施。在工艺方面则重在集成工艺的开发和过程优化等，以延长膜的使用寿命，降低生产成本。
参考文献
[1] 徐炎华，欧阳平凯，韦萍．我国生物分离纯化技术现状及发展方向．江苏化工．1996．24（3）：4-8
[2] 陈秦娥，梁金龙．中药制剂分离与纯化技术创新进展．过滤与分离．2012．22（2）：1-8
作者简介
杨伟涛（1988.10-），男，河南许昌人，郑州大学化工与能源学院2010级本科生，制药工程专业。
金明杰（1992.01-02），男，河南焦作人，郑州大学化工与能源学院2010级本科生，化学工程与工艺专业。
[关键词]制药分离纯化研究现状发展前景
中图分类号：TQ46 文献标识码：TQ 文章编号：1009―914X（2013）31―0289―01
医药产品的分离纯化不同于一般的精细化工产品和生物产品的生产，具有其自身的特点。
医药产品的分离纯化技术有很多，其中以固液分离技术最为重要，研究也最多。固液分离技术的效能直接影响药品的纯度、收率、效率、安全、节能和环保。固液分离与纯化工艺包括两个方面：一是应根据粗提取药物的性质，选择相应的分离方法与条件，提取药用物质；二是除去无效和有害组分，尽量保留有效成分或有效部位，可采用各种净化、纯化、精制的方法。
一、我国分离纯化技术的发展概况
70年代以来，新的处理技术不断涌现，发展了多级连续萃取、双水相萃取、超临界萃取等新技术。絮凝分离技术采用絮凝剂，使细胞或溶解的大分子聚结成较大的颗粒，加大沉降速率易于过滤，强化菌体分离。膜分离新技术发展迅速，高强度、抗污染的各种膜不断出现，其中又以超滤膜发展较快，可根据膜孔度将分子量大小不同的分子进行分离，推出了平板、板框、中空纤维和螺旋型等多种型式的成套超滤器。无机膜微滤（平均孔径一般为0.2—2μm）也已开发出成套膜组件，以管式居多，成功地用于分离微小细胞、酒类、饮料、口服液的澄清过滤，生化产品的错流过滤及空气除菌净化等。反渗透装置也日益增多。粗分离技术中使用球磨、压力释放及冷冻加压释放等细胞破碎方法以分离胞内产物。盐析、溶剂萃取、离子交换色谱用于分离目的产物或使其浓缩富集。离子交换树脂用以纯化蛋白质及活性物质等等。针对生物制品的干燥技术如喷雾干燥、气流或流化床干燥、冷冻干燥等也取得了相当的进展。此外，离子交换树脂、凝胶过滤介质、新型琼脂糖系列介质等均已实现规模生产。
1.1膜分离技术
膜分离技术是一种使用半透膜的分离方法，现已应用的膜过程有反渗透、纳滤、超过滤、微孔过滤、透析电渗析、气体分离、渗透蒸发、控制释放、液膜、膜蒸馏膜反应器等。
膜分离法在生物产物的回收和纯化方面的应用主要在以下几个方面：①细胞培养基的除菌；②发酵或培养液中细胞的收集或除去；③细胞破碎后碎片的除去；④目标产物部分纯化后的浓缩或滤除去小分子溶质；⑤最终产品的浓缩和脱盐；⑥制备用于生物制药产品和清洗产品容器的无热原水。
另外，纳滤是在反渗透基础上发展的一种以压力为驱动的液体膜分离过程，是膜分离技术的一个新兴领域。纳滤分离过程无化学反应，无相变，不破坏生物活性，适用于分子量1000以下的活性物质的浓缩纯化。如纳滤可代替传统的薄膜蒸发等方法，缩短浓缩时间，有较高的回收率，且成本较低。因而纳滤在制药工业中应用正日益广泛，如中药提取物、生物制品、化学药物等的浓缩和纯化；在食品中主要是功能性低聚糖的分离，其他还有乳品加工、果汁浓缩等。
陶瓷膜分离技术则是以陶瓷膜为基础的一项分离技术现已应用于生物发酵液的过滤、目标产物的浓缩精制、制药工业中除热原、制备发酵用无菌洁净空气、酶的分离提取、生物制药废水的处理等工业过程，其前景还将越为广泛[6]。
1.2双水相萃取技术
双水相萃取是通过调节体系参数使被分离物质在两相间选择性分配，从而实现目标组分的分离纯化。
双水相萃取技术可用于分离提纯蛋白质、酶，且由于其温和的操作条件，在蛋白质和酶的提取中表现出很大优势。天然产物的提取也是双水相萃取技术应用研究的另一个重要方面，因其温和的操作条件有利于保护活性成分。另外双水相系统也可用于抗生素的制备，与传统提取方法相比，其显示出高效化和节能化的优势，还有学者将双水相系统用于手性药物的分离，也取得了一定进展[7]。
双水相萃取技术虽然在某些方面有着其他分离技术无与伦比的优势，但是也存在一些不足，与其他技术的集成如与磁场作用、超声波作用、气溶胶技术集成，可改善双水相分配技术中的相分离时间较长，易乳化等问题，为双水相萃取技术的进一步完善和走向工业化奠定了基础；与亲和沉淀、高效层析等新型生化分离技术集成，可实现充分利用双方优势，提高分离效果，简化分离流程的目的；与生物转化、化学渗透释放和电泳技术集成，为解决规模化生产以及细胞或酶的循环利用问题提供了新的思路。
二、我国制药分离纯化技术存在的不足及发展方向
在膜分离过程中，浓差极化与膜污染是经常发生存在的两种现象，它们影响膜分离技术在生物制药中的应用[4]。
浓差极化是指在分离过程中，料液中的溶剂在压力驱动下透过膜，溶质被截留，于是在膜表面与临近膜面区域浓度越来越高，这一现象称为浓差极化，它只有在运行膜分离过程中才发生。另外，通过减小料液中溶质浓度，改善膜面流体力学条件，可以减轻浓差极化程度，提高膜的透过流量。
纳滤还有一些技术问题尚待解决。如在膜的研制方面如何提高其分离精度、耐溶剂、耐氧化和抗污染等性能，尤其是膜污染问题。另外，开发新型的不易被污染的膜材料及进行膜面改良也是控制膜污染的有效措施。在工艺方面则重在集成工艺的开发和过程优化等，以延长膜的使用寿命，降低生产成本。
参考文献
[1] 徐炎华，欧阳平凯，韦萍．我国生物分离纯化技术现状及发展方向．江苏化工．1996．24（3）：4-8
[2] 陈秦娥，梁金龙．中药制剂分离与纯化技术创新进展．过滤与分离．2012．22（2）：1-8
作者简介
杨伟涛（1988.10-），男，河南许昌人，郑州大学化工与能源学院2010级本科生，制药工程专业。
金明杰（1992.01-02），男，河南焦作人，郑州大学化工与能源学院2010级本科生，化学工程与工艺专业。