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[摘 要]我国在经历了社会主义现代化的改革开放过程之后，我国整体的建设水平得到了明显的提升。尤其是在制药工业的发展过程中，原来传统的工艺水平和相关的技术都得到了明显的提升，膜分离技术在现阶段我国的制药工业中被广泛地应用，已经不仅仅局限在了生物发酵制药的过程中，而且对中药的生产以及现代生物医药的培养都做出了巨大的贡献。
[关键词]生物发酵制药；制药工业；膜技术；实际应用；生物工程
中图分类号：TP735 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0220-01
1.前言
在我国现阶段的生物发酵制药工程中，膜技术的应用已经持续了一定的时间，而且也很明显地表现出了安全、高效的特征。另外，膜技术的应用和传统的制药工艺手段不同，对整体环境造成的污染比较严重，对于生物发酵制造的过程来说也提供了较为科学的反渗透、微滤的技术方法。总的来说，具有较多的优势性，这也使得研究我国生物发酵制药工业的膜技术应用尤为关键。
2.膜技术的相关内涵解析
所谓的膜技术是我国在进入社会主义现代化的改革开放进程以后，在科学技术力量的发展演变过程中生产出来的，是一种能够利用膜对混合物中各个组成部分的选择渗透性能的差异来进行物质的分离、提纯和浓缩的一种新型分离技术。该种技术具备很多的优势特点，其中最为明显的优点就是对于人力、物力、财力等资源的利用秉承着一个可持续性的发展原则，而且还能够降低能耗、使得整体的工作效率被明显提升，并且不会在实际的工作过程中产生过多的污染物，还能够回收一些有用的物质。因此，这种膜技术更多地适用于那些性质相似组分、同分异构体组分、热敏性组分、生物物质组分等混合物的分离。但是需要注意的一点是，在实际的工作过程中，由于膜技术的简便性被明显地提升，对于原来存在的蒸馏、萃取、蒸发、吸附封化工单元的操作进行了简化，有效地提升了整个生物发酵制药工业的工作效率。而且在实际的工作过程中，膜技术还能够和常规的分离方法有效地结合起来，使得技术性的投资变得更具有经济性和效益型，以下将对几种主要的膜分离技术进行分析：
第一种就是微滤膜过程（MF），利用多孔膜和颗粒物发小形状的不同作为传递机理，使其能够透过水、溶剂等溶解物质，将悬浮物和大量的颗粒纤维截留出来，做出了过滤。第二种是超滤膜过程（UF），利用非对称性膜和分子特性大小形状的不同作为传递机理，使其能够透过水、溶剂小分子等溶解物质，将胶体和超过截留分子量的分析截留出来，进行过滤。第三种则是纳滤膜过程（NF），利用复合膜和离子大小及电荷的不同作为传递机理，使其能够透过水、一价离子等溶解物质，将有机物和多价离子截留出来。第四种是反渗透膜过程（RO），利用非对称膜、复合膜和溶剂的扩散传递速度不同作为传递机理，使其能够透过水、溶剂等溶解物质，将溶质和盐截留出来。第五种方法是渗透膜过程（D），利用非对称性膜、离子交换膜和溶质的扩散传递速度不同作为传递机理，使其能够透过低分子量物、离子等溶解物质，将溶剂截留出来。第六种方式是电渗透膜过程（ED），利用离子交换膜和电解质离子的选择传递速度不同作为传递机理，使其能够透过电解质离子，将非电解质和大分子物质截留出来。第七种方法是气体分离膜过程（GP），利用均相膜复合膜、非对称性膜和气体和整齐的扩散渗透速度不同作为传递机理，使其能够透过渗透性的气体或者蒸汽，将难渗透性的气体或蒸汽截留出来。第八种方法则是渗透蒸发膜技术（PV），利用均相膜、復合膜、非对称性膜和选择性传递的性质作为传递机理，使其能够透过易渗的溶质或者溶剂等物质，将难渗的溶质或者溶剂截留出来。第九种方法是液膜分离技术（LM），利用乳状液膜、支撑液膜和反应促进速度与扩散传递的速度作为传递机理，使其能够透过杂质等物质，将溶剂截留出来。第十种方法则是膜蒸馏技术（MD），利用疏水性膜和各个组分挥发性的不同作为传递机理，使其能够透过挥发性较大的组分，将挥发性较小的组分截留出来，进行过滤效果的提升。
3.膜技术在我国生物发酵制药工业中的应用
我国的生物发酵制药工程在长时间的发展过程中，已经能够生产出大量的黄霉素、恩拉菌素、那西肽、泰妙菌素等，整个发酵的过程由于实际工作原理的不同能够被分为好氧和厌氧两个过程中，而且对于可能会涉及到的微生物转化、微生物代谢、微生物酶发酵以及微生物菌体发酵等过程能够进行合理的优化。
3.1分离
在生物发酵制药的实际操作汇总，使用到的发酵培养基，无论从成分还是种类上来说都是非常丰富的。在进行实际发酵的时候，微生物会在化学作用和生物作用的过程中生产出大量额外的产物，这就很容易导致各个类型产物的差异性变得很显著。这样的做法有好有坏，好的是衍生出来的物质一旦是有利于实际生物作用的，将有效促进整个发酵过程的工作效率；坏的一点是一旦滋生出杂质性的产物，对于目标产物的规范性就会造成一定的影响，不仅如此，还会在一定程度上直接增加生物发酵制药的分离难度。为了有效解决这一问题，必须要对实际的膜技术进行优化，使其在生物发酵的治理过程中采取一级微滤或者一级超滤的方式来过滤到一级产生的杂质分子；当第一次过滤之后，还要进行二级超滤，不断地加入水分用于营造出一种适宜性较强的透滤环境，这样处理之后，才能够使得后期的生物发酵制药有效性被有效提升，后期进行的层析、萃取等操作方式也将有助于提升生物发酵制药的产物浓度，保证其达到一个规范的标准，才能够投入到实际的使用过程中。
3.2过滤
膜技术在生物发酵制药工业中的过滤作用，主要是对于重要产物的生产过程而言进行的。在长期的生物发酵制药过程中，主要是生产中药。但是对于中药来说，其化学成分尤为复杂，在进行实际的重要制造过程中，不仅仅要生产出大量的目标产物，而且还会存在大量的有机酸、无机盐、氨基酸等多种化合物类型的杂质，此外，还会生产出一定量的淀粉、糖类等，这些都属于较大直径的分子物质，很容易在实际的生物发酵只要过程中形成纤维素和胶体，这大量的杂质就会导致生产出来的中药效果不达标。因此，必须要进行膜技术的应用，将这些没有用的杂质进行过滤，保留大量的目标产物。这一过程中应用膜技术，一方面不会造成较大的污染，另一方面也能从根本上保证中药产品的质量。 3.3纯度控制
生物发酵制药工业是一种集合了现代化和科学化水平的生物技术。从医药市场的角度进行分析，生物发酵制药的纯度对于最后生产出来的药物来说具有一定的保障。将膜技术进行应用能够提供一个安全性较强、而且没有污染的环境，整个工作过程的操作步骤也相对来说比较简单，成本也较低，确确实实保证了制药工业的优质性。此外，由于科学技术水平的不断发展和进步，还会涉及到对转基因、抗体克隆等工艺，复杂性很强，这就使得药物的浓度控制过程变得艰难起来，而利用膜技术将会有效地控制生物制剂的精度和纯度，保证了整个过程的稳定性和高效性，对于生产出来的药物也具有保障，而且功效性很强。这样的做法对于施工人员来说也会严格控制其操作过程的严谨性。
4.生物发酵制药工业中膜技术应用的实际案例
以山东淄博某一制药企业为研究对象，在实际的生物发酵制药工业过程中，会产生大量的制药废水。为了使其不影响周边的环境，尽可能地进行回收利用都会利用到大量的膜技术，来进行中试装置的制作。所谓的中试装置主要包含了以下几个部分：有高位水箱、平衡水箱、MBR、风机、抽吸泵、膜组件，重点是要将膜组件安装在MBR的结构中，用于对生物发酵制药产生的废水进行过滤和回收利用。这使得在高污泥浓度的环境中，不会出现大量堵膜、损坏的问题，对于污泥的清洗来说也相当有效。另外膜技术的应用并不会挑剔保证生物发酵制药废水的环境，无论是在好氧性的环境中，还是厌氧性的环境中，都能够发挥出其本身独特的吸附与净化作用，对于污泥的净化起到了关键性的作用，也实现了动态平衡的稳定性，在一定程度上有效地提升了生物发酵制药工程产生废水的净化效率。
5.结束语
综上所述，在实际的生物发酵制药过程中，膜技术的应用是一种零污染、低能耗、低投入的过程，而且另一方面，在对药物成分进行分离的过程中还能够对要提取的物质进行浓缩，这样不仅仅有助于提升药物的性能和作用，而且还能够有效帮助制药企业节省大量的人力、物力、财力等资源，保证了整个生物发酵制药过程走上了一条稳定性的和可持续性发展的道路。
参考文献
[1]郭建勇.生物发酵制药工业的膜技术分析[J].山东工业技术，2017（15）：3.
[2]彭俊文，朱晓伟.膜分离技术在制药中的应用[J].中国实用医药，2017，12（06）：191-193.
[3]刘家峰，李超.膜分离技术在制药工业中的应用[J].化工管理，2016（26）：170.
[4]魏薇，曹文平.生物膜技术在生物-生态修复技术治理污染水体中的研究[J].节水灌溉，2013（11）：39-43.
[5]蔡邦肖，张波，钱静杰，江恩标.加快發展我国生物发酵制药工业的膜技术应用[J].膜科学与技术，2002（03）：52-55+59.
[6]黄加乐，董声雄.我国膜技术的应用现状与前景[J].福建化工，2000（03）：3-6.
[关键词]生物发酵制药；制药工业；膜技术；实际应用；生物工程
中图分类号：TP735 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0220-01
1.前言
在我国现阶段的生物发酵制药工程中，膜技术的应用已经持续了一定的时间，而且也很明显地表现出了安全、高效的特征。另外，膜技术的应用和传统的制药工艺手段不同，对整体环境造成的污染比较严重，对于生物发酵制造的过程来说也提供了较为科学的反渗透、微滤的技术方法。总的来说，具有较多的优势性，这也使得研究我国生物发酵制药工业的膜技术应用尤为关键。
2.膜技术的相关内涵解析
所谓的膜技术是我国在进入社会主义现代化的改革开放进程以后，在科学技术力量的发展演变过程中生产出来的，是一种能够利用膜对混合物中各个组成部分的选择渗透性能的差异来进行物质的分离、提纯和浓缩的一种新型分离技术。该种技术具备很多的优势特点，其中最为明显的优点就是对于人力、物力、财力等资源的利用秉承着一个可持续性的发展原则，而且还能够降低能耗、使得整体的工作效率被明显提升，并且不会在实际的工作过程中产生过多的污染物，还能够回收一些有用的物质。因此，这种膜技术更多地适用于那些性质相似组分、同分异构体组分、热敏性组分、生物物质组分等混合物的分离。但是需要注意的一点是，在实际的工作过程中，由于膜技术的简便性被明显地提升，对于原来存在的蒸馏、萃取、蒸发、吸附封化工单元的操作进行了简化，有效地提升了整个生物发酵制药工业的工作效率。而且在实际的工作过程中，膜技术还能够和常规的分离方法有效地结合起来，使得技术性的投资变得更具有经济性和效益型，以下将对几种主要的膜分离技术进行分析：
第一种就是微滤膜过程（MF），利用多孔膜和颗粒物发小形状的不同作为传递机理，使其能够透过水、溶剂等溶解物质，将悬浮物和大量的颗粒纤维截留出来，做出了过滤。第二种是超滤膜过程（UF），利用非对称性膜和分子特性大小形状的不同作为传递机理，使其能够透过水、溶剂小分子等溶解物质，将胶体和超过截留分子量的分析截留出来，进行过滤。第三种则是纳滤膜过程（NF），利用复合膜和离子大小及电荷的不同作为传递机理，使其能够透过水、一价离子等溶解物质，将有机物和多价离子截留出来。第四种是反渗透膜过程（RO），利用非对称膜、复合膜和溶剂的扩散传递速度不同作为传递机理，使其能够透过水、溶剂等溶解物质，将溶质和盐截留出来。第五种方法是渗透膜过程（D），利用非对称性膜、离子交换膜和溶质的扩散传递速度不同作为传递机理，使其能够透过低分子量物、离子等溶解物质，将溶剂截留出来。第六种方式是电渗透膜过程（ED），利用离子交换膜和电解质离子的选择传递速度不同作为传递机理，使其能够透过电解质离子，将非电解质和大分子物质截留出来。第七种方法是气体分离膜过程（GP），利用均相膜复合膜、非对称性膜和气体和整齐的扩散渗透速度不同作为传递机理，使其能够透过渗透性的气体或者蒸汽，将难渗透性的气体或蒸汽截留出来。第八种方法则是渗透蒸发膜技术（PV），利用均相膜、復合膜、非对称性膜和选择性传递的性质作为传递机理，使其能够透过易渗的溶质或者溶剂等物质，将难渗的溶质或者溶剂截留出来。第九种方法是液膜分离技术（LM），利用乳状液膜、支撑液膜和反应促进速度与扩散传递的速度作为传递机理，使其能够透过杂质等物质，将溶剂截留出来。第十种方法则是膜蒸馏技术（MD），利用疏水性膜和各个组分挥发性的不同作为传递机理，使其能够透过挥发性较大的组分，将挥发性较小的组分截留出来，进行过滤效果的提升。
3.膜技术在我国生物发酵制药工业中的应用
我国的生物发酵制药工程在长时间的发展过程中，已经能够生产出大量的黄霉素、恩拉菌素、那西肽、泰妙菌素等，整个发酵的过程由于实际工作原理的不同能够被分为好氧和厌氧两个过程中，而且对于可能会涉及到的微生物转化、微生物代谢、微生物酶发酵以及微生物菌体发酵等过程能够进行合理的优化。
3.1分离
在生物发酵制药的实际操作汇总，使用到的发酵培养基，无论从成分还是种类上来说都是非常丰富的。在进行实际发酵的时候，微生物会在化学作用和生物作用的过程中生产出大量额外的产物，这就很容易导致各个类型产物的差异性变得很显著。这样的做法有好有坏，好的是衍生出来的物质一旦是有利于实际生物作用的，将有效促进整个发酵过程的工作效率；坏的一点是一旦滋生出杂质性的产物，对于目标产物的规范性就会造成一定的影响，不仅如此，还会在一定程度上直接增加生物发酵制药的分离难度。为了有效解决这一问题，必须要对实际的膜技术进行优化，使其在生物发酵的治理过程中采取一级微滤或者一级超滤的方式来过滤到一级产生的杂质分子；当第一次过滤之后，还要进行二级超滤，不断地加入水分用于营造出一种适宜性较强的透滤环境，这样处理之后，才能够使得后期的生物发酵制药有效性被有效提升，后期进行的层析、萃取等操作方式也将有助于提升生物发酵制药的产物浓度，保证其达到一个规范的标准，才能够投入到实际的使用过程中。
3.2过滤
膜技术在生物发酵制药工业中的过滤作用，主要是对于重要产物的生产过程而言进行的。在长期的生物发酵制药过程中，主要是生产中药。但是对于中药来说，其化学成分尤为复杂，在进行实际的重要制造过程中，不仅仅要生产出大量的目标产物，而且还会存在大量的有机酸、无机盐、氨基酸等多种化合物类型的杂质，此外，还会生产出一定量的淀粉、糖类等，这些都属于较大直径的分子物质，很容易在实际的生物发酵只要过程中形成纤维素和胶体，这大量的杂质就会导致生产出来的中药效果不达标。因此，必须要进行膜技术的应用，将这些没有用的杂质进行过滤，保留大量的目标产物。这一过程中应用膜技术，一方面不会造成较大的污染，另一方面也能从根本上保证中药产品的质量。 3.3纯度控制
生物发酵制药工业是一种集合了现代化和科学化水平的生物技术。从医药市场的角度进行分析，生物发酵制药的纯度对于最后生产出来的药物来说具有一定的保障。将膜技术进行应用能够提供一个安全性较强、而且没有污染的环境，整个工作过程的操作步骤也相对来说比较简单，成本也较低，确确实实保证了制药工业的优质性。此外，由于科学技术水平的不断发展和进步，还会涉及到对转基因、抗体克隆等工艺，复杂性很强，这就使得药物的浓度控制过程变得艰难起来，而利用膜技术将会有效地控制生物制剂的精度和纯度，保证了整个过程的稳定性和高效性，对于生产出来的药物也具有保障，而且功效性很强。这样的做法对于施工人员来说也会严格控制其操作过程的严谨性。
4.生物发酵制药工业中膜技术应用的实际案例
以山东淄博某一制药企业为研究对象，在实际的生物发酵制药工业过程中，会产生大量的制药废水。为了使其不影响周边的环境，尽可能地进行回收利用都会利用到大量的膜技术，来进行中试装置的制作。所谓的中试装置主要包含了以下几个部分：有高位水箱、平衡水箱、MBR、风机、抽吸泵、膜组件，重点是要将膜组件安装在MBR的结构中，用于对生物发酵制药产生的废水进行过滤和回收利用。这使得在高污泥浓度的环境中，不会出现大量堵膜、损坏的问题，对于污泥的清洗来说也相当有效。另外膜技术的应用并不会挑剔保证生物发酵制药废水的环境，无论是在好氧性的环境中，还是厌氧性的环境中，都能够发挥出其本身独特的吸附与净化作用，对于污泥的净化起到了关键性的作用，也实现了动态平衡的稳定性，在一定程度上有效地提升了生物发酵制药工程产生废水的净化效率。
5.结束语
综上所述，在实际的生物发酵制药过程中，膜技术的应用是一种零污染、低能耗、低投入的过程，而且另一方面，在对药物成分进行分离的过程中还能够对要提取的物质进行浓缩，这样不仅仅有助于提升药物的性能和作用，而且还能够有效帮助制药企业节省大量的人力、物力、财力等资源，保证了整个生物发酵制药过程走上了一条稳定性的和可持续性发展的道路。
参考文献
[1]郭建勇.生物发酵制药工业的膜技术分析[J].山东工业技术，2017（15）：3.
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[6]黄加乐，董声雄.我国膜技术的应用现状与前景[J].福建化工，2000（03）：3-6.