膜分离技术在中药生产中的应用

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1、膜分离技术在中药生产中的应用【关键词】膜分离技术中药是中华民族几千年灿烂文化的瑰宝，它以自己独特的功效，在世界医学领域中占据了十分重要的地位。传统中药以“标本兼治”见长，通过调理人体肺腑、协调器官功能，充分发挥体内自身的因素，达到治病的目的。因此，传统中药兼有治疗和预防的功效。近年来，由于西药在治疗某些疑难病症和慢性病方面的局限性，以及长期服用西药后产生的抗药性和毒副作用等弊端，中药又重新唤起了人们的重视。特别是随着人类生活水平的提高和生态环境的恶化，人类回归自然的思潮日益强烈，所有这些因素为促进中草药的研究和发展

2、创造了有利条件。但是长期以来，我国的中药生产一直沿用煎煮、浓缩的陈旧工艺，不仅产品质量差，而且制药过程消耗大量的能量，使中药产品的市场越来越受到外来产品的排挤，更谈不上走出国门，走向世界。据报道，我国中成药在世界中药产品市场上所占比例仅15%。同中药大国的形象是不符的。为了改变中药生产落后的现状，必须在中药制备过程中采用先进的分离技术。近年来，膜分离技术的发展，受到人们极大的关注，并已在中药针剂生产中得到部分应用。日本等发达国家已使用超滤技术应用于中药的加工，代替传统的分离制备工艺，以达到降低生产成本，提高药品质量

3、的目的。膜分离技术是利用有选择性的薄膜，以压力为推动力实现混合物组分分离的技术，可将溶液中的物质按分子量大小进行分离，从而达到分离、分级、纯化、浓缩的目的。超滤是20世纪60年代兴起的一项膜分离新技术，由于超滤过程是一种简单的物理分离，在操作过程中无相应变化，不添加任何化学药剂；其次超滤设备的操作比较简单，滤膜可以反复、多次使用，因此在中药产业中应用具有其独特的作用和较大的开发潜力。现将超滤技术的原理及应用简介如下。1超滤分离技术的原理和特点1.1超滤的基本原理超滤的分离技术原理近似机械筛。当溶液体系经由水泵进入超

4、滤器时，在滤器内的超滤膜表面发生分离，溶剂（水）和其他小分子量溶质透过具有不对称微孔结构的滤膜，大分子溶质和微粒（如蛋白质、病毒、细菌、胶体等）被滤膜阻留，从而达到分离、提纯和浓缩产品的目的。1.2超滤膜的结构特点超滤膜上微孔具有不对称结构。在滤膜的工作面上有一层极薄的致密层，该层上微孔的孔径小至20～150A，以下都是结构较疏松的支撑层，空隙大于150A。超滤膜一般具有两种典型的膜结构，这种膜结构使得液体在分离过程中大分子溶质的微粒随溶液切向流经膜表面时，由于液体的快速流动使得这些物质既不能进入致密细孔，引起膜的

5、内堵塞，也不会停留在膜而上形成表面的堵塞。而小分子物质和溶剂则在压力驱动下穿过致密层上的微孔后，即能顺利穿过下部的疏松支撑层，进入膜的另一侧，从而使超滤膜在长期连续运行中保持较恒定的产量和分离效果，可长期、反复使用。1.3超滤与普通过滤比较超滤与普通过滤方式有显著的差别，两者的区别见表1。表1超滤与普通过滤的比较2超滤技术的优点水提醇沉、醇提水沉等传统除杂工艺，虽然基本上可以满足去除杂质、保留有效成分及制剂成型等要求，但大量研究及实践证明此工艺依然存在不少问题：首先是有效成分的损失。中药中的部分有效成分本来含量就很

6、低，再经过水提醇沉、醇提水沉等除杂工艺，这些成分可能全部被沉淀而除去；另外，由于杂质沉淀时的吸附和包埋等因素，也造成了有效成分较大的损失。其次，除杂效果不理想。中药提取液中的鞣质、淀粉、树脂和蛋白等，传统的水醇法不易除尽，因而固体收率依然很高，不仅给病人带来服用时的不便和痛苦，同时也使中药制剂容易吸潮变质，而且制剂口感较差。为了解决水提醇沉、醇提水沉等传统除杂工艺所存在的问题，有人将超滤技术应用于中药制剂的研究，发现超滤技术应用于中药制剂的研究具有以下几方面的优点。（1）超滤时无相变，有利于保存中药的生理活性及理化

7、稳定性，且超滤技术的应用会尽量多地保留方剂中多种有效成分，能保持中药方剂配伍的特点，特别是可以保留中药有效成分之一的微量元素。（2）由于不耗用有机溶剂，与传统方法相比，膜分离技术可减少工序，缩短生产周期、降低生产成本，且整个工艺可连续进行，利于大规模生产。（3）提高中药制剂的质量。高相对分子质量非药效成分或低药效成分的存在，降低了中药有效部位的浓度，加大了服用剂量，同时使中药口感差，易吸潮变质，难以保存，由于膜分离技术能最大限度地除去高相对分子质量非药效成分或低药效成分，因而是降低服用剂量、改善制剂的口感和成品性质

8、的有效方法。3膜分离技术在中药制剂中应用的依据中药的化学成分十分复杂，通常含有生物碱、氨基酸、有机酸、酚类、皂苷、甾体、萜类化合物以及蛋白质、粘液质、鞣质、糖类、淀粉、纤维素、无机盐等。其相对分子质量的分布很宽，为几十至几百万道尔顿。表2列出了部分中药中所含的主要成分的相对分子质量范围。其中高相对分子质量的物质主要是胶体和纤维素等非药用性成分或药用性较差的成