生物制藥中膜分離技術(shù)的主要應(yīng)用探究

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1、生物制藥中膜分離技術(shù)的主要應(yīng)用探究　　膜分離技術(shù)是將介質(zhì)分離技術(shù)與材料科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，下面是小編搜集的一篇關(guān)于生物制藥中膜分離技術(shù)探究的論文范文，供大家閱讀參考?！　∧し蛛x技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)包括：分離的效率高、常溫中操作、所需設(shè)備簡(jiǎn)單、無(wú)污染、低能耗、高自動(dòng)化程度、分離產(chǎn)物容易回收以及無(wú)相變等。膜分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，主要包括：化工、發(fā)酵、食品、水處理以及制藥等。近年來(lái)，在生物制藥方面開(kāi)始廣泛使用膜分離技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用凸顯了其優(yōu)勢(shì)?！　?主要膜分離技術(shù)及其原理介紹　　1.1微濾。微濾是膜分離技術(shù)中發(fā)展最早，應(yīng)用和制備

2、都最成熟的技術(shù)。其原理是利用膜孔對(duì)于不同大小微粒的篩分作用來(lái)進(jìn)行分離。膜孔徑為0.1-10μm,工作必需壓力為0.01-0.2MPa,專門用于分離尺寸大于0.1μm的微粒，截留氣相或者液相里細(xì)菌、微粒、亞微粒以及膠團(tuán)等等不溶物，來(lái)達(dá)到除菌的目的?！　?.2超濾。超濾的性能和分離原理都與微濾相同，而膜孔徑則為50nm-1μm,工作必需壓力為0.1-1MPa.超濾專門用于分離尺寸大于0.02μm的微粒以及相對(duì)分子質(zhì)量范圍在1000-100000D,如蛋白質(zhì)、熱原和病菌等大分子物質(zhì)，可以達(dá)到提高有效成分的

3、濃度、制備口服液與注射液的目的?！　?.3納濾。納濾是一種近幾年才出現(xiàn)的濾孔膜，膜孔徑為0.1-50nm,工作必需壓力為0.3-0.7MPa.納濾專門用于分離尺寸在300-1000D的微粒。僅能使小分子有機(jī)物、無(wú)機(jī)鹽和溶劑通過(guò)，應(yīng)用于藥物有效成分的分離純化。　　1.4滲透和反滲透。滲透和反滲透的膜孔徑小于0.1nm,是以壓力差和化學(xué)勢(shì)作為推動(dòng)力，對(duì)溶液純化分離與濃縮的操作。滲透技術(shù)主要用來(lái)濃縮溶液，而反滲透技術(shù)則用于生產(chǎn)飲用水、淡化海水、重金屬?gòu)U水的處理以及精制、分離生物制品?！　?膜分離技術(shù)在生物制藥中的應(yīng)用　　2.1膜

4、分離技術(shù)在抗生素提煉中的應(yīng)用。抗生素在傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中，過(guò)程比較冗長(zhǎng)，要經(jīng)過(guò)①過(guò)濾，②萃取，③濃縮，④結(jié)晶等許多步驟，而應(yīng)用膜分離技術(shù)則可使過(guò)程變得更加簡(jiǎn)便，如Adikane等人發(fā)現(xiàn)用微濾膜來(lái)對(duì)青霉素G發(fā)酵液中的菌絲體進(jìn)行清楚的話，青霉素G回收率可以高達(dá)98%.蔡肖邦應(yīng)用聚酯胺納濾膜來(lái)分離與濃縮螺旋霉素，在操作壓力達(dá)1.5MPa,進(jìn)料流量達(dá)55L/h的條件下，幾乎全部螺旋霉素都被截留，滲透通量高達(dá)30LMH.劉路應(yīng)用超濾、納濾組合分離的技術(shù)，對(duì)林可霉發(fā)酵液進(jìn)行純化濃縮，使得溶媒與能源都得到很大的節(jié)省，減少了許多工藝上的步驟，

5、大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。另外，膜分離技術(shù)還廣泛應(yīng)用在了青霉素、紅霉素以及鏈霉素等抗生素生產(chǎn)的過(guò)程中，隨著技術(shù)的發(fā)展，膜分離技術(shù)在對(duì)于抗生素的生產(chǎn)中的應(yīng)用將會(huì)有更大的前景?！　?.2膜分離技術(shù)在氨基酸和多肽分離中的應(yīng)用。氨基酸和多肽同屬于兩性化合物，它們分子中都同時(shí)含有正、負(fù)兩種電荷基團(tuán)，在等電點(diǎn)的時(shí)候?yàn)殡娭行裕?dāng)高或低于電點(diǎn)時(shí)則帶正或者負(fù)電荷，不同的種類的氨基酸與多肽具有不同的等電點(diǎn)，如鳥氨酸為9.7、異白氨酸為5.9、天冬氨酸為2.8.依據(jù)道南效應(yīng)，即電荷的同性相斥、異性相吸，利用帶電荷型的分離膜對(duì)離子具有較高的截留率，只

6、需改變pH值就能分離不同種類的氨基酸和多肽了。也就是說(shuō)，一般的電荷型分離膜對(duì)等點(diǎn)狀態(tài)的氨基酸與多肽溶質(zhì)的幾乎沒(méi)有截留作用，而對(duì)于帶點(diǎn)狀態(tài)的氨基酸與多肽溶質(zhì)就會(huì)有較高的截留作用。帶電型分離膜對(duì)于氨基酸和多肽的截留率與pH值呈函數(shù)關(guān)系，根據(jù)不同氨基酸和多肽的不同等電點(diǎn)，就可以改變pH值而對(duì)不同的氨基酸和多肽進(jìn)行分離了。如：　　Tsuru等人通過(guò)對(duì)溶液pH值得調(diào)節(jié)，成功完成了幾種氨基酸和多肽的混合溶液的分離實(shí)驗(yàn)。Garem等人采用了無(wú)機(jī)與高分子復(fù)合型的納濾膜來(lái)對(duì)3種多肽和9種氨基酸進(jìn)行了分離實(shí)驗(yàn)，比起傳統(tǒng)的分離實(shí)驗(yàn)，降低了成本，

7、簡(jiǎn)化了工藝流程，并且得到了更高的分離質(zhì)量與效率。此外，膜分離技術(shù)應(yīng)用在生物反應(yīng)器的耦合、發(fā)酵液濃縮等方面都取得了良好的成果，因此隨著該技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，該技術(shù)在生物制藥的應(yīng)用中將有更好的前景。　　2.3膜分離技術(shù)在制備維生素C中的應(yīng)用。目前，制備維生素C的方式主要有兩步發(fā)酵法和萊式法兩種。其中的兩步發(fā)酵法這一生產(chǎn)工藝是由我們國(guó)家的技術(shù)人員首創(chuàng)的，采用山梨醇來(lái)直接通過(guò)發(fā)酵制備Vc中間體2-酮基-L-古龍酸，包括了①發(fā)酵，②提取，③轉(zhuǎn)化三個(gè)步驟，由于是采用的細(xì)菌發(fā)酵，因此發(fā)酵液里還有蛋白質(zhì)、菌絲體與懸浮微粒等等雜質(zhì)殘留，傳

8、統(tǒng)工藝一般是采取加熱沉淀法來(lái)除去這些雜質(zhì)，但這種方法既耗能，而且會(huì)損失一定的古龍酸，而膜分離技術(shù)則能夠很好的彌補(bǔ)這一缺陷，如：李春燕等人采用了Sun-flo超濾膜系統(tǒng)，應(yīng)用超濾法來(lái)去除發(fā)酵液中的菌絲體、懸浮顆粒以及蛋白質(zhì)等等雜質(zhì)的殘余，可以減少預(yù)處理、高溫加熱以及離心等等的工序，一方面降低了能耗，另一方