膜分離技術(shù)在制藥領(lǐng)域中的使用并不罕見(jiàn)，它具有操作方便、節(jié)能、不造成新的環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，尤其在中藥有效成分的提取、原生質(zhì)、酶、微生物的分離和回收、發(fā)酵液的澄清等工序上，過(guò)濾膜都是必不可少的工具。無(wú)機(jī)陶瓷膜是近幾十年發(fā)展起來(lái)的膜材料，在中藥提取液、發(fā)酵料液的應(yīng)用主要起截留細(xì)菌、微粒、大分子雜質(zhì)（膠質(zhì)、鞣質(zhì)、蛋白、多糖等）或脫色的作用。與有機(jī)納濾膜相比，陶瓷納濾膜具備熱穩(wěn)定性好、化學(xué)穩(wěn)定性好，pH值試用范圍寬、機(jī)械性能良好、使用壽命長(zhǎng)、易于沖洗等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，尤其適合用在有機(jī)膜不能適應(yīng)的地方。
過(guò)濾原理
陶瓷膜分離是一種與孔徑大小相關(guān)的篩分過(guò)程，采用動(dòng)態(tài)的錯(cuò)流過(guò)濾方式：原料液通過(guò)循環(huán)泵在陶瓷膜孔道中作高速循環(huán)運(yùn)動(dòng)，在壓力作用下，澄清滲透液通過(guò)陶瓷膜片和多孔的陶瓷基體，沿與之垂直方向向外透過(guò)膜，濃縮液被膜截留，并在孔道中作高速流動(dòng)而引起湍流，不斷沖洗陶瓷膜片內(nèi)表面，將附在濾膜上的少量沉積物帶走，保持穩(wěn)定的清液流出從而使流體達(dá)到分離濃縮純化的目的。
應(yīng)用范圍
因具有耗能小、效率高、能在低溫下操作、生物活性物質(zhì)不易失活等特點(diǎn)，陶瓷膜近幾年在分離、濃縮和純化生物活性物質(zhì)方面得到了廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用較多的場(chǎng)景有：中藥提取液的過(guò)濾、生物發(fā)酵液的過(guò)濾、目標(biāo)產(chǎn)物的濃縮精制、酶的分離提取、制藥廢水的處理等。
1.中藥提取液的過(guò)濾
中藥提取液所含成分十分復(fù)雜，既有多種有效成分，又有無(wú)效成分，還含有有毒成分。利用無(wú)機(jī)陶瓷膜精制中藥提取液，使其有效成分進(jìn)一步分離、純化，可最大限度地提取其有效成分，使中藥提取液的效果得以最大限度地發(fā)揮。與傳統(tǒng)的水提醇沉工藝相比，具有無(wú)相變、目標(biāo)物基本100%截留、用水量少、工藝簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)勢(shì)。
2.生物發(fā)酵液的過(guò)濾
制藥生產(chǎn)的發(fā)酵料液有其特殊性，主要的特點(diǎn)是菌絲濃度高、黏度大。而且大多發(fā)酵產(chǎn)物不穩(wěn)定，遇高溫、酸堿、特殊溶劑會(huì)引起變性失活，容易造成后續(xù)提取純化困難，影響產(chǎn)品質(zhì)量。但采用陶瓷膜的話，可以高效去除發(fā)酵液中的菌絲體、代謝產(chǎn)物、細(xì)菌碎片等大分子物質(zhì)，具有分離精度高，透過(guò)液澄清透明，有效防止產(chǎn)物變性失活等優(yōu)勢(shì)，可得到澄清甚至是除菌的濾液，經(jīng)不斷地頂洗后渣體僅保留相當(dāng)?shù)偷膯挝�，理論上可以得到比板框過(guò)濾更高的提取收率。
3.目標(biāo)產(chǎn)物的濃縮精制
采用陶瓷膜技術(shù)處理粗料液，低分子物質(zhì)如鹽類可以和水一起透過(guò)膜除去，而目標(biāo)產(chǎn)物得到濃縮和精制。利用陶瓷膜技術(shù)取代真空蒸發(fā)濃縮等其他濃縮模式，可以防止產(chǎn)物的失活，節(jié)省能耗，大幅度提高后續(xù)精制工藝的效率，縮短工藝周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量和收率。
4.酶的分離提取
傳統(tǒng)的離心、沉淀、透析濃縮、脫鹽等分離提取方法，收集的酶液由于酶活比較低，還需要進(jìn)一步濃縮，存在工序多、能耗大、易失活、回收率低等缺點(diǎn)。而陶瓷膜技術(shù)可以簡(jiǎn)化酶的提取、純化和脫鹽程序，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、處理效率高和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)即分離得到高濃度的菌體，而且酶活沒(méi)有損失。
5.生物制藥廢水的處理
生物制藥廢水污染負(fù)荷高，成分復(fù)雜，而且往往存在抑菌作用，用傳統(tǒng)生化處理方法很難解決。陶瓷膜生物反應(yīng)器是生物技術(shù)和膜分離技術(shù)應(yīng)用于污水處理一項(xiàng)新技術(shù)，是一種新型、高效的污水處理工藝。具有處理水質(zhì)好、占地面積小、污泥濃度高、操作簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，為生物制藥行業(yè)污水處理和水資源重復(fù)利用提供了可靠的新方向。
結(jié)語(yǔ)
由于醫(yī)藥行業(yè)對(duì)藥物潔凈度要求很高，因此使用中需要注意對(duì)無(wú)機(jī)陶瓷膜系統(tǒng)的清洗，避免清理不徹底和交叉污染，確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行，保證藥物提取液的質(zhì)量并延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。此外，考慮到在制藥行業(yè)中用到陶瓷膜的地方往往是高附加值的產(chǎn)品，因此藥企對(duì)陶瓷膜過(guò)濾器性能有較高的要求，確保不會(huì)因故障率高的原因而頻繁停工，這對(duì)國(guó)內(nèi)的陶瓷膜廠家來(lái)說(shuō)也將是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
