膜提取分离技术课件.ppt

1、膜提取分离技术.膜提取分离技术主要内容：一、膜提取分离技术的概念二、膜提取分离技术的基本原理三、膜提取分离技术的优越性四、膜提取分离技术在中药提取分离、制备中的应用 五、中药制剂中应用膜技术应注意的问题六、前景和展望.一、膜提取分离技术1、定义： 膜提取分离技术是利用天然或人工合成的具有选择透过性的薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分体系进行分离、分级、提纯或富集的技术。.2、膜技术包括：超滤、微滤、纳滤和反渗透等。3、与常规的离心分离、沉降、过滤、萃取等方法相比具有明显的潜在优势：操作方便，结构紧凑，能耗低，过程简单，无二次污染。.二、膜提取分离技术的基本原理1、基本原理：

2、膜提取分离技术的应用原理近似机械筛，是以压力为推动力，实现溶质与溶剂的分离，当溶液体系进入滤器时，在滤器内的滤膜表面发生分离，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。.2、实验条件：在常温下操作，无相变，能耗低。3、超滤膜：膜上微孔具有不对称结构的特点，滤膜的工作面是极薄的致密层（孔径小到2-15nm），下面是结构较疏松的支撑层（孔径大于15nm）。4、超滤膜可长期、反复使用，且在长期连续运行中能保持较恒定的产量和分离效果。.三、膜提取分离技术的优越性1、选择范围广，适用性强 膜技术

3、种类多：反渗透、纳滤、超滤、微滤、透析、电渗析、渗透蒸发、液膜、膜萃取、膜蒸馏等，为满足各种中药生产的需要，提供广阔的选择空间。.2、富集产物效率高 根据活性物质或杂质分子量的情况，有目的的选择一定孔径范围的滤膜，一次或两次即可完成药效成分的富集，同时完成杂质的去除，其过程简单，操作方便，分离效率高。3、常温操作，不破坏活性成分 该技术不需要加热，能耗低，药效成分被破坏的可能性小。尤其适用于热不稳定性活性物质的分离。.4、可分级分离 可分离不同分子量范围的溶质。5、除菌、除热原效果好 热原的分子量大小决定了它能比较容易的通过超滤去除而达到药典的要求；超滤除菌也避免了加热灭菌药液易产生沉淀的问题

4、。6、简化工艺，缩短生产周期，节约资源（尤其是乙醇），从而降低成本，提高经济效益。.四、膜提取分离技术在中药提取分离、制备中的应用 中药的化学成分非常的复杂，通常含有无机盐、酚类、酮类、皂苷、甾族和萜类化合物以及蛋白质、多糖、淀粉、纤维素等，其相对分子质量从几十到几百万。. 一般来讲，相对分子量高的物质主要是胶质和纤维素等无效成分或药效较低的成分，而中药中的有效成分，相对分子质量一般较小，仅有几百到几千。 所以，要根据相对分子质量的差异，来选择合适的膜，采用膜分离技术出去杂质，富集有效部位或有效成分。. 目前，膜技术在中药方面应用最广泛的是超滤膜分离技术：1、超滤技术可以除去中药水提液中相对分

5、子质量大于几万的杂质，如纤维素、果胶、蛋白质、多糖等成分。 这种方法对于除去蛋白质和多糖成分尤其有效，还能滤除醇沉法不能去除的树脂成分。.2、对于相对分子质量几千以上的中药成分，采用超滤法浓缩也极其有效。 除去大分子量的杂质和其他沉淀成分 超滤浓缩 滤去水分和小分子无效成分采用超滤膜分离技术进行浓缩，滤除药液中水分和小分子量杂质，可达到节省耗能、提高药品纯度的效果。.3、对于分子质量小于1000的中药有效成分，采用切割分子量较小的超滤膜，可以代替沉淀法实现对它的精制。4、采用切割分子量很小的纳滤膜，可以分步滤除针剂等药品中的无机盐和多糖成分，实现精制的目的。.超滤法在中药提取分离、制备中的应用

6、：1、提取中药有效部位和有效成分 黄芩甘 黄芩中的有效成分，传统提取法是采用算减法，收率为4%左右：采用超滤法的收率可达6.93%-7.68%，比传统工艺高出近1倍，产率和纯度都高。 . 除此之外，超滤法被应用到很多的植物有效成分的提取中，证明该法能节省能耗，降低成本，收率高，质量好，安全可靠，具有经济竞争力。.2、制备中药注射剂 目前临床应用的中药制剂品种有1400多种，存在的主要问题是有效成分和含量不太明确，制剂纯度不够，致使某些产品品质不太稳定，澄清度不好，甚至出现过敏反应。 超滤法制备某些中药制剂可以有效的除去杂质和热原，提高产品的澄明度，减少不良反应，并有一定得脱色作用。.3、制备中

7、药口服液 传统工艺常用水提醇沉法制备，流程长，而且产品由于含有大量微粒、亚微粒和絮状物、鞣质等杂质，不仅黏度大，其中的鞣质还容易与生物碱、蛋白质及药物中的金属离子作用生成沉淀，影响产品质量和外观。 采用超滤法则产品质量大为改观，不仅澄明度提高，而且有效成分的含量也有所提高。.4、制备中药浸膏制剂 传统工艺是将药材水煎煮后，经过过滤、浓缩、干燥、制片状或丸状等剂型。所得产品往往含有大量的杂质，使得制剂存在崩解缓慢、服用量大的缺点。 超滤法可以很好的除去杂质，提高有效成分的含量，减少服用剂量。.五、中药制剂中应用膜技术应注意的问题 中草药成分复杂，临床又多用复方药，原料组成复杂，药液在应用膜技术分

8、离纯化时，必须考虑药液的浓度、pH、膜等一系列问题。.1、药液的浓度 中草药药液大多属于胶体混悬液，适当合理的降低药液浓度，有效成分可以轻易的与分子量较大的无效成分分开，但滤液中的小分子杂质和无机盐还存在。这时，加大药液浓度可以进一步纯化。 有效成分的转移滤、膜通量与药液的浓度成负相关，与膜孔径大小、药液温度、操作压力成正相关。.2、药液的pH值 弱电解质的分配系数受水相pH值的影响很大，弱酸性电解质的分配系数随pH值的降低而增大，而弱碱性电解质的分配系数随pH值的降低而降低。所以，根据中草药药液中有效成分和共存杂质的性质差异选择合适的pH值超滤，就可以提高有效成分的收率。 .3、膜的选择 应

9、根据药液所含的有效成分，选择适宜规格的超滤膜。4、膜的污染、堵塞.六、前景和展望 目前该技术主要用于中药提取液的过滤除杂（包括除去重金属等无机物），尤其适用于中药一、二类药及中药注射剂等液体制剂方面。 这是一项操作较为简便的提取分离方法，对设备的要求不太高，易于推广，但需要对其生产工艺进行规范化和标准化研究，以保证产品质量的稳定、有效、可控，还需要解决膜的污染和劣化问题，研究出适于中药生产的专用膜装置。. 膜分离技术在日本的汉方药生产中已有应用，并有上市。 目前，国家中医药管理局也已将膜技术列为“十五”新药研究开发中支持项目，因此，有理由相信，随着膜技术研究的不断深入，膜分离技术在现代中药制剂中的应用前景会越来越广阔。.