我国制药分离工程现状及发展方向

我国制药分离纯化技术现状和发展方向 引言:制药分离过程主要利用待分离的物质中的有效活性成分与共存杂质之间在物理、化学及生物学性质上的差异进行分离,是一个复杂的过程。制药工程的主要目标是医药产品的高效生产,分离和纯化是最终获得商业产品的重要环节,是各种新医药产品实现产业化的必经之路,在整个医药行业中具有举足轻重的地位。近20年来,制药分离技术取得了长足发展,出现了许多新概念和新技术。有些技术已经在工业上得到了应用,有的虽然还在研究中,但已经显示出良好的应用前景。 一、现状:近年来,我国的医药产业虽然得了比较大的发展,但是分离纯化技术的发展与其他生物技术的发展相比是不平衡的,与发达国家仍有很大的差距。其原因是多方面的,但最主要的原因来自于生产过程中的工艺技术和装备问题,药品提取分离纯化过程作为医药生产过程中最关键的环节,自然而然的成为了首要原因。目前,在我国制药领域,很多先进的提取分离纯化技术已经得到了发展和应用,但是依然是以传统落后的提取技术为主导,在制药过程中存在着提取分离技术装备简单,工艺流程单一等缺陷。我国目前的分离提取技术还存在很多不足。制药提取分离技术及其装备关系到三个问题:(1)能否最大限度地从药材中提取有效成分,并保证无用的物质不能被同时转移。(2)能否尽量使所提取物质的量相对平均;(3)能否在尽量满足最大产能的情况下,把成本降到最低。简单来说是产率、工艺条件稳定 和效率三个问题。若这些问题如果能得到有效的解决,就能为后续生产环节制提供良好的生产环境,实现提高生产质量的最终目的。目前,我国大部分所使用的传统提取工艺和装备都难以解决以上的几个问题,集成优化和高效节能的成套装备虽然已经开发出来,但是并没有得到广泛应用。因此,充分利用各种先进的提取分离纯化技术,先进的装备及自动化控制与在线检测系统的优势,开发出先进、适用的中药提取分离技术流程,并使其得到推广和广泛的应用。传统的分离纯化方法主要有水提醇沉法(水醇法)、醇提水沉法(醇水法)、酸碱法、盐析法、离子交换法和结晶法等。新的分离纯化方法主要有絮凝沉淀法、大孔树脂吸附法、超滤法、高速离心法等。这些新技术的推广应用,降低了生产成本、提高了产品质量,推动了医药的现代化进程,为我国的医药行业走向国际市场奠定了基础。 二、发展方向1、生物药物分离纯化技术上的几个发展热点与方向:生化产品的分离纯化步骤繁杂,通常包括细胞工程--细胞收集、细胞破碎、产品粗分离、产品精制等。根据产品的质和量的显著差别一类是大宗的小分子物质的分离,其特点是处理量大,对分离条件的要求较低,过程中借鉴化学工业的手段较多,如沉淀、过滤、蒸发、萃取、离子交换等。另一类是大分子,特别是蛋白质类物质的分离。其特点是处理量小年产量常不足,产值大,具有生物活性,对分离条件要求苛刻,常用生物化学中的特殊手段,如层析、膜过滤、凝胶过滤、电泳等进行分离。多年来,我国生物技术的上游技术得到了长足的发展,积累了一大批的科研成果,如干扰素、白细胞介素、乙肝疫苗、 链激酶等。目前,生物分离纯化技术在产业化过程中问题较多,研究较活跃,应当引起我们高度重视的几个发展热点如下:a、层析柱和凝胶过滤柱的放大技术。b、基因工程 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达的蛋白药物的处理。c、大规模分离过程的自动控制。d、电泳分离、膜过滤等新技术、新装备的研究开发。e、优化生产工艺,减轻分离负荷。 2、中药分离纯化发展方向:中药制剂的研究和生产从传统原粉成型的膏、丹、丸、散到浸提型制剂,直至今天中药制剂现代化,无一不体现了中药制剂逐渐与世界药物制剂接轨的特征。中药成分复杂,既体现中医药理论指导的自身特色,保留中药传统制剂合理的本质,又完全符合现化中药制剂的质量要求,中药提取工艺的研究和选择是非常重要的。而中药提取液的成份众多,在合理的提取工艺基础上,先进的分离纯化技术才是改变传统中药制剂“粗、大、黑”的关键,是保证制剂的药理效应、处方的量效关系均一和稳定的前提。因此,分离纯化技术在中药制药前处理工艺技术中是更为重要的。先进的分离纯化技术是实现中药制剂现代化的必然要求。近年来,一些新的分离的精制的方法如絮凝法、大孔吸附树脂法、超滤法、高速离心法等,为实现现代中药制剂工艺的要求相继涌现。近年来一些新的提取分离技术已开始引入中药提取、分离和纯化的研究和开发中,如超临界流体萃取(SFE)、超声场强化、微波辅助诱导萃取技术、非线性振动、临界萃取技术、超高压提取技术等。许多研究结果表明,与传统方法相比,这些技术具有产率高、纯度高、速度快、物耗能耗低等特点,有着广阔的研究和应用前景。 3、近年来几种新兴的药物分离纯化技术及其在制药行业的应用: (1)微波强化萃取技术(ME) 又称微波辅助提取,是在提取的前处理中利用微波场的特性来强化有效成分浸出提取法。如提取荆芥根总黄酮,平均回收率为98%,提取时间由常规法的2小时缩短到半小时荆芥根中总黄酮含量由常规法的0.71 mg/ml提高到0.75 mg/ml。ME 可提高效率、节能降耗,减少溶剂用量及废物,并可提高药剂收率和纯度。 (2)纳滤(NF) 是介于反渗透(RO)与超滤(UF)之间的一种膜技术,应用于有机相中时,被称为耐溶剂纳滤(SRNF),它具有传统分离技术(如蒸馏和结晶)不可比拟的优点:无需任何添加剂,分离过程无相变,在较温和的温度条件下操作物质不易失活和降解,在较低压力下就可回收有机溶剂,减轻了环境污染,并且可以显著降低能耗。利用SRNF 技术可以将抗生素、医药中间体和多肽及多肽化合物等从有机溶剂或含有机溶剂的水溶液中分离与浓缩,不仅可以降低溶剂用量,而且还可以去除微量杂质,最终达到节能和提高产品质量的效果。 (3)超声提取技术超声提取技术其原理主要是利用超声波的空穴化作用加速植物有效成份的浸出提取。另外,超声波的次级效应,如机械振动、乳化、扩散、击碎、化学效应等也能加速欲提取成份的扩散释放并充分与溶剂混合,利于提取。与常规提取法(煎煮法,水蒸气蒸馏法,渗滤等)相比,具有提取时问短(30min),提出率高(增大2—3倍),低温提取有利于有效成份的保护等优点。 (4)酶工程技术酶工程技术是近几年来用于中药工业的一项生物工 程技术。选用恰当的酶,可通过酶反应较温和地将植物组织分解,加速有效成份的释放提取;选用相应的酶可将影响液体制剂的杂质如淀粉、蛋白质、果胶等分解去除,也可促进某些极性低的脂溶性成份转化为糖甙类易溶于水的成份而有利于提取。 (5)超速离心分离技术是以超过重力速度上千倍的高速离心力使药物沉降,用于中药水提液澄清分离。结合运用多级过滤法, 注射剂生产中预滤。主要用于生物化学制品、抗生素发酵液等的固体与液体的分离。与水沉法相比,制备清热解毒口服液,黄酮含量高、成品色泽深且澄明、有效成分损失少、工艺流程短、成本低。结合运用多级过滤法,注射剂生产中预滤,极大地提高滤速效果,具有省时省力、药液收率和纯度双高的特点。制剂质量优于水醇法,沉降效果胜过重力沉降。 三、结束语:随着精细化工及医药领域对分离的要求越来越高,各种新型技术会得到进一步发展。可以看到新技术分离领域的发展很有潜力,而国内的研究一直处于跟踪的状态,我们应加紧此方面的研究,以使我们自行研制的新型分离装置早日产业化。 参考文献: 1.陈秦娥,梁金龙中药提取、分离与纯化新技术进展医药工程 设计2012 .8 2.郑逢春有机相纳滤传递机理的研究北京化工大学博士学位论 文2009.12 3.陈建宇,杨阳提取分离纯化技术在制药过程中的应用分析科 技创业家2011 4. 张雪荣药物分离与纯化技术[M]. 北京:化学工业出版社 2005(87) 5、冉懋雄略述高额技术与现代中药产业的发展【J】.中药研究与 信息2001.3(7) 6. 郭学锋膜分离技术在药物分离纯化中的应用药学与临床研究 2007 第15卷第2期 7、李云梅中药复方制剂工艺分离纯化技术的现状与展望农垦医 学2001.5 8、朱叶钊,卢定强,万红贵工业生物制药的研究现状与发展趋 势2004.12 9、任平国,徐启红《生物分离纯化技术》课程教学改革与实践【J】 2009(26) 10、肖培根中药制药必须走分离与纯化技术道路2004 11、顾觉奋膜分离技术在微生物制药中的应用中国抗生素杂志 2005.1