制藥工程中的制藥分離技術研究

●喻小波

制藥工程中的制藥分離技術研究

●喻小波

制藥工程的發展與人們的生活息息相關，制藥分離是其中非常重要的環節，通過分離技術的不斷的提升，得到高純度的藥劑，現階段相關已經取得了很大的成績，本文主要從生物分離工程、中藥分離提取技術的發展現狀以及發展趨勢進行系統總結。掌握和選擇這些分離技術，就可以適應大規模工業生產的需要。

分離技術；固液萃取；制藥工程

制藥分離技術是生物技術領域里的一個重要分支。目前我國的制藥分離純化技術局部上也有了一定的突破。隨著現代高新工程技術正在不斷的被借鑒到分離工藝中來，保證了制劑藥理效應、處方的量效關系的穩定性。先進的分離純化技術與傳統方法相比，以其純度高、速度快、物耗能耗低的優勢有著廣闊的研究和應用前景。我們應大力發展支撐產業,變瓶頸為通道,為推動生物技術產業的高速發展作出努力。

制劑階段主要是通過選擇合適的分離技術，利用待分離物中的有效活性成分與共存雜質之間在物理、化學及生物學性質上的差異進行分離，分離純化反應所得到的產物，或者中草藥粗品中包含的藥物成分，從而制取出純度高的、與藥品標準相符合的原料藥。分離過程主要是制藥工業產品產業化的關鍵環節。

1 超臨界流體萃取技術

超臨界流體萃取技術是利用利用壓力和溫度對超臨界流體溶解能力的影響而進行的。超臨界流體在溫度和壓力的微小變化會提高對物質的溶解能力。另外，超臨界流體的表面張力在超臨界狀態下將超臨界流體與待分離的物質接觸，與一般液體相比，超臨界流體的萃取能力是通過調節溫度和壓力來控制。在實際操作中常采用等溫減壓或等壓升溫的方法將溶質與萃取劑分離開來。被分離物質的溶解度的大小直接關系到超臨界流體萃取的可行性[1]。超臨界CO萃取物溶劑殘留問題屬于環境無害工藝，同時超臨界CO有利于保證天然產品的質量。對于不同組分溫度效應的范圍是不同的，因此在高壓時可最大限度地溶解所有成分，中壓區可選擇適宜的壓力進行有效萃取。超臨界流體萃取技術主要用于SFE提取，生物堿往往和植物酸性成分結合成鹽存在，通常用CO往往難以將其有效提出，因此提取前必須全部轉化為游離堿，同時還要對HPLC對其定量。結果表明，不僅萃取完全而且只含較少雜質；在皂苷類化合物的提取，皂苷類生物活性取決于從中草藥材中提取皂苷類化合物的質量，采用超臨界CO萃取方法與常規方法提取相比，萃取壓力和溫度都高于其他中藥成份的提取，而且具有速度快、收率高、后處理簡單等優點。

2 膠團萃取技術

將表面活性劑溶于水中，當其濃度超過臨界膠團濃度時表面活性劑就會在水溶液中聚集在一起形成聚集體稱為膠團。有機溶液中膠團的非極性基團在外而極性基團在內，形成的反膠團半徑較大有利于大分子蛋白的進入，可分離多肽、蛋白質、病毒細胞、細胞器以及重金屬離子等。系統的物理化學性質有良好的工藝性能，雙水相萃是其它分配萃取系統的基礎。雙水相萃取由于所使用的聚合物含有多羥基，即使在室溫下酶的失活也不明顯。因此可以節省因冷卻造成的大量能摹。雙水相萃取雙水相萃取技術對試劑用酶的純度要求并很不高，要滿足測定準確的酶就可以使用。

3 萃取技術

3.1 固液萃取技術

固液萃取是利用有機或無機溶劑將固體原料的溶解度差異來分離混合物的一種單元操作技術，實質是溶質由固相傳遞至液相的傳質過程。如：中草藥有效成分的提，在制藥分離過程中我們所關注的按照藥所含成分的生物活性可分為有效成分、無效成分和組織物。值得注意的是有的單體成分制劑具有有利于穩定性與安全性等優點，但是有些藥物純化后大多數尚不清楚,單味藥提取不僅適用于復方成藥制劑的生產，而且還有利于防止形成沉淀。實踐說明，許多復方藥都是以其整體發揮作用的。

3.2 注意事項

一是工藝選擇。《制藥分離工程》中藥提取方法能將各成分之間的相互影響，由于有時會增大欲提取成分的溶解度，此種存在的這種增溶作用可降低溶液表面活性的物質，而原來部分溶解難的物質分子可以鉆進膠團的中心或夾縫中，結果由許多難溶物質的分子組成的微粒混懸于介質中給提取增加了難度，同時也改變了欲提取成分的溶解性能，導致提取率下降[2,4]。這一問題提示我們在中藥的復方提取過程中應該采用合提工藝，將解或分散于提取劑中的有效成分可直接溶解擴散，當藥材被粉碎時可能發生破裂，其中所含的大部分細胞在粉碎，從而加快了藥物成分溶解的反應過程。

二是科學選擇溶劑。我們應根據過去的用藥經驗，選擇安全、廉價的溶劑作為提取劑。操作時先將粉碎后的藥材加入提取器，然后在攪拌或振搖的條件下浸漬一定的時間，應盡量考慮選擇水或稀醇作為提取劑。對某些適應性較差的成分《制藥分離工程》可添加輔助劑以改善提取效果。高濃度的乙醇揮發性強、易燃燒、安全性差，除水和醇外的提取外，其它提取劑極少應用；用有機溶劑提取，所需特殊生產條件的設備費及勞保費開支也較大，因而有機溶劑不太符合中醫藥的傳統用藥習慣，且臨床的安全性較差。因此均應采用重浸漬法[3]。操作時先將經過預處理的藥材加入提取器，煎煮時，藥材的粒度不宜過小，否則會使大量細胞破裂，細胞內的大量粘液質等將混入提取液中。注意溫度也不應該過高，過高使易揮發組分的損失增大。提取時間越長，產品的收率就越高越高。

制藥分離技術是制藥過程中不可或缺的環節，是保障制藥成功與否的重要技術。在進行制藥分離過程中，若是分離方法、分離設備和能量投入方式不同，就能直接影響分離產品的純度、耗能的大小和技術的綠色程度。針對特定目標藥物，依照其自身具有的性質，以及其含有的雜質的特殊性質，選擇相應的分離方法，才能夠保證制藥過程的順利進行。

（作者單位：陜西國際商貿學院）

[1]宋航,李華,宋錫瑾.制藥分離工程[M].上海:華東理工大學出版社,2011.

[2]陳秦娥,梁金龍.中藥制劑分離與純化新技術應用進展[J].江西中藥,2012,43(6):72-75.

[3]賀芳,何大澄.亞細胞器分離純化技術的發展[J].綜述與專論,2005,5:1-4.

[4]季金茍,徐溢,劉瑋琦.生物分離工程的研究進展[J].中國食品學報2006,11:38-40.

喻小波，陜西國際商貿學院制藥工程B1301班。