周錫文
(江蘇豪森藥業集團研究院五所,江蘇連云港 222000)
液膜分離技術在醫藥化工中的應用
周錫文
(江蘇豪森藥業集團研究院五所,江蘇連云港 222000)
首先對液膜及液膜分離技術展開概述,隨后對其在醫藥化工中的一些應用進行探討,以供廣大同行參考。
液膜;分離技術;醫藥化工;應用
Abstract:The paper first summarizes the liquid membrane and liquid membrane separation technology,and then discusses some applications in medicine and chemical industry for the reference of the majority of peers.
Key words:liquid membrane;separation technology;medicine and chemical industry;application
一般情況下,液膜主要是由活性劑、膜溶劑以及介質組成。液膜是由液體物料構成的膜,其主要是由漂浮于液體內的乳液顆粒通過一系列化學反應而形成的一類薄層液體。液膜分離技術也可稱之為液膜離析技術,相較于固態液膜而言,其具有消費低、分離便捷、傳遞性強等優點,利用過液膜萃取技術可以快速分離與濃縮液體。依據規范的不同,可以將液膜分為幾種類型。如,根據膜相類別可分為油包水型與水包油型兩類、根據液膜操作方式和構類列別,可以分為乳液液膜以及支撐液膜。其中,乳液液膜液滴較小,而且與乳化狀相接近,其使用頻率較高。支撐油膜是隔離形式的液膜,向惰性多孔膜微孔中滴入媒介溶解液,可以有效分來其他顆粒。根據媒介原理可將其分成有介質運輸與無介質運輸兩種。其中有介質運輸主要是由活性劑、膜溶劑以及摻入部分介質構成;無介質運輸主要是由活性劑與液膜容易構成。二者相對來說,有機質運輸液膜應用比較廣泛。
液膜分離技術主要利用滲透性各異的載體來解析液體,其解析程序無需上升液體溫度至沸點沸騰才能進行,而且無需讓液體達到汽化狀態。因此,液膜分離技術的優點可概括為滲透力強、成本低、效率高、容易解析較高難度的物質、操作便捷、操作濃度不限、成本低等。
由于液膜滲透速度極快,所以能夠用于富集與分離比較不穩定的抗生素;推動了在分離與純化抗生素中的應用。而在提煉抗生素中重點在于提取青霉素。青霉素以鈉鹽形式存在時其狀態較為穩定。在以往,提取過程中通常是在鹽中添加酸,讓其變為游離酸,之后采取乙酸戊脂或乙酸丁酯來對游離酸進行萃取。而該種方法不但工藝復雜,而且還難以避免會對青霉素造成損失,而采用液膜分離技術能夠在青霉素pH值為5~7的環境下進行,從而防止由于水解青霉素而造成損失。該種方法能夠同時進行分離和濃縮,節省大量能源。
在常溫下,能夠應用液膜分離技術來快速分離液體物質,而且其操作方法簡便,所采用的設備也比較簡單,液膜分離技術的應用范圍不單單是分離無機物,而且能夠分離生物堿產品以及有機物。因此能夠在生產制造生物堿中應用液膜分離技術。傳統制造生物堿時工序繁多、操作復雜、設備繁瑣、使用成本高,而且萃取率較低。部分學者通過研究發現,利用液膜分離技術中表面活性劑來制造生物堿,不但操作便捷,大幅節約開支,并且其萃取率較高。部分學者通過對液膜分離技術方案和萃取方式進行分析,可以達到高達85%的萃取率。而且不少學者通過分析液膜分離技術,不但找到了最優萃取方式,還可以建立起相關萃取函數公式。
中藥作為我國傳統且寶貴的醫療資源,其在新時期得到了很好的發展。但中藥服用上仍存在著吸收效果不太理想的缺陷。而液膜分離技術在中藥口服液制備中的應用能夠將該問題予以解決。簡單來說,中藥口服液制備中應用液膜分離技術可以使得藥液過濾掉很多雜質成分而保留下精華,并且所分離藥液細化程度較高,這樣所制備而成的中藥口服液能夠使得病人服用后達到較為理想的治療效果。因而這就使得液膜分離技術日益廣泛地應用到各大藥企中藥口服液制備中去。
醫藥化工行業中液膜分離技術應用除去以上四個方面外,其在金屬提取方面也有著較為廣泛的應用。從筆者研究來看,以往在金屬提取中大多采用吸附、離子交換、溶劑萃取或者是離子浮選等方法。以溶劑萃取方法為例,其應用在金屬提取中不但需要花費較高的成本,并且其提取效果也不太理想。而液膜分離技術的出現則迅速被應用到金屬提取工作中去,比如最先采用該技術到金屬生產中的是美國埃克森公司;而我國在這幾年也緊追步伐,例如利用液膜分離技術進行金的提取等。隨著研究不斷深入,目前液膜分離技術應用在金屬提取方面較新的方向在于貴金屬以及稀土元素之中,并且根據相關報道表明獲取不俗的成績。
總而言之,液膜分離技術相比于其他類型的分離技術具有著更為高效且分離分析能力強等優點,這就使其引起了眾多行業的重視。也正是憑借著液膜分離技術所具有的獨特優點使其被廣泛地應用在醫藥化工行業生產之中,并且經過實踐證明取得了不錯的成績。但不可否認的是,醫藥化工行業中液膜分離技術應用上還是暴露出一些缺陷,這就在一定程度上影響到生產工作開展以及產品質量,對此就要求醫藥化工行業科研人員在充分結合自身生產實際情況下,深入研究并改進液膜分離技術,從而為促使更好地應用及提升產品質量打下堅實基礎。
[1] 張牡丹,張麗娟,劉關,等.液膜分離技術及其應用研究進展[J].化學世界,2015,56(8):506-512.
Application of Liquid Membrane Separation Technology in Pharmaceutical Chemical Industry
Zhou Xi-wen
TQ028.8
A
1003–6490(2017)09–0187–01
2017–07–07
周錫文(1979—),男,江蘇連云港人,助理工程師,主要研究方向為新藥合成。