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制药工程中制药分离技术分析

2018-10-21关庆超

科技信息·中旬刊 2018年9期
关键词:制药工程

关庆超

摘要:随着科学技术的快速发展,当前各行各业都取得了较快的进步,这也对社会经济带来了较大的影响、特别是制药工程方面,由于制药技术的水平的不断提升,为了进一步提高药剂的高纯度,在当前制药工程中制药分离技术应用十分广泛。文中从制药工程分离技术的概述入手,并进一步对制药工程制药分离技术进行了具体的阐述。

关键词:制药工程;制药分离技术;萃取分析;流体萃取

由于制药工程涉及到的学科较多,其主要以生物制药、中药制药和化学制药为主,在具体制药过程中,需要通过生产原材料及进行制药分离,即通过药物成分混合,并对混合物进行分离提纯,这是制药过程中的两个阶段,两者相辅相成,具有不可或缺性。在制药分离过程中,通棕对待分离物系中存在的有效活效成分和共存杂质,通过分离其在物理和化学性质上的区别。可以说制药分离环节在制药工业产品产业化中发挥着极为重要的作用。因此为了提高制药分离的纯度,需要采用适宜的分离方法、设备和能量投入方式,以此来促使制药分离技术达到较高的水平。

一、制药工程概述

制药工程具体包括化学制药、中药制药和生物制药,在具体制药过程中,由于药物纯度、杂质含量与药效和毒副作用价格等具有直接的关系,因此不管是化学制药、中药制药还是生物制药,具体的制药过程都需要经过原料药的生产和制剂生产两个阶段。在原料药生产过程中,需要通过化学合成、微生物发酵或是酶催化反应、提取等从基本原料中获取含有目标药物成分的混合物。然后通过分离技术将反应产物或是中草药粗品中药物成分进行分离纯化,使其形成具有较高纯度和与药品标准相符合的原料药。在当前制药工程中,常用到的分离技术主要以固液萃取、超临界流体萃取、反胶团萃取、双水相萃取和沉析等为主。在具体制药分离过程中,需要针对分离物质的有效活性成分和共存杂货来对其物理和化学等性质上的区别进行分离,整个分离过程中具有复杂性,但分离环节是医药产品实现产业化的重要途径,因此制药分离技术在整个医药行业中具有十分重要的作用。

二、制药工程中的制药分离技术

(一)反胶团萃取分离技术

反胶团萃取是上世纪七十年代即出现的一种生物分离技术,其主要是通过对液-液有机溶剂的萃取,因此其自身具有较强的独特性,相较于其他萃取方式,反胶团萃取分离技术具有明显的特征。通常用于蛋白质生物活性物质的分离,这主要是由于蛋白质类生物活性物质在有机相中难以溶解或是在有机相中发生不可逆变性,因此可以实现有效的分离。但当前反胶团萃取分离技术还处于发展阶段,在使用过程中还需要不断完善。

(二)固液萃取分离技术

由于可溶性物质能够在相应的溶剂当中很容易被溶解,所以,固液萃取就是抓住了这个特点,该技术的诞生,是在固定物料将可溶性物质分离形成的。通常在制药当中经常会使用到。水是溶剂当中普遍存在的,一般在固液萃取中经常用到,如,煎中药、泡茶等。可以说,固液萃取技术有着很强的使用性,更在不同的行业领域当中被充分的运用,如,提取食物油、草藥制剂等。固液萃取在整个过程当中非常的复杂,在原材料的处理方面需要特别的注意,需要粉碎相应的原材料,然后让其转化为薄片状,或者是小颗粒。然后在特定的溶剂当中加入粉碎的原材料,以溶质溶于溶剂原理,从不溶性固体原料当中,将有用成分进行分离,并且将其储存到对应的溶剂当中。这种分离技术由于不溶性的固体原料的存在,往往存在一定的传质阻力。但是,通过固体原料的粉碎效果,使得固体原料中的有用成分与相应的溶剂之间的接触面增大,有效地提升萃取速率。当然,在粉碎固体原料的过程中,应该避免过分粉碎而形成粉尘,容易导致在萃取的过程中出现滞液量的产生,从而直接影响固液萃取质量和效果。进行固液萃取的过程中,选取容易应该遵循一定的原则,应该以溶质的溶解度作为选取的依据,选取溶解度较大的溶剂,便于有效地节省溶剂用量。要选取与溶剂的沸点差比较大的溶剂,以便溶剂回收利用。同时,应该注重选取的溶质在溶剂的扩散阻力较小,便于溶质扩散。选取的溶剂应该廉价易得,没有毒性,腐蚀性较小。

(三)超临界流体萃取技术

在应用超临界流体萃取技术过程中,其主要是在温度较低的情况下进行,通过运用加压装置来将气体转化为液体,在温度升高的情况下增加液体的面积。由于超临界流体是基于物质在一定的临界温度和临界压力下物质形态会转化为不同的形态。因此在超临界流体萃取技术中,物质的临界温度和临界压力是关键所在。一旦物质处于气体和液体之间的状态下时,其属于流体形态,这种情况下可以作为溶剂来进行萃取和分离。在针对于天然产物提取时通常会应用到超临界萃取方法,而且由于二氧化碳在临界环境中具有安全、无毒、不燃烧等特点,因此一般会以二氧化碳作为萃取剂。在超临界状态下二氧化碳会选择性的溶解,其对低分子、低混点和亲指性等成分具有较好的溶解性。但对于一些化全物或是分子量较多的化合物进行萃取过程中,当利用二氧化碳作为溶剂时则无法有效溶解。因此在萃取一些分子量较大或是极性基团较多的中草药成分时,则需要选择其他溶剂,以此来达到较好的溶解效果。

(四)双水相萃取技术

双水相萃取技术是根据高聚物的分子具有空间阻碍的特性,使得溶质与溶剂之间不会发生相应的渗透,无法形成相应的均一相,从而达到相应的分离目的。双水相萃取技术是属于雙高聚物双水相体系,只要两种聚合物的憎水程度存在一定的差异,而且较容易发生二相现象,从而达到相应的分离效果。而且在实际应用过程中,当憎水程度越大时,所产生的分离效果越好。

(五)沉析

在制药工程中,沉析也作为制药分离技术中的一种,在具体应用沉析技术过程中需要使用到沉析剂,利其其来提取生化物质或降低杂质在溶液中的溶解度,从而形成无定型固体沉淀。在沉析技术中,主要是利用各种物质的结构差异性来对溶液中的某些物质进行改变,以此来改变有效成分的溶解度。

三、结束语:

在制药工程中,制药分离技术是其中非常关键的一个环节,通过有效的掌握具体的制药分离技术,并选择相适应的分离设备,可以有效的将混合物中的物质有效成分进行分离。由于制药分离技术具有较多的方式方法,因此在具体制药分离实施过程中,需要对提取药物成分目标进行确定,并基于物质的特性来采用相应的分离技术,以此来获取物料中的有效成分。可以说制药分离技术是制药工程中较为重要的一个环节,通过对其进行有效掌握,可以实现制药产品的规模化和产业化生产。

参考文献:

[1]李连清. 制药工程中的制药分离技术[J]. 宇航材料工艺. 2016(06).

[2]陈光进. 新型制药工程中的制药分离技术研究进展[J]. 材料保护. 2016(10).

[3]邹盛欧. 新的制药工程中的制药分离技术在化学工业中的应用[J]. 化学工程师. 2017(05).

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