制藥工程中的制藥分離技術(shù)

吳培炎

摘要：1998年，制藥工程正式出現(xiàn)在教育部專業(yè)目錄上，在近20年的發(fā)展中，制藥工程在化學(xué)合成制藥技術(shù)上取得較明顯的突破。藥品中如何最大限度提取生物活性物質(zhì)，同時不失安全性及綠色理念一直是制藥工程追求的技術(shù)。近年來，眾多新型分離技術(shù)非但提高了萃取率，有著方便快捷的便利，還達(dá)到了國家所要求的綠色生產(chǎn)理念，具有很大的潛力。通過分離技術(shù)的優(yōu)化使人們制作更高效的藥物，用來有效緩解或預(yù)防疾病，這離人們健康化生活的追求又近一步。無論是固液分離技術(shù)、雙水相分離技術(shù)或超臨界流體萃取技術(shù)，都需要提高企業(yè)生產(chǎn)管理人員對以上技術(shù)的熟練運用，跟進(jìn)制藥行業(yè)中前沿技術(shù)的發(fā)展。本文通過介紹固液分離、雙水相分離技術(shù)及超臨界流體萃取技術(shù)，為制藥行業(yè)的專業(yè)人士提供更具權(quán)威性、針對性、價值性和實用性的內(nèi)容，為提升中國制藥業(yè)整體水平和加強(qiáng)制藥行業(yè)的技術(shù)交流貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：制藥工程;分離萃取;技術(shù)

制藥工程研究的對象不是一般的化學(xué)藥品，而是用于人體并且可以診斷、治療、預(yù)防或緩解疾病作用的化學(xué)類藥物，同時研究內(nèi)容也包括化學(xué)藥物的尋找與設(shè)計，對先導(dǎo)化合物結(jié)構(gòu)修飾，對現(xiàn)有化學(xué)藥物生產(chǎn)工藝過程，產(chǎn)品質(zhì)量控制以及生產(chǎn)工藝改進(jìn)的研究等。隨著生物產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展及化工技術(shù)的改良，從古老的中藥煎熬法轉(zhuǎn)至現(xiàn)今的固液分離等技術(shù)的發(fā)明，推動著制藥專業(yè)在近年的飛速進(jìn)步，在制藥工程環(huán)節(jié)中，分離萃取的流程是至關(guān)重要的一環(huán)，在此過程中利用現(xiàn)代生物技術(shù)提取藥理中的活性成分，實現(xiàn)技術(shù)的多樣與巧妙以達(dá)到分離萃取的目的。

1固液萃取技術(shù)介紹

1.1操作步驟

近年來，國家對藥品監(jiān)管力度不斷增強(qiáng)，對藥品成分的純度的數(shù)據(jù)要求不斷提高，為此企業(yè)利用固液分離設(shè)備高效純化藥品。固液分離顧名思義即分離固體與溶液，利用制作澄清或半流體的液體制劑如酊劑、煎膏劑來提取藥物中具有藥理活性的溶液，獲取高濃度的具有生物活性的藥物成分。除此之外，工業(yè)在進(jìn)行固液分離時可能采用升高溫度以增大萃取效果，后還可能進(jìn)行低溫濃縮，使得藥效作用更好地被人體吸收。

1.2存在的優(yōu)缺點

固液分離的最大特點即經(jīng)濟(jì)效益明顯，在進(jìn)行分離所運用的液體制劑大多為水，可有效減少了分離環(huán)節(jié)的資金投入，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)，符合現(xiàn)高科技生物技術(shù)的環(huán)保理念。其次在面對合成分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的藥物時，可大大減少人工時間，它利用物質(zhì)相的密度區(qū)別做到分離技術(shù)，操作難度顯著較少。而在固液分離中常經(jīng)過粉碎機(jī)增大藥品與溶劑的接觸面積，做到加強(qiáng)萃取的效果。在此過程中粉碎過細(xì)容易發(fā)生堵塞、纏繞等弊病，阻礙萃取效果。

2雙水相分離技術(shù)介紹

2.1操作步驟

根據(jù)藥品與萃取劑的分配系數(shù)的差異進(jìn)行分離的原理，采用濁點法繪制藥物及液劑的雙水相圖。將離心管放置于實驗臺上，加入所要分離的藥物，以粉碎形式呈現(xiàn)，繼加溶劑如水，在高速磁力攪拌下充分混合，靜置一段時間后分離上下相即達(dá)到目的。在保證藥物及液劑的憎水基團(tuán)類型與數(shù)量不同的情況下，影響其分離效果主要是由于藥物的憎水程度，可廣泛應(yīng)用于酶制劑、蛋白質(zhì)及其它活性成分的分離過程，相對以往的中藥煎煮法，存在藥物損失量大，分相時間長，提取純度低下，人工操作繁瑣等缺點，但利用此技術(shù)阻止不同相之間進(jìn)行滲透，對藥品的活性影響較少，且存在很強(qiáng)的操作性，具有很好的應(yīng)用潛力。

2.2 特點

實現(xiàn)雙水相分離技術(shù)需保證萃取劑的合理性，在進(jìn)行藥物提純過程中活性物質(zhì)的質(zhì)量很大程度上取決于萃取劑使用的正確與否。當(dāng)正確的萃取劑遇于藥物時，會發(fā)揮其高效性的功能，將萃取速度和有效率提升使藥物的使用效果達(dá)到最大化。而它的優(yōu)點是作用條件溫和，有機(jī)溶劑殘留率小，各種參數(shù)可以按照比例放大而部引起生物活性變性。

3超臨界流體萃取技術(shù)介紹

3.1操作步驟

超臨界流體具有介于氣體和液體之間性質(zhì)。由于液體和氣體之間沒有界面，因此不存在表面張力。因此，通過改變壓力和溫度（臨界溫度以上），超臨界流體可以調(diào)整為更像氣體或更像液體。在相同溫度下，溶解度一般隨超臨界流體密度上升而增加。二氧化碳能以固體、液體或氣體形式存在。二氧化碳的臨界溫度約為31℃，高于此溫度，該化合物將保持氣態(tài)流體狀態(tài)。只要釋放壓力，就可將該溶劑除去。即使存在殘留溶劑，二氧化碳也是很安全的天然成分，存在與大氣、體內(nèi)和食品中。水也可以用作超臨界流體（SCF），但其臨界溫度非常高，因此，一般情形下使用不方便。任何氣體溫度超過該物質(zhì)的臨界點，即使壓力再高也不會液化。這種以流體形式存在的氣體有某些特殊性質(zhì)。它可以像氣體一樣很容易穿過固體物質(zhì)，也可像液體溶劑那樣溶解各種組分。因此，這種萃取方法對一些特定組分進(jìn)行分級萃取具有很大潛力。

3.2特點

在中醫(yī)制藥過程中，完成中藥的活性成分提取卻不失各組分的協(xié)同作用是所追求的完美效果。超臨界二氧化碳萃取并非如固液分離般追求完整度，而是將某一種活性成分從混合物中剝離出來，因此在萃取中藥中，可大大提高中藥的藥性，這與中藥的高效性理念完全吻合。其次，在普通煎服法的分離技術(shù)中，除煎服時間長，利用率低等缺點，還較易忽略新的活性物質(zhì)，但在超臨界二氧化碳萃取中可較好解決這一問題，通過選取某中藥的根部或葉進(jìn)行針對性的篩選，對發(fā)現(xiàn)高效純化藥品起到很好的輔助作用。

結(jié)語

制藥工程是以原來的化學(xué)制藥專業(yè)和藥物化學(xué)專業(yè)為基礎(chǔ)發(fā)展而來，主要有研究生產(chǎn)工藝的高效及綠色性和尋找及設(shè)計化學(xué)藥物的工作內(nèi)容。結(jié)合制藥工程的設(shè)立和演變過程，制藥工程主要是研究化學(xué)類藥物尋找、設(shè)計、合成以及生產(chǎn)工程過程的控制理論、技術(shù)和方法的學(xué)科。制藥工程是依靠化工科學(xué)技術(shù)發(fā)展而發(fā)展起來的，與化工技術(shù)密不可分。在分離萃取過程中，固液萃取技術(shù)利用固液分離設(shè)備高效純化藥品。利用物質(zhì)相的區(qū)別做到分離技術(shù)，操作難度顯著較少，對工人技術(shù)要求的門檻降低;雙水相分離技術(shù)在保證藥物及液劑的憎水基團(tuán)類型與數(shù)量不同的情況下，針對憎水程度的差異來阻止不同相之間進(jìn)行滲透，對藥品的活性影響較少;超臨界流體萃取技術(shù)通過調(diào)節(jié)壓力，溶解度進(jìn)行調(diào)節(jié)，對一些特定組分進(jìn)行分級萃取具有很大優(yōu)勢。以上三者無論是在分離原理還是分離效果都具有很強(qiáng)的作用，且各有優(yōu)勢。制藥行業(yè)作為一個與人們健康息息相關(guān)的特殊行業(yè)，更應(yīng)從設(shè)計的源頭上保證制藥生產(chǎn)的安全可靠，在積累前人的制藥分離經(jīng)驗時也通過不斷積累、豐富自身知識，而這恰恰是實現(xiàn)這一目標(biāo)的前提。

參考文獻(xiàn)

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