制药工程中的制药分离技术

吴培炎

摘要：1998年，制药工程正式出现在教育部专业目录上，在近20年的发展中，制药工程在化学合成制药技术上取得较明显的突破。药品中如何最大限度提取生物活性物质，同时不失安全性及绿色理念一直是制药工程追求的技术。近年来，众多新型分离技术非但提高了萃取率，有着方便快捷的便利，还达到了国家所要求的绿色生产理念，具有很大的潜力。通过分离技术的优化使人们制作更高效的药物，用来有效缓解或预防疾病，这离人们健康化生活的追求又近一步。无论是固液分离技术、双水相分离技术或超临界流体萃取技术，都需要提高企业生产管理人员对以上技术的熟练运用，跟进制药行业中前沿技术的发展。本文通过介绍固液分离、双水相分离技术及超临界流体萃取技术，为制药行业的专业人士提供更具权威性、针对性、价值性和实用性的内容，为提升中国制药业整体水平和加强制药行业的技术交流贡献力量。

关键词：制药工程;分离萃取;技术

制药工程研究的对象不是一般的化学药品，而是用于人体并且可以诊断、治疗、预防或缓解疾病作用的化学类药物，同时研究内容也包括化学药物的寻找与设计，对先导化合物结构修饰，对现有化学药物生产工艺过程，产品质量控制以及生产工艺改进的研究等。随着生物产业的迅速发展及化工技术的改良，从古老的中药煎熬法转至现今的固液分离等技术的发明，推动着制药专业在近年的飞速进步，在制药工程环节中，分离萃取的流程是至关重要的一环，在此过程中利用现代生物技术提取药理中的活性成分，实现技术的多样与巧妙以达到分离萃取的目的。

1固液萃取技术介绍

1.1操作步骤

近年来，国家对药品监管力度不断增强，对药品成分的纯度的数据要求不断提高，为此企业利用固液分离设备高效纯化药品。固液分离顾名思义即分离固体与溶液，利用制作澄清或半流体的液体制剂如酊剂、煎膏剂来提取药物中具有药理活性的溶液，获取高浓度的具有生物活性的药物成分。除此之外，工业在进行固液分离时可能采用升高温度以增大萃取效果，后还可能进行低温浓缩，使得药效作用更好地被人体吸收。

1.2存在的优缺点

固液分离的最大特点即经济效益明显，在进行分离所运用的液体制剂大多为水，可有效减少了分离环节的资金投入，实现绿色生产，符合现高科技生物技术的环保理念。其次在面对合成分子结构复杂的药物时，可大大减少人工时间，它利用物质相的密度区别做到分离技术，操作难度显著较少。而在固液分离中常经过粉碎机增大药品与溶剂的接触面积，做到加强萃取的效果。在此过程中粉碎过细容易发生堵塞、缠绕等弊病，阻碍萃取效果。

2双水相分离技术介绍

2.1操作步骤

根据药品与萃取剂的分配系数的差异进行分离的原理，采用浊点法绘制药物及液剂的双水相图。将离心管放置于实验台上，加入所要分离的药物，以粉碎形式呈现，继加溶剂如水，在高速磁力搅拌下充分混合，静置一段时间后分离上下相即达到目的。在保证药物及液剂的憎水基团类型与数量不同的情况下，影响其分离效果主要是由于药物的憎水程度，可广泛应用于酶制剂、蛋白质及其它活性成分的分离过程，相对以往的中药煎煮法，存在药物损失量大，分相时间长，提取纯度低下，人工操作繁琐等缺点，但利用此技术阻止不同相之间进行渗透，对药品的活性影响较少，且存在很强的操作性，具有很好的应用潜力。

2.2 特点

实现双水相分离技术需保证萃取剂的合理性，在进行药物提纯过程中活性物质的质量很大程度上取决于萃取剂使用的正确与否。当正确的萃取剂遇于药物时，会发挥其高效性的功能，将萃取速度和有效率提升使药物的使用效果达到最大化。而它的优点是作用条件温和，有机溶剂残留率小，各种参数可以按照比例放大而部引起生物活性变性。

3超临界流体萃取技术介绍

3.1操作步骤

超临界流体具有介于气体和液体之间性质。由于液体和气体之间没有界面，因此不存在表面张力。因此，通过改变压力和温度（临界温度以上），超临界流体可以调整为更像气体或更像液体。在相同温度下，溶解度一般随超临界流体密度上升而增加。二氧化碳能以固体、液体或气体形式存在。二氧化碳的临界温度约为31℃，高于此温度，该化合物将保持气态流体状态。只要释放压力，就可将该溶剂除去。即使存在残留溶剂，二氧化碳也是很安全的天然成分，存在与大气、体内和食品中。水也可以用作超临界流体（SCF），但其临界温度非常高，因此，一般情形下使用不方便。任何气體温度超过该物质的临界点，即使压力再高也不会液化。这种以流体形式存在的气体有某些特殊性质。它可以像气体一样很容易穿过固体物质，也可像液体溶剂那样溶解各种组分。因此，这种萃取方法对一些特定组分进行分级萃取具有很大潜力。

3.2特点

在中医制药过程中，完成中药的活性成分提取却不失各组分的协同作用是所追求的完美效果。超临界二氧化碳萃取并非如固液分离般追求完整度，而是将某一种活性成分从混合物中剥离出来，因此在萃取中药中，可大大提高中药的药性，这与中药的高效性理念完全吻合。其次，在普通煎服法的分离技术中，除煎服时间长，利用率低等缺点，还较易忽略新的活性物质，但在超临界二氧化碳萃取中可较好解决这一问题，通过选取某中药的根部或叶进行针对性的筛选，对发现高效纯化药品起到很好的辅助作用。

结语

制药工程是以原来的化学制药专业和药物化学专业为基础发展而来，主要有研究生产工艺的高效及绿色性和寻找及设计化学药物的工作内容。结合制药工程的设立和演变过程，制药工程主要是研究化学类药物寻找、设计、合成以及生产工程过程的控制理论、技术和方法的学科。制药工程是依靠化工科学技术发展而发展起来的，与化工技术密不可分。在分离萃取过程中，固液萃取技术利用固液分离设备高效纯化药品。利用物质相的区别做到分离技术，操作难度显著较少，对工人技术要求的门槛降低;双水相分离技术在保证药物及液剂的憎水基团类型与数量不同的情况下，针对憎水程度的差异来阻止不同相之间进行渗透，对药品的活性影响较少;超临界流体萃取技术通过调节压力，溶解度进行调节，对一些特定组分进行分级萃取具有很大优势。以上三者无论是在分离原理还是分离效果都具有很强的作用，且各有优势。制药行业作为一个与人们健康息息相关的特殊行业，更应从设计的源头上保证制药生产的安全可靠，在积累前人的制药分离经验时也通过不断积累、丰富自身知识，而这恰恰是实现这一目标的前提。

参考文献

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[2]张景双.制药分离工程发展现状[J].化工管理，2014（12）：137.