生物發(fā)酵制藥工業(yè)的膜技術分析

摘 要：生物發(fā)酵制造工業(yè)中，膜技術表現(xiàn)出了安全、高效的特征。膜技術不會產(chǎn)生污染，廣泛應用到生物發(fā)酵制造的過程中，提供反滲透、微濾的技術方法。生物發(fā)酵制造工業(yè)，比較注重綠色化、節(jié)能化，積極采用膜技術，輔助降低工業(yè)制造的成本。本文主要探討生物發(fā)酵制藥工業(yè)中膜技術的幾點內(nèi)容。

關鍵詞：生物發(fā)酵；制藥工業(yè)；膜技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.002

膜技術在生物發(fā)酵制藥工業(yè)中，運用過程非常簡單，不會產(chǎn)生相變、污染等問題，能夠在常溫的環(huán)境下，實現(xiàn)連續(xù)的制藥操作。生物發(fā)酵制藥工業(yè)在現(xiàn)代醫(yī)學事業(yè)中，發(fā)展迅速，推進了膜技術的發(fā)展，大量臨床醫(yī)療中，同樣會采用膜技術，體現(xiàn)了膜技術在生物發(fā)酵制藥工業(yè)中的精細化、專業(yè)性特征，為生物發(fā)酵制藥工業(yè)，提供了基礎保護。

1 膜技術在生物發(fā)酵制藥工業(yè)中的應用

生物發(fā)酵制藥工業(yè)中，常見的產(chǎn)物有：黃霉素、恩拉菌素、那西肽、泰妙菌素等，整個發(fā)酵的過程，可以分為好養(yǎng)與厭氧兩個部分，整個制藥過程中，涉及到微生物轉(zhuǎn)化、微生物代謝、微生物酶發(fā)酵以及微生物菌體發(fā)酵等。生物發(fā)酵制藥的過程中，積極采用膜技術，規(guī)范制藥的流程，例舉幾點典型的應用，如下：

1.1 分離

生物發(fā)酵制藥工業(yè)中，發(fā)酵培養(yǎng)基中的成分種類非常多，發(fā)酵期間，微生物會表達出大量的產(chǎn)物，各類產(chǎn)物的差異明顯，導致發(fā)酵的過程中，混入了雜質(zhì)，無法保障目標產(chǎn)物的規(guī)范性，直接增加了生物發(fā)酵制藥的分離難度，進而降低了目標產(chǎn)物的有效性[1]。針對此類問題，提出膜技術的應用，膜技術在生物發(fā)酵制藥的過程中，提供了過濾的作用，采用一級微濾，或者選擇一級超濾的方法，過濾掉混合在目標產(chǎn)物中的雜質(zhì)分子。膜技術過濾后，就要再次實行二級超濾，過濾期間，不斷的加入定量的水，構成透濾的環(huán)境，經(jīng)過濾后，提高目標成分的在發(fā)酵液中的濃度。生物發(fā)酵制藥過程中，膜技術經(jīng)過了多次分離，在初級階段，實行了處理，后期為了保證生物發(fā)酵制藥的有效性，還要實行層析、萃取等操作方法，確保生物發(fā)酵制藥的產(chǎn)物濃度，能夠達到規(guī)范的標準。

1.2 過濾

膜技術在生物發(fā)酵制藥工業(yè)中的過濾作用，主要體現(xiàn)在中藥產(chǎn)物的生產(chǎn)過程內(nèi)。本文以重要生產(chǎn)為例，分析膜技術的過濾應用。生物發(fā)酵制藥的目標是中藥，實際中藥的化學成分極其復雜，中藥制造的過程中，除了目標產(chǎn)物以外，還存在有機酸、無機鹽、氨基酸等多種化合物類型的雜質(zhì)，同時還混入了淀粉、多糖等類型的物質(zhì)，大直徑的分子，會形成纖維素以及膠體，導致中藥生產(chǎn)的效果不達標。在中藥生產(chǎn)的過程中，采用膜技術，充分發(fā)揮膜技術的過濾作用，過濾掉無用的物質(zhì)，保留目標產(chǎn)物[2]。膜技術不會引起污染，保障了中藥的質(zhì)量。例如：中藥類的生物發(fā)酵制藥中，采用超濾膜，根據(jù)中藥分子的直徑，過濾混入的雜質(zhì)。

1.3 純度控制

生物發(fā)酵制藥工業(yè)，屬于現(xiàn)代生物技術，從醫(yī)藥市場的角度分析，生物發(fā)酵制藥的純度，面臨著一定程度的壓力，由此膜技術應用到了純度控制方面。膜技術在控制生物發(fā)酵制藥純度時，提供了安全、無污染的環(huán)境，而且膜技術的操作簡單，能耗與成本均比較低，保證了制藥工業(yè)的優(yōu)質(zhì)性[3]。生物發(fā)酵制藥時，涉及到轉(zhuǎn)基因、抗體克隆等工藝，越復雜的工藝，純度控制的難度越大，利用膜技術，控制生物制劑的精度、純度。我國生物發(fā)酵制藥工業(yè)中，膜技術可以取代很多傳統(tǒng)的技術，直接把控制藥目標產(chǎn)物的純度。

1.4 環(huán)境控制

環(huán)境是生物發(fā)酵制藥工業(yè)中，重點控制的因素。生物發(fā)酵制藥工藝，關系到人們的健康，在發(fā)酵制藥期間，必須注重環(huán)境的清潔控制。膜技術在生物發(fā)酵制藥的環(huán)境控制方面，專門應用到廢物治理上，一來保障生物發(fā)酵制藥流程的綠色化，二來維護周圍的環(huán)境，生物發(fā)酵制藥的廢棄物，經(jīng)膜技術處理后，達到環(huán)保指標后，才能排放到環(huán)境中。例如：生物發(fā)酵制藥的透析段，采用了膜技術，凈化、過濾后，透析水達到了飲用水的標準，實現(xiàn)了回收再利用，預防再次污染。

2 生物發(fā)酵制藥工業(yè)中膜技術的應用案例

生物發(fā)酵制藥工業(yè)中，制藥廢水的危害作用大，本文以制藥廢水的凈化為案例，分析膜技術的應用。

某制藥企業(yè)，生物發(fā)酵制藥后產(chǎn)生的廢水量非常大，為了預防環(huán)境污染，做到回收再利用，在中試裝置中，選用了膜技術[4]。中試裝置包括高位水箱、平衡水箱、MBR、風機、抽吸泵，膜組件安裝在了MBR結構內(nèi)，用于處理制藥廢水。

該制藥企業(yè)中，膜技術在生物發(fā)酵制藥廢水方面，應用效果如：（1）生物發(fā)酵制藥的污泥濃度較高時，膜技術的處理效益不會降低，氨氮、COD的去除率均很高；（2）高污泥濃度的環(huán)境中，沒有出現(xiàn)賭膜、損壞的問題，濾膜的質(zhì)量高，污泥的清洗狀態(tài)正常；（3）膜技術對生物發(fā)酵制藥廢水的環(huán)境沒有要求，不論是兼氧性，還是好養(yǎng)性，都可以發(fā)揮膜技術的吸附與凈化作用，完善了污泥處理的過程。

該企業(yè)的生物發(fā)酵制藥工藝中，為了提高膜技術在廢水處理中的效益，在處理過程中，設計了連續(xù)監(jiān)測，觀察膜技術的處理效益。膜技術處理生物發(fā)酵制藥的廢水時，運行時間以內(nèi)，廢水的濃度，有明顯的抑制作用，大約20天的處理時間內(nèi)，廢水濃度無持續(xù)增長的情況，生物發(fā)酵制藥的廢水產(chǎn)生與膜技術的消耗，達到了動態(tài)平衡的狀態(tài)，適當?shù)母淖兡ぜ夹g的設計，可以實現(xiàn)節(jié)能降耗，在很大程度上，提升了廢水的凈化效率。

3 結束語

生物發(fā)酵制藥工業(yè)，通過微生物培養(yǎng)出了新的產(chǎn)物，應用到醫(yī)療事業(yè)中。發(fā)酵制藥的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)初級代謝產(chǎn)物、次級代謝產(chǎn)物等，落實膜技術的應用，為生物發(fā)酵制藥工業(yè)，提供完善、清潔的環(huán)境，保障生物發(fā)酵制藥的可靠性、綠色化，進而體現(xiàn)出膜技術在生物發(fā)酵制藥工業(yè)中的實踐價值和應用優(yōu)勢。

參考文獻：

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[2]蔣林煜.新一代高效膜濃縮技術——微管膜[J].中國實用醫(yī)藥，2013（14）：25-27.

[3]徐作武，呂賽蓮.膜分離技術在制藥工業(yè)中的應用[J].生物技術世界，2013（10）：82.

[4]彭俊文，朱曉偉.膜分離技術在制藥中的應用[J].中國實用醫(yī)藥，2017（06）：191-193.

作者簡介：郭建勇（1981-），男，山東汶上人，大專，工程師，車間副主任，主要從事生物發(fā)酵液后處理生產(chǎn)管理，對發(fā)酵液中各物質(zhì)的分離和環(huán)保處理有一定研究。