制藥工程中制藥分離技術發展

孫玉敏

摘 要：社會和經濟發展對于高新技術的依賴程度在不斷增加，制藥化工領域越來越多地用到制藥分離技術，以此來提高自身制藥產品的純度和質量。本文結合制藥化工技術的發展以及相關制藥分離的步驟和制藥分離技術在制藥領域方面的應用進行分析，以供參考。

關鍵詞：制藥分離技術；制藥化工；高新技術；實際應用

1. 制藥分離過程的重要性及一般步驟

1.1 制藥分離過程的重要性

制藥分離過程在制藥化學工程中具有重要意義。所謂制藥分離，指的是從發酵液或者相關的酶反應液中分離出相應的制藥產品。一般來說，制藥產品指的是借助相應的制藥化工技術，從一些雜質較高的發酵液中分離出一定的制藥產品，以此來獲得更高純度的制藥產品。在分離制藥產品的過程中，必須借助相應的制藥化工技術才能夠得到符合質量和要求的制藥產品。由此可見，制藥化工技術是制藥化工工業化的重要方式。部分產物原料的分離過程往往存在一定難度，這是由于相應原料液的含量較低導致的，其分離技術的要求與實際的制藥產品質量間的差距過大不利于分離出高質量的制藥產品，所以為了更好地提高制藥產業的經濟效益，需要注重開發出新的分離工藝和技術。

1.2 制藥分離過程的一般步驟

第一，對發酵液或酶反應液進行預處理，然后對其原料液進行分離，在產物原料液的過濾過程中，需要做好過濾和離心操作。同時為了減少相關過濾介質的阻力，需要有針對性的采用制藥分離技術進行操作，以達到改善產物含量的效果。

第二，進一步分離。這一步驟是為了提高制藥產品的含量，所采用的分離方法往往包括吸附、分離等方式，借助相應的活性產品來吸收一定的雜質，以此來提高制藥產品的純度。比如在進行 ATP 產品合成中，可以借助顆粒活性炭來作為吸附劑，提高制藥產品的純度。

第三，高度分離。這一步驟中使用分離技術對制藥產品的要求較高，同時需要做好相應的技術應用，一般來說，可以采用一定的層析和電泳等方式，以此來達到提高制藥產品純度的效果。

第四。精制。精制這一分離技術往往是先進行結晶析出，然后進行干燥。比如在 ATP 合成時，可以借助離子來交換樹脂，并進行濃縮，然后采用五氧化二磷干燥器進行減壓干燥，最終會得到一定的 ATP成品。

2. 制藥分離技術的應用特點

2.1 在常溫下進行

制藥分離技術在實際的分離過程中，造成的有效成分損失較少，所以特別適用于熱敏性物質，在抗生素等醫藥、果汁、酶、蛋白的分離與濃縮中具有較好的分離應用效果。

2.2 無相態變化

應用制藥分離技術能夠保持原有的制藥產品特性，所產生的能耗較低，而且整個費用僅占蒸發濃縮或冷凍濃縮的 1/3 ～ 1/8，能夠有效降低成本。

2.3 無化學變化

制藥分離技術是典型的物理分離過程，整個分離過程不需要使用到化學試劑和添加劑，不會造成制藥產品的污染。

2.4 選擇性好

在制藥產品分離過程中，能夠在分子級進行物質分離，所以能夠有效提高分離的質量和效果，具有優秀的性能。

2.5 適應性強

制藥分離技術的處理范圍廣泛，一般來說，可以進行連續的分離操作，也能夠間隙進行，分離工藝簡單，操作較為方便，能夠有效實現自動化操作。

3.制藥工程中制藥分離技術發展現狀

3.1纖維制藥分離技術

fiber-SPME裝置是由一個內置分離纖維的針頭和一個外部支架集合體構成的。含有熔融二氧化硅的可伸縮制藥分離纖維（1或2 cm）目前可以在市場上買到。當纖維被插入到樣品中，目標分析物從樣品基質中分離，進入涂布在纖維的外表面的固定相，直至達到平衡。與有填充柱的傳統固相分離相比，該方法可以將所有的樣品制備步驟整合在一起。fiber-SPME通過在GC中的熱吸附作用與GC或GC-MS聯用，已經成功地應用于檢測多種氣體、液體及固體樣品內的揮發性和半揮發性有機化合物。fiber-SPME也可以連接HPLC和LC-MS來分析不適合GC的弱揮發性或熱不穩定化合物，SPME/HPLC接口配備了一個微量的溶劑室用于溶劑解吸。市售的自動進樣器，如PAL、MPS-2、TriPlus、和Concept 96，可以實現fiber-SPME的自動化。該系統通過簡單編程編可以執行稀釋、攪拌和提取等多種樣品制備步驟，從而降低檢測時間、加快采樣處理量以及提高可重復性。

3.2批量平衡微分離技術

其他幾種靜態批量平衡制藥分離的差別在于提取設備的結構，如涂層位于攪拌棒或薄制藥上。攪拌棒吸附分離（SBSE）是一個新的樣品制備技術，克服了纖維制藥分離的有限容量的缺點。現在市售的磁性PDMS涂層攪拌棒，如Twister？攪拌棒，類似于SPME，但是有較厚的涂層（0.3～1.0 mm），使相容量是纖維制藥分離的50～250倍，但SBSE需要手動處理，自動化程度低。SBSE/GC-MS法檢測已經發展到檢測血液、尿液和組織樣品的基本藥物，用于法醫毒理學中的常規藥物篩選。最近，一個高度敏感的分析方法利用SBSE可以測定人尿樣品中的微量酚類外源性雌激素。此外，SBSE與HPLC-UV聯合使用可用于檢測血漿樣品中卡馬西平、苯妥英及苯巴比妥的含量。

雖然的制藥分離方法的靈敏度可以通過增加分離相的體積而提高，但是單純增加吸附層的厚度將需要更長的平衡時間，因為分離率通過涂層厚度來控制。最近開發的薄制藥制藥分離（TFME）可以增加物質的分離速率和制藥分離的敏感性。PDMS制藥的薄層表面積大，比其他的制藥分離的裝置（如纖維和攪拌棒）提取相容量大，分離率高。

3.3管內制藥分離技術

管內制藥分離（In-tube SPME）使用一個毛細管柱，具有小型化，自動化，高通量的特點，可以即時與分析儀器聯用以減少溶劑消耗。不同于fiber-SPME，In-tube SPME通常使用很短的內壁涂層為熔融石英的毛細管。根據填充類型的不同，纖維填充，吸附劑填充和桿型整料柱被開發出來以提高提取效率和增加特異性。纖維填充柱由裝有纖維的剛性棒狀雜環聚合物組成，吸附劑填充和桿型整料柱具備一個附有分離相的微型液相毛細管柱。在In-tubeSPME方法中，分析物被吸收或吸附到填充纖維和吸附劑的外表面上。In-tube SPME操作系統可以分類為溢流分離系統和吸入/噴射分離系統，第一種系統中溶液是朝一個方向上連續地通過一個提取的毛細管柱，第二種系統中樣品溶液被毛細管柱被反復吸入和分配。分析物可以隨流動相或靜態解吸溶劑解吸，與GC，LC或CE聯用進行分析。

3.4 其他新型SPME技術

目前更多新型的圖層及裝置已經被研應用于醫學制藥檢測。聚吡咯和聚噻吩涂層纖維已被用于分離血液中治療多重耐藥性金黃色葡萄球菌的抗生素和血漿中抗腎上腺素藥物。睪酮印跡SPME纖維被用于選擇性分離在尿液樣本中合成代謝類固醇。最近，有制藥相容性的In-tube SPME聯合HPLC-熒光檢測方法被用于血漿樣品中干擾素α的治療監測。

4.結束語

總之，制藥分離技術對于制藥和制藥醫學的樣品制備是有良好的發展前景，特別是考慮到制藥分離的獨特功能，使得未來研究變得生機勃勃。由于智能材料的發展、新型集成高通量采樣設備及方法的研究，制藥分離的潛在應用范圍有望擴大。

參考文獻：

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