制藥工程中的制藥分離技術

吳培炎

摘要：1998年，制藥工程正式出現在教育部專業目錄上，在近20年的發展中，制藥工程在化學合成制藥技術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，同時不失安全性及綠色理念一直是制藥工程追求的技術。近年來，眾多新型分離技術非但提高了萃取率，有著方便快捷的便利，還達到了國家所要求的綠色生產理念，具有很大的潛力。通過分離技術的優化使人們制作更高效的藥物，用來有效緩解或預防疾病，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、雙水相分離技術或超臨界流體萃取技術，都需要提高企業生產管理人員對以上技術的熟練運用，跟進制藥行業中前沿技術的發展。本文通過介紹固液分離、雙水相分離技術及超臨界流體萃取技術，為制藥行業的專業人士提供更具權威性、針對性、價值性和實用性的內容，為提升中國制藥業整體水平和加強制藥行業的技術交流貢獻力量。

關鍵詞：制藥工程;分離萃取;技術

制藥工程研究的對象不是一般的化學藥品，而是用于人體并且可以診斷、治療、預防或緩解疾病作用的化學類藥物，同時研究內容也包括化學藥物的尋找與設計，對先導化合物結構修飾，對現有化學藥物生產工藝過程，產品質量控制以及生產工藝改進的研究等。隨著生物產業的迅速發展及化工技術的改良，從古老的中藥煎熬法轉至現今的固液分離等技術的發明，推動著制藥專業在近年的飛速進步，在制藥工程環節中，分離萃取的流程是至關重要的一環，在此過程中利用現代生物技術提取藥理中的活性成分，實現技術的多樣與巧妙以達到分離萃取的目的。

1固液萃取技術介紹

1.1操作步驟

近年來，國家對藥品監管力度不斷增強，對藥品成分的純度的數據要求不斷提高，為此企業利用固液分離設備高效純化藥品。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，工業在進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存在的優缺點

固液分離的最大特點即經濟效益明顯，在進行分離所運用的液體制劑大多為水，可有效減少了分離環節的資金投入，實現綠色生產，符合現高科技生物技術的環保理念。其次在面對合成分子結構復雜的藥物時，可大大減少人工時間，它利用物質相的密度區別做到分離技術，操作難度顯著較少。而在固液分離中常經過粉碎機增大藥品與溶劑的接觸面積，做到加強萃取的效果。在此過程中粉碎過細容易發生堵塞、纏繞等弊病，阻礙萃取效果。

2雙水相分離技術介紹

2.1操作步驟

根據藥品與萃取劑的分配系數的差異進行分離的原理，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，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到目的。在保證藥物及液劑的憎水基團類型與數量不同的情況下，影響其分離效果主要是由于藥物的憎水程度，可廣泛應用于酶制劑、蛋白質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，但利用此技術阻止不同相之間進行滲透，對藥品的活性影響較少，且存在很強的操作性，具有很好的應用潛力。

2.2 特點

實現雙水相分離技術需保證萃取劑的合理性，在進行藥物提純過程中活性物質的質量很大程度上取決于萃取劑使用的正確與否。當正確的萃取劑遇于藥物時，會發揮其高效性的功能，將萃取速度和有效率提升使藥物的使用效果達到最大化。而它的優點是作用條件溫和，有機溶劑殘留率小，各種參數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。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流體狀態。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。它可以像氣體一樣很容易穿過固體物質，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行分級萃取具有很大潛力。

3.2特點

在中醫制藥過程中，完成中藥的活性成分提取卻不失各組分的協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，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行針對性的篩選，對發現高效純化藥品起到很好的輔助作用。

結語

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

參考文獻

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