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我国中药分离的耦合工艺有新突破
[ 时间:2012-06-04 点击:1267 ]


重要现代进程的推进使得传统分离方法面临挑战,要想提高目前医药行业的产品选择性和过程优化的目的,就需要专注于中药药效物质分离,或者多种工艺的耦合。而耦合工艺成为我国医药行业一个崭新的研究领域。

一、膜耦合工艺   

这种工艺是将膜分离工艺与别的工艺有机配合,使各单元充分发挥优势的过程。这种工艺的过程形式主要有膜反应器、膜蒸馏工艺、渗透蒸发工艺及亲和膜工艺等;新膜工艺有膜萃取工艺、膜蒸馏工艺、亲和膜工艺等。   

1膜分离与反应的耦合,其目的是部分或全部地移出反应产物,提高反应选择性和平衡转化率,或移去对反应有毒性作用的组分,保持较高的反应速度;

2膜分离过程与别的分离方法的耦合,可提高目的产物的分离选择性系数并简化工艺流程。分为分离膜反应器和膜作为独立的分离单元与反应祸联;催化膜反应器。   

这种工艺可以大限度的提高反应转化率,提高反应选择性,可省去全部或部分产物分离和未反应物的循环过程,简化工艺流程。

二、超临界流体耦合工艺   

这种工艺有效推动了分离纯化、材料制备、化学反应等领域的工艺进步。这种技只有和别的化工过程配合,才能达到先进、高效、节能的效果。

1与膜分离工艺的耦合:近年来,有人采用国产超临界CO2萃取装置与平板超滤器联合处理质量分数为10%14%的银杏黄酮粗品,结果得到黄酮质量分数大于30%,内酯为6%8%的产品。经高效液相色谱仪、原子吸收仪及微生物检验等测试,产品中的烷基酚、重金属、农药残留、细菌等指标均能达到国际质量标准。   

2与纳滤耦合。纳滤是一种压力驱动的膜分离过程,它可以在压力变化不大、恒温和不改变分离物的热力学相态的情况下达到理想的分离效果。将超临界萃取与纳滤配合,可以首先选择合适条件增大萃取能力,然后选择合适的纳滤膜,选择性地透过需要的萃取组分,使分离效率得到提高。   

3超临界流体萃取结晶耦合工艺:该工艺可改变超临界流体萃取多元混合系中物质成分在有机溶剂与超临界流体中的溶解特性,使溶质结晶析出;同时还可利用结晶器表面对不同物质的吸附、阻滞、积聚性能差异,使析出的溶质成分形成类似于层析效果的有序梯度结晶分布,实现一次性多种物质的有效分离,获得高纯度产品。   

我国有研究人员采用系统观察法考察了超临界CO2萃取结晶分离对穿心莲内酯晶体形态、纯度、结晶量的影响,发现随压力的升高其晶体形态变细、变短,纯度提高,结晶量增加,认为该耦合工艺为开发高纯度中药活性成分提供了一条捷径。   

此外,由于中草药成分复杂,同一味药中的各化学成分的极性、沸点、相对分子质量、溶解度等特性各有不同,因而对于不同的目标产品需要采取多种提取分离手段,超临界流体工艺与多种分离手段的耦合也应运而生。如超临界流体工艺耦合分子蒸馏可使姜辣素收率明显提高,超临界流体工艺耦合离子对试剂可使麻黄碱提取率显著提高,超临界流体工艺耦合重结晶可大大降低青篙素成本等。   

三、结晶耦合工艺   

这种工艺也是近几年异军突起的一项新研究工艺;

1减压精馏-熔融结晶耦合工艺:精馏是分离有机混合物常用的方法之一,但当相对挥发度很小时,精馏过程需要的理论塔板数会急剧增加。熔融结晶作为近年广受国际关注的新兴工艺,具有较高的分离因子,但其收率、传质速度及相的可分性往往受到限制。将上述两种方法有机地配合在一起,可用来分离易结晶、熔点差大、沸点接近的物质。   

2鳌形包结-结晶耦合工艺:我国学者采用此项工艺,以反式-1,2-二苯基一1,2-苊二醇为鳌形主体分子,选择性地识别蒿本挥发油中的肉豆A醚,并使之以包结物晶体形式析出,产物化学纯度接近100%,产率为4.5%。表明此法分离挥发油化学组分具有选择性高、速度快、方法简便等优点。

值得一提的是,以上这些研究大多还都只是实验阶段,相信随着科学工艺的进步,会有更多新技术涌现,耦合工艺必将在中药及别的生物制药工业中发挥重大作用。 

 

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