陶瓷膜在中药水提液制备中的应用

摘 要：现代膜分离技术正是利用膜孔径大小特征将物质进行分离，膜分离产物可以是单一成分，也可以是某一分子量区段的多种成分。大多数膜分离过程中物质不发生相变，分离系数较大，操作温度可在常温，所以膜分离过程具有节能、高效等特点，它是对传统化学分离方法的一次革命，被国际上认为是21世纪最有发展前途的一项重大高新技术。

关键词：无机陶瓷膜 膜污染

一、陶瓷膜在中药制备中的应用价值

中药是我国的传统医药，天然药材资源达8000种左右，中药制剂形式达数十种之多。在20世纪90年代初期，全国有中药工业企业约900家，总产值接近150亿元，出口创汇约4亿美元。由于提取工艺的相对落后，中药制剂的质量同国外（日本，韩国）相比还有一定的差距，使得我国的同类产品在国际和国内竞争中处于不利地位。如何运用现代科学技术，研制、开发和生产现代中药，成为期待解决的重大科技技术问题。

中药的化学成分复杂，常含有无机盐、生物碱、氨基酸、有机酸、酮类、皂苷和萜类化合物及蛋白质，多糖等，分子质量从几十到几百万。中药的有效成分分子质量一般在1000Da以下，因此中药加工的中心任务是除去提取液中的大分子杂质和有效成分的浓缩。提取液中的大分子杂质如果胶分子质量为150kDa~300kDa，多糖分子质量为200 kDa ~500 kDa，蛋白质分子质量为5 kDa ~50 kDa，可溶性淀粉分子质量为50 kDa，不溶性淀粉分子质量为500 kDa。传统的除去方法是醇沉工艺，通过加入乙醇而除去大分子杂质，这一过程存在乙醇的回收和损失问题，导致处理成本高，同时中药有效成分损失也比较大。综上所述，由于植物类中药成分的多元化，为从中药及其复方中获取尽可能完整的“天然组合化学库”，适宜的分离技术应使被分离产物具有某一分子量区段的多种成分（有效成分或有效部位），而摒弃植物细胞壁物质等此类大分子无效成分。现代膜分离技术正是利用膜孔径大小特征将物质进行分离，膜分离产物可以是单一成分，也可以是某一分子量区段的多种成分。大多数膜分离过程中物质不发生相变，分离系数较大，操作温度可在常温，所以膜分离过程具有节能、高效等特点，它是对传统化学分离方法的一次革命，被国际上认为是21世纪最有发展前途的一项重大高新技术。而膜家族的重要组成部分无机陶瓷膜，因其构成基质为ZrO2或Al2O3 等无机材料及其特殊的结构特征，而具有如下的优点：

1、高温，适用于处理高温、高粘度流体。

2、机械强度高，具良好的耐磨、耐冲刷性能，可以高压反冲使膜再生。

3、化学稳定性好，耐酸碱、抗微生物降解。

4、使用寿命长一般可用3～5年，甚至8～10年。

这些优点，与有机高分子膜相比较，使它在许多方面有着潜在的应用优势，尤其适合于中药煎煮液的精制。其中孔径为0.2μm的微滤膜可用于除去药液中的微粒、胶团等悬浮物，而孔径为0.1、0.05μm及更小的超滤膜则可用于不同分子量成分的分级处理。目前国内绝大多数中药厂家以水煎煮为基本提取工艺，因而无机陶瓷膜分离技术在我国中药行业具有普遍的适用性。

二、陶瓷膜在中药制备中的阻碍

1、膜的污染问题是阻碍超滤技术由实验室研究走向工业应用阶段的最大障碍。在中药制剂的超滤过程中，若药液预处理效果不佳时，膜面易污染，膜孔堵塞，使渗透通量即生产率下降，甚至不能正常工作，生产效率降低，成本上升，导致膜的使用寿命缩短。

2、膜组件的选择方法尚未建立起来，膜过滤操作参数尚需优化。影响膜过滤效果的因素很多，包括膜组件的选择，工艺参数的确定及超滤器使用后的清洗方法等。因此适用于中药体系超滤用的超滤设备及操作工艺，有待进一步研究。

3、中草药成分复杂，特别是许多复方制剂，有效成分还未完全清楚，因此广泛应用膜过虑技术制备中草药制剂还需深入研究。

4、由于膜过滤技术应用于中药制剂领域的历史较短，多数研究尚处在实验室或初期开发阶段，因而对膜过滤技术在中药制剂中的应用缺乏系统深入地研究，加之改革现有产品的传统工艺，需要药理和临床研究的配合，这也影响了膜过滤技术推广应用的速度。

三、结论

近十年膜微滤技术在我国中药领域的应用与研究的热潮已经形成。不仅如此，由于膜分离的优势，其它膜技术，如超滤、反渗透以及纳滤技术等，在中药制备中也早已有研究与应用，随着对医药产品质量要求的不断提高，中药的现代化生产以及降低生产成本等需要，膜技术优势愈来愈明显，将取代传统的低效的技术。

参考文献：

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