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面向中药工业新型疏散历程的特种膜质料与装备设计、集成及应用

2019-07-10 08:49:35 admin 380

 人类社会的生长历程是以质料为主要标记的。《学术引领系列?国家科学头脑库?未来10年中国学科生长战略:质料科学》指出:质料科学已经成为现代科学手艺赖以生长与深化的实质性环节,对科学手艺的生长起着基础和先导作用;一类新质料的泛起还可以发动一个工业领域的降生。历程工业对资源、能源的太过消耗和对情形的污染已经成为制约人类社会可一连生长的瓶颈问题,而化学工程一直是实现物质高效转化和能量有用使用的主要手段,进入21世纪,化学工程的目的已转化为:依托性能优越、情形友好和功效齐全的新型结构功效质料生长新的历程工业手艺,形成新的工艺流程和集成手艺,以抵达高效、低耗、无污染的目的。膜手艺以先进疏散质料为载体,可在温顺、低本钱条件下实现物质分子水平的疏散,特殊适合现代工业对节能、低品位原质料再使用和消除情形污染的需要,已成为解决今众人类面临的能源、水资源、情形等领域重大问题的共性要害手艺。膜质料与装备应用于中药工业可显著提升生产效率。通太过析膜质料与手艺在外洋医药工业和海内中医药工业的应用概况,面向中药工业应用历程的工业升级与绿色生长,提出将质料化学工程理论与要领引入中医药领域,开展具有自主知识产权的原创研究,构建以膜疏散手艺为焦点的新型疏散历程、疏散流程及其专属装备,实现中药生产历程的节能减排。通过叙述20年来本课题组在中药及其复方水提液系统、油水混淆系统等重大系统疏散历程工业化基础研究探索与工程化应用实践,为建设以特种膜手艺为焦点的中药新型疏散历程的设计、集成与应用提供理论基础与应用树模。


质料是人类用来制造机械、构件、器件和其他产品的物质。人类社会的生长历程是以质料为主要标记的。2011年中国政府宣布的增进经济转型的七大战略性新兴工业中就包括新质料,而其他6项中的4——新能源、节能环保、新能源汽车、新一代信息手艺,也都与质料亲近相关。《学术引领系列?国家科学头脑库?未来10年中国学科生长战略:质料科学》指出[1]:“毋庸置疑,质料科学已经成为现代科学手艺赖以生长与深化的实质性环节,对科学手艺的生长起着基础和先导作用”。质料科学理论的每一次跨越都会增进质料手艺、质料工程的刷新,一种要害质料手艺的突破可以推动其他若干科学手艺领域的生长,一类新质料的泛起还可以发动一个工业领域的降生。

历程工业给人类带来了富厚的物质基础,但其对资源、能源的太过消耗和对情形的污染也已经成为制约人类社会可一连生长的瓶颈问题,而化学工程一直是实现物质高效转化和能量有用使用的主要手段;Чこ淘20世纪履历了“单位操作”和“转达原理和反应工程”2个阶段,进入21世纪,化学工程的目的已转化为[2]:依托性能优越、情形友好和功效齐全的新型结构功效质料生长新的历程工业手艺,形成新的工艺流程和集成手艺,以抵达高效、低耗、无污染的目的。

膜手艺是典范的以质料为基础的历程工程单位手艺,膜的制备属于质料学科,膜的应用涉及历程工业。2010年出台的《国务院关于加速培育和生长战略性新兴工业的决议》将高性能膜质料列入战略性新兴工业。2012年科技部宣布了《高性能膜质料科技生长“十二五”专项妄想》,提出“十二五”时代膜质料的生长目的,即实现58种要害膜质料国产化,建成膜生产线36条,到2015年形成千亿元工业。

1  膜质料与手艺在中医药行业的应用概况

千百年来,以水煎服为主的中药汤剂,是中医临床用药的主要方法,充分显示了自中药水提液中获取药效物质的清静性与有用性。中药水提液是立异药物研究的主要载体,通过对中药水提液的高效疏散获得小剂量中央体是创造药物研究的要害环节,而中药膜手艺以水为基本溶剂,可保存中医古板用药的优势和特色。研究批注[3],微滤(microfiltration,MF)手艺可部分取代古板的乙醇沉淀工艺,MF-超滤(ultrafiltratio,UF)等双膜法集成工艺可实现中药水提液中有用部位的富集,如《中国药典》2015年版纪录的宫血宁胶囊的生产工艺,即通过MF手艺实现有用部分的富集?杉,膜疏散及其集成手艺有望成为立异药物研究的共性要害疏散手艺。

现在,海内外绝大大都中药生产厂家仍以由水煎煮而成的中药水提液作为生产历程的基本物料,接纳膜质料与装备可以在不改变古板生产流程的基础上实现生产历程的有用控制,接纳MF-UF-纳滤(nanofiltration,NF)等膜集成工艺举行中药提取物生产的某企业车间见图1。膜质料与装备的工程化应用还可显著提升生产效率,如某企业比照了水提醇沉工艺与膜滤工艺的生产流程,统一产品单位生产周期可由712 d缩短为0.52.0 d,能耗降低10%25%,资源使用率提高15%50%,劳动生产率提高30%70%。

膜疏散装备

1.1  膜质料与手艺在外洋医药工业的应用现状剖析

膜手艺是当今疏散科学中*主要的新型疏散手艺之一,但在外洋医药工业的应用现状未见系统报道。以NF手艺为例,凭证SCI数据显示,在19942011年,有68个国家揭晓了2 195篇与NF膜手艺相关的文献[4];美国的论文揭晓数目*多,有428篇,排名前10的国家中有5个来自“七国集团”,而只有2个是新兴国家。美国研究NF膜手艺的学科集中在工程、高分子科学、情形科学和生态学、水资源、化学、质料科学等领域。中国、美国和日本共占全球NF膜手艺专利总量的78%,在水处理和疏散手艺方面具有强盛的手艺优势[5]。在20072017年,有1 902篇关于NF研究的文献在Science Direct上揭晓。在近5年中,关于有机溶剂纳滤,制药和生物应用,膜历程的设计、经济学核算的文献揭晓数目显著增添[6]。由此看出,全球膜手艺的基础性研究正逐渐受到关注。敌手艺的应用源自于基础研究水平的包管,从统计数据可以看出,美国等蓬勃国家对NF膜手艺研究学科漫衍普遍,科技效果转化能力强。

膜疏散手艺也是*有远景的清洁水生产手艺之一[7-9],如膜手艺有用并普遍用于去除油脂。外洋膜手艺制造商致力于开发新型膜手艺并实现工业化应用。如位于阿德莱德的烧结金属过滤器制造商Advanced Material SolutionsAMS)已做生意业化推出了一种使用钛膜的过滤系统。钛的强度使得膜不受盐或化学物质(如氯)的影响,可以通过调理筛选出特定的质料。美国陶瓷制造商Coors Tek近年推出了2种新型工业陶瓷膜过滤手艺,专门用于水溶液中微粒、超滤分子和颗粒。

在现有膜手艺的基础上,外洋膜手艺研究领域一直实现要害手艺突破。如膜生物反应器(MBR)工艺接纳古板的活性污泥工艺和膜过滤,在镌汰有机物质、悬浮固体和病原体方面提供更高的处理效率。中药生产工艺历程需要使用大宗的乙醇及其他有机溶剂,如丙酮、异丙醇、甲醇、醋酸乙酯等,因而制药历程爆发的废水、废气中经常保存低浓度有机物(volatile organic compounds, VOCs)而引起污染问题,接纳分子筛膜手艺可以有用对上述废液、废气举行接纳使用[10],这关于镌汰VOCs对人和动物的危害具有主要意义。

外洋膜手艺工程化应用是基于科学领域的研究和商业生长的需要[11-12]。1960年,洛布(Loeb)和索里拉金(Sourirajan)研制出第一张高通量和高脱盐率的醋酸纤维素反渗透膜,膜疏散手艺自此进入了装置研制阶段;1967年,DuPont公司研制乐成了以尼龙-66为主要组分的中空纤维反渗透膜组件。上述20世纪60年月在膜疏散方面的2项突破标记着膜手艺真正实现了工业化。现在已经成熟和一直研发出来的MFUF、反渗透(RO)、NF、电渗析(ED)、气体疏散(GS)、渗透汽化(PV)、无机膜等手艺逐渐实现装备与工艺历程优化,并随着信息手艺的应用和盘算流体力学的生长逐渐倾向于与工程有关的重大流动举行模拟,进而实现高选择性与高渗透性相统一的高效疏散。

2012年全球膜产品销售额已凌驾120亿美元,并以每年8%10%的增添率扩大,其中,用于制水和污水处理的MFUFRO占膜疏散手艺市场总额的40%左右。日本的汉方药在国际中药市场中所占份额凌驾80%,其主要缘故原由之一是日本早在20世纪80年月将膜手艺乐成应用于中药生产。如在20世纪80年月,日本在黄连解毒汤粉针剂的生产中就可以超滤去除相对分子质量大于50 000的杂质;其规模*大的汉方制剂生产企业津村顺天堂也接纳UF手艺去除提取液中的高分子杂质,由此可将葛根汤片的剂量由每付18片镌汰至4片,其产品完全切合团结国WHO关于古板药物“清静、有用、稳固、经济”的原则,深受市场接待。

由此可见,通过高性能膜质料的研制与装备的应用,膜手艺在外洋医药工业的作用逐渐展现,为高效、清洁地使用能源和资源生产医药产品提供了可能。

1.2  膜质料与手艺在我国中医药工业的应用现状剖析

10年来,质料科学的快速生长及情形友好战略的实验使膜手艺步入了新阶段,膜手艺在我国中药行业的应用也起源实现工业化,云南白药、扬子江海陵药业、敖东药业等一批大中型中医药企业在中药疏散、纯化等流程接纳膜疏散手艺取得了主要效果。

凭证南京中医药大学图书馆情报中央检索数据显示,在19702017年,以“膜手艺(过滤、微滤、超滤、纳滤、反渗透)”“中药”“中医”“资源使用”为要害词揭晓的中文文献共有1 760篇,主要应用于中药复方注射液的UF工艺研究,如芪红脉通注射剂、热毒宁注射液、活血通络注射液等UF工艺优化;中药(含复方)水提液的除杂工艺研究,如黄芪颗粒的陶瓷膜微滤手艺精制、银黄方口服液的超滤和纳滤组合式膜疏散精制、黄芪等4种药材提取液的无机陶瓷膜精制等。少量文献报道UFNF等膜手艺应用于总黄酮、多糖等部位的疏散以及膜浓缩手艺用于复方制剂水提液的浓缩工艺研究。然而,上述研究大多处于实验室工艺筛选和优化阶段。20世纪90年月,徐南平院士[13]率先将陶瓷膜微滤手艺引入我国中药制药历程,取代古板的醇沉工艺,显著提升了生产效率和产品质量。现在,膜手艺在中医药行业中的规;τ弥饕逑衷2个方面:中药制药生产历程、中药制药历程包管。在中药制药生产历程领域,可接纳MFUFRONF等手艺用于中药提取液精制与浓缩,膜工艺与大孔树脂工艺的较量剖析见表1。在中药制药历程包管领域,RO手艺已作为制药用水生产要害手艺列入《中国药典》,如“RO+一连电除盐系统(EDI)”手艺已在制药企业获得大规模推广应用。

膜疏散装备

随着中药现代化历程的深入开展,膜疏散手艺的战略转型升级作用日益彰显,越来越多的研究者实验将膜手艺应用于制药历程的各个环节。在工业化大生产中,湖南康麓生物、云南天士力帝泊洱等企业接纳渗透汽化手艺接纳乙醇;在膜质料与装备的研发中,笔者项目组也实验接纳UF手艺和渗透汽化手艺用于中药挥发油疏散富集[14]、接纳膜乳化术制备新型纳米乳剂[15]、接纳MBR手艺和分子筛手艺处理中药废水/[16]等。上述研究为中药特种膜质料的研发与膜装备的创造提供了辽阔的远景[17-19]。


为进一步相识膜手艺在我国中药企业中的应用情形,对来自25个省市的73家中药制药企业举行了问卷调研。调研效果显示,从膜手艺的认知与使用情形来看,现在,膜手艺知识的普及度已经凌驾80%,并且已经有凌驾50%的客户在生产中应用了膜手艺,客户关于国产化膜手艺应用于新产品开发是大力支持的,可是由于政策壁垒、本钱高的缘故原由,有靠近70%的客户关于膜手艺的普及体现担心。怎样准确找到政策切入口,高效兼容中药工艺开发与应用成为了膜行业在中药领域生长的要害点。在已使用膜举行中药生产的相关企业中,所用的大多为UFUFRO膜手艺,而NF膜占少少部分。其中,大部分企业所使用的为入口膜,普遍对国产膜信心缺乏。

由此可见,膜手艺由于“节能、降耗、减排”等特征,特殊适用于解决中药工业中面临的生产效率低、能耗大、污染高等共性问题。但现在,运行本钱较高仍成为制约膜手艺在中药工业推广应用的制约因素。怎样依据中药生产特征及应用需求开发专用膜产品是解决膜手艺应用问题的要害,也是中药工业绿色生产的主要手段之一。

2  面向中药工业应用历程的特种膜质料与装备设计集成战略

疏散手艺是中药生产历程的共性要害手艺,也是决议中药工业医药资源使用率及生产工艺能耗的要害环节之一,其高效与否直接关系着中药生产水平。201611月,国家工信部、国家发改委、国家科技部、商务部、国家卫生计生委和国家食物药品监视治理总局团结宣布了《医药工业生长妄想指南》,重点安排了“十三五”时代医药工业的生长目的,旨在加速医药工业由大变强的转变,并提出:“推动绿色刷新升级作为‘十三五’时期医药工业的主要使命之一;要提升行业清洁生产水平,建设绿色工厂和绿色园区,提升全行业‘情形、职业康健和清静’(EHS)治理水平”。

膜质料是膜疏散手艺的要害。在国际上,膜质料的应用开提倡步较早,手艺较为成熟,已实现多种膜质料的系统化大规模生产及工程应用。我国膜质料的研究与开提倡步较晚,主要膜质料恒久依赖入口。笔者项目组在20年来的基础研究与应用开发中亦发明,由于中药水提液组成极其重大,与膜系统的兼容性是困扰膜手艺推广应用的主要问题之一。中药特种疏散膜(针对特殊“中药溶液情形”[20]而设计,能够在高温、溶剂和化学反应等苛刻情形下实现物质疏散的薄膜质料)的缺失,使得膜手艺应用多年来仍然停留在以“试错法”为主的中药提取液澄清、除杂、除热源等低效疏散,远未施展其奇异的手艺性和经济性优势,高效拆分、超滤疏散、膜蒸馏、催化反应等高性能疏散的应用鲜见报道。

面向中药工业应用历程的工业升级与绿色生长,笔者项目组提出:将质料化学工程理论与要领引入中医药领域,开展具有自主知识产权的原创研究,构建以膜疏散手艺为焦点的新型疏散历程、疏散流程及其专属装备,实现中药生产历程的节能减排。质料化学工程是质料科学和化学工程的交织学科,要实现用化学工程的原理指导“做”质料和“用”质料,焦点在于建设质料结构、性能(应用)与制备(生产)三者的关系。质料化学工程强调依托新质料(如新型疏散质料、新型催化质料等)生长新的化工手艺和理论,特殊是新的历程工程手艺形成新的流程工艺和集成手艺,以抵达高效率、低能耗和情形友好的目的。

膜手艺应用实践证实,膜历程的转达特征调控与强化是高性能膜设计的要害和依据,也是膜运行本钱控制的焦点和依据。针对中药系统应用历程中保存的问题,笔者项目组率先提出“中药溶液情形”学术头脑,并通过现代疏散理论推导,从218种中药单、复方获得的数万膜疏散工艺参数组成的数据库中,筛选出可客观反应中药水提液膜疏散历程的理化参数集,建设与疏散性能相吻合的“中药溶液情形”评价系统;旨在剖析膜滤历程的动态转变,建设剖析中药药效物质膜疏散历程共性纪律的研究要领,以准确、易测的“中药溶液情形”参数动态评判膜传质历程,解决膜污染、膜润湿等运行历程中保存的共性要害手艺问题,针对性举行中药特种膜质料设计与装备选择性组装,实现中药物料膜疏散历程的“量文体衣”。

面向中药行业新型疏散历程的特种膜质料与装备设计、集成研究,笔者项目组提出:应围绕科学问题的阐释和要害手艺的突破,建设基于应用历程的膜质料的设计理论与要领,研究思绪见图2;⊙芯恐卦谄饰鲋幸┒嘧榉址肿咏峁褂肽ぶ柿衔⒔峁沟南嗷プ饔没,诠释膜质料微结构与疏散性能的构效关系。应用历程研究应基于化学工程基来源理和流场特征的膜成套装备设计与制造手艺,以及膜法组合工艺与现有中药生产工艺的耦合集成手艺。通过上述研究,实现手艺集成与装备创造,建立切合中药特点的情形友好生产线,实现中药工业生产中制剂前处理“提取、精制、浓缩”等环节的高效、环保、稳固与智能控制。

膜疏散装备

3  面向中药行业应用历程的特种膜疏散质料与装备应用实践

膜疏散及其集成手艺的焦点是膜的性能,膜性能又与膜质料的性子亲近相关。笔者项目组自1997年以来,以中药经典复方、临床有用验方为实验系统,围绕其水提液的高效疏散与有用性、清静性评价,一直实验将质料化学工程理论与要领引入中医药领域,开展具有自主知识产权的原创研究,构建以膜疏散手艺为焦点的绿色疏散手艺及其专属装备。

3.1  中药复方水提液为前体化学组成的立异药物研究模式形成与应用

“中药溶液情形”研究中需要解决的焦点问题是面向中药重大系统的特种膜质料微结构与疏散性能的构效关系。

中药水提液因素极其重大,除了生物碱、黄酮、有机酸、苷类等小分子有用身特殊还含有淀粉、果胶、卵白质、多糖等高分子物质,其相对分子质量从几十到几百万。其中待疏散物质的膜透过效率主要受两方面的影响:(1)膜孔径的机械筛除作用,主要与待疏散物质的相对分子质量、体积和几何形态有关;(2)膜与待疏散物质间的相互作用,主要与膜及待疏散物质的电性有关。而上述两方面的作用都与待疏散物质的结构参数有很大关系。中药水提液中因素的物理性子和化学性子,如溶液黏度、浓度、离子强度、电解质因素、粒子或溶质巨细、分子结构、形态、疏散状态、外貌张力等直接影响到与之接触的膜的外貌性子,同时溶液性子的转变还会改变其中所含待疏散的颗;虼蠓肿尤苤实男宰,进而造成了膜与溶剂、颗粒溶质等之间的作用爆发转变,从而影响或改变膜的疏散性能。

上述问题的实质是膜质料作为先进质料,一个鲜明特点是具有介观标准的结构(MFUFNF等膜质料孔径处于微米至纳米之间),从而展现出违反通例的物质运动特征[21]。质料化学工程研究批注[2],古板的化学工程以宏观流体为工具,用宏观流体的热力学基础物性数据和模子实现了化学工程模拟,进而推动了历程的放大和强化;可是随着先进质料的应用,需要对古板的热力学要领和转达理论举行延拓,才华深入熟悉纳米标准下游体的微结构和介观标准下界面处的流体转达行为。笔者项目组以经典复方黄连解毒汤为模子药物,该方由黄连、黄柏、黄芩和栀子4味中药组成,主要药效因素包括生物碱、黄酮、环烯醚萜、苷类等类因素,关于中药药效因素具有一定代表性,研究发明[22-25]:(1)膜过滤历程,小分子药效物质的透过行为受到膜外貌吸赞许溶液中共性高分子物质的配相助用,其作用强度与高分子物质的种类、浓度亲近相关;(2)盘算机仿真手艺剖析批注,卵白质、淀粉、果胶等共性高分子物质与小檗碱、巴马汀、黄芩苷、栀子苷等小分子物质共存时的“溶液结构”具有显著差别,且与膜外貌作用差别较大。上述实验效果在宏观上体现为:(1)中药水溶液中共性高分子物质(卵白质、多糖、果胶等)是中药膜历程的主要污染物质;(2)经典的化学工程中的传质模子与中药系统不兼容,无法准确展望一定截留相对分子质量的膜与中药因素之间的透过率。

在“中药溶液情形”评价系统建设的基础上,笔者项目组起源建设以膜疏散为焦点的新型中药精制手艺,对古板“水醇法”形成突破,逐步形成新型疏散历程、疏散流程与工艺:凭证差别物料“中药溶液情形”所具有的相对分子质量漫衍特征,可选择一定孔径的MF/UF膜,替换水提醇沉工艺除去高分子杂质以对中药举行精制,并系统开展了膜适用性、膜装备选型、膜工艺历程优化等工业化要害环节的研究。针对膜污染、运行本钱高等严重制约膜手艺在中药生产历程中大规模推广应用的瓶颈问题,建设手艺应用[3,26]:构建面向中药的“膜历程优化”系列共性要害手艺——基于溶液情形优化机制的物料预处理手艺;中药膜污染预告、防治手艺;“超声-膜疏散”耦合手艺;立异节能高效膜组件制备,从膜历程前、中、后3环节入手,通过系统集成立异,实现高通量和高疏散因子的统一,为膜手艺用于中药生产提供可靠包管。

在上述基础研究的基础上,还举行了以下应用实践:(1)凭证国家中药新药注册手艺规范,将产品指标(主要指标因素与得膏率、HPLC特征图谱、主要药效学指标等)与古板水醇精制法举行较量,并系统评估产品的临床清静性、有用性。(2)将膜疏散与树脂吸附平疏散手艺集成,形成中药精制的一种基本要领。所得产品纯度高(有用部位或指标因素质量分数70%左右)、临床服用量。ǖ酶嗦6%左右),便于制成现代给药剂型。将该手艺用于中药新药“糖渴清”和“银香颗粒”的研制,并已划分获得新药临床批件与新药证书。其中,“银香颗粒”经由IIIII期各232例、437例的临床清静性与有用性(随机双盲、阳性药、平行比照、多中央临床研究总结)的评价。

3.2  新型膜疏散质料装备设计与集成的应用实践

基于“中药溶液情形”的疏散手艺应用系统的形成与应用,建设以膜手艺为焦点的中药“清洁生产”应用流程,实现节能减排。

笔者项目组使用膜筛分机制精制中药水提液,以“MF-UF-NF”一体化膜手艺建设新型中药提取疏散“固液疏散、纯化、浓缩”流程,并创造“一体化特种膜装备”,形成了以膜集成手艺为焦点的中药“清洁生产”应用流程,实现中药提取疏散的高效、环保与智能控制。引入历程剖析手艺(process analytical technology,PAT),以密度、pH、温度等物理化学参数评判生产历程物料的一致性,如劲酒集团中药提取生产线,以0.05 μm Al2O3陶瓷膜处理中药,以1×1045×104有机膜截留处理多糖、总黄酮等因素,以NF浓缩处理提取液,生产周期由12d缩短为2 d,能耗降低10%,资源使用率提高15%,劳动生产率提高30%,其在线检测点384个、质量控制点1 800个,实现中药物料提取疏散历程的节能减排。

建设中药挥发油膜富集流程与装置,替换溶剂萃取法,解决水蒸气蒸馏工艺收油率低、情形污染问题。凭证挥发油在水中形成颗粒的“中药溶液情形”特征,使用膜疏散手艺截留细小油粒,从通例水蒸气提取挥发油生产工艺所爆发的“油水混淆”废水中接纳挥发油[27-30]:(1)以12个科50种常用中药及其含油水体为实验样本,系统考察膜种类、油水混淆系统理化性子、操作工况和操作情形对油水疏散历程的影响,建设了油水疏散历程工艺参数数据库和数学模子,乐成研制了膜富集挥发油装置。(2)通过系统研究挥发油对膜的污染机制与防治要领,研制出专用膜洗濯剂,建设了膜富集挥发油应用流程与集成手艺。该研究乐成替换“挥发油溶剂萃取法”,解决工业生产中水蒸气蒸馏工艺收油率低、情形污染问题,属海内外首创的基于膜疏散手艺的中药挥发油工业生产模式。(3)接纳水蒸气渗透膜手艺系统收罗了27种中药消融态挥发油,收油率生产周期由12 h缩短为6 h,收油率提高50%,从而为设计创造中药挥发油整体、无损、快速疏散的特种疏散膜涤讪基础。

3.3  膜手艺在中药资源循环使用中的应用实践

近年来,随着中药资源循环经济模式的建设,笔者项目组接纳膜疏散及其集成手艺对中药脉络宁注射液生产历程爆发的放弃物举行资源化使用[31-32]。中药脉络宁注射液由牛膝、玄参、石斛、银花4味中药组成,生产历程爆发的放弃物主要有水提取后4味药的混淆药渣、乙醇沉淀物、醋酸乙酯萃取后剩余物,及制药历程爆发的大宗废水。在前期研究中已发明:(1)混淆药渣富含上述4味投料药材中的药效因素,如石斛因质地坚硬,水提取后剩余石斛碱、多糖等有用物质;(2)混淆药渣可用作饲料、菌类作育基、生物质能源、造纸质料等;(3)废水中残留水溶性药效因素,如不举行资源化使用,不但造成铺张,作为废水排放还会造成二次污染。在研究中首次接纳差别孔径超滤膜对放弃乙醇沉淀物举行多糖部位的疏散[33];提出中药废水零排放的膜处理工艺,接纳PVDF超滤膜自制药废水中富集青皮挥发油,提取率达67.5%[34];接纳“MF-UF”膜集成手艺富集脉络宁注射液废水中相对分子质量<1 000的小分子药效组分的同时,以陶瓷膜反应器实现“二级处理-三级处理”的中水回用[35]。上述探索性研究为中药特种疏散膜的精准修建涤讪了实验基础。

4  结语

膜手艺以先进疏散质料为载体,可在温顺、低本钱条件下实现物质分子水平的疏散,特殊适合现代工业对节能、低品位原质料再使用和消除情形污染的需要,已成为今世解决人类面临的能源、水资源、情形等领域重大问题的共性要害手艺,受到各国政府高度重视。膜疏散历程为物理疏散历程,膜历程与其他疏散历程如与吸附树脂手艺、萃取手艺、蒸馏手艺等的集成,均是以提高目的产品的疏散选择性系数并简化工艺流程为目的。因此,膜手艺与现有疏散手艺的集成可以显著降低能耗、缩短生产周期和提高资源使用率。

中药绿色制造的手艺要害是提高中药药效物质的疏散效率。但现在由于药效物质疏散效率不高,导致疏散能耗高、药材使用率低、污染大等问题,制约了中药工业的可一连生长。笔者项目组20年来在中药及其复方水提液系统、油水混淆系统等重大系统疏散历程工业化基础研究探索与工程化应用实践中,一直探索构建基于特种膜质料的“理论研究-要害集成手艺及装备制造-应用树模”中药绿色制造手艺立异链,为建设以特种膜手艺为焦点的中药新型疏散历程的设计、集成与应用提供理论基础与应用树模。

参考文献(略) 

来  源:朱华旭,唐志书,潘林梅,李  博,郭立玮,付廷明,张启春,潘永兰,段金廒,刘红波,邢卫红,高从堦. 面向中药工业新型疏散历程的特种膜质料与装备设计、集成及应用 [J]. 中草药, 2019, 50(8):1776-1784.


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