集成膜技术在中药制药工业中的应用研究进展

集成膜技术在中药制药工业中的应用研究进展

严羽琦

江苏正大清江制药有限公司 223001

摘要：本文研究的主要目的是在现代医学制药技术高速发展与对传统医学研究日益深入的背景下，强调集成膜技术在中药制药工业中应用的可行性。通过归纳膜分离技术原理，分析集成膜技术应用与中药制药的潜力，并具体研究了集成膜分离技术对中药有效成分的提取应用，以全面提升我国中药制药的水平与质量，进而推动国家传统医学与现代医学的融合发展，保障我国医疗卫生安全。此次研究选用的是文献研究法，通过对相应文献的查找，为文章的分析提供一些理论基础。

关键词：集成膜技术；中药；制药工业

Abstract: the main purpose of this study is to emphasize the feasibility of the application of integrated membrane technology in the pharmaceutical industry of traditional Chinese medicine under the background of the rapid development of modern pharmaceutical technology and the deepening of traditional medical research. By summarizing the principle of membrane separation technology, this paper analyzes the potential of integrated membrane technology application and traditional Chinese medicine pharmacy, and specifically studies the application of integrated membrane separation technology in the extraction of effective components of traditional Chinese medicine, so as to comprehensively improve the level and quality of traditional Chinese medicine pharmacy in China, promote the integration development of traditional medicine and modern medicine, and ensure the medical and health safety in China. This research chooses the literature research method, through the search of the corresponding literature, to provide some theoretical basis for the analysis of the article.

Key words: integrated membrane technology; Traditional Chinese medicine; Pharmaceutical industry

前言：集成膜技术作为一种新型的提取过滤技术，已经在工业治污领域与抗生素制药行业积累了一定的经验，尤其在其过滤、提纯与分离的工作中彰显出独特的技术优势。中药制药行业现代化发展是我国传统医学复兴的中药渠道，随着近年的中西医结合研究的不断发展，传统中医药剂中的有效成分得到广泛认可。但由于我国集成膜技术与中药现代化制药的发展仍处于起步阶段，目前亟须总结相关经验，为后续的研究发展提供一定的理论基础与实践依据。因此，本文此次研究的内容和提出的策略对中医制药现代化发展具有理论性意义，对提高我国医疗水平具有现实意义。

1. 膜分离技术

1. 膜分离技术原理

膜分离技术在十九世纪六十年被首次提出，其技术原理是在传统过滤原理的基础上采用膜式滤纸进行液体分子机构过滤的一种现代化过滤技术，在具体应用时膜内原液受到膜内外渗透差值或电位差值影响，产生滤膜内部分子运动推动力，最终实现溶液内部分子单位的过滤、分离、浓缩与提纯，其具体技术原理如图1所示。根据实际生产需要的不同，膜分离技术可以通过改变滤膜材质的分子孔径大小来实现差异化的目标获取，目前常用的滤膜分类级别有微级MF材质滤膜、超级UF材质滤膜、纳米级NF材质滤膜以及反渗透技术RO膜^[1]。

图1 膜分离技术原理图示

2. 集成膜分离技术

集成膜分离技术建立在膜分离基础上，通过集成利用多种孔径滤膜材料的方式实现对于目标滤液的综合性处理，具有高效率、高精度、低损耗的特点。一方面与传统分离技术相比建立在膜分离技术基础上的集成膜分离技术具有膜技术的普遍优点：一集成膜分离技术在过滤操作中无热量产生，可以有效避免热量对于滤液活性成分的损耗；二集成膜分离技术作为物理过滤技术的一种，不使用化学催化溶媒，可以最大限度地保证原液内有效成分的活性；三集成膜分离技术是一种分子层面的过滤技术，因此在该技术中的过滤操作不直接接受操作人员的手动操作，更多的则是依赖于自动化机械的智能操作，避免了人工操作带来的污染与误差。另一方面集成膜分离技术对膜分离技术的互补性吸收特点使得其在应对内部结构复杂、成分连接共生密切的中药药水滤液中具有较强的优势：一集成膜过滤技术可以采用多级过滤的方式将微级滤、超级滤、纳米级滤与反渗透过滤技术相结合，利用中药药液体内部活性成分与废液成分的差异性对根据分子大小及质量的相对差异实现成分的截留与渗透；二利用物理原理实现的药物成分过滤，有效地保证了药物最终疗效的实现，避免了复杂化学置换反应对于活性因子的失活反应，该技术具体应用与中药制药领域内的流程如图2所示。

图2 集成膜分离技术在中药制药中的应用流程图

2. 集成膜分离技术在中药制药中的应用

1. 多糖分离

多糖成分多见于草药类中药药材之中，是一种分子质量差异较大天然活性成分，因此在集成膜分离技术往往需要经过多孔径多膜反复过滤的方式才能实现有效的成分提纯。以猴头菇多糖成分分离为例，考虑到猴头菇药液杂质含量较多且分子质量差异不明显，在实际分离技术应用过程中技术人员采用了微滤－纳滤两极化过滤方案，先使用微级滤膜保证有效成分含量的最大化，而后再使用纳米级滤膜对多糖成分的纯度作出限定。

2. 黄酮类化合物分离

黄酮类化合物多见于植物类别中药药材之中，是中药发挥药效活性的主要成分，因此在集成膜分离技术应用时除了要保证成分提纯的纯度外也要尽可能保证单位溶液内有效成分的最大含量。以在荷叶叶片中提取黄铜素的技术为例，根据荷叶植株的分子构成特点，在集成膜技术应用的第一个环节需要采用微级滤膜进行杂质粗滤，优先剔除药液内与黄酮冲突或分子结构较大的杂质，而后采用纳米级滤膜对滤液进行二度纯化，最大化保证药液内有效药物成分的含量。

3. 生物碱分离

生物碱成分可以在草药植物或动物组织内获得，是一种以氮元素为主要化学成分构成的有机中药活性成分，在临床中具有止咳平喘的功效。以苦参水煎液的集成膜分离提纯为例，苦参水煎液使用了微级与超级滤膜进行了集成膜分离工作，其中由微级膜所实现的摸错流微滤技术完成了滤液的整体澄清，相比于传统醇沉法对于药液体内的悬浮杂质起到了更高的去除效果，为后续的超级滤膜技术提供了更大的发挥空间。

4. 中药复方有效成分分离

复方理念是传统中药药剂治疗过程中的关键治疗理念，尤为强调多种药物内的活性成分通过相互作用的方式实现协同效应的发挥，随着现代医学的发展复方理念在临床治疗中已经得到广泛承认。以鼻炎康复方药剂在制药过程中所采用的多级膜分离浓缩法为例，集成膜分离技术有效地降低了传统加热浓缩法的成本，并通过低温物理过滤的方式避免了活性物质的流失与蒸发，将滤液内有效的药物成分保留率提高至80%以上。

结束语：集成膜作为膜技术的现代化发展产物，其在中药制药的有效物质提取环节展现出相当程度的应用潜力，对于传统医学的现代化发展意义重大。通过本文研究得知集成膜对重要制药的分离技术依托于膜技术本身的材料特性，基于此本文详细分析了集成膜分离技术对中药制药中多糖分离、黄酮类化合物分离、生物碱分离以及中药复方有效成分分离的应用潜力。

参考文献：

1. 王玺,仇萍,彭晓珊,李正,李文龙.集成膜技术在中药制药工业中的应用研究进展[J].中国药学杂志,2020,55(22):1836-1841.