浅谈液膜分离技术在医药化工中的应用

    陈蕊?杨彬?段斌

    摘 要：随着社会经济的发展，科学技术的进步，我国的医药化工领域中也涌现出了很多新型技术。这些新型技术凭借着独特的应用优势，极大的促进了我国医药化工行业的发展与进步。在众多新型技术中，液膜分离技术是佼佼者，可以利用混合物不同成分的不同渗透能力来进行提纯、浓缩以及分离。本文重点针对液膜分离技术在医药化工中的应用进行了详细的分析，以供参考。

    关键词：液膜分离技术;医药化工;应用

    DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.26.324

    医药化工行业的发展，对于人们的生活质量与身体健康有着直接的影响。在医药化工领域的发展过程中，很多药物的制造都需要经过吸附、沉积、液-液萃等环节或者生物发酵、液-液有机溶剂萃取等環节。但是无论是哪一种药物制造方式，都有着异常复杂的流程和程序，且产生大量的材料消耗，资源与能源浪费现象比较严重。而液膜分离技术的应用则可以有效避免这些问题，不仅操作效率更高，操作成本更低、过滤精度更高，提纯效果还十分有保障。这种高效而新型的分离技术，在不断的发展与完善过程中，已经在医药化工领域中得到广泛的应用。

    1 液膜分离技术的相关概述

    1.1 液膜与液膜分离技术

    液膜，英文名为liquid membrane，是一种由液体物质材料形成的膜，由乳液微粒构成。液膜是在液体中悬浮的乳液微粒经过特定的化学组合，而形成的一层非常薄的微粒层，其组成成分主要包含以下几部分：第一膜溶剂、第二表面活性剂、第三稳定剂、第四载体。

    液膜分离技术，又被叫做液膜萃取法。与固体膜相比，液膜分离技术的应用传递性更强、萃取过程更加方便、萃取成本更低，可以实现液体的快速萃取与浓缩。

    1.2 液膜的分类

    按照不同的标准，液膜的分类结果也不同。首先，以膜相为标准，可以将液膜分成以下两种：第一油包水型、第二水包油型。其次，以液膜的构型和操作方式为标准，可以将液膜分成以下两种：第一乳状液膜，即液滴直径小，与乳化形状相接近的液膜;第二支撑液膜，即隔离型液膜，在惰性多孔膜微孔中滴入适量的载体溶解溶液，可以实现其与微粒的有效分离。最后，以传质机理为标准，可以将液膜分成以下两种：第一无载体传输膜，即由膜溶剂和表面活性剂组成的液膜;第二有载体传输膜，即由膜溶剂、表面活性剂以及一定量的载体组成的液膜。

    1.3 液膜分离技术的应用优势

    液膜分离技术的应用，需要通过介质渗透性的不同来实现液体的分离。与传统的液体分离方式相比，最大的不同是，分离过程中既不需要将液体加热至沸腾，也不需要使液体气化。所以，液膜分离技术的应用优势主要表现出以下六方面。第一，分离效率更高;第二分离成本更低;第三渗透性更强;第四一些分离难度较高的物质，液膜分离技术也可以成功分离;第五操作浓度的范围更大;第六操作工艺更加简单、操作人员操作起来更加方便[1]。

    2 液膜分离技术在医药化工中的具体应用

    在医药化工领域中，我国传统的药物提取方式主要包含吸附、沉淀、溶媒萃取、反胶团萃取以及微生物发酵等。但是，这些方法都需要经过极为繁琐的工艺流程，提取时间相对较长，且提取过程需要产生大量的原料消耗和能源消耗，产品回收率整体偏低。随着科学技术的进步，越来越多的研究者们将研究重点集中到了药物提取工艺的改进方面，膜技术的应用也越来越成熟。

    2.1 液膜分离技术在氨基酸分离中的应用

    其实，液膜提取氨基酸的理念，早在1973年就已经产生。然后其他学者才在此基础上进行进一步的研究、总结以及阐述，并形成完整的提取报告。在很多专家学者的氨基酸分离实验中，大多使用氯仿溶剂。在载体的选择方面，也以正辛酸和月桂酸为主。通过大量的实验，这些专家学者终于掌握了利用乳化膜提取p-氨基苯酸的方法。

    另外，还有部分专家学者通过大量的时间总结出了以D2EPHA为载体，提取L-苯丙氨酸的方法，并为载体类型、膜溶剂、乳化时间等因素对提取效率的影响程度的研究打好了基础。这些专家学者还在实验中，将Aliquat-336作为萃取剂，将癸醇作为稀释剂，将微孔聚丙烯膜作为了支撑体，通过支撑液膜方法尝试氨基酸分离，保证了提取效果和提取效率。之后，再对提取产物进行精制和回收。这种氨基酸提取方式为液膜的稳定性提供了非常有利的保证。另外，在实验过程中，以应用条件为基础进行实验所需要素的获取和创造，还可以有效提升提取效果，为液膜分离体系的完善打好基础。

    还有部分专家学者将支撑液膜方法应用到了苯丙氨酸的分离过程中，将铵盐作为载体，将水作为介质。这一实验，还获得了全新的传质理论。还有部分专家学者将Aliquat-336作为载体，在ph大于10的水溶液条件下，以盐浓度梯度为推动力进行短缩氨酸的提取。根据实验结果可知，料液相浓度、反粒子种类以及水溶液等均是影响提取效率的关键因素[2]。

    目前，氨基酸分离有着非常理想的发展条件和发展空间，并且在不断的研究与应用中，液膜的使用寿命与稳定性也有了明显的提升，液膜分离技术在氨基酸分离中的应用效益必将越来越高。

    2.2 液膜分离技术在抗生素提取中的应用

    液膜有着较强的渗透速度，可以进行各种不稳定抗生素的分离与富集。在研究抗生素的提取过程中，尤以针对青霉素的提取研究力度最大。在钠盐环境中，青霉素的状态更加稳定。而运用传统的提取工艺，需要将酸添加到盐中，使之形成游离酸的形式。然后再通过乙酸丁酯或者乙酸戊酯进行游离酸的萃取。但是，这种提取方式会造成部分X青霉素的流失，且整个操作流程与技术工艺都非常繁琐和复杂。

    将液膜分离技术应用到青霉素提取中，可以对ph环境进行有效的控制，确保青霉素始终处于最适宜的ph环境中，即ph为5-7之间。这样一来，就可以有效解决传统提取工艺中部分青霉素被流失的问题。与此同时，这种液膜分离技术还可以实现浓缩与分离的同时进行，为青霉素的分离效率与分离质量提供保证，实现能源与资源的节约[3]。

    2.3 液膜分离技术在生物碱提取中的应用

    部分专家学者将Span-80作为活性剂，以煤油和北豆根总碱为材料进行实验，然后再对表面活性剂的用量和种类、内相盐酸浓度、外相ph值、膜材料等要素进行调整，分析这些要素对总碱提取效率的影响程度，进而得出了如何才能获取最多的总碱含量，将萃取率提升到了85%。另外，还有部分专家学者使用正辛醇、磺化煤油、Span-80等物质进行液膜体系的构建，并以此为基础进行烟碱的提取，最终得出了乳化液、内外相条件对烟碱提取的影响程度[4]。

    2.4 液膜分离技术在中药口服液中的应用

    在医药化工领域中，中成药中的口服液是很多老人与幼儿服药的首选，具有服用方便、疗效好、剂量精准的优势。而将液膜分离技术应用到中药口服液的制作中，不仅可以进一步提升老人和幼儿服用的疗效、加强剂量的控制，还可以降低口服液的制作成本。

    3 结语

    综上所述，与传统的分离技术相比，液膜分离技术的应用价值更高。但是，我国在液膜分离技术方面的研究还十分有限，液膜分离技术在实际应用中还面临着很多阻碍。只有进一步加强液膜分离技术的研究，加强技术与材料的创新，才能够将其更好的应用到医药化工领域中，发挥其更大的价值。

    参考文献

    [1]翁杭辉.液膜分离技术在医药化工中的应用[J].化工管理，2019，（26）：121-122.

    [2]陆建江，肖亮亮，董文舒.液膜分离技术在医药化工中的应用[J].化工设计通讯，2019，45（2）：183-183，195.

    [3]琚泽亚.液膜分离技术在医药化工中的应用[J].化工设计通讯，2019，45（4）：201-202.

    [4]段瑞旺.液膜分离技术在医药化工中的应用[J].石化技术，2019，26（5）：275-276.