膜分离技术的研究进展

科技论坛

膜是具有选择性分离功能的材料。膜分离包括最简单的滤纸过滤到高选择性的生物膜分离。膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术[1-4]。膜分

离技术具有分离、

浓缩、纯化和精制的功能。膜分离技术已广泛应用超纯水、资源回收、食品工业、植物深加工、苦咸水淡化、饮料工业、医药工业、农产品深加工、生物医药、中药制剂、食品工业废水处理、临床医学、印染废水、饮料工业、生物发酵等，已成为当今分离科学中最重要的手段之一[5-8]。本文介绍了膜分离技术的研究进展。

1膜分离技术简介1.1原理。以选择性透膜为分离介质，在外界能量或化学位差的推动下（如浓度差、压力差或电压差等），使原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、分级、提纯和富集的目的。通常膜原料侧称为膜上游，透过侧称为膜下游。

1.2膜分离技术特点。膜分离具有工艺简单、适应性强、经济性较好、无化学变化（典型的物理分离过程）、分离系数较大、能耗低、高效、容易收集样品（产物分在两侧）、往往没有相变（保持原有的风味）、可在常温下连续操作（适用于热敏性物质的处理）、环保（无二次污染）、可直接放大等特点。

1.3膜的分类。分离膜分为高分子膜、液体膜、生物膜。高分子膜分为带电膜（阳离子膜和阴离子膜）和非带电膜（过滤膜、精密过滤膜、超滤膜、纳米滤膜、反渗透膜）。比较常用的有微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、电渗析等。

1.3.1微滤膜。孔径0.025~3μm，特种纤维素酯、高分子聚合物制成。主要用于制药行业的过滤除菌、高纯水的制备、明胶和葡萄糖的澄清。

1.3.2超滤膜。超滤是以微孔滤膜为过滤介质,在1-10大气压作用下分离分子量约大于1000的大分子和胶体粒子的方法。超滤膜主要用于电子工业集成电路生产、乳品工业牛奶经超滤和医药工业用水等。

1.3.3纳滤膜。纳滤膜的孔径为纳米级，介于反渗透膜(RO)和超滤膜(UF)之间，因此称为“纳滤”。纳滤主要用于水软化、食品脱色、氨某酸分离、抗生素分离、多肽的纯化、多糖浓缩。

1.3.4反渗透膜。反渗透（Reverse Osmosis ）分离过程是使溶液在一定压力（10-100atm ）下通过一个多孔膜，在常压和环境温度下收集膜渗透液。反渗透技术主要用于海水和苦咸水淡化、废液处理、电镀漂洗水再利用、纯水和超纯水制备、糖液浓缩、生产低度啤酒等。

1.3.5无机膜。无机膜适合在高压、高温、高粘度等条件下使用，主要包括陶瓷膜、金属氧化物膜和金属膜等。无机膜主要用于石油化工、冶金、环境工程等。

2膜分离技术目前在制药上的应用现状及研究进展

2.1膜分离技术在制药产品的制备中的应用。王子尧等采用超滤法分离丹皮多糖,丹皮多糖的截留率达到92.91%,多糖制品的纯度达到84.2%[9]。韩伟等采用浓缩液回流的方式对原始浓度的提取液超滤后,浓缩液再稀释3次,继续稀释超滤,绿原酸的纯度为19.6%,是醇沉法的1.6倍,回收率为98.9%,比醇沉法高12.3%[10]。梅映东等采用聚醚砜超滤膜和聚酰胺纳滤膜技术,结合板框过滤和树脂洗脱等手段对核苷类抗生素FKR 1565的提取分离进行了实验,结果表明采用超滤和纳滤膜技术可以去除杂质和浓缩树脂洗脱液,避免加温真空浓缩时FKR 1565的分解[11]。俞三传等采用聚酰胺纳滤膜对药厂的多糖稀液进行试验，结果表明可以有效浓缩、除盐[12]

。李十中等先用截留分子量为5万的超滤膜处理土霉素结晶母

液，再经截留分子量为1万的超滤膜，最后调pH 值从土霉素结晶母液回收土霉素，得到土霉素的纯度82.19％，回收率62％[13]。

2.2膜分离技术在水处理的应用研究。由于传统的水处理技术都不同程度的存在着某些缺点,使得膜分离作为水处理技术中的先进技术得到了越来越广泛的应用。膜分离由于具有处理效率高、工艺流程短、占地面积少、自动化程度高等特点。超滤是一种压力驱动的膜分离过程，是根据分子的大小和形态而分离的筛选机理进行分离的。膜分离技术既可以用在制药制水也可以使用在制药污水处理上。在传统的废水中泥水分离是靠重力完成，污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，从而限制了生化反应速率。膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，可以提高处理速度、获得更优质的水质、降低处理成本。

3讨论

目前,膜产品的世界年销售额已经超过100亿美元，而且年增长率在20％左右。膜分离技术作为一种新兴的高效分离技术，现在已被广泛应用于湿法冶金、废水处理、核化工、气体分离、有机物分离、医药、生物技术、能源工程等。膜分离技术在制药方面主要用于树脂解析液的浓缩及解析剂回收、中药浸提液过滤除杂及浓缩、合成药、原料药、中间体等的脱盐浓缩、生物发酵液过滤除菌及下游分离纯化精制、纯化水的生产、中药浸膏生产应用、结晶母液回收等。国际先进的制药生产线，大量采用膜分离技术代替传统的分离、浓缩和纯化工艺。膜分离是一种应用很广泛的技术，今后的研究趋势将是分离技术的高效集成化。

参考文献

[1]易克传，岳鹏翔.膜分离技术及其在中草药分离纯化中的应用研究[J].包装与食品机械，2008，26(2)：4-7.

[2]刘泽峰.膜分离技术在中药生产领域中的应用[J].中医药导报，2011(3).

[3]谷大建,徐巍.膜分离技术的应用及研究进展[J].中国药业，2008(6).[4]施东魁,胡春梅.膜分离技术及其在医药生产和研究中的应用[J].中国中药杂志，2006(15).

[5]岑琴,周丽莉,礼彤.膜分离技术及其在中药领域中的应用[J].沈阳药科大学学报，2008(1).

[6]梅映东,徐兰,李波,郑孝贤,林永勉,温建波,郑卫.膜分离技术提取分离抗生素FKR1565[J].中国抗生素杂志，2008(8).

[7]刘春亮,李长根.膜分离技术及其在中药制备中的应用[J].安徽医药.2007(10).

[8]吴晓明.膜分离技术在中药生产中的应用概况[J].安徽医药，2009(6).

[9]王子尧,陈彦,孙文秀,王述声,李绍飞.超滤法分离丹皮多糖的研究[J].膜科学与技术，2009(4).

[10]韩伟,刘志平,马婧,黄敏.金银花中绿原酸的超滤纯化[J].南京工业大学学报(自然科学版)，2009(4).

[11]梅映东,徐兰,李波,郑孝贤,林永勉,温建波,郑卫.膜分离技术提取分离抗生素FKR1565[J].中国抗生素杂志，2008(8).[12]俞三传，陈小良.多糖纳滤浓缩初步研究[J].水处理技术，2001，27(1)：7-10．[13]李十中，王淀佐，胡永平.膜分离法回收土霉素结晶母液中的土霉素[J].中国抗生素杂志，2002，27(1)：25-27.

膜分离技术的研究进展

白晶楠

藤娟

（黑龙江江世药业有限公司，黑龙江哈尔滨150000）

摘要：膜分离技术具有分离、浓缩、纯化和精制的功能。膜分离技术已广泛应用超纯水、资源回收、食品工业、医药工业、农产品深加

工、生物医药、中药制剂、食品工业废水处理、临床医学、生物发酵等。本文介绍了膜分离技术的研究进展。

关键词：分离；研究；进展36··