论文部分内容阅读
摘 要：社会和经济发展对于高新技术的依赖程度在不断增加，制药化工领域越来越多地用到制药分离技术，以此来提高自身制药产品的纯度和质量。本文结合制药化工技术的发展以及相关制药分离的步骤和制药分离技术在制药领域方面的应用进行分析，以供参考。
关键词：制药分离技术；制药化工；高新技术；实际应用
1. 制药分离过程的重要性及一般步骤
1.1 制药分离过程的重要性
制药分离过程在制药化学工程中具有重要意义。所谓制药分离，指的是从发酵液或者相关的酶反应液中分离出相应的制药产品。一般来说，制药产品指的是借助相应的制药化工技术，从一些杂质较高的发酵液中分离出一定的制药产品，以此来获得更高纯度的制药产品。在分离制药产品的过程中，必须借助相应的制药化工技术才能够得到符合质量和要求的制药产品。由此可见，制药化工技术是制药化工工业化的重要方式。部分产物原料的分离过程往往存在一定难度，这是由于相应原料液的含量较低导致的，其分离技术的要求与实际的制药产品质量间的差距过大不利于分离出高质量的制药产品，所以为了更好地提高制药产业的经济效益，需要注重开发出新的分离工艺和技术。
1.2 制药分离过程的一般步骤
第一，对发酵液或酶反应液进行预处理，然后对其原料液进行分离，在产物原料液的过滤过程中，需要做好过滤和离心操作。同时为了减少相关过滤介质的阻力，需要有针对性的采用制药分离技术进行操作，以达到改善产物含量的效果。
第二，进一步分离。这一步骤是为了提高制药产品的含量，所采用的分离方法往往包括吸附、分离等方式，借助相应的活性产品来吸收一定的杂质，以此来提高制药产品的纯度。比如在进行 ATP 产品合成中，可以借助颗粒活性炭来作为吸附剂，提高制药产品的纯度。
第三，高度分离。这一步骤中使用分离技术对制药产品的要求较高，同时需要做好相应的技术应用，一般来说，可以采用一定的层析和电泳等方式，以此来达到提高制药产品纯度的效果。
第四。精制。精制这一分离技术往往是先进行结晶析出，然后进行干燥。比如在 ATP 合成时，可以借助离子来交换树脂，并进行浓缩，然后采用五氧化二磷干燥器进行减压干燥，最终会得到一定的 ATP成品。
2. 制药分离技术的应用特点
2.1 在常温下进行
制药分离技术在实际的分离过程中，造成的有效成分损失较少，所以特别适用于热敏性物质，在抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩中具有较好的分离应用效果。
2.2 无相态变化
应用制药分离技术能够保持原有的制药产品特性，所产生的能耗较低，而且整个费用仅占蒸发浓缩或冷冻浓缩的 1/3 ～ 1/8，能够有效降低成本。
2.3 无化学变化
制药分离技术是典型的物理分离过程，整个分离过程不需要使用到化学试剂和添加剂，不会造成制药产品的污染。
2.4 选择性好
在制药产品分离过程中，能够在分子级进行物质分离，所以能够有效提高分离的质量和效果，具有优秀的性能。
2.5 适应性强
制药分离技术的处理范围广泛，一般来说，可以进行连续的分离操作，也能够间隙进行，分离工艺简单，操作较为方便，能够有效实现自动化操作。
3.制药工程中制药分离技术发展现状
3.1纤维制药分离技术
fiber-SPME装置是由一个内置分离纤维的针头和一个外部支架集合体构成的。含有熔融二氧化硅的可伸缩制药分离纤维（1或2 cm）目前可以在市场上买到。当纤维被插入到样品中，目标分析物从样品基质中分离，进入涂布在纤维的外表面的固定相，直至达到平衡。与有填充柱的传统固相分离相比，该方法可以将所有的样品制备步骤整合在一起。fiber-SPME通过在GC中的热吸附作用与GC或GC-MS联用，已经成功地应用于检测多种气体、液体及固体样品内的挥发性和半挥发性有机化合物。fiber-SPME也可以连接HPLC和LC-MS来分析不适合GC的弱挥发性或热不稳定化合物，SPME/HPLC接口配备了一个微量的溶剂室用于溶剂解吸。市售的自动进样器，如PAL、MPS-2、TriPlus、和Concept 96，可以实现fiber-SPME的自动化。该系统通过简单编程编可以执行稀释、搅拌和提取等多种样品制备步骤，从而降低检测时间、加快采样处理量以及提高可重复性。
3.2批量平衡微分离技术
其他几种静态批量平衡制药分离的差别在于提取设备的结构，如涂层位于搅拌棒或薄制药上。搅拌棒吸附分离（SBSE）是一个新的样品制备技术，克服了纤维制药分离的有限容量的缺点。现在市售的磁性PDMS涂层搅拌棒，如Twister？搅拌棒，类似于SPME，但是有较厚的涂层（0.3～1.0 mm），使相容量是纤维制药分离的50～250倍，但SBSE需要手动处理，自动化程度低。SBSE/GC-MS法检测已经发展到检测血液、尿液和组织样品的基本药物，用于法医毒理学中的常规药物筛选。最近，一个高度敏感的分析方法利用SBSE可以测定人尿样品中的微量酚类外源性雌激素。此外，SBSE与HPLC-UV联合使用可用于检测血浆样品中卡马西平、苯妥英及苯巴比妥的含量。
虽然的制药分离方法的灵敏度可以通过增加分离相的体积而提高，但是单纯增加吸附层的厚度将需要更长的平衡时间，因为分离率通过涂层厚度来控制。最近开发的薄制药制药分离（TFME）可以增加物质的分离速率和制药分离的敏感性。PDMS制药的薄层表面积大，比其他的制药分离的装置（如纤维和搅拌棒）提取相容量大，分离率高。
3.3管内制药分离技术
管内制药分离（In-tube SPME）使用一个毛细管柱，具有小型化，自动化，高通量的特点，可以即时与分析仪器联用以减少溶剂消耗。不同于fiber-SPME，In-tube SPME通常使用很短的内壁涂层为熔融石英的毛细管。根据填充类型的不同，纤维填充，吸附剂填充和杆型整料柱被开发出来以提高提取效率和增加特异性。纤维填充柱由装有纤维的刚性棒状杂环聚合物组成，吸附剂填充和杆型整料柱具备一个附有分离相的微型液相毛细管柱。在In-tubeSPME方法中，分析物被吸收或吸附到填充纤维和吸附剂的外表面上。In-tube SPME操作系统可以分类为溢流分离系统和吸入/喷射分离系统，第一种系统中溶液是朝一个方向上连续地通过一个提取的毛细管柱，第二种系统中样品溶液被毛细管柱被反复吸入和分配。分析物可以随流动相或静态解吸溶剂解吸，与GC，LC或CE联用进行分析。
3.4 其他新型SPME技术
目前更多新型的图层及装置已经被研应用于医学制药检测。聚吡咯和聚噻吩涂层纤维已被用于分离血液中治疗多重耐药性金黄色葡萄球菌的抗生素和血浆中抗肾上腺素药物。睾酮印迹SPME纤维被用于选择性分离在尿液样本中合成代谢类固醇。最近，有制药相容性的In-tube SPME联合HPLC-荧光检测方法被用于血浆样品中干扰素α的治疗监测。
4.结束语
总之，制药分离技术对于制药和制药医学的样品制备是有良好的发展前景，特别是考虑到制药分离的独特功能，使得未来研究变得生机勃勃。由于智能材料的发展、新型集成高通量采样设备及方法的研究，制药分离的潜在应用范围有望扩大。
参考文献：
[1] 王龍妹 ， 孙翰林 ， 胡玢 ， 等 . 制药分离技术的研究现状及进展 [J]. 合成材料老化与应用 ，2018，47（6）：98-104.
[2] 王怀林 ， 云金明 ， 吴欢 ， 等 . 制药分离技术在脱硫废水零排放处理中的应用研究 [J]. 制药科学与技术 ，2018，38（6）：105-110.
关键词：制药分离技术；制药化工；高新技术；实际应用
1. 制药分离过程的重要性及一般步骤
1.1 制药分离过程的重要性
制药分离过程在制药化学工程中具有重要意义。所谓制药分离，指的是从发酵液或者相关的酶反应液中分离出相应的制药产品。一般来说，制药产品指的是借助相应的制药化工技术，从一些杂质较高的发酵液中分离出一定的制药产品，以此来获得更高纯度的制药产品。在分离制药产品的过程中，必须借助相应的制药化工技术才能够得到符合质量和要求的制药产品。由此可见，制药化工技术是制药化工工业化的重要方式。部分产物原料的分离过程往往存在一定难度，这是由于相应原料液的含量较低导致的，其分离技术的要求与实际的制药产品质量间的差距过大不利于分离出高质量的制药产品，所以为了更好地提高制药产业的经济效益，需要注重开发出新的分离工艺和技术。
1.2 制药分离过程的一般步骤
第一，对发酵液或酶反应液进行预处理，然后对其原料液进行分离，在产物原料液的过滤过程中，需要做好过滤和离心操作。同时为了减少相关过滤介质的阻力，需要有针对性的采用制药分离技术进行操作，以达到改善产物含量的效果。
第二，进一步分离。这一步骤是为了提高制药产品的含量，所采用的分离方法往往包括吸附、分离等方式，借助相应的活性产品来吸收一定的杂质，以此来提高制药产品的纯度。比如在进行 ATP 产品合成中，可以借助颗粒活性炭来作为吸附剂，提高制药产品的纯度。
第三，高度分离。这一步骤中使用分离技术对制药产品的要求较高，同时需要做好相应的技术应用，一般来说，可以采用一定的层析和电泳等方式，以此来达到提高制药产品纯度的效果。
第四。精制。精制这一分离技术往往是先进行结晶析出，然后进行干燥。比如在 ATP 合成时，可以借助离子来交换树脂，并进行浓缩，然后采用五氧化二磷干燥器进行减压干燥，最终会得到一定的 ATP成品。
2. 制药分离技术的应用特点
2.1 在常温下进行
制药分离技术在实际的分离过程中，造成的有效成分损失较少，所以特别适用于热敏性物质，在抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩中具有较好的分离应用效果。
2.2 无相态变化
应用制药分离技术能够保持原有的制药产品特性，所产生的能耗较低，而且整个费用仅占蒸发浓缩或冷冻浓缩的 1/3 ～ 1/8，能够有效降低成本。
2.3 无化学变化
制药分离技术是典型的物理分离过程，整个分离过程不需要使用到化学试剂和添加剂，不会造成制药产品的污染。
2.4 选择性好
在制药产品分离过程中，能够在分子级进行物质分离，所以能够有效提高分离的质量和效果，具有优秀的性能。
2.5 适应性强
制药分离技术的处理范围广泛，一般来说，可以进行连续的分离操作，也能够间隙进行，分离工艺简单，操作较为方便，能够有效实现自动化操作。
3.制药工程中制药分离技术发展现状
3.1纤维制药分离技术
fiber-SPME装置是由一个内置分离纤维的针头和一个外部支架集合体构成的。含有熔融二氧化硅的可伸缩制药分离纤维（1或2 cm）目前可以在市场上买到。当纤维被插入到样品中，目标分析物从样品基质中分离，进入涂布在纤维的外表面的固定相，直至达到平衡。与有填充柱的传统固相分离相比，该方法可以将所有的样品制备步骤整合在一起。fiber-SPME通过在GC中的热吸附作用与GC或GC-MS联用，已经成功地应用于检测多种气体、液体及固体样品内的挥发性和半挥发性有机化合物。fiber-SPME也可以连接HPLC和LC-MS来分析不适合GC的弱挥发性或热不稳定化合物，SPME/HPLC接口配备了一个微量的溶剂室用于溶剂解吸。市售的自动进样器，如PAL、MPS-2、TriPlus、和Concept 96，可以实现fiber-SPME的自动化。该系统通过简单编程编可以执行稀释、搅拌和提取等多种样品制备步骤，从而降低检测时间、加快采样处理量以及提高可重复性。
3.2批量平衡微分离技术
其他几种静态批量平衡制药分离的差别在于提取设备的结构，如涂层位于搅拌棒或薄制药上。搅拌棒吸附分离（SBSE）是一个新的样品制备技术，克服了纤维制药分离的有限容量的缺点。现在市售的磁性PDMS涂层搅拌棒，如Twister？搅拌棒，类似于SPME，但是有较厚的涂层（0.3～1.0 mm），使相容量是纤维制药分离的50～250倍，但SBSE需要手动处理，自动化程度低。SBSE/GC-MS法检测已经发展到检测血液、尿液和组织样品的基本药物，用于法医毒理学中的常规药物筛选。最近，一个高度敏感的分析方法利用SBSE可以测定人尿样品中的微量酚类外源性雌激素。此外，SBSE与HPLC-UV联合使用可用于检测血浆样品中卡马西平、苯妥英及苯巴比妥的含量。
虽然的制药分离方法的灵敏度可以通过增加分离相的体积而提高，但是单纯增加吸附层的厚度将需要更长的平衡时间，因为分离率通过涂层厚度来控制。最近开发的薄制药制药分离（TFME）可以增加物质的分离速率和制药分离的敏感性。PDMS制药的薄层表面积大，比其他的制药分离的装置（如纤维和搅拌棒）提取相容量大，分离率高。
3.3管内制药分离技术
管内制药分离（In-tube SPME）使用一个毛细管柱，具有小型化，自动化，高通量的特点，可以即时与分析仪器联用以减少溶剂消耗。不同于fiber-SPME，In-tube SPME通常使用很短的内壁涂层为熔融石英的毛细管。根据填充类型的不同，纤维填充，吸附剂填充和杆型整料柱被开发出来以提高提取效率和增加特异性。纤维填充柱由装有纤维的刚性棒状杂环聚合物组成，吸附剂填充和杆型整料柱具备一个附有分离相的微型液相毛细管柱。在In-tubeSPME方法中，分析物被吸收或吸附到填充纤维和吸附剂的外表面上。In-tube SPME操作系统可以分类为溢流分离系统和吸入/喷射分离系统，第一种系统中溶液是朝一个方向上连续地通过一个提取的毛细管柱，第二种系统中样品溶液被毛细管柱被反复吸入和分配。分析物可以随流动相或静态解吸溶剂解吸，与GC，LC或CE联用进行分析。
3.4 其他新型SPME技术
目前更多新型的图层及装置已经被研应用于医学制药检测。聚吡咯和聚噻吩涂层纤维已被用于分离血液中治疗多重耐药性金黄色葡萄球菌的抗生素和血浆中抗肾上腺素药物。睾酮印迹SPME纤维被用于选择性分离在尿液样本中合成代谢类固醇。最近，有制药相容性的In-tube SPME联合HPLC-荧光检测方法被用于血浆样品中干扰素α的治疗监测。
4.结束语
总之，制药分离技术对于制药和制药医学的样品制备是有良好的发展前景，特别是考虑到制药分离的独特功能，使得未来研究变得生机勃勃。由于智能材料的发展、新型集成高通量采样设备及方法的研究，制药分离的潜在应用范围有望扩大。
参考文献：
[1] 王龍妹 ， 孙翰林 ， 胡玢 ， 等 . 制药分离技术的研究现状及进展 [J]. 合成材料老化与应用 ，2018，47（6）：98-104.
[2] 王怀林 ， 云金明 ， 吴欢 ， 等 . 制药分离技术在脱硫废水零排放处理中的应用研究 [J]. 制药科学与技术 ，2018，38（6）：105-110.