浅谈陶瓷膜技术在医药行业的应用

由天下分享时间：2024/12/13 16:30:42 加入收藏我要投稿点赞

摘要：发酵类制药在制药工业中有着非常重要的地位，其原料预处理、代谢产物分离，产品的分离纯化及废水处理等环节都涉及分离过程，陶瓷膜及其集成技术用于其工艺过程分离、溶媒回收、废水处理有着非常大的社会及经济效益。

关键词：陶瓷膜，分离，溶媒，废水一、

引言

根据相关分类标准，制药工业可分为：发酵类制药工业、化学合成类制药工业、中药类制药工业、提取类制药工业、生物工程类制药工业和混装制剂类制药工业。发酵类制药在制药工业中具有非常重要的地位，诸如抗生素、氨基酸等原料药一般都是采用发酵法生产。发酵法制药涉及原料的预处理、微生物代谢产物的分离、有效成分的分离纯化、精制溶媒的回收、制药废水的处理等多个分离纯化的过程。陶瓷膜分离技术因其高效、节能、安全等因素，受到越来越广泛的关注。

二、

陶瓷膜技术在发酵类制药工艺过程的应用

传统的发酵液处理采用絮凝沉淀、等电点沉淀、助滤剂、加热等预处理工艺，用板框、离心机等设备进行澄清过滤。这些设备方法仅能实现简单过滤，存在滤液品质不高、需要添加化学助滤剂、产品收率低等问题，而采用陶瓷膜对发酵液进行澄清过滤，可有效去除菌丝体、中间代谢产物等大分子杂质，同时提高收率。以抗生素为例，抗生素原料在原料液中浓度较低，通过纳滤进行分离纯化，相较于传统的结晶方法能大幅提高回收率，降低成本。

目前，国内很多药企已将陶瓷膜分离技术用于其生产过程，例如某企业中其陶瓷膜分离技术已广泛应用于头孢菌素、红霉素、万古霉素等抗生素生产企业。图1为典型的陶瓷膜

技术在抗生素生产过程中的应用。

发酵液→陶瓷超滤→陶瓷纳滤→脱色→干燥→产品

图1: 抗生素陶瓷膜过滤浓缩工艺流程：

三、陶瓷膜技术在发酵类制药工业中溶媒回收的应用

以抗生素为例，在其分离纯化过程中，需大量使用有机溶媒，溶媒使用过程中会夹带大量水分，必须经过脱水才能回收套用。传统的脱水工艺如片碱脱水、共沸精馏等存在能耗高、回收率低、环境不友好、运行成本高等问题。渗透汽化膜分离技术恰恰具有上述优势，将其用于制药工业的溶媒回收具有明显的技术和经济优势。

以沈阳某公司为例，这是专业从事头孢类抗生素的研制、生产，是中国最具规模的头孢类无菌原料药及制剂的生产企业之一，药物生产过程中大量使用异丙醇做为溶剂，采用陶瓷渗透汽化膜技术对异丙醇溶媒进行脱水回用，每吨产品带来收益千元以上。

图2 陶瓷渗透汽化膜成套装备

四、

陶瓷膜技术在发酵类制药工业废水处理中的应用

发酵类制药废水具有成分复杂、色度深等特点，属高浓度有机废水，传统生化处理方法难以达到排放标准。采用陶瓷膜集成技术进行深度处理，能达到达到回用标准，具有较高的经济和社会效益。

以抗生素制药废水为例，采用混凝-砂滤-微滤-反渗透集成技术进行深度处理，最终的总脱盐率>97%， COD去除率>95%，可以被企业回用为冷却补充水。