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面向中药工业新型疏散历程的特种膜质料与装备设计、集成及应用

2019-07-10 08:49:35 admin 355

 人类社会的生长历程是以质料为主要标记的。《学术引领系列?国家科学思想库?未来10年中国学科生长战略:质料科学》指出:质料科学已经成为现代科学技术赖以生长与深化的实质性环节,对科学技术的生长起着基础和先导作用;一类新质料的泛起还可以发动一个工业领域的降生。历程工业对资源、能源的太过消耗和对情况的污染已经成为制约人类社会可连续生长的瓶颈问题,而化学工程一直是实现物质高效转化和能量有效利用的重要手段,进入21世纪,化学工程的目标已转化为:依托性能优越、情况友好和功效齐备的新型结构功效质料生长新的历程工业技术,形成新的工艺流程和集成技术,以抵达高效、低耗、无污染的目的。膜技术以先进疏散质料为载体,可在温和、低本钱条件下实现物质分子水平的疏散,特别适合现代工业对节能、低品位原质料再利用和消除情况污染的需要,已成为解决今世人类面临的能源、水资源、情况等领域重大问题的共性要害技术。膜质料与装备应用于中药工业可显著提升生产效率。通太过析膜质料与技术在外洋医药工业和海内中医药工业的应用概况,面向中药工业应用历程的工业升级与绿色生长,提出将质料化学工程理论与要领引入中医药领域,开展具有自主知识产权的原创研究,构建以膜疏散技术为焦点的新型疏散历程、疏散流程及其专属装备,实现中药生产历程的节能减排。通过论述20年来本课题组在中药及其复方水提液体系、油水混淆体系等庞大致系疏散历程工业化基础研究探索与工程化应用实践,为建立以特种膜技术为焦点的中药新型疏散历程的设计、集成与应用提供理论基础与应用示范。


质料是人类用来制造机械、构件、器件和其他产品的物质。人类社会的生长历程是以质料为主要标记的。2011年中国政府宣布的增进经济转型的七大战略性新兴工业中就包括新质料,而其他6项中的4——新能源、节能环保、新能源汽车、新一代信息技术,也都与质料密切相关。《学术引领系列?国家科学思想库?未来10年中国学科生长战略:质料科学》指出[1]:“毋庸置疑,质料科学已经成为现代科学技术赖以生长与深化的实质性环节,对科学技术的生长起着基础和先导作用”。质料科学理论的每一次跨越都会增进质料技术、质料工程的革新,一种要害质料技术的突破可以推动其他若干科学技术领域的生长,一类新质料的泛起还可以发动一个工业领域的降生。

历程工业给人类带来了富厚的物质基础,但其对资源、能源的太过消耗和对情况的污染也已经成为制约人类社会可连续生长的瓶颈问题,而化学工程一直是实现物质高效转化和能量有效利用的重要手段;Чこ淘20世纪经历了“单位操作”和“通报原理和反应工程”2个阶段,进入21世纪,化学工程的目标已转化为[2]:依托性能优越、情况友好和功效齐备的新型结构功效质料生长新的历程工业技术,形成新的工艺流程和集成技术,以抵达高效、低耗、无污染的目的。

膜技术是典范的以质料为基础的历程工程单位技术,膜的制备属于质料学科,膜的应用涉及历程工业。2010年出台的《国务院关于加速培育和生长战略性新兴工业的决定》将高性能膜质料列入战略性新兴工业。2012年科技部宣布了《高性能膜质料科技生长“十二五”专项计划》,提出“十二五”期间膜质料的生长目标,即实现58种要害膜质料国产化,建成膜生产线36条,到2015年形成千亿元工业。

1  膜质料与技术在中医药行业的应用概况

千百年来,以水煎服为主的中药汤剂,是中医临床用药的主要方法,充分显示了自中药水提液中获取药效物质的宁静性与有效性。中药水提液是立异药物研究的重要载体,通过对中药水提液的高效疏散获得小剂量中间体是创造药物研究的要害环节,而中药膜技术以水为基本溶剂,可保存中医古板用药的优势和特色。研究标明[3],微滤(microfiltration,MF)技术可部分取代古板的乙醇沉淀工艺,MF-超滤(ultrafiltratio,UF)等双膜法集成工艺可实现中药水提液中有效部位的富集,如《中国药典》2015年版纪录的宫血宁胶囊的生产工艺,即通过MF技术实现有效部分的富集?杉,膜疏散及其集成技术有望成为立异药物研究的共性要害疏散技术。

目前,海内外绝大大都中药生产厂家仍以由水煎煮而成的中药水提液作为生产历程的基本物料,接纳膜质料与装备可以在不改变古板生产流程的基础上实现生产历程的有效控制,接纳MF-UF-纳滤(nanofiltration,NF)等膜集成工艺进行中药提取物生产的某企业车间见图1。膜质料与装备的工程化应用还可显著提升生产效率,如某企业比照了水提醇沉工艺与膜滤工艺的生产流程,同一产品单位生产周期可由712 d缩短为0.52.0 d,能耗降低10%25%,资源利用率提高15%50%,劳动生产率提高30%70%。

膜疏散设备

1.1  膜质料与技术在外洋医药工业的应用现状剖析

膜技术是当今疏散科学中*重要的新型疏散技术之一,但在外洋医药工业的应用现状未见系统报道。以NF技术为例,凭据SCI数据显示,在19942011年,有68个国家宣布了2 195篇与NF膜技术相关的文献[4];美国的论文宣布数量*多,有428篇,排名前10的国家中有5个来自“七国集团”,而只有2个是新兴国家。美国研究NF膜技术的学科集中在工程、高分子科学、情况科学和生态学、水资源、化学、质料科学等领域。中国、美国和日本共占全球NF膜技术专利总量的78%,在水处理和疏散技术方面具有强大的技术优势[5]。在20072017年,有1 902篇关于NF研究的文献在Science Direct上宣布。在近5年中,关于有机溶剂纳滤,制药和生物应用,膜历程的设计、经济学核算的文献宣布数量显著增长[6]。由此看出,全球膜技术的基础性研究正逐渐受到关注。对技术的应用源自于基础研究水平的包管,从统计数据可以看出,美国等兴旺国家对NF膜技术研究学科漫衍广泛,科技结果转化能力强。

膜疏散技术也是*有前景的清洁水生产技术之一[7-9],如膜技术有效并广泛用于去除油脂。外洋膜技术制造商致力于开发新型膜技术并实现工业化应用。如位于阿德莱德的烧结金属过滤器制造商Advanced Material SolutionsAMS)已经商业化推出了一种使用钛膜的过滤系统。钛的强度使得膜不受盐或化学物质(如氯)的影响,可以通过调理筛选出特定的质料。美国陶瓷制造商Coors Tek近年推出了2种新型工业陶瓷膜过滤技术,专门用于水溶液中微粒、超滤分子和颗粒。

在现有膜技术的基础上,外洋膜技术研究领域不绝实现要害技术突破。如膜生物反应器(MBR)工艺接纳古板的活性污泥工艺和膜过滤,在减少有机物质、悬浮固体和病原体方面提供更高的处理效率。中药生产工艺历程需要使用大宗的乙醇及其他有机溶剂,如丙酮、异丙醇、甲醇、醋酸乙酯等,因而制药历程爆发的废水、废气中经常保存低浓度有机物(volatile organic compounds, VOCs)而引起污染问题,接纳分子筛膜技术可以有效对上述废液、废气进行接纳利用[10],这关于减少VOCs对人和动物的危害具有重要意义。

外洋膜技术工程化应用是基于科学领域的研究和商业生长的需要[11-12]。1960年,洛布(Loeb)和索里拉金(Sourirajan)研制出第一张高通量和高脱盐率的醋酸纤维素反渗透膜,膜疏散技术自此进入了装置研制阶段;1967年,DuPont公司研制乐成了以尼龙-66为主要组分的中空纤维反渗透膜组件。上述20世纪60年代在膜疏散方面的2项突破标记着膜技术真正实现了工业化。目前已经成熟和不绝研发出来的MFUF、反渗透(RO)、NF、电渗析(ED)、气体疏散(GS)、渗透汽化(PV)、无机膜等技术逐渐实现设备与工艺历程优化,并随着信息技术的应用和盘算流体力学的生长逐渐倾向于与工程有关的庞大流动进行模拟,进而实现高选择性与高渗透性相统一的高效疏散。

2012年全球膜产品销售额已凌驾120亿美元,并以每年8%10%的增长率扩大,其中,用于制水和污水处理的MFUFRO占膜疏散技术市场总额的40%左右。日本的汉方药在国际中药市场中所占份额凌驾80%,其主要原因之一是日本早在20世纪80年代将膜技术乐成应用于中药生产。如在20世纪80年代,日本在黄连解毒汤粉针剂的生产中就可以超滤去除相对分子质量大于50 000的杂质;其规模*大的汉方制剂生产企业津村顺天堂也接纳UF技术去除提取液中的高分子杂质,由此可将葛根汤片的剂量由每付18片减少至4片,其产品完全切合联合国WHO关于古板药物“宁静、有效、稳定、经济”的原则,深受市场接待。

由此可见,通过高性能膜质料的研制与装备的应用,膜技术在外洋医药工业的作用逐渐显现,为高效、清洁地利用能源和资源生产医药产品提供了可能。

1.2  膜质料与技术在我国中医药工业的应用现状剖析

10年来,质料科学的快速生长及情况友好战略的实施使膜技术步入了新阶段,膜技术在我国中药行业的应用也开端实现工业化,云南白药、扬子江海陵药业、敖东药业等一批大中型中医药企业在中药疏散、纯化等流程接纳膜疏散技术取得了重要结果。

凭据南京中医药大学图书馆情报中心检索数据显示,在19702017年,以“膜技术(过滤、微滤、超滤、纳滤、反渗透)”“中药”“中医”“资源利用”为要害词宣布的中文文献共有1 760篇,主要应用于中药复方注射液的UF工艺研究,如芪红脉通注射剂、热毒宁注射液、活血通络注射液等UF工艺优化;中药(含复方)水提液的除杂工艺研究,如黄芪颗粒的陶瓷膜微滤技术精制、银黄方口服液的超滤和纳滤组合式膜疏散精制、黄芪等4种药材提取液的无机陶瓷膜精制等。少量文献报道UFNF等膜技术应用于总黄酮、多糖等部位的疏散以及膜浓缩技术用于复方制剂水提液的浓缩工艺研究。然而,上述研究大多处于实验室工艺筛选和优化阶段。20世纪90年代,徐南平院士[13]率先将陶瓷膜微滤技术引入我国中药制药历程,取代古板的醇沉工艺,显著提升了生产效率和产品质量。目前,膜技术在中医药行业中的规;τ弥饕逑衷2个方面:中药制药生产历程、中药制药历程包管。在中药制药生产历程领域,可接纳MFUFRONF等技术用于中药提取液精制与浓缩,膜工艺与大孔树脂工艺的比较剖析见表1。在中药制药历程包管领域,RO技术已作为制药用水生产要害技术列入《中国药典》,如“RO+连续电除盐系统(EDI)”技术已在制药企业获得大规模推广应用。

膜疏散设备

随着中药现代化进程的深入开展,膜疏散技术的战略转型升级作用日益彰显,越来越多的研究者实验将膜技术应用于制药历程的各个环节。在工业化大生产中,湖南康麓生物、云南天士力帝泊洱等企业接纳渗透汽化技术接纳乙醇;在膜质料与装备的研发中,笔者项目组也实验接纳UF技术和渗透汽化技术用于中药挥发油疏散富集[14]、接纳膜乳化术制备新型纳米乳剂[15]、接纳MBR技术和分子筛技术处理中药废水/[16]等。上述研究为中药特种膜质料的研发与膜装备的创造提供了辽阔的前景[17-19]。


为进一步了解膜技术在我国中药企业中的应用情况,对来自25个省市的73家中药制药企业进行了问卷调研。调研结果显示,从膜技术的认知与使用情况来看,目前,膜技术知识的普及度已经凌驾80%,并且已经有凌驾50%的客户在生产中应用了膜技术,客户关于国产化膜技术应用于新产品开发是大力支持的,可是由于政策壁垒、本钱高的原因,有接近70%的客户关于膜技术的普及体现担心。如何准确找到政策切入口,高效兼容中药工艺开发与应用成为了膜行业在中药领域生长的要害点。在已使用膜进行中药生产的相关企业中,所用的大多为UFUFRO膜技术,而NF膜占少少部分。其中,大部分企业所使用的为进口膜,普遍对国产膜信心缺乏。

由此可见,膜技术由于“节能、降耗、减排”等特征,特别适用于解决中药工业中面临的生产效率低、能耗大、污染高等共性问题。但目前,运行本钱较高仍成为制约膜技术在中药工业推广应用的制约因素。如何依据中药生产特性及应用需求开发专用膜产品是解决膜技术应用问题的要害,也是中药工业绿色生产的重要手段之一。

2  面向中药工业应用历程的特种膜质料与装备设计集成战略

疏散技术是中药生产历程的共性要害技术,也是决定中药工业医药资源利用率及生产工艺能耗的要害环节之一,其高效与否直接关系着中药生产水平。201611月,国家工信部、国家发改委、国家科技部、商务部、国家卫生计生委和国家食品药品监督治理总局联合宣布了《医药工业生长计划指南》,重点安排了“十三五”期间医药工业的生长目标,旨在加速医药工业由大变强的转变,并提出:“推动绿色革新升级作为‘十三五’时期医药工业的主要任务之一;要提升行业清洁生产水平,建设绿色工厂和绿色园区,提升全行业‘情况、职业健康和宁静’(EHS)治理水平”。

膜质料是膜疏散技术的要害。在国际上,膜质料的应用开提倡步较早,技术较为成熟,已实现多种膜质料的系统化大规模生产及工程应用。我国膜质料的研究与开提倡步较晚,主要膜质料恒久依赖进口。笔者项目组在20年来的基础研究与应用开发中亦发明,由于中药水提液组成极其庞大,与膜系统的兼容性是困扰膜技术推广应用的主要问题之一。中药特种疏散膜(针对特殊“中药溶液情况”[20]而设计,能够在高温、溶剂和化学反应等苛刻情况下实现物质疏散的薄膜质料)的缺失,使得膜技术应用多年来仍然停留在以“试错法”为主的中药提取液澄清、除杂、除热源等低效疏散,远未发挥其奇特的技术性和经济性优势,高效拆分、超滤疏散、膜蒸馏、催化反应等高性能疏散的应用鲜见报道。

面向中药工业应用历程的工业升级与绿色生长,笔者项目组提出:将质料化学工程理论与要领引入中医药领域,开展具有自主知识产权的原创研究,构建以膜疏散技术为焦点的新型疏散历程、疏散流程及其专属装备,实现中药生产历程的节能减排。质料化学工程是质料科学和化学工程的交叉学科,要实现用化学工程的原理指导“做”质料和“用”质料,焦点在于建立质料结构、性能(应用)与制备(生产)三者的关系。质料化学工程强调依托新质料(如新型疏散质料、新型催化质料等)生长新的化工技术和理论,特别是新的历程工程技术形成新的流程工艺和集成技术,以抵达高效率、低能耗和情况友好的目的。

膜技术应用实践证明,膜历程的通报特性调控与强化是高性能膜设计的要害和依据,也是膜运行本钱控制的焦点和依据。针对中药体系应用历程中保存的问题,笔者项目组率先提出“中药溶液情况”学术思想,并通过现代疏散理论推导,从218种中药单、复方获得的数万膜疏散工艺参数组成的数据库中,筛选出可客观反应中药水提液膜疏散历程的理化参数集,创立与疏散性能相吻合的“中药溶液情况”评价系统;旨在解析膜滤历程的动态变革,创立解析中药药效物质膜疏散历程共性纪律的研究要领,以精确、易测的“中药溶液情况”参数动态评判膜传质历程,解决膜污染、膜润湿等运行历程中保存的共性要害技术问题,针对性进行中药特种膜质料设计与装备选择性组装,实现中药物料膜疏散历程的“量体裁衣”。

面向中药行业新型疏散历程的特种膜质料与装备设计、集成研究,笔者项目组提出:应围绕科学问题的阐释和要害技术的突破,建立基于应用历程的膜质料的设计理论与要领,研究思路见图2;⊙芯恐卦谄饰鲋幸┒嘧榉址肿咏峁褂肽ぶ柿衔⒔峁沟南嗷プ饔没,诠释膜质料微结构与疏散性能的构效关系。应用历程研究应基于化学工程基来源理和流场特性的膜成套装备设计与制造技术,以及膜法组合工艺与现有中药生产工艺的耦合集成技术。通过上述研究,实现技术集成与设备创造,建立切合中药特点的情况友好生产线,实现中药工业生产中制剂前处理“提取、精制、浓缩”等环节的高效、环保、稳定与智能控制。

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3  面向中药行业应用历程的特种膜疏散质料与装备应用实践

膜疏散及其集成技术的焦点是膜的性能,膜性能又与膜质料的性质密切相关。笔者项目组自1997年以来,以中药经典复方、临床有效验方为实验体系,围绕其水提液的高效疏散与有效性、宁静性评价,不绝实验将质料化学工程理论与要领引入中医药领域,开展具有自主知识产权的原创研究,构建以膜疏散技术为焦点的绿色疏散技术及其专属装备。

3.1  中药复方水提液为前体化学组成的立异药物研究模式形成与应用

“中药溶液情况”研究中需要解决的焦点问题是面向中药庞大致系的特种膜质料微结构与疏散性能的构效关系。

中药水提液身分极其庞大,除了生物碱、黄酮、有机酸、苷类等小分子有效身特别还含有淀粉、果胶、卵白质、多糖等高分子物质,其相对分子质量从几十到几百万。其中待疏散物质的膜透过效率主要受两方面的影响:(1)膜孔径的机械筛除作用,主要与待疏散物质的相对分子质量、体积和几何形态有关;(2)膜与待疏散物质间的相互作用,主要与膜及待疏散物质的电性有关。而上述两方面的作用都与待疏散物质的结构参数有很大关系。中药水提液中身分的物理性质和化学性质,如溶液黏度、浓度、离子强度、电解质身分、粒子或溶质巨细、分子结构、形态、疏散状态、外貌张力等直接影响到与之接触的膜的外貌性质,同时溶液性质的变革还会改变其中所含待疏散的颗;虼蠓肿尤苤实男灾,进而造成了膜与溶剂、颗粒溶质等之间的作用爆发变革,从而影响或改变膜的疏散性能。

上述问题的实质是膜质料作为先进质料,一个鲜明特点是具有介观标准的结构(MFUFNF等膜质料孔径处于微米至纳米之间),从而展现出违反通例的物质运动特性[21]。质料化学工程研究标明[2],古板的化学工程以宏观流体为工具,用宏观流体的热力学基础物性数据和模型实现了化学工程模拟,进而推动了历程的放大和强化;可是随着先进质料的应用,需要对古板的热力学要领和通报理论进行延拓,才华深入认识纳米标准下流体的微结构和介观标准下界面处的流体通报行为。笔者项目组以经典复方黄连解毒汤为模型药物,该方由黄连、黄柏、黄芩和栀子4味中药组成,主要药效身分包括生物碱、黄酮、环烯醚萜、苷类等类身分,关于中药药效身分具有一定代表性,研究发明[22-25]:(1)膜过滤历程,小分子药效物质的透过行为受到膜外貌吸赞同溶液中共性高分子物质的配相助用,其作用强度与高分子物质的种类、浓度密切相关;(2)盘算机仿真技术剖析标明,卵白质、淀粉、果胶等共性高分子物质与小檗碱、巴马汀、黄芩苷、栀子苷等小分子物质共存时的“溶液结构”具有显著差别,且与膜外貌作用差别较大。上述实验结果在宏观上体现为:(1)中药水溶液中共性高分子物质(卵白质、多糖、果胶等)是中药膜历程的主要污染物质;(2)经典的化学工程中的传质模型与中药体系不兼容,无法准确预测一定截留相对分子质量的膜与中药身分之间的透过率。

在“中药溶液情况”评价系统建立的基础上,笔者项目组开端建立以膜疏散为焦点的新型中药精制技术,对古板“水醇法”形成突破,逐步形成新型疏散历程、疏散流程与工艺:凭据差别物料“中药溶液情况”所具有的相对分子质量漫衍特征,可选择一定孔径的MF/UF膜,替代水提醇沉工艺除去高分子杂质以对中药进行精制,并系统开展了膜适用性、膜设备选型、膜工艺历程优化等工业化要害环节的研究。针对膜污染、运行本钱高等严重制约膜技术在中药生产历程中大规模推广应用的瓶颈问题,创立技术应用[3,26]:构建面向中药的“膜历程优化”系列共性要害技术——基于溶液情况优化机制的物料预处理技术;中药膜污染预报、防治技术;“超声-膜疏散”耦合技术;立异节能高效膜组件制备,从膜历程前、中、后3环节入手,通过系统集成立异,实现高通量和高疏散因子的统一,为膜技术用于中药生产提供可靠包管。

在上述基础研究的基础上,还进行了以下应用实践:(1)凭据国家中药新药注册技术规范,将产品指标(主要指标身分与得膏率、HPLC特征图谱、主要药效学指标等)与古板水醇精制法进行比较,并系统评估产品的临床宁静性、有效性。(2)将膜疏散与树脂吸附平疏散技术集成,形成中药精制的一种基本要领。所得产品纯度高(有效部位或指标身分质量分数70%左右)、临床服用量。ǖ酶嗦6%左右),便于制成现代给药剂型。将该技术用于中药新药“糖渴清”和“银香颗粒”的研制,并已划分获得新药临床批件与新药证书。其中,“银香颗粒”经过IIIII期各232例、437例的临床宁静性与有效性(随机双盲、阳性药、平行比照、多中心临床研究总结)的评价。

3.2  新型膜疏散质料装备设计与集成的应用实践

基于“中药溶液情况”的疏散技术应用体系的形成与应用,创立以膜技术为焦点的中药“清洁生产”应用流程,实现节能减排。

笔者项目组利用膜筛分机制精制中药水提液,以“MF-UF-NF”一体化膜技术建立新型中药提取疏散“固液疏散、纯化、浓缩”流程,并创造“一体化特种膜装备”,形成了以膜集成技术为焦点的中药“清洁生产”应用流程,实现中药提取疏散的高效、环保与智能控制。引入历程剖析技术(process analytical technology,PAT),以密度、pH、温度等物理化学参数评判生产历程物料的一致性,如劲酒集团中药提取生产线,以0.05 μm Al2O3陶瓷膜处理中药,以1×1045×104有机膜截留处理多糖、总黄酮等身分,以NF浓缩处理提取液,生产周期由12d缩短为2 d,能耗降低10%,资源利用率提高15%,劳动生产率提高30%,其在线检测点384个、质量控制点1 800个,实现中药物料提取疏散历程的节能减排。

创立中药挥发油膜富集流程与装置,替代溶剂萃取法,解决水蒸气蒸馏工艺收油率低、情况污染问题。凭据挥发油在水中形成颗粒的“中药溶液情况”特征,利用膜疏散技术截留微小油粒,从通例水蒸气提取挥发油生产工艺所爆发的“油水混淆”废水中接纳挥发油[27-30]:(1)以12个科50种常用中药及其含油水体为实验样本,系统考察膜种类、油水混淆体系理化性质、操作工况和操作情况对油水疏散历程的影响,建立了油水疏散历程工艺参数数据库和数学模型,乐成研制了膜富集挥发油装置。(2)通过系统研究挥发油对膜的污染机制与防治要领,研制出专用膜清洗剂,建立了膜富集挥发油应用流程与集成技术。该研究乐成替代“挥发油溶剂萃取法”,解决工业生产中水蒸气蒸馏工艺收油率低、情况污染问题,属海内外首创的基于膜疏散技术的中药挥发油工业生产模式。(3)接纳水蒸气渗透膜技术系统收罗了27种中药溶解态挥发油,收油率生产周期由12 h缩短为6 h,收油率提高50%,从而为设计创造中药挥发油整体、无损、快速疏散的特种疏散膜涤讪基础。

3.3  膜技术在中药资源循环利用中的应用实践

近年来,随着中药资源循环经济模式的建立,笔者项目组接纳膜疏散及其集成技术对中药脉络宁注射液生产历程爆发的放弃物进行资源化利用[31-32]。中药脉络宁注射液由牛膝、玄参、石斛、银花4味中药组成,生产历程爆发的放弃物主要有水提取后4味药的混淆药渣、乙醇沉淀物、醋酸乙酯萃取后剩余物,及制药历程爆发的大宗废水。在前期研究中已发明:(1)混淆药渣富含上述4味投料药材中的药效身分,如石斛因质地坚硬,水提取后剩余石斛碱、多糖等有效物质;(2)混淆药渣可用作饲料、菌类培养基、生物质能源、造纸原料等;(3)废水中残留水溶性药效身分,如不进行资源化利用,不但造成浪费,作为废水排放还会造成二次污染。在研究中首次接纳差别孔径超滤膜对放弃乙醇沉淀物进行多糖部位的疏散[33];提出中药废水零排放的膜处理工艺,接纳PVDF超滤膜自制药废水中富集青皮挥发油,提取率达67.5%[34];接纳“MF-UF”膜集成技术富集脉络宁注射液废水中相对分子质量<1 000的小分子药效组分的同时,以陶瓷膜反应器实现“二级处理-三级处理”的中水回用[35]。上述探索性研究为中药特种疏散膜的精准构筑涤讪了实验基础。

4  结语

膜技术以先进疏散质料为载体,可在温和、低本钱条件下实现物质分子水平的疏散,特别适合现代工业对节能、低品位原质料再利用和消除情况污染的需要,已成为今世解决人类面临的能源、水资源、情况等领域重大问题的共性要害技术,受到各国政府高度重视。膜疏散历程为物理疏散历程,膜历程与其他疏散历程如与吸附树脂技术、萃取技术、蒸馏技术等的集成,均是以提高目的产品的疏散选择性系数并简化工艺流程为目标。因此,膜技术与现有疏散技术的集成可以显著降低能耗、缩短生产周期和提高资源利用率。

中药绿色制造的技术要害是提高中药药效物质的疏散效率。但目前由于药效物质疏散效率不高,导致疏散能耗高、药材利用率低、污染大等问题,制约了中药工业的可连续生长。笔者项目组20年来在中药及其复方水提液体系、油水混淆体系等庞大致系疏散历程工业化基础研究探索与工程化应用实践中,不绝探索构建基于特种膜质料的“理论研究-要害集成技术及装备制造-应用示范”中药绿色制造技术立异链,为建立以特种膜技术为焦点的中药新型疏散历程的设计、集成与应用提供理论基础与应用示范。

参考文献(略) 

来  源:朱华旭,唐志书,潘林梅,李  博,郭立玮,付廷明,张启春,潘永兰,段金廒,刘红波,邢卫红,高从堦. 面向中药工业新型疏散历程的特种膜质料与装备设计、集成及应用 [J]. 中草药, 2019, 50(8):1776-1784.


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