膜分离技术主要是利用规格不同的膜孔过滤药剂制备阶段存在的杂质,和其他分离方法进行对比可以看出,这种方法可减少能耗,分离效果显著,能够在常温环境下操作,正因具备这些特点,目前该技术在食品、医药以及化工等方面得到广泛应用。中药成分复杂,制作阶段极易引发膜污染,致使膜通量快速下降,生产效率受到影响,同时干扰该技术运用。基于此在实际运用中一定要根据药液种类采取必要措施机械能进行处理,同时对受到污染的膜进行清洗。
1材料和方法
1.1 实验仪器
高速冷冻离心机(安亭科学仪器厂GL-20B型);中空纤维超滤装置(膜天膜工程技术有限公司TP 10-20 型) ;UPOS503型(截留分子量20KD)和UEIS503型(截留分子量6KD)膜组件,皆为聚醚砜即PS膜材质。
1.2试剂
磷酸(菲达工贸有限公司和桥分公司);次氯酸钠(试剂二厂);双氧水(金鹿化工有限公司);氢氧化钠(大茂化学试剂厂);盐酸(洪都试剂化工厂) ;EDTA(西陇化工厂);乙醇(振兴化工一厂)。
1.3 实验方法
经预处理的药液在2.8 L.·min-1 流量、温度为25°C、压力为0.08MPa的条件下超滤,然后在相同的操作条件下分别加入不同清洗剂进行膜清洗。浸泡采用1L清洗剂,清洗采用10L清洗剂循环清洗。
1.4 分析方法
记录清洗过后水通量恢复率即清洗过后膜通量和药液过膜之前膜通量之间的比例,对比清晰效果。
2实验结果
2.1金钱通淋口服液膜清洗工艺
经高速离心(1 x105 r·min-1)10min后的金钱通淋口服液的原料药液(浓度为0.5 g生药·mL-1),直接,上UPOS503膜管超滤50 min,然后采用不同的清洗工艺清洗。实验结果显示:首先将浓度为0.4%NaOH反向浸泡一段时间,随后使用浓度为0.2%NaOH进行反冲洗,随后用清水反冲洗,最后将0.4%NaOH正向浸泡一段时间。利用清水清洗一段时间即可达到预期效果,具体方法以及清洗达到的效果间表1,表2。
表1金钱通淋口服液膜清洗方法
表2金钱通淋口服液不同膜清洗方法的实验结果
2.2血康口服液膜清洗工艺
经高速离心(1 x105r·min-1)10 min后的血康口服液原料(浓度为0.657 g生药·mL-1),过0.2μm孔径的聚偏氟乙烯(PVDF)膜管微滤,然后上UPOS503型膜管超滤50 min,再采用不同的清洗工艺清洗。实验结果显示:先把0.4%NaOH(含0.04%EDTA)反向泵人浸泡30 min后,用0.2%NaOH(含0.02%EDTA)反冲洗30min,水反冲洗30min后再把0.4%NaOH(含0.04%EDTA)正向泵人浸泡20 min,水清洗10 min是最好的工艺。
2.3夏天无注射液膜清洗工艺
经高速离心(1 x105r·min-1)10 min后的夏天无注射液原料(浓度为0.31 g生药·mL-1),上UPIS503膜管超滤10 min。采用水直接清洗30 min后恢复率为57%,NaOH清洗20 min后恢复率为74%。实验证明:先反向泵入1%的磷酸水溶液浸泡5 min,用水清洗到中性;再反向泵人0.4%的NaOH(含0.04%EDTA)浸泡10 min,然后水反冲洗2 min,膜通量即可恢复。重复8次实验,结果平均恢复率为98.7%。
3讨论
将膜技术运用于金钱通琳口服液制备过程,使用浓度达到20%乙醇进行清洗,效果并不理想,附着于膜管壁表面的物质难以溶解在乙醇中。使用浓度为2%的柠檬酸与柠檬酸氨水混合物进行清洗,效果并不优于NaOH,柠檬酸在清洗Fe(0H)2等因无机盐导致的膜污染时效果较佳,此次探究活动中使用的膜是被有机物污染。针对血康口服液,使用浓度分别达到0.1%、0.2%、0.4%的次氯酸钠溶液浸泡膜起到的效果不如0.2%NaOH浸泡好,究其原因可能是浓度没有达到既定标准以致于难以发生氧化反应;水清洗阶段,若循环用水有很大概率会使膜再次被污染,为保证清洗效果要注意对时间的把握,最好不要超过30分钟。夏天无注射中存在一定生物碱,当pH数值处在2-3这一范围时溶解效果最佳,膜清洗阶段最好使用浓度为1%的磷酸进行浸泡,随后利用浓度达到0.2%的NaOH浸泡,通过NaOH溶液对不易被磷酸溶剂的物质进行清洗。使用NaOH浸泡后发现及时反复清洗也难以清洗干净,液体呈现出粉红色,这种现象之所以出现与夏天无总碱在碱性条件下游离析出粘附在膜表面有一定关系。针对金钱通淋和血康口服液,利用浓度为0.1%,0.25和1%的磷酸进行清洗不仅难以恢复膜通量,甚至会呈现下降趋势,通过检验之后发现与从中药水当中提取的酸性物质有关,在对酸性条件进行调整之后,溶解度随之降低,主要是由附着在膜表面的物质导致;将浓度达到0.1%的NaOH浸泡一段时间实用效果效果并不如浓度为0.2%NaOH起到的清洗效果;膜经过长时间使用后,探究过程中采取的清洗方法难以做到膜通量完全恢复,主要是因在外部作用力的影响下膜已经被压实,双氧水以及次氯酸属于强氧化剂,使用浓度为1%的次氯酸钠溶液以及浓度达到0.24%的双氧水溶液可恢复被有机物污染的膜通量;利用血康口服液的膜清洗方法清洗PVDF(聚偏氟乙烯)、PAN(聚丙烯腈)等膜管同样可恢复膜通量。此次探究结果证明,中药制备阶段选用的工艺技术中,膜分离技术应用时,膜污染和其他方面的清洗问题不仅与膜自身材料有关,更与受药液提取方法以及自身特性、膜分离之前对药液进行预处理时选择的方法有直接关系。材质不同膜就会呈现出不同的特征,即使同为聚醚砜材质制成的膜,在分离夏天无注射液效果显著,膜通量能够快速恢复,之所以呈现柱这种情况是因使用的酸渗漉经过提取,而且过膜之前树脂接受过分离,发展前景较好。但是重要口服液大部分都是水提取也,在进行膜分离时极易导致膜被污染,若想对其清洗往往需要使用大量试剂,投入大量精力及时间,预处理流程繁琐,环节繁多,生产成本随之增加,致使膜分离新工艺的经济性受到影响,膜的应用受到外在客观条件限制。
参考文献
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