现代分离技术在医学领域的应用

现代分离技术在医学领域中的应用

摘要：分离技术中的纯化和分离在临床医学和中医等方面发挥了重要的作用，本文主要以膜分离技

术、场流分离、萃取法等技术为例说明分离技术在医学上的应用。 关键词：分离技术 医学 应用

随着世界人口的大幅增加，疾病种类的多样化，使得患病人数也大幅度增加。世界卫生组织的报告显示：每年全球患病总死亡人数5800万，其中3500万人死于慢性病，仅在中国每年死于慢性病的人数就高达750万人。有鉴于此，医学领域的发展也成为重中之重。

现代分离技术近年在医学上得到了较多的应用，比如利用超滤技术分离浓缩生物活性物质，从生物中提取药物；采用静态顶空分析方法测定药品中的有机溶剂的含量；利用分子蒸馏技术提取维生素等等。

本文主要从溶剂萃取法提取红霉素，场流分离蛋白质的应用，膜分离技术在中药提取中的应用三个方面介绍分离技术在医学上的应用，前景发展.

一、用溶剂萃取法提取红霉素

红霉素是弱碱性大环内酯类抗生素，具有抗菌作用强、效率高、毒性低等优点。近年来， 随着红霉素衍生物的广泛使用及新剂型的开发， 使得红霉素原料用量大幅度增加。因此，分离提取红霉素的技术也越来越受到人们的关注。

红霉素的分离提纯具有以下特点：

1、红霉素的性质不很稳定，容易被污染，

2、目标产物浓度低。杂质的浓度相对较高，且一些杂质和红霉素性质相似，常规技术无法分离；

3、红霉素往往直接作为医药用品，需要符合特殊的质量和安全要求。

上述特点决定了红霉索分离提纯工艺的复杂性及重要性，同时也对研究开发适用于红霉素分离提纯的新方法、新工艺提出了更高的要求。本文将阐述一下溶液萃取法（主要有化学反应萃取、固定床溶剂萃取法、超临界萃取等）提取红霉素在工业上的应用。 化学反应萃取法

在化学反应萃取过程中，红霉素分子与萃取剂发生配合， 生成中性溶剂； 配合物。2000 年， 李洲等研究了一个萃取红霉素的中性配合体系： 以高脂肪醇做萃取剂，煤油为稀释剂，提取红霉素的方法，现场试验和结果表明该方法平均收率 78 .62%， 稍优于现有生产指标， 而且新萃取体系的溶剂损失大幅度降低， 节约了生产成本， 可供工业生产试用。

固定床溶剂萃取法

2001 年， 曹正芳等采用固定床溶剂萃取法从发酵液中提取红霉素，研究了溶液的 pH 值、 操作温度、 发酵液流速以及洗脱液流速对分离过程的影响。用此种方法可以有效的克服乳化， 减少红霉素和溶剂的损失。同样也取得了理想效果。

以上总结了近年来在溶剂萃取法中出现的一些新技术、 新工艺。这些方法具有非常诱人的前景，但目前尚处于研究开发阶段，也存在一些不足，提炼成本高， 耗用溶媒多， 收率和产品的效价不高；决定了他们还难以应用于大规模工业化生产。

二、场流分离蛋白质的应用

蛋白质混合物能否被区别开，是根据混合物的聚合程度、尺寸、电荷、密度、形状及生物活力。蛋白质纯化的方法有很多种，如浊点萃取法、置换色谱法、亲和层析法等。但是蛋白质的分离常常

需要保护蛋白质的天然特性，很少有分离技术能满足这个要求，而场流分离技术可以做到这一点。

场流分离作为一种新的分离技术，最早是由Giddings博士Ⅲ在1966年提出来的。场流分离是一种家族式的分离技术，具有分离迅速准确、直接进样、不需要专门的样品预处理步骤、不使用固定相、应用范围广、分离时间短等特点。

场流分离技术在蛋白质分离中的应用最早的报道是在1972年，如电场流分离、流场流分离、沉降场流分离等，下面将分别讨论。

电场流分离技术

电场流分离技术在蛋白质分析中的应用最早的报道出现在1972年，Caldwell等就电场流分离理论进行了详细的研究，并用其成功地实现了蛋白质的分离。电场流分离技术是根据微粒或者大分子表面电荷的差异来完成的，电场流分离的优点是，在一次流动中，能检测到阴阳离子的种类；没有不利的加热装置；使用流动相增强分离效果等。

流场流分离技术

流场流分离蛋白质的能力最早在1977年出现，这种技术过去常用于测定小麦蛋白中不同来源的完整蛋白质特性和冠状动脉病人的酶突变体为脂蛋白的筛查。后来，这种技术常用于不同起源的蛋白质特性研究，尤其适合超大规模蛋白质和蛋白质混合物的分离。在蛋白质分析方面， 2008年非对称流场流被应用于研究pH对猪胃蛋白质聚合物纯化的影响Ⅲ。此外，流场流技术在蛋白质治疗学控制、含淀粉的蛋白质特性的描述、蛋白质组学的前期分离等方面尤其具有广泛的应用前景。

展望

场流分离在天然的条件下进行蛋白质分离，所以分离后并不改变蛋白质的原始构象，这是其他分离技术所不能媲美的。电场流分离技术、流场流分离技术、沉降场流分离技术已经成功地用于分离蛋白质，而且流场流分离技术正逐步走向成熟。流场流技术在蛋白质治疗学控制、蛋白质特性的描述、蛋白质组学的前期分离等方面尤其具有广泛的应用前景。场流分离蛋白质技术目前主要发展方向是与微细加工技术相结合，并使其小型化、微型化、集成化。在分离流道的优化设计方面和微流体控制方面还有许多工作要做。

三、膜分离技术在中药研究开发中的应用

膜分离技术是依据物质分子尺度的大小，借助膜的选择渗透作用，在外界能量或化学位差的推动作用下对混合物中双组分或多组分溶质和溶剂进行分离 分级 提纯和富集，从而达到分离 提纯和浓缩的目的。

该技术具有以下特点：常温操作，适于热敏性物质的分离、浓缩和纯化；分离过程不发生相变，无二次污染；能耗低；操作方便，易于自动化。

因此，膜分离技术是现代分离技术中一种效益较高的分离手段，在分离工程中具有重要作用。 目前，膜技术在中药生产中的应用主要有以下几个方面

1、制备中药注射液 目前中药注射液的应用存在着一些问题，出现了许多的不良反应。由于中药成分复杂，制剂时除了最大限度地保留有效成分外，还必须尽可能地除去杂质，如鞣质、蛋白质、树脂等大分子物质及许多微粒，它们一般不具药效作用，但影响产品的质量，采用切割分子量较小的超滤膜可以代替沉淀法实现对它的精制，例如切割分子量为几千或者1万的超滤膜可以滤除鞣质 色素和小分子量蛋白质等成分，超滤注射液，能显著地提高针剂的澄明度并除去热原。

2.制备中药口服液 中药口服液由于使用方便 疗效好，故在中药保健品开发中占有很重要的地位 但传统的工艺采用水提醇沉法，不仅流程长，所得产品黏度大，还含有大量亚微粒 微粒和絮状物等杂质 故成品静置后易产生沉淀，影响产品外观，对产品的销售带来不利影响。将口服液用截留分子量为7000的膜进行超滤后，产品质量大为改观，不仅澄明度有所提高，口服液中有效成分的含量也有增加，药液稳定性也好。

3、中药提取液的纯化 江苏康缘药业应用微滤和超滤膜分离技术精制桂枝茯苓胶囊，使活性成分苷类 酚类等在常温环境下实现物质分离，有效脱除杂质、又不引起成分变化，无二次污染 于涛等使用超滤技术对银杏叶黄酮类化合物的提取产品进行精制，超滤后产品中黄酮质量分数由5.9%提高到了33.9%。结果表明，通过超滤，基本可以去除提取液中的淀粉 蛋白质 黏液质 树脂等大分子物质，同时更有效地保留有效成分 。 展 望

膜分离技术作为一门年轻的学科，在中草药有效成分的分离和纯化方面的应用研究也才刚刚起步，与传统分离方法相比较，存在着独特的优势，表现出极好的发展前景 但目前绝大多数研究开发工作尚处于试验阶段，少数进入中试阶段，而实际应用的例子则更少 一些工艺和技术问题有待解决，如在中药提取分离中如何既能有效去除杂质,又尽可能减少有效成分损失是研究的方向虽然有以上问题的存在，但总的来说，膜分离技术在中药提取的应用愈来愈广，有理由相信随着现代科技发展，膜分离技术将日益成熟，必将在我国中药现代化进程中发挥其巨大的作用。

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