滤膜技术在中药提取浓缩等过程的应用前景

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滤膜技术在中药提取浓缩等过程的应用前景

刘柳春

浙江温州325025）（温州正展机械有限公司，

摘要：简述了超滤膜分离技术原理，综合介绍了膜分离技术在中药制剂中的应用，同时阐述了滤膜分离技术的优

势和经济可行性及先进性。

关键词：中药；滤膜；提取；浓缩

中药是我国我国是中药的故乡，也是中药大国，的传统医药，已有几千年的发展历史。中药现代化和其实，世产业化已经被列入国家支持与发展的重点。界上每年中医药方面的销售额是达到上百亿美元是我们缺的，然而中国仅占1.3%～4.0%。究其原因，乏以现代化和高科技为基础的具有国际竞争力的中药产业。找到了原因，剩下来我们需要做的就是改进生产出更先进的设备。传统工艺，提出更好的技术，将现代化的高新技术运用于中药的提取中，以促进我国中药产业新的腾飞。

当前，膜分离技术在制药行业不能得到推广应用的原因，除了企业内部膜技术人员的缺少和资金那就是我们的技术的不足，还有一个更重要的原因：人员和企业领导不愿意也不想改变现有的生产工改变一个工艺，不但艺。因为制药是一个特殊行业，

有一定的风险，还有报批等方面的麻烦。要知道，在市场激烈竞争的今天，谁能拥有降低成本并能提高就可以在竞争产品质量的技术，谁就可以占领市场，中战胜对手，使企业拥有更加广阔的发展空间。而膜技术恰好具有这样的特点。

1问题的提出

中药和植物提取传统工艺有水提、醇沉、大孔树

2薄膜分离原理

超滤膜过程的原理是一种薄膜分离技术，按照

建设成本高、能耗脂吸附、蒸发等，传统工艺周期长、大、收率低、操作工序复杂、环境污染严重、“三废”治理成本高，在除杂、除菌、除热原等方面具有极大的不稳定性，严重影响了制剂的品质。并且耗费大量造成生产成本增水、电能源及有机溶剂，加。而用过滤技术集成膜分离技术系统对中药和植物水提液直接进行澄清、分级纯化、浓缩，可以取代二次醇沉以及树胶体、植物脂吸附工序，直接去除靴质、纤维、大分子蛋白及细菌等杂质，透过液澄清透、纯度高，如采用膜分离浓缩澄清液可以脱除盐分和水，得到高纯度的浓缩液。

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原

液超滤膜丝

来分离颗粒，以压力差分子量的大小（直径的大小）为驱动力；筛分原理。原液=透过液+浓缩液，因此超超滤原理滤可以达到溶液净化、分离与浓缩的目的。如图1所示。

细菌、胶体、藻类

大分子红血球、

有机物等

浓缩液

透过液（水分子、离子、小分子物质）

图1超滤原理示意图

3

膜分离技术在中药制剂中的应用

3.1

膜分离技术在中药制剂中的应用3.1.1

滤膜法精制中药口服液、药酒

中药口服液是近年来我国医疗保健行业大力发

展的新剂型，由于其具有疗效好、见效快、服用方便等优点，受到广泛好评。原生产工艺采用水提醇沉法，不仅流程长，产品黏度大，提取液中还含有大量亚微粒、微粒和絮状物等杂质，难以用一般的沉降、板框过滤、浸取等方法精制，故成品静置后易产生沉淀，影响口服液的外观及品质。如果采用相应的截留分子量的膜进行超滤后，再进行罐装，则可以保证产品外观透明鲜亮、口感改善、保质期延长，同时还可简化生产工艺，为企业节约成本开支。主要工艺流程：药材煎煮→水提液→微滤除杂→超滤提纯→成品罐装。

由此可见，膜法处理中药口服液可以简化生产工艺，缩短生产周期，可取代传统的板框过滤、硅藻土过滤等，有效去除鞣质、淀粉、树脂、蛋白、果胶等。得到的产品无论是澄清度、透光度和稳定性都明显提高，长期存储澄清度不变，口服液不再有沉淀和挂壁现象。3.1.2

水提液无需冷却可直接过滤

由于胶脂类的物质被超滤膜分离除去，料液浓缩时黏度大大降低，使浓缩蒸发和后序过滤大大方便，缩短了时间，降低了成本。3.1.3

可以取代一次醇沉

尤其是需要两次醇沉工艺的品种，采用超滤膜技术可以取代一次醇沉。不仅可节约大量乙醇，大大降低其生产成本，还能降低乙醇回收所需能耗，缩短生产周期。最近有一家药厂投资几百万元，上了一套陶瓷膜面积200多m2的设备。用于中药水提液的过滤，取代一次醇沉。仅此一个品种（一种口服液），每年就可以为企业节约190万元（这套陶瓷膜分离设备还可以进行多个品种的过滤生产）。同时，使工艺过程由原来的15天缩短为现在的10天。产品的质量也

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得到了明显的提高。该药厂总结说：“新工艺能显著提高产品的收率和品质，缩短生产周期，省去了大量的乙醇及蒸发浓缩过程，减轻后工序的运行压力，从而降低了生产成本，更主要的是保证了药液的澄明度，提高了产品的市场竞争力。仅此一项殊荣，即可引起中药界的关注，为国药走出国门起到了跳板的作用。”目前，这家药厂正在计划用膜技术进行常温下药液浓缩，从而取代双效或三效蒸发浓缩，实现企业全方位现代化，自动化。3.1.4能保持原配方的成分，提高产品中有效成分

的含量

无论是固体制剂还是口服液等，中草药成分十分复杂，通常含有生物碱、有机酸、酚类、皂甙等化合物以及蛋白质、黏液质、鞣质、多糖、淀粉、纤维素等。一般而言，非药用性成分或药用性较差的成分，分子量都很大（从几十万～几百万u），而有用成分即中药的目标产物的分子量一般较小，从几百到几千u。传统的水提醇沉工艺不能将高分子量的非药用成分去除。所以，使药液中有效成分（既目标产物）的浓度降低，患者服用剂量加大，不仅给病人带来服用时的不便和痛苦，同时也使中药容易吸潮变质，难以保存。如采用膜分离技术，就可以解决这些问题，去除非药用性成分，使患者用药少而精，提高疗效。对企业而言，包装、运输等方面的费用也会随之下降许多，同样也能降低成本。3.1.5

除菌、除热原

对中药针剂进行除菌、除热原，无需高温或其他化学方法，可在常温下进行，效果好，完全能达到药典要求。采用超滤膜去除中药注射剂中的热原，可缩短生产周期，且大大提高产品稳定性。超滤膜并不会截留药液中的有效成分，在热原去除的同时，还可以相应增加产品收率，比用活性碳等吸附剂吸附除热原、高温消毒除热原的传统方法优越许多。将膜分离工艺应用于中药注射液除热原是中药产业开发的主要应用项目之一，也是中药产业现代化中最具开发

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前景的项目。科研实验室引入小型膜实验设备，还将大大促进中药注射液新品种的开发。3.1.6

中药药液的除油

传统的中药制药多使用醇沉工艺，

溶于乙醇而难溶于水的植物油和胶质在酒精蒸发后会从药液中析出。目前，常用的去除方法是用食用石蜡等进行萃取。这种方法不但需要消耗大量辅料，费用大，且劳动强度大，环境条件差。采用膜技术除油，效果好，且大大降低生产成本，实现自动化，改善工作条件和环境。3.2

膜分离技术在中药制剂中应用的特点

膜技术工艺简单，设备占地少，操作容易，开停机方便，运行费用低，闭合回路运行，使生产过程清洁、卫生、环保。传统生产工艺中，中草药有效成分的分离提取存在生产周期长、损失量大、收率低等问题。膜技术以其高效、节能和绿色等特点，在中药生产中的应用越来越多。

4结语

膜分离技术在中药现代化生产中的应用主要有

4个方面：（1）除菌、除热原：应用微滤膜和超滤膜，可有效去除中药煮提液中的细菌和热源，无需高温或其他化学方法。（2）澄清纯化：超滤膜过滤可取代一次醇沉，有效除去杂质，分离提纯有效成分，并且减少有效成份的损失。（3）浓缩：纳滤膜脱盐浓缩，或者反渗透膜直接浓缩，在常温下进行，无热敏性破坏，代替蒸发浓缩，能耗低。（4）有机溶剂回收：采用特种膜，将醇沉萃取或其他分离过程中所使用过的有机溶剂进行过滤，去除杂质，使其纯化还原，再回收循环使用，节约资源，

降低成本。可以看出与传统的工艺设备相比，膜技术设备可以减少工序，操作简单，生产过程清洁，

卫生，环保。可以应用的领域：（1）茶叶、银杏、黄连、菊花、竹叶、银翘等植物枝叶类提取液的澄清、分级纯化和浓缩；（2）绞股蓝、板兰根、青蒿、鱼腥草、黄蔑、党

参、人参等植物根茎类提取液的纯化和浓缩；（3）生姜、大蒜、罗汉果、大豆、枸杞等果实类提取物的分离纯化和浓缩。

所以可以得出：超滤膜技术在中药生产过程中工艺简单、能耗低、成本低。整个过滤、浓缩过程生产周期短，与传统工艺设备相比，省去了传统工艺繁杂的操作过程，减轻后工序的运行压力，设备运行费用可大大降低，提高了产品的市场竞争力。环保、无污染。系统制造材质全部可以采用卫生级不锈钢，膜材质、密封件材质均为无污染材料。采用全密闭管道式运行，现场环境卫生，操作维护简便，可有效降低劳动强度和生产成本，完全满足FDA生产规范要求。相信不久的将来，超滤膜技术必将取代传统的蒸馏技术，在中药提取浓缩中得到广泛的应用。

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