下面筆者談下藥廠設(shè)計(jì)之膜分離設(shè)備根據(jù)所加的操作壓力和所用膜的平均孔徑的不同,膜分離設(shè)備可分為微孔過(guò)濾、納濾、超濾和反滲透等。微孔過(guò)濾所用的操作壓力通常小于4×104Pa,膜的平均孔徑為50nm~1.4μm,用于分離較大的微粒、細(xì)菌和污染物等。納濾介于反滲透與超濾之間,膜孔徑為1~10nm,納濾適用于相對(duì)分子質(zhì)量20000以下的物質(zhì),絕大部分藥物的相對(duì)分子質(zhì)量都在這個(gè)范圍內(nèi)。超濾除能分離細(xì)菌外,還可以用于血液制品、疫苗、酶產(chǎn)品、基因工程產(chǎn)品、單克隆抗體的回收和注射劑去熱原超濾所用操作壓力為4×184~7×105Pa,膜的平均孔徑為1.5~200nm,能夠截留相對(duì)分子質(zhì)量1000~50萬(wàn)的大分子和膠體顆粒。反滲透所用的操作壓力比超濾更大,常達(dá)到35×105~140×105Pa,膜的平均孔徑最小,一般為1nm以下,用于分離小分子溶質(zhì),如制純化水等。
膜分離過(guò)程無(wú)任何化學(xué)反應(yīng),無(wú)需加熱、無(wú)相轉(zhuǎn)變,不破壞生物活性,節(jié)能,環(huán)境友好,因而越來(lái)越多地被用到生物制藥工業(yè)的各種分離、精制和濃縮過(guò)程中.
抗生素的相對(duì)分子質(zhì)量大都在300~1200范圍內(nèi)。其生產(chǎn)過(guò)程為先將發(fā)酵液澄清,用選擇性溶劑萃取,再通過(guò)減壓蒸餾得到納濾膜技術(shù)可以從兩個(gè)方面改進(jìn)抗生素的濃縮和純化工藝①用納濾膜濃縮未經(jīng)萃取的抗生素發(fā)酵濾液,除去水和無(wú)機(jī)鹽,然后再萃取。這樣可以大幅度地提高設(shè)備的生產(chǎn)能力,并大大減少萃取劑的用量。②用溶劑萃取抗生素后,用耐溶劑納濾膜濃縮萃取液,透過(guò)的萃取劑可循環(huán)使用。納濾膜已成功地應(yīng)用于紅霉素、金霉素、萬(wàn)古霉素和青霉素等多種抗生素的濃縮和純化過(guò)程。抗生素納濾膜法濃縮、純化的工藝大體相同,待濃縮的發(fā)酵母液加入料罐中,料液經(jīng)過(guò)濾、加高壓壓入膜組件,濃縮液循環(huán)回料罐中,經(jīng)一定時(shí)間循環(huán),直至達(dá)到規(guī)定的濃縮倍數(shù)。
粗產(chǎn)品純化過(guò)程中所使用的溶劑,也可以用納濾膜處理回收使用。
超濾有管式、中空纖維式、平板式和螺旋卷繞式四種形式。超濾系統(tǒng)主要由料液儲(chǔ)罐、泵、超濾器、透過(guò)液收集罐組成料液經(jīng)泵打入超濾器,水及低分子量物質(zhì)排出超濾器外,被濃縮的料液在料液儲(chǔ)罐、泵及超濾器中循環(huán)。當(dāng)料液濃縮至一定的倍數(shù)后即可作為進(jìn)一步處理的濃縮料液。