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高院士:膜分离技术应用必将推动中药工业现代化进程

  日益增长的人口,使原本就十分有限的淡水资源更加紧张,如何能更有效地实现海水淡化,是全球都关注的问题。目前,反渗透法是海水淡化中最有效、最节能的技术。反渗透装置是其关键,而它的核心则是反渗透膜,这也是生物产业发展为人类带来的益处。

 据了解,在生物体内,膜是不同组织间的屏障。物质交换时,它只允许其中的某些通过,而排斥其他。中国工程院院士高从堦说:“这种对物质具有一定选择透过能力的膜叫做半透膜。假设有一张膜只允许淡水通过,把它放在淡水和盐水中间,在自然状态下,淡水会透过半透膜稀释盐水来减小浓度差,当高度相差一定程度时,渗透会自动停止。如果在盐水一边施加压力,使它大于渗透压,盐水中的水分子就被迫渗入淡水一侧,这就是反渗透现象。只要保持足够的压强,并及时取走淡水,盐水中的水分子源源不断地透过半透膜进入淡水中,盐分就被过滤掉了。所谓反渗透膜就是利用反渗透原理进行分离的液体分离膜。通俗地说,反渗透膜上可认为有许多极微小的孔,孔的大小只允许水分子通过,盐类和杂质分子都比孔大而无法通过。”

  而这只是膜分离技术应用的其中一个方面,此外,微滤、超滤、纳滤等技术应用十分广泛,食品加工、饮料工业、医药工业、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、生物发酵、精细化工、环保工业等都可以看见膜分离技术的身影。有关资料显示,半个世纪以来,膜分离完成了从实验室到大规模工业应用的转变,成为一项高效节能的新型分离技术。由于膜分离技术本身具有的优越性能,故膜分离过程现在已经得到世界各国的普遍重视。在能源紧张、资源短缺、生态环境恶化的今天,产业界和科技界把膜过程视为21世纪工业技术改造中的一项极为重要的新技术。曾有专家指出:谁掌握了膜技术谁就掌握了化学工业的明天。

  为了更好地解释膜的实际应用,高从堦介绍说:“可以缩短生产周期,随着膜微滤在中药制备中的应用与研究,必将推动中药工业现代化的进程。如酶是一种具有高度催化活性的特殊蛋白质,常用酶制剂的分子量正好落在超滤膜的分离范围内,超滤膜可用于纯化超氧化物歧化酶从蛋清中提取溶菌酶,分离发酵液中的谷氨酰胺转氨酶,采用超滤技术提取酶可以降低成本减少杂质含量、提高成品酶质量。中国研制的甲型肝炎减毒活疫苗,已规模用于人群接种10余年。常规疫苗制备采用简单的过滤法去除细胞碎片,损失了大量的病毒,对疫苗的产量和质量也有一定影响。采用超滤法浓缩疫苗可控性强,重复性好,对上清液中甲肝病毒的回收较彻底,又去除了牛血清蛋白,适合疫苗规模化生产。超滤还被用于抗生素分离提取的预处理过程,在不使用破乳剂的条件下,超滤膜能有效去除原料液中的蛋白质杂质和生物表面活性剂,且对原料液有一定的脱色作用,可降低产品色级,提高产品质量。超滤在多糖的分离提纯方面也有应用,采用超滤膜技术处理多糖溶液具有收率高,不易破坏多糖的生物活性,能耗低等特点,适合工业化生产。”

  此外,高从堦认为,在膜技术基础上发展起来的膜色谱技术亦是当今社会研究的热点,原因在于它有望将膜分离和色谱这两种技术有机地结合起来,融合了二者之长。它具有快速、高效、高选择性、易于放大等特点,能满足生物大分子高效分离与纯化的需要,在生物大分子的分离与纯化中已日益受到人们的重视。
  文章来源:中国膜技术网,原文地址: 

 
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