陶瓷膜在生物制药行业的应用

　　一、陶瓷膜在生物医学制药应用上的优势

　　①使用寿命长：经试验表明，陶瓷膜相较于有机膜在许多应用中的使用寿命都长3~5倍，并且分离性能保持稳定不变，一定程度上降低了生产成本。

　　②孔径分布窄，分离精度高：陶瓷膜过滤级别可达纳米级，实现高倍浓缩。可在常温密闭环境下进行分离浓缩，保持产品活性。

　　③水洗量小，废水排放量减少：废水中的COD（化学需氧量）显著降低，大幅度提升产品收率的同时菌丝体又可回收，且无需助滤剂、混凝剂，非常适合应用于生物制药领域。

　　④化学稳定性好，耐酸耐碱耐腐蚀：陶瓷膜抗微生物能力强，能长时间经受多种介质的侵蚀，适合应用于各类药物成分在碳氢化合物和各种溶剂中的提取分离。

　　⑤热稳定性好，易清洗：陶瓷膜清洁、消毒十分方便，不容易使被分离体系受到污染，可满足制药过程中对清洁无菌生产环节的要求，也适用于制药领域中的高温消毒和蒸汽清洗工艺。

　　⑥机械性能良好，结构稳定性高：陶瓷膜材质牢固，安装后不易脱落和破裂，可承受一定压力不变形，在任何溶剂中不溶涨，且能经受固体颗粒的磨损。

　　二、陶瓷膜在生物医学上的应用

　　①过滤生物发酵液

　　陶瓷膜作为一种新型分离技术具有其独特的分离优势，常应用于生物发酵液的过滤处理，能有效去除发酵液中的菌丝体、代谢产物、细菌碎片等大分子颗粒。生物发酵作为生物制药过程中的主要生产方式，传统的发酵液处理是采用絮凝沉淀、等离子沉淀、助滤剂、加热等预处理工艺，搭配板框、转鼓、离心机等设备进行过滤。缺点在于仅能实现简单的固液分离，因此滤液浑浊、杂质含量高，这对后续提取纯化工艺影响较大；再者这些传统工艺还存在劳动强度大、产品收率低、废水排放量高的问题。陶瓷膜的使用等很大程度上的改善以上问题。

　　②过滤中药提取液

　　中药提取液成分较为复杂，有效成分与无效成分共存，并且还伴有一定含量的有毒成分。与传统的水提醇沉工艺相比，利用无机陶瓷膜精制中药提取液能够最大限度的提取有效成分，具有无相变、目标物质基本100%截留、工艺操作流程简单方便、用水量少等优势特点。

　　③分离提取酶物质

　　酶作为一类极为重要的生物催化剂在制药方面有着非常重要的作用。传统的离心、沉淀、透析浓缩、脱盐等分离提取方法来收集的酶液活性不足，需进一步浓缩，工序繁琐、能耗大、易失活、回收率低。采用陶瓷膜技术分离提取酶物质可以简化流程，具有设备简单、高效率处理和节能等特点，能够在短时间内保持酶活性的前提下分离获取高浓度菌体。

　　④浓缩精致所需目标产物

　　陶瓷膜技术可以取代真空蒸发浓缩等其他浓缩模式，处理粗料液时低分子物质（如盐类）可以同水一起透过膜过滤去除，防止目标产物失活的同时有将其进一步浓缩和精制，很大程度上提高后续精制工艺的效率，节约能耗工期缩短，产品质量和收率都有了显著的提升。

　　⑤制药工业中除热源

　　除热源的常规方法有（1）用高温消毒去除物料中所含热源（2）用活性炭、离子交换树脂、硅胶等吸附剂吸附热源。两者分别存在能耗成本高、蒸汽易破坏有效成分和效率低、吸附剂再生较困难的缺点。运用陶瓷膜除热源属于一种开发出来的新技术，此方法既能在不影响产物中有效成分的时候去除热源，还能降低生产成本，提高产品质量和收率的同时也提高了经济效益。

　　⑥处理生物制药废水

　　废水处理在任何行业对于环保领域来说都是十分重要的一件事，生物制药废水因为其间歇排放、污染负荷高、成分复杂，以及存在抑菌作用的处理难题，传统生化处理方法难以解决。而陶瓷膜生物反应器作为一种生物技术和膜分离技术应用于污水处理的新产品，具有占地面积小、处理水质佳、污泥浓度高、易实现自动化等特点，这为生物制药行业的水资源处理提供了可靠的新方法。

　　⑦制备发酵用的无菌洁净空气

　　无菌干净的空气环境在食品医药相关行业都是生产过程中必不可少的条件。无机陶瓷膜孔径均匀、抗污染等性能可以从气相中截留细菌、微粒及其他污染杂质，由此达到空气除菌净化的目的，能被用于制备生物发酵用无菌洁净空气及无菌空气处理，解决其他设备制备洁净空气中存在的漏菌、无法截留病毒和热源的问题。