膜分离技术在生物制药中的运用

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膜分离技术在生物制药中的运用

1 概述

生物制剂生产过程中的吸附法、溶剂萃取法、离子交换法和沉淀法是传统的提取方法，每种方

法都有其各自的特点，但是一般都具有工艺复杂繁琐、所需时间长、易变性失活、浪费大量原

材料、耗能高、回收率低、废水污染不易处理等劣势。而膜分离技术作为一种新型的分离、浓

缩、提纯及净化技术，具有操作简便、不破坏产品结构、节能、少污染和可在常温下连续操

作、可直接放大、可专一配膜等特点，且各种膜过程具有不同的分离机制，适于不同对象和要

求。因其具有适于热敏物质的分离的特点，在生物制药领域得到广泛应用，主要涉及的膜分离

技术主要有微滤、超滤、纳滤、液膜分离和反渗透的技术。

2 膜分离技术应用的概况

2.1 膜分离技术的发展史

膜在生物体内广泛存在，但是对膜的认知、利用、研究及现在的人工合成却是个漫长的发展过

程. 1958 年，我国从研究离子交换膜开始，20 世纪 60 年代是个开创的时期，1965 年开始反渗

透的探索，1967 年开始全国海水淡化会战，开启了我国膜技术的初期发展。进入 20 世纪 70

年代后，微滤、电渗析、反渗透和超滤等各种膜和组件都相继得到开发。 20 世纪 80 年代跨入

推广阶段，膜技术得以广泛应用，同时一些新的膜技术不断被开发利用。

2.2 膜分离技术的现状

20 世纪 80 年代以来我国的膜分离技术跨入应用阶段 ,这项技术已从实验室过度到工业生产的大

规模应用，同时我国也建立了关于膜技术的国家重点科技攻关项目，使得新的膜技术在不断的

被开发利用。目前膜技术在生物制药、食品、环保、水处理、化工等领域内得到了大规模的开

发和应用，这一新兴的行业正在快速发展阶段，为各个企业带来了巨大的经济效益、社会效益

和环境效益。

3 膜分离技术的应用

3.1 膜分离技术的原理

是通过人工材料（膜）实现不同介质分离的技术，多以压力、浓度差、电位差等作为驱动力进

行分离。

3.2 膜技术在生物制药领域分离纯化中的应用

→ → →相较于传统的提炼工艺，采用膜分离技术工艺可简化为：发酵液超滤。纳滤（反渗透）

→ → 脱色干燥产品。并以简化工艺、减少一次性投资、操作简单、运行费用低、节约资源，不

破坏产品结构、分离效率高、产品收率和质量高及溶剂消耗大幅简单而减少废水处理难度等优

势被广泛应用于生物制药领域。

根据截留组分直径的大小，将膜过程分为微滤、超滤、纳滤（反渗透）、渗透蒸发、渗析、电

渗析、气体分离等。

微滤膜是利用分子筛的原理，用以截留直径在0.01- 10um 以上的粒子，主要用于细胞的收集，

还可做为超滤的预处理对固液进行分离。

超滤膜是利用高分子膜选择渗透性，以一定的压力和流速作为驱动力，在常温下使小于膜孔径

的低分子透过膜而大分子物质被截留。目前开发出的超滤膜可以按照截留分子的大小选择适合

孔径的滤膜（孔径一般在 2- 50nm），主要用于酶、病毒、蛋白质和多糖等大分子物质的截

留，从而达到对目标产物进行纯化的目的。

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摘要：

膜分离技术在生物制药中的运用1概述生物制剂生产过程中的吸附法、溶剂萃取法、离子交换法和沉淀法是传统的提取方法，每种方法都有其各自的特点，但是一般都具有工艺复杂繁琐、所需时间长、易变性失活、浪费大量原材料、耗能高、回收率低、废水污染不易处理等劣势。而膜分离技术作为一种新型的分离、浓缩、提纯及净化技术，具有操作简便、不破坏产品结构、节能、少污染和可在常温下连续操作、可直接放大、可专一配膜等特点，且各种膜过程具有不同的分离机制，适于不同对象和要求。因其具有适于热敏物质的分离的特点，在生物制药领域得到广泛应用，主要涉及的膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤、液膜分离和反渗透的技术。2膜分离技术应用的概况2...

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