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2001年10月底,由徐南平領導的南京工業(yè)大學膜科學技術研究所啟動了“面向中藥制備過程的陶瓷膜材料的設計與過程集成的研究”的“863”計劃課題。該項目以中藥生產(chǎn)過程為技術開發(fā)實施對象,用陶瓷膜過濾過程取代傳統(tǒng)的醇沉工藝,建成每年5000噸中藥提取液的陶瓷膜中藥制備新工藝和配套工業(yè)裝備,將陶瓷膜這一新材料用于中藥制備的技術改造,推動行業(yè)科技進步和提高綜合效益。 和技術的突破同樣令人振奮的是,南京工業(yè)大學開發(fā)的陶瓷膜技術正在大規(guī)模工業(yè)應用。陶瓷膜技術帶動了一個產(chǎn)業(yè),不僅產(chǎn)生了顯著的社會效益和經(jīng)濟效益,還培養(yǎng)出了一批陶瓷膜研發(fā)、工程技術和管理人才,在中國形成了陶瓷膜的新產(chǎn)業(yè)。
天然沸石具有特殊的多孔結構、發(fā)達的比表面、豐富的表面羥基,而且我國天然沸石儲量豐富、價格低廉,因此將天然沸石加工成陶瓷分離膜,不僅可以降低分離膜的生產(chǎn)成本,而且可以為陶瓷膜的制備提供新的選擇。
例如以天然沸石為主料,通過擠壓成型法制備了天然沸石陶瓷膜支撐體,平均孔徑為6.6μm,孔隙率達到46%,然后通過浸漿法在支撐體表面分別涂覆粒徑為2.1μm和0.5μm的天然沸石懸浮液,制得平均孔徑分別為0.6μm和0.1μm的過渡層和頂層膜,整個非對稱陶瓷膜的純水通量達到了187L/ m2.h.bar。
作為膜分離技術的載體,膜分離設備具有許多優(yōu)點。據(jù)專家介紹,先進的膜分離設備擁有高科技的納米膜技術材料,具有較強的選擇性分離,徹底分離雜質,大大降低了溶劑消耗,降低了防爆等級,提高了藥品生產(chǎn)的安全性?!?
此外,膜分離設備可以在室溫下濃縮,而不會破壞熱敏元件、脫鹽降灰、節(jié)能。物料和液體可以在不添加助濾劑的情況下以獨特的橫流方式運行,可以解決污染和堵塞問題。
蛋白和酶的純化濃縮
超濾已成為蛋白和酶等純化和濃縮的過程。超濾濃縮的優(yōu)點是無相變,一般不需加熱,工序簡化,適用pH范圍寬和防止失活等,很適于熱敏性物質的分離濃縮。通常是預處理的粗制品經(jīng)超濾,使一些低分子物和鹽透過膜,使酶和蛋白獲得濃縮和精制。選用不同截留分子量的膜,不同的膜材質和工藝可實現(xiàn)不同酶和蛋白的純化濃縮。