當今，生物技術(shù)的飛速發(fā)展，對與之相配套的生物產(chǎn)品分離純化的方法以及生化過程控制技術(shù)提出了更高的要求。由于膜分離過程具有防止雜菌污染和熱敏性物質(zhì)失活等特點，在生化領(lǐng)域的應(yīng)用越來越受到關(guān)注，在生物化工的下游和上游過程中的作用日益增大。在下游過程中，膜分離主要用于整細胞的回收、發(fā)酵液的澄清，酶和蛋白質(zhì)的濃縮和純化。在上游過程中，膜與傳統(tǒng)的發(fā)酵結(jié)合在一起，組成的酶膜反應(yīng)器可以提高發(fā)酵的產(chǎn)率；等等。

　　絕大多數(shù)生化物質(zhì)來源于微生物發(fā)酵液或動植物細胞的培養(yǎng)液。在生產(chǎn)過程中，提取物的分離純化直接關(guān)系到產(chǎn)品的性能和經(jīng)濟性。傳統(tǒng)的分離純化方法有轉(zhuǎn)鼓真空過濾、離心、吸附樹脂、交換樹脂、萃取以及蒸發(fā)等，這些分離濃縮的方法一般存在目標產(chǎn)物濃縮低、能耗大、試劑消耗量大、加溫過程又極易使目標產(chǎn)物變形失活等。因此，在這一領(lǐng)域普遍采用膜分離技術(shù)進行純化、濃縮。

膜分離技術(shù)在生化產(chǎn)品生產(chǎn)中應(yīng)用有以下特點：
　　1、分離濃縮時不加熱，同時在閉合回路中運轉(zhuǎn)，減少了空氣中氧的影響，而熱和氧對生化產(chǎn)品的活性影響很大。 
　　2、膜分離過程只是簡單的加壓輸送，反復(fù)進行，工藝簡單。 
　　3、在分離水分時，由于無相變，所以能耗低，操作便利。其費用大約為蒸發(fā)濃縮所需費用的1/2—1/5。另外，設(shè)備裝置結(jié)構(gòu)簡單。 
　　4、對稀溶液中微量成分的回收，低濃度溶液的濃縮等，目前，其他方法很難實現(xiàn)，而膜技術(shù)可以較容易解決。 
　　5、由于目標產(chǎn)物僅通過約幾微米厚的膜，因此，目標產(chǎn)物在通過膜遷移中不會發(fā)生性質(zhì)的改變。 
　　6、膜分離可使“濃縮—脫鹽”同時完成。

目前膜技術(shù)已工業(yè)應(yīng)用的情況 
　　1、醫(yī)藥用水的制備（無菌水、無熱原水），水處理是膜技術(shù)比較成熟的領(lǐng)域。 
　　2、發(fā)酵液澄清和整細胞的收集，膜技術(shù)在這方面應(yīng)用zui廣泛、zui成功。



　　應(yīng)用膜技術(shù)對有機酸（如檸檬、乳酸、衣康酸等）、抗生素（如青霉素、紅霉素等）、維生素（如維生素B1、維生素B12 等）、氨基酸等發(fā)酵液的處理,去除其中菌絲體、大分子蛋白、酵母細菌壁碎片、細胞纖維等,大大降低了下游處理工藝如樹脂交換\活性炭吸附等的處理成本,同時也可以使廢水處理負荷降低,另外也可以從發(fā)酵液中回收大部分的蛋白外賣作為動物飼料.如:①山東某抗生素廠 利用膜技術(shù)使鏈霉素濃縮由50,000Ч/ml提高到330,000Ч/ml,并且質(zhì)量(透光度)、收率和脫色率都有提高,活性炭耗量降低,特別是節(jié)冷、節(jié)汽*,為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益.②石家莊某藥廠利用膜技術(shù)對頭孢菌素C澄清,與原工藝相比,回收率提高2%,操作費用下降75%.④廣東某生物制藥廠 利用膜技術(shù)對肌苷發(fā)酵液進行處理,處理量16t/h,使用膜面積100m2,交換樹脂用量減少75%,肌苷得率由原來的78%提高到89%,同時,操作費用也大大降低,另外膜技術(shù)處理得到的發(fā)酵液中所含蛋白質(zhì)可達到25%,經(jīng)干燥脫水,可得到級好的動物飼料出售,使企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益都得到*的提高,據(jù)說該廠由此帶來的效益1000多萬元/年. 

　　3、酶、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的濃縮和精致 
　 采用膜技術(shù)處理粗酶液,低分子物質(zhì)如鹽類可以和水一起透過膜除去,而酶得到濃縮和精制。目前應(yīng)用于細菌蛋白酶、葡萄糖苷酶、凝乳酶、葡萄糖氧化酶、肝素、β—半乳糖苷酶等的分離,與原工藝相比,采用膜技術(shù)提高了酶的收率,防止酶的失活,而且簡化的提取工藝降低了操作成本. 

　　4、低分子量發(fā)酵液產(chǎn)品的分離與濃縮 
　　由于發(fā)酵液中產(chǎn)品的濃度很低,脫水是生化操作中的關(guān)鍵步驟,利用膜技術(shù)取代真空蒸發(fā),可以節(jié)省能耗,產(chǎn)品質(zhì)量也得到保證. 

　　5、膜技術(shù)在血液制品的應(yīng)用 
膜法與其他方法相比:①改善產(chǎn)品質(zhì)量.②增加產(chǎn)品收率,提高工作效率,事實
上,膜法與傳統(tǒng)方法不僅可以一對一的替換,甚至可以取代沉淀、離心、透析到冷
干一整套濃縮工藝。 

　　6、制藥工業(yè)中除熱原 
膜法正在取代蒸餾法和吸附法. 

　　7、膜技術(shù)制備發(fā)酵用無菌空氣 
空氣中的細菌和雜質(zhì)可以用膜分離去除，制備無菌空氣。 
總之,應(yīng)用膜技術(shù),可以生產(chǎn)出高質(zhì)量、低成本的生化產(chǎn)品.現(xiàn)在,有關(guān)藥廠應(yīng)用膜技術(shù)的報道或資料越來越多,尤其南方許多藥廠都已應(yīng)用了膜技術(shù),在北方也有一些,如長春某藥廠、沈陽某藥廠用膜技術(shù)對“疫苗的濃縮與純制”;吉林某藥廠利用膜技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)醇法精制靈芝多糖;沈陽某藥廠利用膜技術(shù)提取純化“胸腺肽”…… 


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