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院系：生命科学与技术系
班级：09级生物技术（2）班姓名：
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1. 膜分离技术在抗生素、氨基酸和酶类分离纯化中的应用 (2)
1.1 膜分离技术的特点 (2)
1.2 分离原理................................... 错误！未定义书签。
1.3 膜分离技术在抗生素、氨基酸和酶类微生物药物分离纯化中的应用.. 3
2. 分离纯化的方式方法 (4)
2.1 分离方式 (4)
2.2 多层液膜分离 (4)
2.3 组合分离 (5)
2.4 膜分离技术与传统的分离技术相结合 (6)
2.5 膜过滤装置的选择 (6)
3. 面临问题、解决方法和发展方向 (7)
3.1 面临问题 (7)
3.2 解决方法 (7)
3.3 发展方向 (8)
4. 结语 (8)
参考文献 (10)
膜分离技术在微生物制药中的应用
摘要：膜分离技术已逐渐成为现代生物制药分离工程中具有巨大应用潜力的技术。本文介绍了膜分离技术中微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜以及液膜在内酰胺类、氨基糖苷类、大环内酯类,四环素类等几大类抗生素以及氨基酸和酶等生产中的应用。同时，论述了膜分离技术在微生物制药中应用的一些限制以及相应改进办法。
关键词：膜分离技术；生物制药；应用；改进
The Application of Membrane Separation Technology in Microbial
Pharmaceutical
Abstract: Membrane separation technology has become the technology of modern biopharmaceutical separation project with great potential. This article describes the membrane separation technology in microfiltration membranes, ultrafiltration membranes, nanofiltration, reverse osmosis membranes, as well as liquid film, including lactam, aminoglycosides, macrolides, tetracyclines several categories of antibiotics, as well as amino acids and application of enzymes production. At the same time, the discourse of membrane separation technology in some of the limitations of the microorganisms in pharmaceutical applications as well as ways to improve it accordingly.
Key words: Membrane separation technology ; Biopharmaceutical ;
Application ; Improve
随着基因工程技术的不断发展，由发酵法生产的微生物药物的分离和纯化正面临着一系列新的问题，如含量低、活性高、易失活、提取收率低等。膜分离过程作为一种新型的分离技术，在现代生物制药分离工程中具有巨大的应用潜力，得到了广泛的发展，已经用于酶、活性蛋白、氨基酸、维生素、甾体、疫苗等物质的分离纯化，而膜分离技术在抗生素提炼中的应用也是重点推广的领域之一[1]。
成功的生物制品的商业化生产需要经济而又高选择性的分离方法。处理过程视产品价格、生产规模而变化，而各种药物生产过程中所处理的对象很不相同，例如微粒大小、不纯洁度、所需终产品浓度也并不一样。为避免价格昂贵的色谱分离和热分离方法，选择新的分离固液混合物的分离系统的研究就显得十分重要[2] 。
多数抗生素的分子量在300—1200范围，存在于胞外，从发酵液中提取。传统提取方法主要有：吸附法、溶剂萃取法、离子交换法和沉淀法。各种方法各有特点，但工艺往往都十分繁杂，所需时间长，易变性失活，需消耗大量的原料、能耗高、回收率低、废水污染严重且处理难度大。膜分离过程作为一门新型的分离、浓缩、提纯及净化技术，具有节能，不破坏产品结构、少污染和操作简单、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分离机制，适于不同对象和要求[3]。由于其特别适合用于热敏性物质的分离，在食品加工、医药等领域有其独特的实用性。用于微生物药物分离和纯化中的膜分离技术主要涉及微滤、超滤、纳滤、液膜分离和反渗透等。
1 膜分离技术在抗生素、氨基酸和酶类分离纯化中的应用
1.1 膜分离技术的特点
传统抗生素提炼工艺；发酵液→过滤或离心或大孔树脂吸附、萃取→浓缩→脱色→干燥→产品。
采用膜分离技术工艺可简化为：发酵液→超滤→纳滤(或反渗透)→脱色→干燥→产品。
相对于传统工艺，膜分离具有以下优点：大大简化了工艺，一次性投资少，维护、操作简单，运行费用低，节省资源；运行无相变不破坏产品的结构，分离效率高，提高了产品的收率和质量；不需要溶剂或溶剂用量大大减少，因此废水也更易处理。
1.2 分离原理
根据截留组分的不同，可以将膜过程分为微滤、超滤、纳滤、反渗透、渗透蒸发、渗析、电渗析、气体分离等。用于发酵液后处理的膜技术主要是超滤，其次是纳滤、微滤、反渗透以及液膜分离等。
(1)微滤膜是利用筛分原理，分离截留直径0．O1～10μm以上的粒子，如发酵液中的菌体、细胞、不溶物等。微溶主要应用于细胞收集。液固分离等方面，常作超滤的预处理过程；
(2)超滤膜属于非对称多孔膜，孔径在 2～50nm，利用高分子薄膜选择渗透性，在常温下依靠一定的压差和流速，使小于膜孔径的低分子量物质透过膜而使高分子物质被截留。已开发具有不同分子截留的各种超滤膜 (1000～100万分子量 )，它可按分子大小选择膜孔径，处理发酵液可以截留病毒、蛋白质、酶、
多糖等大分子物质，对目的产物进行纯化；
(3)反渗透的分离基本原理是溶解扩散学说，主要应用于小分子有机物的浓缩，只允许溶剂分子通过，盐、氨基酸等小分子被截留；
(4)纳滤膜平均孔径 2nm 左右，处理发酵液时截留组分可小到抗生素，合成药、染料、双糖等，允许水、无机盐、有机物等小分子物质通过，截留性能介于超滤和反渗透之间，对目的产物起浓缩作用，由于其操作压力低，对一、二价离子有不同选择性，对小分子有机物有较高的截留性等特点，加之膜表面具负电性，抗水垢污染，发展较快[4]；
(5)液膜萃取是将膜展开成膜相，隔开另两个液相，利用液膜的选择透过性，实现物质分离。实质上是萃取与反萃取的结合。液膜法具有操作简便，分离和浓缩能同时进行等优点。但原料复杂、膜流动载体单一、膜溶胀、稳定性、破裂、堵塞等也是该技术尚未广泛应用的关键问题。液膜是一种均质膜，其中一种形式为乳状液膜，以表面活性剂稳定薄膜，传质速率快、分离效率高、选择性好、节能，近几年来在生物活性物质的分离提取方面受到广泛的重视。液膜萃取技术在抗生素提炼中的应用报道有青霉素、红霉素的提取[5]。
1.3 膜分离技术在抗生素、氨基酸和酶类微生物药物分离纯化中的应用
表1分别介绍了微滤、超滤、纳滤、反渗透、液膜分离等五种方法在B一内酰胺类、氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类等抗生素以及氨基酸和酶类微生物药物分离纯化中的应用。
表1 膜分离在抗生素、氨基酸和酶类微生物药物分离纯化中的应用
2 分离纯化的方式方法
根据近年来国内外应用膜分离纯化微生物药物的方式方法，大致有以下几类。
2.1 分离方式
对于纳滤，可以用以下两种方式对原有抗生素提取工艺进行改进，一是用溶剂萃取抗生素后，萃取液用疏水性纳滤膜处理，浓缩抗生素。可改善操作环境；二是用亲水性纳滤膜对未经萃取的抗生素发酵滤液进行浓缩。除去水和无机盐，再用萃取剂萃取，可大幅度提高萃取过程的生产能力，减少萃取剂的用量。
2.2 多层液膜分离
例如红霉素在水／油乳状液滴中的渗透，乳状液滴中一旦形成的浓团，会使分离性能降低。为防止这种情况发生，料液和乳状液应分别为分散相和连续相(喷雾柱式接触器中)见图 1。经过一系列的间歇式和连续式操作，红霉素透过
膜相，在抽提相中浓缩。
图1 红霉素在喷雾柱式接触器中水/油乳状液滴渗透的示意图[9] 一般选择低分配系数的油相，因为这样透过率相对低，料液相液滴分散在乳
状液滴膜相中。溶质的渗透可以从两个路径进行：①膜相分离系数高，溶质直接扩散到膜相中的各个抽提相液滴当中；②膜相分离系数低，溶质从料液相一步步传送到乳状液滴中，再传到乳状液滴表面的抽提相中。这样，可以得到更高的分离效果，同时乳状液膜相稳定性也提高了[9]。
2.3 组合分离
抗生素发酵液的分离有时候需要1～3个的膜分离操作。第一步固液分离通常应用微滤或超滤，分离得含抗生素，盐和水的透过液。透过液的质量决定后序方法的选择，有时需再一次用到超滤，之后用纳滤浓缩。是否需要中间净化取决于浓缩抗生素的溶剂萃取结果，如果只用了一次超滤、纳滤后萃取结果满意，就不需中间净化了，否则还需要一中间次净化[10]。
(1)超滤和纳滤膜组合分离6一氨基青霉烷酸(6一APA)，是生产半合成青霉素的关键原料。何旭敏等[11]用超滤膜处理6-APA 的钾盐，经反应罐中裂解后，在一定温度下，用3mol/I氨水调节反应液pH=7.5～8.8至裂解完全，再经纳滤膜浓缩，裂解率为97.5% 。
(2)超滤、纳滤和转相组合分离刘路等[12]应用超滤、纳滤和转相组合分离技术，纯化、浓缩林可霉素发酵液，缩短并优化了传统工艺路线，大大节省溶剂和能源，提高了收率及质量。平板超滤器截留固体颗粒及蛋白质等大分子物质，但对林可霉素、Fe3+、Na +等小分子无截留作用，超滤只起净化作用。第二步用平板纳滤器，压力为2．9～3．0MPa，进液温度12.5℃下，截留铁钠离子，浓缩倍数达10倍以上。浓缩液经转相，减压浓缩、加酸、即可结晶得粗粉，所得晶粒大而均匀，色级比原来淡，质量得到控制，提高了收率。该技术另一个重要意义，是解决了污水治理问题，省去了回收溶剂过程，仅在转相时产生小量的污
水。
(3)超滤和反渗透膜组合分离李十中等[13]先用截留分子量5万的超滤膜处理土霉素结晶母液，除去母液中的悬浮物和大分子物质。然后反渗透膜处理，这一步脱盐率可达99 %。所得浓缩液，再经截留分子量为1万的超滤膜，体积浓缩10倍，最后调pH值从土霉素结晶母液回收土霉素，得到土霉素的纯度82.9% ，效价771u／mg，回收率62% 。
2.4 膜分离技术与传统的分离技术相结合
膜分离技术与传统的分离技术相结合，发展出了一些全新的膜分离过程，在不同程上吸取了膜分离和传统分离方法的优点而避免了两者原有的缺点，是膜技术发展的主要方向。李十中等[14]利用超滤/萃取法提取青霉素G、红霉素和麦迪霉素，通过比较，发现新工艺收率和质量明显优于传统的萃取法，而且不需要加破乳剂，静置分层快，不需要离心分离或活性炭脱色。可以看出这种结合在抗生素生产中的应用前景是令人鼓舞的。
2.5 膜过滤装置的选择
膜过滤组件大致可分为四种型式：即管式、中空纤维式、螺旋卷绕式和平板式，各种型式组件的性能比较见表2。
表2 各种超滤器性能的比较
板式和管式多用于小批量的浓缩生产，卷式和中空纤维组件由于填充密度高，易规模化生产，造价低，可大规模应用[1]。
超滤过程的操作方式超滤系统可以采用间歇操作或连续操作。连续操作的优点是产品在系统中停留时间短，这对热敏或剪切力敏感的产品有利，主要用于大规模生产。主要缺点是在较高浓度下操作，故通量较低。间歇操作平均通量较高，
所需膜面积较小，装置简单，成本也较低，主要缺点是需要较大的储槽。
3 面临问题、解决方法和发展方向
3.1 面临问题
(1)浓差极化浓差极化是指分离过程中，料液在压力驱动下透过膜，溶质被截留，于是在膜与本体溶液界面或膜界面区域浓度越来越高，引起渗透压增大，在膜表面形成沉积或凝胶层，增加透过阻力，改变膜的分离特性，使膜发生溶胀或恶化膜的性能，导致结晶析出，阻塞流道[1]。
(2)膜污染膜污染是指处理物料中的微粒、胶体粒子或溶质分子与膜发生物理化学相互作用或因浓度极化使某些溶质在膜表面浓度超过其溶解度及机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化现象[1]。
3.2 解决方法
3.2.1 膜的处理
(1)使用复合膜在膜上可涂上一层聚乙醇乙烯，改善亲水性和膜表面的光滑度，以免膜污染和提高产物渗透性。Zhang等用哌嗪和 trimesoylchloride 界面聚合的复合膜用于抗生素的分离，其分离效率与商用纳滤膜媲美。分别用平板式和螺旋卷式纳滤膜浓缩 793.7～992.1U 的大环内酯类抗生素，截留率可达99% ，浓缩倍数在实验室为10倍左右，中试阶段为4倍以上。
2)改变膜的表面极性和电荷在膜制备时，改变膜的表面极性和电荷，常可减轻污染。也可将膜先用吸附力较强的溶质吸附，如聚砜膜可用大卵磷脂的乙醇溶液预处理，醋酸纤维膜用阳离子表面活性剂处理。辐射嫁接的方法是膜表面改性的途径之一。Shim等采用7一射线辐射，将亲水性的甲基丙烯酸一2一羟乙酯单体嫁接到聚丙烯超滤膜表面上并用改性后聚丙烯膜对牛血清蛋白溶液进行超滤处理。发现溶液通量增加膜的抗污性增强，同时膜表面的亲水性增强。
(3)无机材料膜近几年开发的新型制膜材料，主要有陶瓷、玻璃和金属。目前国内处于实验室研究阶段。该膜突出的优点是耐高温耐溶剂性能好，不易老化。可再生性强、耐细菌和强度高等。有报道制备了7一氧化铝复合膜，并在其表面形成硅烷层。改进了膜的截留性能。无机陶瓷膜经多年的发展，在众多领域获得了广泛应用，成为膜领域发展最迅速、最有前景的品种之一。
(4)过程处理抗生素的发酵液中成分比较复杂[2]，对料液进行预处理，除去菌体，悬浮杂质，悬浮胶体，可减少膜表面污垢附着量；另外，亲水膜及膜材料的电荷与溶质电荷相同的膜具有好的抗污性能，由于发酵液组成复杂，造成污染因素各不相同，应在不同条件下进行选择。
膜孔径的选择孔径过大，造成孔堵塞，不仅不会得到高渗透率，还会造成膜清洗困难；
pH值的控制溶液中pH对蛋白质、多肽等水中的溶解性、荷电及构型有很大影响，一般把pH调至远离其等电点，可减少膜对蛋白质的吸附量；
操作条件的选择提高膜表面上切线流速有助减缓污垢形成，通常过高切线速度增加能耗，使膜表面接触料液浓度增加；
操作方式通常采用错流方法实现生物产品的澄清浓缩纯化精制。在超滤中增大料液流速会减少浓差极化层厚度，从而使通量增大。中空纤维超滤组件可
采用频繁反洗操作减缓污垢物在膜表面的富集。中空纤维微滤组件可采用吹气人料液的方法，也可从渗透液处压人空气。近年，发展较快的脉冲操作方式，即在料液或渗透液频繁改变操作压力，频繁流体脉冲可减缓污垢层形成，得到恒定的高渗透率。无机盐从二方面对膜污染产生重大影响：①无机盐复合物会在膜表面沉积，或使膜对蛋白质的吸附增强而污染膜；②无机盐改变了溶液的离子强度，影响到蛋白质溶解性、构象和悬浮状态，使沉积层的疏密程度改变，而影响透水率。
操作温度的选择原则在不影响料液和膜的稳定性范围内，尽量选择较高的温度，使系统膜通量增大。一般应在低于1O℃下分离浓缩为好。
对于乳状液膜影响条件多集中在搅拌速率、载体、表面活性剂和pH值。搅拌速率的增大，增加乳状液滴的分散程度，乳粒变小，外相和乳粒接触面积增大，初始提取率随之增大；但乳粒越细越易破裂。使已提取的青霉素又重新释放到外相中去。载体三辛胺量大，提取率高；但过多的三辛胺会破坏油膜的稳定性，反而使提取率下降。表面活性剂用量直接影响乳糜微粒的分散度和液膜的稳定性，进而影响转运过程：用量少。膜不稳定易破裂，分散度小，乳粒大。提取率随之降低；用量大，则油相黏性增强阻碍溶质的转运，提取率也下降。在红霉素的分离实验中，因乳状液滴中形成的浓团会使分离性能降低，用喷雾柱式接触器将料液相和乳状液分为分散相和连续相，可得到更高的分离效果，乳状液膜相稳定性也提高。
由上可以看出，适当运用膜的各种特性，改进膜分离性能，是其在抗生素工业生产中的一个关键条件。
3.2.2 膜清洗
膜的长期运行中，膜污染问题必然产生，因此必须采取一定的清洗方式，使膜面或膜内污染物去除，达到透水量恢复，延长膜寿命的目的。对膜清洗多见为物理法和化学法或两者结合起来。物理清洗时借助于高流速液体流动所产生的机械力将膜面上的污染物冲洗掉，或海棉球机械擦洗和反洗等，其特点是简单易行，不引入新污染物。化学清洗常用清洗剂有：酸、碱、酶 (蛋白酶 )、螯合剂、表面活性剂、过氧化氢、次氯酸盐、磷酸盐、聚磷酸盐等[1]。另一种是生物清洗，即借助微生物、酶等生物活性剂去除膜表面及膜内部的污染物。后两种清洗都存在向系统引入新污染物的可能性，运行与清洗之间的转换步骤较多。
3．3 发展方向
膜分离技术与传统的分离技术相结合，发展出了一些全新的膜分离过程。例如：膜蒸馏、膜萃取、膜反应、亲和膜分离等。这些新的膜过程在不同程度上吸取了膜分离和传统分离方法的优点而避免了两者一些原有的缺点，是膜技术发展的主要方向。
膜技术现今的发展主要集中于高分辨应用，包括改进蛋白质一病毒分离，蛋白质切线流分离和膜色谱。这些发展将使膜技术在生物制药分离工程中扮演一个重要地位。膜色谱技术已应用于现代生物制药的下游纯化过程，当前研究膜技术的注意力主要在保持膜分离的高通量的同时，使分离更具选择性。所以人们对膜材料的选择，模式，过程设计等更为留心。
4 结语
目前的膜分离技术在抗生素提炼过程中的应用研究非常活跃，但实际应用还
不够广泛。原因有：一是作为一种迅速发展起来的新型分离技术，膜分离过程本身仍存在许多技术问题有待攻克，诸如高分离因子及高渗透通量膜的制备，高稳定性，耐污染清洗膜组件的研制；二是发酵液是一种复杂的介质，黏度、浓度和颗粒大小都不一样，甚至会有多种与主产品高度相似的副产品，对膜分离的选择性有很高要求：三是医药行业对卫生要求极严，膜容易被污染；最后试验采用的膜组件应由自制转向标准化，这将有利于试验结果的可靠性的提高。膜分离技术突出的优点和其广阔的潜在市场使得各国研究者始终没有停止对其进行深入研究的步伐，展望21世纪的膜分离技术将在微生物制药中发挥更为重要的作用。
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氢气膜分离技术的现状、特点和应用（中国科学院大连化学物理研究所）摘要： 气体膜分离技术是一种新型的化工分离技术。由于它具有能耗低、投资省、占地面积小和使用方便等特点，现已在石化和化工工业中得到广泛的应用。 在气体膜分离技术中，氢气分离膜占有很大的比重。到目前为止，氢气膜分离技术是开发应用得最早，技术上最成熟，取得的经济效益十分显着的气体膜分离技术。 本文简要地介绍氢气膜分离技术的发展概况，一些氢气膜分离器的性能和特点以及在国内外的应用情况。 关键词：氢气膜分离膜分离技术氢气回收 作者简介： 董子丰：男，1937年生；祖籍：浙江绍兴；研究员。 1961年毕业于北京理工大学化工系。从那时起一直在中国科学院大连化学物理研究所工作。主要从事国防科技事业的研究。80年代中，曾作为访问学者到德国海德堡大学从事激光化学的合作研究。88年回国到现在，主要从事气体膜分离的技术开发，已撰写10余篇文章刊登在国内外杂志上。 中图分类号： TQ028. 8 氢气分离膜技术的现状、特点和应用 一、概述 目前，在气体膜分离技术中，氢气膜分离技术是开发应用最早、适用范围很广、技术最成熟和经济效益十分显着的膜分离技术。氢气膜分离技术主要用来从含氢和其它气体的混合气中，分离和提浓氢气。它之所以在气体膜分离技术中占有如此重要位置的原因不仅是因为氢气在化工和石化工业中的重要性，而且还在于氢气膜分离所具有的技术适用性和经济合理性。 1、氢气在化工和石油化工工业中具有非常重要的意义 现代石油化学和炼油工业的特点是，在一些大型工艺过程中，氢气是重要付产物（重整、裂解），同时，氢又是重要的原料（合成氨、合成甲醇、加氢精制、加氢裂化）。石化工业是个耗氢大户，多年来，在石化工业中，氢气一直供不应求，随着原料油的加重和对辛烷值要求的提高，氢气的供需予盾将会更加突出。
生物制药专业简介 培养目标： 培养适应社会主义现代化建设和医药卫生事业发展需要，德、智、体、美全面发展，具备药学和生物学的基本理论、基本知识和基本技能，掌握生物制药的基本原理和技术，熟悉生物医药分析和药品检验技术，能在生物制药研究、开发、生产以及医学检验、卫生防疫等领域从事相关工作的应用型人才。 培养要求： 本专业学生应掌握生物化学、生化分离分析技术、生物技术及工业药剂学等方面的基本理论知识和专业技能，受到生物制药研究和生产技术的基本训练，毕业后能从事生物药物的资源开发、产品研制、生产、技术管理、质量控制等工作。学制：四年制本科。 授予学位：理学学士。 主干学科：药学、生物学。 主要课程：生物化学、微生物学、解剖生理学、分子生物学、细胞生物学、生物制药工艺学、生物药物分析、抗生素、发酵工艺学、生物技术药物、药理学、药剂学。 专业特色和优势： 1、生物制药专业是高新生物技术应用专业，具有广阔的发展前景 21世纪是生命科学的世纪，生物技术产业已经成为国际科技竞争乃至经济竞争的重点，生物制药是生物技术产业的龙头，被称为“永不衰落的朝阳产业”。我国在“十一五”发展规划中，把发展生物技术制药作为迎头赶上国际高新技术水平的重点领域之一。由于生物技术的飞速发展，生物药物的研究与开发已成为生命科学研究中极其活跃的组成部分，特别是人类基因组计划的实施，更是激起了人们对生物药物研究领域的关注。生物制药产业迅猛崛起，生物医药产业化发展急需应用型创新人才。 2、培养目标定位准确，符合社会和市场需要
本专业设立了由行业专家、一线管理人员和专业教师组成的专业指导委员会，共同制订专业培养方案，以全面素质为基础，以能力为本位，瞄准社会和行业需求，准确定位培养目标。毕业生受到用人单位的普遍欢迎。 3、业务素质过硬的师资队伍 本专业拥有一支教育观念新、理论水平高、改革意识强、专业能力强，热心高等教育的师资队伍。生物制药专业带头人为潘扬教授，教研室现有教授1人，副教授2人，讲师7人，实验师1人。目前承担生物制药、药学、中药、药物制剂等专业的生物制药工艺学、生物药物分析、抗生素、发酵工艺学、生物技术药物、药用真菌学等多门课程的教学任务。在科研方面，主持或参与国家级、部省级等各级各类课题20余项，在国内外权威学术期刊发表论文150多篇，出版著作6部，获得部省级科研教学成果奖6项。
膜过滤技术及其应用范围介绍 北京陶普森膜应用工程技术有限公司孙永杰 过滤是分离液体中固体性颗粒的常用方法之一。我们熟悉的土壤就是一个天然过滤器，池塘、湖泊和河流中的地表水在通过不同类型的土壤之后，渗透聚积成相对洁净的地下水，土壤让水透过的时候截留了其它成分，如颗粒物和污染物等，而渗透到深处的地下水得到了净化。 过滤是实验室常用的物料分离技术。从筛网、滤纸到膜滤器等技术手段的延伸、发展，促进了产品提纯技术的提高，净化效果明显，分离精度大大提高。在能量消耗，过滤效果和操作简便方面，相比于传统的分离方法如蒸馏或结晶，膜过滤技术的表现优于其他分离过程。在许多分离领域，膜过滤克服了传统技术局限性，尤其对生化或药物的加工应用过程，膜技术的应用提高了产品品质和收率，因为其中的蛋白质和有效成分大多是热敏感的。因膜过滤为物理过滤方式，膜材质稳定性强，经验证的实验室过滤工艺，很容易被放大和改进，更易成功应用到实际的大规模生产中。 在生物和制药技术行业的许多领域，包括食品和饮料行业，生物技术和饮用水处理行业，都普遍使用过滤膜用于过滤。 过滤膜的工作原理：膜过滤器的原理类似于上面提到的地下水渗透过程，人工制备的膜相当于地表土层，待过滤的溶液中一部分的小分子物质可以通过薄膜的微孔，其渗透性取决于孔的大小。比滤膜孔更小的颗粒可透过滤膜，而比滤膜孔大的颗粒就被截留下来。
一般情况下，膜的孔径决定了应用，根据孔径的大小，将不同的过滤膜技术分为四类：微滤，超滤和纳滤以及反渗透。 1. 微滤膜技术 过滤膜的孔径一般在5μm和0.1μm之间。在微生物实验中经常被使用孔径为0.1μm至0.2μm的膜，可以分离出酵母菌和细菌，是一种温和快速的杀菌方法。在工业化生产上，这种滤膜技术通常为过滤器的滤芯，广泛应用在医药，食品和饮料工业生产线中。例如，生物制药厂用于生物反应器中微生物生长阶段之后的“收获”和细菌菌体的分离，废水处理或浑浊液的油水分离等。 2. 超滤膜技术 超滤技术常常用于大分子的浓缩和脱水，超滤膜过滤“孔径”在0.1μm和0.01μm之间。由于该技术主要用于分离或浓缩蛋白质分子，所以膜的过滤孔径被定义为“分子量切断”(MWCO)或“标称分子量切断”(NMWC)，单位为道尔顿(质量单位，等于一氧原子的1/16)。MWCO值表示可被膜截留的球状分子的小分子量。为了安全起见，应总是选择MWCO值至少比要分离的大分子的分子量高20%。这种膜过滤技术的应用操作压力，通常在2-10巴之间。 3.纳滤技术 是纳米级过滤技术的简称，纳米级过滤的膜过滤器，其孔径小于0.005μm，可截留更小的有机分子和大部分盐类物质，以及重金属离子等。陶普森纳米级过滤需要更高的外部压力，过滤压力一般在10-80巴之间。
油气回收膜分离法 1国内外发展现状 国外对膜法油气回收的研究和工业应用较早。日本公司1988年建造了第一套用于油库油气回收的膜装置。1989年德国公司也成功推出了膜法油气回收装置,至今已有180多套大型装置在运行。德国的公司、日本的日东电工和美国的公司都在膜法油气回收方面实现了工业应用。欧洲建造了很多安装在输油管线终端的大型膜装置,用来从输送过程产生的气流中分离和回收油气。 由于国外在气体分离膜领域开展的研究较早，目前国外己经实现工业化的膜分离法回收的生产厂家以及回收体系有: 我国对气体分离膜的研究开发和应用开始的较晚，20世纪80年代初才开始。但由于气体分离技术与催化燃烧、吸附等传统处理方法比较，具有效率高、能耗低、操作简单、装置紧凑、占地面积少、无二次污染等显著特点，所以得到了广泛推广和深入研究。 中科院大连化学物理所、中科院长春应用化学所等单位在该方面进行了积极有益的探索，并取得了长足进步。我国目前使用膜分离技术主要应用的领域有:氢气的回收和利用、从空气中制取富氮、从空气中富集氧气、二氧化碳的回收和脱除、工业气体脱湿、从天然气中提取浓氦气、空气中易挥发有机物的回收等。在这些领域，膜分离技术基本都得到了工业化应用，但在回收废气中的挥发性有机物领域的研究应用工作只是最近几年才开始。
在化工生产、油罐、油轮及加油站等有机物质制造、贮存、运输和使用过程中，经常要排放挥发性有机气体。他们通常由惰性气体和烷烃、烯烃等有机气体组成，采用膜技术实现有机混合气体的分离，不仅可以回收附加值高的烷烃、烯烃等有机物和等，获得可观的经济效益。2002年，中国科学院大连化学物理研究所和吉化公司合作进行了现场实验，采用螺旋卷式膜分离器回收聚乙烯生产过程中排放的乙烯和丁烯单体，取得了较好的结果。但在膜材料的研究和生产领域，我国还没有全部实现自己研制开发。寻找成本低，分离效率高、化学稳定性好、耐热、并具有优良的机械加工性能的膜材料，并将其工业化应用将是我国研究人员面临的挑战。 近几年来，国外的实验室研究分离使用得最多的膜分离材料是聚二甲基硅氧烷P()。它从结构上看属半无机、半有机结构的高分子，具有许多独特性能，是目前发现的气体渗透性能好的高分子膜材料之一。研究人员大多是采用聚枫()、聚偏氟乙烯()、聚间苯二甲酸乙二酯()等材料作为支撑层，使用涂层堵孔，作为选择性分离层，选择性分离2或空气体系，都取得了理想的实验结果。 2003年,大连欧科力德环境技术有限公司与德国研究所、公司合作,率先引进膜法油气回收技术,在中石油上海灵广加油站应用成功。这座加油站安装上膜法油气回收装置后,油气回收率达到98%以上,尾气排放浓度降到15 g 3以内,低于欧洲标准(35 g 3),是国内第一座真正意义上的安全、环保、效益型的加油站。 2膜分离机理 膜法气体分离的基本原理就是根据混合气中各组分在压力的推动下透过膜的传递速率不同,从而达到分离目的。对不同结构的膜,气体通过膜的传递扩散方式不同,因而分离机理也不同。目前常见的气体通过膜的分离机理包括: (1)气体通过非多孔膜即致密膜(如,高分子聚合物膜)的溶解—扩散的分离机理。一般橡胶态聚合物的气体渗透是溶解控制，玻璃态聚合物为扩散控制。此时,气体透过膜的过程可认为由3个环节(步骤)组成:①吸着过程,即气体在膜的上游侧表面被吸附、凝聚、溶解。这个过程带有一定的选择性;②扩散过程,即该被吸着的气体在膜两侧压力差、浓度差的推动下,按不同扩散系数扩散透过膜另一侧;③解吸过程,即该已扩散透过的气体在膜下游侧表面被解吸、剥离过程。
高职高专教育生物制药技术专业设置基本要求（试行） 1 总则 1.1 指导思想和依据 为了加强高职高专药学教育的宏观管理，规范高职高专生物制药技术专业设置，保证其教育教学质量和办学效益，促进高职高专药学教育事业健康、协调、可持续发展，特制定《高职高专教育生物制药技术专业设置基本要求（试行）》（以下简称“要求”）。 本《要求》以《中华人民共和国高等教育法》、《中华人民共和国职业教育法》、《中共中央国务院关于深化教学改革全面推进素质教育的决定》、《中国教育改革和发展纲要》、《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》、《普通高等学校高职高专指导性专业目录（试行）》以及教育部、卫生部、国家食品药品监督管理局其它相关法规和文件的精神为指导。 1.2 学校的基本办学条件 申报设置本专业的学校必须达到教育部《普通高等学校基本办学条件指标（试行）》（教发［2004］2号）的要求，并达到《高职高专院校人才培养工作水平评估方案（试行）》（教高厅［2004］16号）的要求。 1.3 适用范围 本《要求》适用于已设置和申报设置高职高专生物制药技术专业的全日制普通高等院校（含民办高等学校）。
2 专业设置的基本原则 设置高职高专生物制药技术专业必须符合国家医药教育发展的总体规划和布局；适应所在社会区域、经济以及医药卫生发展规划；进行充分的医药市场人才需求调研、预测以及可行性论证；办学指导思想明确，有切实可行的专业建设规划和实施办法。有健全的专业教学组织、教学管理制度以及科学、合理、切实可行的教学计划。符合教育部专业设置的有关规定和申报程序。 3 专业面向 本专业培养的人才主要面向医药行业，从事生物药物生产、质量检测、经营管理等工作。 4 专业培养目标和要求 4.1 培养目标 本专业旨在培养拥护党的基本路线，德智体美全面发展，掌握生物药物尤其是抗生素类药物生产、菌种筛选、质量控制、设备维护等所必需的实践操作技能和基本理论知识，具有良好的职业素质和文化修养，面向医药行业，从事生物药物生产、质量检测、经营管理等工作的高级技术应用性专门人才 4.2 专业培养要求 本专业学生应掌握生物制药的基本理论、基本知识和基本技能，掌握生物药物的制备方法、生产工艺、质量控制方法和应用，接受药品工业化大生产的基本培训，具有药品生产、操作和管理的基本能力。毕业学生应获得以下几个方面的知识和能力：
扬州工业职业技术学院 2013 —2014 学年 第一学期 文献检索论文 课题名称：膜分离技术在废水处理中的应用及其发展方向设计时间： 2013.10.10～2013.12.15 系部：化学工程学院 班级： 1301应用化工 姓名：郑鹏 指导教师：王富花 学号： 1301110137
目录 摘要 (1) Abstract (1) 第一章前言 (3) 1.1膜技术在水处理中应用的基本原理 (3) 1.1.1根据混合物物理性质的不同 (3) 1.1.2根据混合物的不同化学性质 (3) 1.2 膜分离技术的特 点 (4) 2.1 分离性 (4) 2.1.1 分离膜必须对被分离的混合物具有选择透过(即具有分离)的能力 (4) 2.1.2 分离能力要适度 (4) 2.2 透过性 (4) 2.3 物理、化学稳定性 (4) 2.4 经济性 (5) 3在工业废水处理中的具体应用 (5) 3.1 淀粉污水处理 (5) 3.2 含酚废水处理 (5) 3.3 含氰废水处理 (5) 3.4 重金属离子的处理 (6) 3.5 炼油废水处理 (6) 展望 (6) 参考文献 (8)
膜分离技术在废水处理中的应用及其发展方向 摘要：本文阐述了膜分离技术基本原理及其特点、分离膜需要具备的条件，介绍了膜分离技术在工业废水处理中的应用情况，提出了膜分离技术发展趋势。 关键词：膜分离技术；废水处理；发展趋势 膜分离技术是在20世纪初出现、20世纪60年代迅速崛起的一门分离新技术，膜分离技术作为新的分离净化和浓缩方法，与传统分离操作(如蒸发、吸附、萃取、深冷分离等)相比较，过程不发生相变，可以在常温下操作，具有能耗低、效率高、工艺简单等特点，受到世界各技术先进国家的高度重视，投入大量资金和人力，促进膜技术迅速发展，使用范围日益扩大，广泛应用于工业废水等处理过程，给人类带来了巨大的环境效应。膜分离技术应用到工业废水的处理中，不仅使渗透液达到排放标准或循环生产，而且能回收有价资源。 1. 膜分离技术的基本原理和特点 1.1 膜技术在水处理中应用的基本原理是：利用水溶液（原水）中的水分子具有透过分离膜的能力，而溶质或其他杂质不能透过分离膜，在外力作用下对水溶液（原水）进行分离，获得纯净的水，从而达到提高水质的目的。总的说来，分离膜之所以能使混在一起的物质分开，不外乎两种手段。 1.1.1 根据混合物物理性质的不同——主要是质量、体积大小和几何形态差异，用过筛的办法将其分离。微滤膜分离过程就是根据这一原理将水溶液中孔径大于50 nm的固体杂质去掉的。 1.1.2 根据混合物的不同化学性质。物质通过分离膜的速度取决于以下两个步骤的速度，首先是从膜表面接触的混合物中进入膜内的速度(称溶解速度)，其次是进入膜内后从膜的表面扩散到膜的另一表面的速度。二者之和为总速度。总速度愈大，透过膜所需的时间愈短；总速度愈小，透过时间愈久。 1.2 膜分离技术的特点 膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型流体分离单元操作技术。在膜分离出现前，已有很多分离技术在生产中得到广泛应用。例如：蒸馏、吸附、吸收、苹取、深冷分离等。与这些传统的分离技术相比，膜分离具有以下特点： (1) 膜分离通常是一个高效的分离过程。例如：在按物质颗粒大小分离的领域，以重力为基础的分离技术最小极限是微米，而膜分离却可以做到将相对分子质量为几千甚至几百的物质进行分离(相应的颗粒大小为纳米)。 (2) 膜分离过程的能耗(功耗)通常比较低。大多数膜分离过程都不发生“相”
题目：膜分离技术读书报告日期2015年11月20日
目录 一、膜的种类特点及分离原理 (1) 二、最新膜分离技术进展 (3) 1. 静电纺丝纳米纤维在膜分离中的应用 (3) 1.1 静电纺丝技术的历史发展 (3) 1.2 静电纺丝纳米纤维制备新型结构复合膜 (3) 1.2.1 在超滤方面 (4) 1.2.2 在纳滤方面 (4) 1.2.3 在渗透方面 (5) 1.2.4 静电纺丝纳米纤维制备空气过滤膜 (5) 2. 多孔陶瓷膜应用技术 (6) 2.1 高渗透选择性陶瓷膜制备技术 (7) 2.1.1 溶胶—凝胶技术 (7) 2.1.2 修饰技术 (7)
一、膜的种类特点及分离原理 膜分离技术（membrane separation technology, MST）是天然或人工合成的高分子薄膜以压力差、浓度差、电位差和温度差等外界能量位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。常用的膜分离方法主要有微滤（micro-filtration, MF）、超滤（ultra-filtration，UF）、纳滤（nano-filtration，NF）、反渗透（reverse-osmosis, RO）和电渗析（eletro-dialysis, ED）等。MST具有节能、高效、简单、造价较低、易于操作等特点、可代替传统的如精馏、蒸发、萃取、结晶等分离，可以说是对传统分离方法的一次革命，被公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前景的高新技术之一，也是当代国际上公认的最具效益技术之一。 分离膜的根本原理在于膜具有选择透过性，按照分离过程中的推动力和所用膜的孔径不同，可分为20世纪30年代的MF、20世纪40年代的渗析（Dialysis, D）、20世纪50年代的ED、20世纪60年代的RO、20世纪70年代的UF、20世 纪80年代的气体分离 （gas-separation, GS）、20世纪90 年代的PV和乳化液膜（emulsion liquid membrane, ELM）等。 制备膜元件的材料通常是有 机高分子材料或陶瓷材料，膜材料中的孔隙结构为物质透过分离膜而发生选择性分离提供了前提，膜孔径决定了混合体系中相应粒径大小的物质能否透过分离膜。图1是MF、UF、NF、RO的工作示意图。MF的推动力是膜两端的压力差，主要用来去除物料中的大分子颗粒、细菌和悬浮物等；UF的推动力也是膜两端的压力差，主要用来处理不同相对分子质量或者不同形状的大分子物质，应用较多的领域有蛋白质或多肽溶液浓缩、抗生素发酵液脱色、酶制剂纯化、病毒或多聚糖的浓缩或分离等；NF自身一般会带有一定的电荷，它对二价离子特别是二价阴离子的截留率可达９９％，在水净化方面应用较多，同时可以透析被RO膜截留的无机盐；RO是一种非对称膜，利用对溶液施加一定的压力来克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反向从溶液
基本概念： 1.生物药物 是利用生物体、生物组织或其成分，综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和药学的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。 2.生物技术药物 是指采用DNA重组技术、单克隆抗体技术或其他生物技术研制的蛋白质、抗体或核酸类药物。生物技术药物可以是在药理上有高度活性的，也可以是在免疫或其他生理系统上有活性的。生物技术药物可以分为三大类，即重组蛋白质、治疗性抗体和核酸。 3.生物制品 用微生物及微生物代谢产物或动物血清制成的用于预防、诊断和治疗的制品。 4.生物制药工艺学 是从事各种生物药物的研究、生产和制剂的综合性应用技术科学。研究内容包括生化制药工艺、生物制品制造与相关的生物医药产品的生产工艺。主要讨论各类生物药物的来源、结构、性质、制造原理、工艺过程、生产技术操作和质量控制。 5.抗生素 青霉素、链霉素、红霉索等一类化学物质的总称。它是生物，包括微生物、植物和动物，在其生产活动过程中所产生，并能在低微浓度下有选择性地抑制或杀灭其他微生物或肿瘤细胞的有机物质。 6.热原质 热原质是在生产过程中由于被污染后由杂菌所产生的一种内毒素。 7.四环类抗生素 是以四并苯为母核的一类有机化合物。金霉素、土霉素、四环素、地美环素。四环类抗生素可与微生物核糖核蛋白体30S亚基接合，通过抑制氨基酰-tRNA与起始复合物中核蛋白体的结合，阻断蛋白质合成时肽链的延长。 8.大环内酯类抗生素 由链霉菌产生的弱碱性抗菌素，因分子中含有一个内酯结构的14或16元环而得名，红霉素是本类药物最典型的代表。大环内酯类作用于细菌细胞核糖蛋白体50s亚单位，阻碍细菌蛋白质合成，属于生长期抑制剂。 9.β-内酰胺类抗生素 10.氨基糖苷类抗生素 由氨基环醇(aminocyclitol)、氨基糖(aminosuger)和糖组成的抗生素的总称。 11.耐药性 12.干扰素 系指由诱导剂诱导有关生物细胞所产生的一类高活性、多功能的诱生蛋白质。这类诱生蛋白质从细胞中产生和释放之后，作用于相应的其它同种生物细胞，并使其获得抗病毒和抗肿瘤等多方面的免疫力。有α型、β型和γ型及许多亚型。 13.硫酸软骨素 硫酸软骨素一般含有50～70个双糖单位，链长不均一，相对分子质量在1～3万，硫酸软骨素按其化学组成和结构差异，又分为A、B、C、D、E、F、H等多种。它们均由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰-D-氨基半乳糖组成，只是硫酸基团位置不同而己。 14.肝素 属高分于化合物，分于量6 000～20 000以前肝素钠一般都由动物肝脏中提取，现在大多从猪、羊、牛等动物的肠粘膜中提取，亦可从肺脏和心脏中提取。作为一种重要的生化药物，是一簇酸性粘多糖化合物的统称，它是由已糖醛酸(L-艾杜糖醛酸、葡萄糖醛酸）与硫酸氨基葡萄糖分子以一定的比例交替联结形成的具有六糖或八糖单位的线型链状大分子
生物制药的发展前景 智研数据研究中心网讯： 内容提示：生物制药作为生物工程研究开发和应用中最为活跃、进展最快的领域，被公认为是21 世纪最有前途的产业之一，国内医药企业在国际竞争中求得生存和发展的关键，莫过于加快生物医药研发的国产化。 内容选自智研数据研究中心发布的《2012-2016年中国生物制药市场竞争现状与投资前景分析报告》 1、我国生物制药的发展与世界先进国家相比，我国生物制药产业明显存在很大竞争差距。企业规模小。 目前，我国生物制药相关企业有5000 多家，但规模普遍较小。中草药及其有效生物活性成份的发酵生产，改造抗生素生产工艺技术，大力开发疫苗与酶诊断试剂，开发重点是乙肝基因疫苗与单克隆抗体诊断试剂，开发活性蛋白与多肽类药物，开发重点是干扰素、生活激素与T-PA 等。发展氨基酸工业和开发甾体激素，应用微生物转化法与酶固定化技术发展氨基酸工业和开发甾体激素，并对现在传统生产工艺进行改造。 2、生物制药的应用现代生物制药技术是一项与制药产业结合极为密切的高新技术，不断为医药行业提供新产品、新剂型，为制药界开创一条崭新之路，正在改变生物制药业的面貌，为解决人类医药难题提供最有希望的途径。 2.1 基因工程技术。激素和许多活性因子是调节人体生理代谢与机能的重要物质，其活性强，临床疗效明显，但这些物质自然界甚为稀少，从人体及动物中提取难度大，来源有限，无法满足临床需要，而现代生物制药技术却为临床提供了这类廉价、高效的药品。 2.2 酶及细胞固定化技术。微生物转化早已在制药工业中广泛应用。固定化细胞、特别微生物细胞在抗生素、激素、氨基酸等药物的合成中得到广泛的研究和应用。用固定化酶的膜反应器分离布洛芬可得到许多有光学活性的化合物，体外试验证明其S-异构体比R-异构体活性高100 倍。 3、生物制药的展望。我国生物制药行业自上世纪80 年代以来，一直保持着较快的发展势头：年均增长率保持在25%以上；随着行业整体技术水平的提升以及整个医药行业的快速发展，未来，生物制药行业仍具备较大的发展空间；生物制药子行业也是医药行业中最具投资价值的子行业之一。 而各子行业当中，单克隆抗体仍是目前研发的热点，也将是未来生物制药行业发展的重要动力所在。我国生物技术药物产业化水平与世界平均水平相差不大，但抗体药物发展远远落后，销售额仅占全部生物技术药物1.7%，远低于全
膜分离技术及其应用 童汉清 海金萍 (蚌埠高等专科学校食品系,蚌埠市233030) 摘 要 针对膜分离技术的一系列独特优点,介绍了工业中常用的各种分离膜的性能、材料及其各自的应用,并简述了世界上最新的膜分离技术及其发展方向。 关键词 膜分离技术 反渗透膜 超滤膜 微滤膜 0 前言 膜分离是用半透膜分离均相混合物中不同组分的一种方法。由于膜分离技术在生产中物料无相变过程,因而无需再沸器、冷凝器等设备,与蒸发、精馏等分离技术相比具有显著的节能、高效等特点,特别是对于食品工业,膜分离技术可以完好地保留食品原有色、香、味,而其营养成分又不会被高温破坏。因而膜技术在世界范围内引起人们极大关注,被誉为重大的新技术革命之一。 现代膜技术的开发还仅仅是近三十年的事情,虽然近年来有了较大的发展,但目前仍处于发展和完善的过程中。国内外膜分离技术已在许多不同行业得到应用,并取得了良好效果。 1 反渗透膜及其应用 1.1 反渗透膜的性能 反渗透膜的孔径在0.3～2nm之间,通常为非对称的微孔结构膜,压差作为操作推动力,工作压力可高达7.0～7.5M Pa,膜通量一般为0.5m3/(m2d)。 反渗透膜能截留住除水分子、氢离子、氢氧根离子以外的其它物质,因而主要用于水和其它物质的分离。 1.2 膜材料 最先开发并成功应用的反渗透膜材料是醋酸纤维素,70年代以来逐渐开发出一些新型反渗透膜材料,如芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑、磺化聚苯撑氧、磺化聚磺酸盐、聚酰胺羧酸、聚乙烯亚胺、聚甲苯二异氰酸酯和等离子处理聚丙烯腈等。醋酸纤维素在强酸和弱碱条件下易发生水解且不耐高温,易受微生物和酶的作用,在正常使用时还会发生蠕变使透水速率降低。尽管存在这些缺点,但目前工业上最广泛使用的两种反渗透膜材料,还是首选醋酸纤维素,其次为聚酰胺。 1.3 反渗透膜的应用 1.3.1 海水淡化 反渗透膜分离技术被广泛应用于海水淡化。在全世界海水淡化装置中,约有30%用反渗透方式来实现。反渗透膜由极薄致密表层和多孔支撑层构成,具有高透水率及高脱盐率,可脱去海水中99%以上的盐离子。 1.3.2 果汁、果酒等产品的浓缩 膜浓缩是在常温下进行的。用反渗透膜对果汁、果酒进行浓缩,可保证维生素等营养成分不受破坏以及挥发质不损失,并可保留其原有的风味,这是其它浓缩技术难以做到的。另外,反渗透膜可以完全除去细菌和病毒,使产品不加任何防腐剂而延长储存期,食用更加卫生可靠。 19 《化工装备技术》第20卷第2期1999年
第一章 1、生物技术与微电子技术，新材料、新能源并列，是四大科学技术支柱，生物技术是以生 命科学为基础，利用生物体的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，并与工程相结合，利用这样的新物种，进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系。 2、生物技术可以分为传统生物技术、近代生物技术、现代生物技术。 3、近代生物技术的特点：（1）产品类型多（2）生产技术要求高（3）生产设备规模大 （4）技术发展速度快 4、现代生物药物四大类型：（1）应用重组DNA技术（2）基因药物（3）来自动、植 物和微生物的天然生物药物（4）合成与部分合成的生物药物 5、根据生物药物的功能途径可分为：（1）治疗药物（2）预防药物（3）诊断药物 6、生物技术药物的特性 （1）分子结构复杂（2）具有种属特异性（3）治疗针对性强、疗效高（4）稳定性差（5）基因稳定性（6）免疫原性（7）体内半衰期短（8）受体效应 （9）多效性和网络性效应（10）检验的特殊性 7、生物技术制药的特征：（1）高技术（2）高投入（3）长周期（4）高风险（5）高收益 第二章 1.基因工程药物分类：（1）免疫性蛋白（2）细胞因子（3）激素（4）酶类 2.基因工程生产药物的优点在于： （1）可大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽，为临床使用建立有效的保障。（2）可提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理、生化和结构进行深入研究，从而扩大这些物质的应用范围。 （3）可以发掘更多的内源性生理活性物质。 （4）内源性生理活性物质在作为药物使用时，存在不足，可通过基因工程和蛋白质工程对其进行改造。 （5）可获得新型化合物，扩大药物筛选来源。 3.基因工程药物制造的主要步骤:目的基因的克隆，构建DNA重组体，构建工程菌，目的基因的表达，外源基因表达产物的分离纯化，产品的检验。 4.制备基因工程药物的基本过程：获得目的基因—构建重组质粒—构建基因工程菌—培养工程菌—产物分离纯化—除菌过滤—半成品检定—成品检定—包装 5.目的基因的获得： （一）反转录法：（1）mRNA的纯化（2）cDNA第一链的合成（3）cDNA第二链的合成 （4）cDNA克隆（5）将重组体导入宿主细胞（6）cDNA文库的坚定 （7）目的cDNA克隆的和鉴定 （二）反转录—聚合酶链反应法 （三）化学合成法 （四）筛选基因的新方法 （五）对已发现基因的改造 6.基因表达：是指结构基因在生物体中的转录、翻译以及所有加工过程。 7.基因高效表达：是指外源基因在某种细胞中的表达活性，即剪切下一个外源基因片段，拼接到另一个基因表达体系中，使其能获得既有原生物活性又可高产的表达产物。 8.宿主菌应满足以下要求：具有高浓度、高产量、高产率；能利用易得廉价原料；不致病、不产生内毒素；发热量低，需氧低，适当的发酵温度和细胞形态；容易进行代谢调控；容易
药品生产技术专业 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
专业概况 药品生产技术专业主要工作在大、中、小型生化制药、化学制药、生物等行业的生产技术管理、产品研发、分析检验、市场营销等部门，从事抗生素、维生素、激素、氨基酸等化学原料药生产，医药中间体合成及医药营销等职业岗位工作。培养目标 培养德、智、体、美、劳全面发展，具有爱岗敬业、诚实守信的职业素养，掌握化学制药技术、生物制药技术、药物制剂技术的相关理论和操作技能，能按照国家《药品生产质量管理规范》的要求，从事化学原料药及中间体生产、生物药生产操作、药物制剂生产操作、制药设备使用维护技术、产品开发、质量分析与管理和生产管理的高素质技术技能型专门人才。培养适应大、中、小型生化制药、化学制药、生物等行业生产第一线需要的，面向医药、生物等行业，从事生产操作、设备维护、质量管理及技术管理的高素质技术技能人才。 主干课程 实用药物学、生物药物生产技术、生物分离纯化技术、药物制剂生产技术、化学原料药生产操作、化学原料药小试技术、化学原料药中试工艺与反应器、药物检测技术与质量控制、制药生产设备运行与维护、药事法规与管理。 主要课程 生物化学、微生物基础、发酵技术、生物制药技术、化学制药技术、药物合成单元操作、药物分析、生化药物分离技术、药物制剂技术、生化制药机械与设备、制药企业管理与GMP实施、有机合成实习、化工仿真实训、认识实习、毕业实践等。 相关优秀院校 ，常州工程职业技术学院， 就业情况 药品生产技术专业的毕业生主要面向医药、生物等行业，从事抗生素、维生素、激素、氨基酸等化学原料药生产，医药中间体合成及医药营销等职业岗位工作。 就业岗位 生产操作与工艺控制岗位：原料药及中间体生产操作岗位、生物药品生产操作岗位、药物制剂生产操作岗位。 新产品开发试制岗位：原料药及中间体、生物药品、药物制剂的小试实验岗位。 产品检验岗位：药品原料、药品中间体、成品药的分析检验与质量管理岗位。 主要工作岗位：药物合成岗位、药物精制岗位、药物分析岗位
重点名词 1、生物工程：应用生物科学的理论、方法，按照人们设计的蓝图，改良加工生物或用生物及其制备物作为加工原料，以提供所需生物制品为人类社会服务的综合性科学技术。 2、第二代生物工程：以纯种微生物发酵工艺为标志的生物技术。 3第三代生物工程：以基因工程诞生为标志的生物技术。 4、基因工程：指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子，构成遗传物质的新组合，并使之掺入到原先没有这类分子寄生的细胞内，而能持续稳定地繁殖，并通过工程化为人类提供有用产品及服务的技术。 5、分子克隆：在分子水平上按照人们设计的蓝图对基因进行人工操作的技术。 6、载体：携带外源基因进入受体细胞的工具即载体。 7、质粒：在细菌细胞内作为与宿主染色体有别的复制子而进行复制，并且在细胞分裂时能恒定地传递给子代细胞的独立遗传因子。 8、基因文库：利用基因工程方法将某生物的全部基因几乎都制备成克隆细胞系，这一组克隆的总全（无性繁殖系）叫该生物的基因文库。 9、感受态：就是细菌吸收转化因子（周围环境中的DNA 分子）生理状态。 10、转化：就是将携带某种遗传信息的DNA 分子引入宿主细胞；通过DNA 之间同源重组作用，获得具有新遗传信息并传递到另一个细胞的过程。 11、转导：通过噬菌体或病毒的感染作用将一个细胞的遗传信息传递到另一个细胞的过程。 12、基因表达：指结构基因在生物体中的转录、翻译以及所有加工过程。 13、微细胞：是某些细菌的突变株在生长期间产生的一类微小的圆形的无核细胞，它具细胞壁及细胞膜、核糖体及能量产生系统，但不含有染色体DNA 。 14、HBsAg ：即乙肝表面抗原，是乙型肝炎病毒表面包被的抗原。 15、微生物：指一切形体微小，结构简单的低等生物的总称。 16、病毒：一类比细菌还小，没有细胞结构，不能营独立生活的微生物。 17、培养基：人工按一定比例配制的供微生物生长繁殖和合成各种代谢产物所需营养物质的混合物。 18、氮源：是指构成微生物细胞和代谢产物中的氮素营养物质。 19、生长因素：指某些微生物在生命活动过程中必须从外界环境中摄取的某些微量有机化合物。 20、防腐：一种抑菌作用，使物体内外的微生物暂时处于不生长，不繁殖但又未死亡的状态。 21、消毒：杀死或消除所有病原微生物的措施。 22、灭菌：用物理或化学因子，使存在于物体内外的所有生活微生物，永久性地丧失其生活力，包括最耐热的芽孢。 23、死亡：对微生物而言，不可逆地丧失了生长繁殖的能力，即使再放到合适的环境中也不再繁殖。 24、干热灭菌：指的高温条件下，微生物细胞内的各种与温度有关的化学反应速度增加，使微生物的致死率迅速增高的过程。 25、自然选育：根据菌种自发突变而进行的菌种筛选的过程。 26、原生质体融合育种：指用人工方法强制两个亲本细胞发生融合，从而可能导致遗传重组，产生新型的遗传后代的技术。 27、基因工程育种：指用人工方法在离体条件下得到所需的外源基因，然后把这个外源基因连在载体DNA 上，并引入受体细胞，从而可使受体细胞获得外源基因的遗传信息，并进行正常的复制，表达和遗传。 28、分批补料培养法：在分批式操作基础上，不全部取出反应系，剩余部分重新补充新的营养成分，再按分批式操作的方式进行的培养方法。 29、种子制备：指将固体培养基上培养的孢子或菌体转到液体培养基中培养，使其大量繁殖成菌丝或菌体的过程。 30、平板培养法：分散的植物细胞接种于含薄层固体培养基器皿内培养的方法。 31、细胞突变：指遗传物质在一级结构上发生永久而能遗传的变化。 32、复苏：深冻冷藏细胞经化冻再培养的过程。 33、植物原生质体：除去纤维素外壁且具有生活力的裸体植物细胞。 34、遗传互补筛选法：利用每一亲本贡献一个功能正常等位基因，纠正另一亲本的缺陷，令杂种细胞表现正常功能的原理选择杂种细胞的方法。 35、抗性互补筛选法：利用亲本原生质体对抗生素、除草剂及其它有毒物质抗性差异选择杂种细胞的方法。 36、植物细胞大规模培养：在人工控制下高密度大量培养有益植物细胞即植物细胞大规模培养。 37、动物细胞工程：根据细胞生物学及工程学原理定向改造动物细胞遗传性、创造新物种，通过工程化为人类提供名贵药品服务的技术，称为动物细胞工程。 38、细胞块培养法：将动物组织切成直径1~2mm 小块，进行培养的方法，称为组织块培养法。 39、细胞单层培养法：动物组织块经消化分散成单个细胞或细胞团块后，粘附于培养容器表面培养成新生细胞单层的培养法，称为细胞单层培养法。 40、动物体细胞杂交技术：在外力作用下，令两个或两个以上异源细胞合并为一个多核细胞的过程，称为动物体细胞杂交技术。 41、核体：细胞核连同其外表薄层细胞质构成的颗粒称为核体。 42、胞质体：不具有细胞核的细胞称为胞质体。 43、微核杂种细胞：按完整细胞之间的融合方式，将微核与另一完整细胞融合，使后者获得另一种细胞中的若干个染色体，所获融合子称为微核杂种细胞。 44、抗药性筛选系统：利用生物细胞对药物敏感性差异筛选杂种细胞的方 法。 45、营养缺陷型细胞：在一些营养物 质的合成能力上出现缺陷，因此必须在基本培养基中加入相应的有机成分 才能正常生长的变异细胞。 46、营养互补选择法：利用两种亲本细胞营养互补作用原理筛选杂种细胞 的方法称为营养互补选择法。 47、杂交瘤技术：骨髓瘤细胞与免疫 淋巴细胞融合制备的杂种细胞称为杂 合瘤。 48、微载体培养法：将细胞吸附于微 载体表面的培养方法。 49、酶工程：应用酶的特异性催化功 能并通过工程化为人类生产有用产品及提供有益服务的技术为酶工程。 50、酶：生物体内具有特殊催化功能 的蛋白质称为酶。 51、固定化细胞：被限制或定位于特定空间位置的细胞称为固定化细胞。 52、载体结合法：将细胞悬浮液直接 与水不溶性载体相结合的固定化方法。 53、包埋法：将细胞定位于凝胶网格 内的技术称为包埋法。 54、偶联效率：偶联固定化反应过程中载体结合蛋白质的能力称为偶联效 率。 55、酶活力：酶类催化特定化学反应的能力称为酶活力。 56、固定化反应的酶活力回收率：固 定酶所显示的活力与加入偶联液中酶总活力的比值称为固定化反应的酶活 力回收率。 57、酶试剂盒：将酶、反应试剂、稳 定剂、激活剂、填充剂、及缓冲剂等 配成检测用的混合制剂称酶试剂盒。 58、细胞因子：是人类或动物的各类 细胞分泌的具有多样生物活性的因子，是可溶性物质，是一组不均一的 蛋白质分子，能调节细胞的生长与分化。 59、白细胞介素：由白细胞或其它体 细胞产生的又在白细胞间起调节作用 和介导作用的因子。 60、IL-10：由TH2细胞产生，能抑
生物制药专业就业方向与就业前景 1、生物制药专业简介 生物制药专业培养掌握现代生物科学和生物技术基本理论、基本技能和工艺工程，具有生物制药技术专业素质，可从事药品生产、管理和技术研发的高等技术应用型人才。要求学生掌握生物制药领域的基本理论、基本知识和基本技能；掌握药物生产装置工艺与设备设计方法；具有对药品的新资源、新产品、新工艺进行研究、开发和设计的初步能力；具备一定的实验设计与实施，归纳、分析实验结果和撰写论文的能力；熟悉国家对于制药生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规；熟练掌握一门外语，具备听、说、读、写能力；掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力。 2、生物制药专业就业方向 毕业生可从事生物药物的资源开发、产品研制、生产、技术管理、质量控制等工作。 从事行业： 毕业后主要在制药、新能源、医疗设备等行业工作，大致如下： 1制药/生物工程 2新能源 3医疗设备/器械
4医疗/护理/卫生 5其他行业 从事岗位： 毕业后主要从事医药代表、销售工程师、生物制药等工作，大致如下： 1医药代表 2销售工程师 3生物制药 4销售代表 5研发工程师 工作城市： 毕业后，上海、北京、广州等城市就业机会比较多，大致如下： 1上海 2北京 3广州 4苏州 5武汉 3、生物制药专业就业前景怎么样 生物制药专业特色是生物制药已成为国际和国内增长最快的行业之一，21世纪是生物技术的世纪，生物制药已成为侦破中国高新技术发展的重点。 在全球金融危机的阴影下，新兴国家医药市场却表现得风光这边独好，中国作为“金砖四国”之一，生物制药市场也分外亮
膜分离技术应用综述 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
《食品科学概论》课程论文 论文题目：膜分离技术应用综述 学 院 ：生物工程学院 专 业 ：食品科学与工程 年级班别 ：09级一班 学 号 ：10122 学生姓名 ：齐莹 学生 指导教师 ：陈清禅 2011年 5 月 24 日 JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
膜分离技术应用综述 齐莹 10122 摘要综述膜分离技术的特点、种类及分离机理，介绍国内外膜分离技术的研究进展及其在各个领域的应用现状，同时指出该技术存在的问题，提出选用更佳的膜材料以及多种膜分离技术联用是其今后的发展方向。 关键词膜分离技术微滤超滤食品工业 膜分离是在20世纪初出现，上世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。据统计，膜销售每年以14%~30%的速度增长，而最大的市场为生物医药市场[1] 。 1膜分离的简介 1. 1 膜的定义 膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作用下,或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同组分,或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。 1. 2 膜的种类 分离膜包括:反渗透膜(0. 0001～0. 005μm) ,纳滤膜(0. 001 ～0. 005μm) 超滤膜(0. 001 ～0. 1μm) 微滤膜(0. 1～1μm) 、电渗析膜、渗透气化膜、
膜分离技术及其应用领域分析 膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术，半透膜又称分离膜或滤膜，膜壁布满小孔，根据孔径大小可以分为：微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）、反渗透膜（RO）等，膜分离都采用错流过滤方式。 一、膜分离技术原理及特点 膜分离技术以选择性透过膜为分离介质，如图1所示，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。膜分离技术以其低能耗、高效率被认为是理想的分离技术之一。 图1膜分离技术原理 利用膜分离技术进行分离所具有的特点包括：1）膜分离过程不发生相变化，因此膜分离技术是一种节能技术；2）膜分离过程是在压力驱动下，在常温下进行分离，特别适合于对热敏感物质，如酶、果汁、某些药品的分离、浓缩、精制等。3）膜分离技术适用分离的范围极广，从微粒级到微生物菌体，甚至离子级都有其用武之地，关键在于选择不同的膜类型；4）膜分离技术以压力差作为驱动力，因此采用装置简单，操作方便。 基于膜分离技术所具有上述特点，是现代生物化工分离技术中一种效率较高的分离手段，完全可以取代传统的过滤、吸附、蒸发、冷凝等分离技术，所以膜分离技术在生物化工分离工程中起着很大的作用。 二、膜分离技术种类分析 按照膜孔径和成膜材料分类，常用的膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤、反渗透以及气体分离等。各种膜过程具有不同的分离机理，可适用于不同的对象和要求。按分离原理和按被分离物质的大小区分的分离膜种类，从下表可以看出，几乎所有的分离膜技术均可应用于任何分离、提纯和浓缩领域。反渗透和纳滤作为主要的水及其它液体分离膜之一，在分离膜领域内占重要地位。