바이오 의약품에서 세라믹 멤브레인의 장점
세라믹 멤브레인는 기존 고분자 분리막보다 우수한 소재로서 생물의학 분야에서도 무시할 수 없는 역할을 수행합니다. 10년 이상의 개발 기간을 거쳐 중국의 무기 세라믹 분리막 산업은 세계 최고 수준의 기술을 확보하고 생물의학, 식품 공학, 수처리 등 다양한 분야에서 일정 수준의 응용 분야를 달성했습니다. 본 논문에서는 생물의학 분야에서 세라믹 분리막의 응용 분야에 대한 기본적인 소개를 제공합니다.
무기 세라믹 멤브레인은 무기 물질(예: 에틸렌디아민, 테트라메틸렌 에테르, 테트라히드로코르티에스 ...알루미나, 산화티타늄, 산화지르코늄으로 구성됩니다. 이 물질들은 다공성 지지층, 전이층, 미세다공성 막층의 3중 구조로 구성되어 비대칭 분포를 보입니다. 여과 정밀도는 미세여과, 초미세여과, 나노여과를 포함합니다.
생물의학 제약 응용 분야에서 세라믹 멤브레인의 장점
① 긴 사용 수명:테스트 결과, 세라믹 멤브레인은 많은 응용 분야에서 유기 멤브레인보다 3~5배 더 긴 수명을 제공하는 동시에 안정적인 분리 성능을 유지하여 생산 비용을 어느 정도 절감할 수 있는 것으로 나타났습니다.
② 좁은 기공 크기 분포 및 높은 분리 정밀도:세라믹 멤브레인은 나노 단위의 여과 수준에 도달하여 고배율 농축을 가능하게 합니다. 또한, 실온의 밀폐된 환경에서 분리 및 농축을 수행하여 제품의 활성을 유지합니다.
③ 세척수량이 적고 폐수 배출량이 적음:폐수의 대구(화학적 산소 요구량)가 크게 감소하여 제품 수율이 크게 향상되고 균사체 회수가 가능합니다. 또한, 여과 보조제나 응집제가 필요하지 않아 세라믹 멤브레인은 바이오 제약 분야에 매우 적합합니다.
④ 우수한 화학적 안정성, 내산성, 내알칼리성, 내식성:세라믹 막은 강력한 항균 특성을 가지고 있으며 다양한 매체의 침식을 장기간 견딜 수 있어 탄화수소 및 다양한 용매에서 다양한 제약 성분을 추출하고 분리하는 데 적합합니다.
⑤ 뛰어난 열 안정성과 손쉬운 세척:세라믹 멤브레인은 세척 및 소독이 매우 편리하며, 분리된 시스템이 오염될 가능성이 낮습니다. 제약 제조 분야의 청정 및 멸균 생산 공정 요건을 충족할 뿐만 아니라, 제약 분야의 고온 소독 및 증기 세척 공정에도 적합합니다.
⑥ 우수한 기계적 성질과 높은 구조적 안정성:세라믹 멤브레인은 견고한 재질로 제작되어 설치 후 쉽게 떨어지거나 파손되지 않으며, 일정한 압력을 변형 없이 견딜 수 있고, 어떤 용매에도 부풀지 않으며, 고체 입자로 인한 마모에도 강합니다.
생체 의학 분야에서 세라믹 멤브레인의 응용
① 한의학 추출물 여과:한약 추출물은 활성 성분과 비활성 성분을 모두 함유하고 있으며, 일정량의 독성 성분을 포함하는 비교적 복잡한 구조를 가지고 있습니다. 기존의 물 추출 및 알코올 침전 공정과 비교하여, 한약 추출물 정제에 무기 세라믹 막을 사용하면 활성 성분 추출 효율을 극대화할 수 있습니다. 상변화가 없고, 대상 물질을 거의 100% 보존하며, 공정 운영이 간편하고 편리하며, 물 사용량이 적다는 장점이 있습니다.
② 효소의 분리 및 추출 :효소는 매우 중요한 생촉매로서 제약 제조에 중요한 역할을 합니다. 원심분리, 침전, 투석 농축, 탈염과 같은 기존의 분리 및 추출 방법은 활성이 부족한 효소 용액을 생성하여 추가 농축이 필요합니다. 이러한 기존 방법은 절차가 복잡하고 에너지 소비가 높으며, 불활성화에 대한 민감성이 높고 회수율이 낮다는 단점이 있습니다. 이와는 대조적으로, 효소 분리 및 추출에 세라믹 멤브레인 기술을 사용하면 공정을 간소화할 수 있습니다. 세라믹 멤브레인 기술은 간단한 장비, 고효율 처리, 에너지 절감 등의 장점을 제공하여 효소 활성을 유지하면서 단시간 내에 고농도의 박테리아 세포를 분리하고 얻을 수 있습니다.
③ 목적물의 농축 및 정제 :세라믹 멤브레인 기술은 진공 증발 농축과 같은 다른 농축 방법을 대체할 수 있습니다. 원액 처리 시, 저분자량 물질(예: 염)은 물과 함께 멤브레인을 통과하여 여과를 통해 제거될 수 있습니다. 이를 통해 목표 생성물의 불활성화를 방지하고 농축 및 정제 과정을 더욱 가속화하여 후속 정제 공정의 효율성을 크게 향상시키고, 에너지를 절약하며, 시공 기간을 단축하고, 제품 품질과 수율을 크게 향상시킵니다.