一种能够选择性分离活性药物分子的超薄分离技术已经被开发出来。
分离膜根据物质的尺寸和吸附能力,起到选择性让特定物质通过或将其排除的作用(选择性屏障)。
以此为媒介进行的分离工艺,与传统热分离工艺相比能耗大幅降低,因此在减少化学工业碳排放方面具有有效应用价值。
韩国科学技术院(KAIST)表示,生命化学工程系的Ko Dongyeon和Lim Seonggap教授共同研究团队开发出一种能够以极高选择性分离活性药物分子的超薄分离技术,这是全球首次。该消息于29日公布。
分离膜可用于分离整个工业界广泛使用的有机溶剂,凭借其提供低能耗、低碳解决方案的特性,已在石油化工、半导体、再生合成燃料(E-Fuel)、生物制药等领域得到广泛应用。
但若要让分离膜在海水淡化等传统应用领域之外,实现对高附加值化合物的选择性分离,就需要开发能够突破既有材料局限的创新型高分子材料。
基于这一认识,联合研究团队采用新的方法,成功制备出极薄且多重互联结构的高分子分离膜。
研究团队利用引发剂化学气相沉积法(initiated Chemical Vapor Deposition,下称iCVD)技术,将原本被认为难以制成薄膜的有机硅氧烷高分子合成为超薄膜,并以此开发出能够选择性纯化活性药物分子的分离膜工艺。
这一工艺是利用半导体制造工艺中使用的高分子薄膜沉积技术,来制备性能超越现有材料极限的分离膜,并在此基础上实现对高附加值药物混合物的选择性纯化,因此具有重要意义。
联合研究团队开发的技术,可通过厚度为29纳米的分离膜,对分子量在150~350克/摩尔范围内的分子进行纯化,这一范围涵盖活性药物成分以及石油化合物、燃料分子等。此外,该技术还被设计为可在多种有机物混合的复杂溶剂环境中运行,其使用寿命和分子选择性均优于现有分离膜。
尤其是,研究团队演示了在用于治疗疱疹病毒的主要活性药物成分阿昔洛韦(Acyclovir)和伐昔洛韦(Valacyclovir)等形状相似、分子量相近的分子混合在一起时,只将阿昔洛韦以高纯度单独分离出来的能力。
联合研究团队强调,这意味着新开发的分离膜技术可以比现有制药制造工艺以更低成本纯化药物物质。
Ko Dongyeon教授表示:“采用iCVD方式制备的超薄膜,是一种能够无缺陷合成高质量、高密度高分子分离膜的强有力方法”,并称“其最大优势在于可提供此前无法利用的高分子材料,从而推动高性能分离膜的精细化设计”。
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