活性炭固化技術的探討

在製藥企業和生物製品企業中，經常需要使用活性炭粉對產品（pǐn）進行脫色、提高澄清度（dù）和降低熱源。然（rán）而傳（chuán）統的活性炭粉的投加（jiā）方法，可能會遇到生產環（huán）境汙染、設備清洗驗證困難以（yǐ）及有效成分損失等問題。一種全新的固定化活性炭技術可以（yǐ）有效地解決這些問題，從而為生產企業帶來更好的經濟和（hé）社會效益。 活性炭是一種多孔性的含炭物質, 它具有高度發達的孔隙構造。
活性炭（tàn）的多孔結構為其提（tí）供了極大（dà）的表麵積（jī），從而賦予了活性炭*的（de）吸附性能，當活性炭與雜質之間的距離足夠小（xiǎo）時，活性炭就可以通過吸附作用去除雜質。 活性炭的孔徑分為3種：微孔(孔徑小於2nm)、介孔(孔徑為2~50nm)和大孔(孔徑大於50nm)。實際上在一種活性炭中，不會隻有一種類型的孔徑，而是存在不同比例的微孔、介（jiè）孔和大孔（kǒng）。通常活性（xìng）炭（tàn）用碘吸（xī）附值、亞甲基藍吸（xī）附值和焦糖脫色率來表征活性（xìng）炭的吸附性能。 由於（yú）雜質的來源不同，因此需要（yào）針對不同的雜質，選擇不同（tóng）孔徑的活性炭粉，用戶通常會進行（háng）炭粉型號的篩選（xuǎn）試驗，確（què）定*的炭粉型號（hào）和操作參數。
傳（chuán）統投加（jiā）方法之弊端（duān） 在藥物生產（chǎn）過程中，通常都有投加活性（xìng）炭粉的步驟，主要起到脫（tuō）色、除雜質和降低內毒（dú）素的作用。傳統的炭粉投加方法是將稱量好的炭粉從反應器的（de）開孔（kǒng）中投加，並保持一定（dìng）時間的（de）保（bǎo）溫和攪拌，然後通過（guò）脫炭（tàn）過濾器將炭粉脫（tuō）除。通常這種（zhǒng）方式的生產環境較差，操作人員不可避免地需要接觸活性炭（tàn）粉和藥液，且設備清洗和驗證過程繁（fán）瑣（suǒ），存在批次汙染的風險。
在活性炭的脫（tuō）色過（guò）程中，炭粉對藥液中雜質起作用的範圍是在兩者的（de）接觸麵上，隻有當活性炭粉和藥液中雜質之間的（de）距離足夠小時，活性炭的吸附作（zuò）用才能發揮（huī）；當兩者（zhě）之間的距離過大，活性炭是不能有效吸附雜質的。藥物（wù）生產企業在使用活性炭粉（fěn）時，可以通（tōng）過攪拌來增強炭粉與料（liào）液間的接觸，減小二者之間的距離，提（tí）高脫色（sè）效果。實際上這種接觸仍（réng）然不（bú）充分，活（huó）性炭粉與藥液之間發生同向運動，兩者之間的相對（duì）運動速度較小（xiǎo），接觸（chù）麵上藥液雜（zá）質被活性炭粉吸附後，顏色較（jiào）淺，但是接（jiē）觸麵外的雜質（zhì）不能有效（xiào）擴散進入接觸麵，導致脫色效果不佳。於是（shì）藥（yào）物生產企業隻能（néng）通過（guò）增加活性炭粉投加量，進一（yī）步增加炭粉與藥液的接觸麵，以此來保證達到預期的脫色效果。但與此同時，藥物有效成分被過多的活性炭粉大量吸附，降低了zui終收率。 固定化活性炭技術 將活性炭固化在（zài）深層過濾器中，並在（zài）過濾（lǜ）介質上加載正電荷，進一步增強脫色效（xiào）果，這種全新的炭粉運（yùn）用產品被稱為ZetaCarbonTM濾芯，可將脫色和過濾兩個操作單元一步完成。這種技術能夠將活（huó）性炭固定在ZetaCarbonTM濾芯的（de）過濾介質表（biǎo）麵，待脫色的藥（yào）液（yè）通（tōng）過離心泵或壓力（lì）進入過濾器時，與含有固定化活性炭的過濾介質強（qiáng）製接（jiē）觸，從而（ér）提高兩者之間的相對速度（dù）；同時ZetaCarbonTM濾芯（xīn）的過濾介質也具有一定的孔徑精度，藥液隻能（néng）在狹窄的孔道中通過，進一步降低了藥液與固定化活性炭的（de）接（jiē）觸距離，充分發揮活性炭的吸附能力。