粉末状活性炭在制药工业中的应用

 活性炭在制药工业的应用相当广泛，无论是化学合成药、生物制剂、维生素、激素还是针剂、大输液等都可找到它的存在，而且活性炭还渗透到医疗制品或直接用于医疗药品。

       一、维生素
       1.维生素A
       利用活性炭能吸附胡萝卜素的性质，可将维生素A从胡萝卜素中分离出来，也可利用活性炭将维生素A和维生素D分离，将从鱼肝油制得的浓缩物溶解在庚烷里，并通过活性炭吸附柱过滤，然后，以新鲜庚烷洗提吸附物，则维生素D首先被洗脱，其次为维生素A。
       2.维生素C
       维生素C即抗坏血酸，易被氧化成为去氢抗坏血酸，是一种强还原剂。
       工业上由山梨醇为原料制造，但粗品要经活性炭脱色后再结晶。维生素C粗液的脱色是一个很重要的程序，说它重要是因为维生素C太容易被氧化转化成去氢抗坏血酸，降低成品的品质。这一转化程度往往与炭的类型关系密切，所以对炭的选择就显得特别关键，因活性炭本身是促使转化的催化剂，例如含氮元素的炭具有很强的氧化能力，而只有含氧官能团的炭才具有还原性。另外，脱色时介质的氛围也很关键，在溶液中脱色时充氮或某些还原剂为硫化钠、硫代硫酸钠浸渍活性炭也可减弱抗坏血酸的氧化，也有将活性炭制成湿炭使用，因活性炭浸水后可以将炭孔隙中的空气排走，但最好还是选择一种称为“抗氧化活性炭”的制品。除了炭的性能外，炭中含的杂质也很关键，特别是含铁要很低，最好是100mg/kg以下。近年在开发使用颗粒活性炭装填吸附塔进行连续脱色。
       3.维生素D
       利用活性炭将维生素D从自溶酵母中吸附出来，然后再用乙酸将维生素D洗涤清除。
       4.维生素G(核黄素)
       应用吸附剂从乳清中制备维生素G的浓缩物。乳清中的维生素，先在低温下用白土吸附，然后用热水洗涤出来。洗涤液中的维生素用活性炭吸附聚集，然后用乙醇-苯混合液解吸，最后蒸去乙醇和苯而得到维生素G。
       5.维生素H
       利用活性炭从米糠中获得增浓60-90倍的维生素H(后来证明其为维生素B6和维生素B5的混合物)。这个过程之所以获得成功，是依赖于预先的几个步骤。经酸化的米糠提取液用白土来吸附维生素B1，滤液经中和后加以蒸干，进而用无水乙醇来萃取此固体干物质，萃取物利用水稀释后使用活性炭来吸附其中的维生素H。最后再用正丁醇或其他适当的溶剂将活性炭上的维生素H洗涤出来。
       6.维生素B1(硫胺素)
       对维持人体正常的糖代谢具有重要的作用，也是抗神经炎的因素。将酵母用水抽提，加入中性乙酸铅使一些杂质沉淀，经过滤后滤液用氢氧化钡处理使胶质沉淀出来，过量的氢氧化钡用硫酸除去，溶液中的其他杂质用硫酸汞除去，并将活性炭加入滤液吸附硫胺素，最后用0.lmol/L盐酸的50%乙醇溶液来洗涤硫胺素。近年来也合成了结构和维生素B1相似的呋喃硫胺，又称“新B1”。
 
       二、抗菌素
       1.青霉素
       提取青霉素的方法早期是用活性炭吸附，再用有机溶剂洗涤。后来也用各种溶剂直接提取。采用活性炭吸附法，当时曾是很重要的方法，但后来被其他方法所代替。
       2.链霉素
       1944年瓦克斯曼( Waksman)从链霉菌的培养液中提取了抗生素，称为链霉素。使用活性炭吸附和离子交换方法可获得粗制品。将纯净的淡灰链霉菌( stre ptomyces griseus)菌种接种在无菌的培养基上，在无菌情况下与空气接触，于25-30℃发酵数天。将此培养肉汁过滤，滤液调节酸度至pH=7(因只有在此pH下，活性炭才能吸附链霉素)，然后加入活性炭。活性炭添加量应严格控制，加入量不够，则吸附不完全，但过量则又会降低洗涤产量。过滤将炭与溶液分离，用乙醇洗涤炭饼，以除去吸留于炭上的杂质，然后用己经酸化过的甲醇将链霉素从炭上洗涤下来(酸性环境中活性炭无法吸附链霉素)。将此洗涤液中和后严格控制条件，采用真空蒸发得到纯度为25%-30%的粗品。最后利用活性炭在pH=2时不吸附链霉素而可吸附杂质的特性来精制，在利用活性炭在pH=7时可吸附链霉素的特性，将它分离出来，炭上的链霉素用酸度调节到pH=2.5的稀丙酮洗涤出来，经浓缩析出纯品。
 
       三、激素
       1.胰岛素
       已经初步净化的胰岛素溶液用盐酸调节酸度至pH为2.5，加入活性炭，经12h的接触后，将溶液过滤，以水洗涤炭滤饼，然后用含5%醋酸的60%乙醇溶液处理，使某些杂质洗脱，但对胰岛素无影响。经过这些手续处理过的炭滤饼，于室温下用含12%苯甲酸的60%乙醇溶液浸提数小时，以洗提其中被吸附的胰岛素。过滤的滤液中的乙醇用蒸发方法除去，再以乙醚萃取浓缩液中的苯甲酸，而溶液中尚留有的少量乙醚以蒸发除去，最后获得胰岛素结晶体。
       2.肾上腺皮质激素
       制备此激素的方法是用丙酮提取肾上腺，然后在35-40℃及真空中用蒸馏法除去丙酮，将余下的浓缩液过滤，并用氢氧化钠调节滤液的酸碱度至pH为7.0，加入活性炭共同振荡以吸附激素。为了去除吸留在炭上的一些杂质，可分别用稀碱液和乙醇洗涤。稀碱液可除去含酚基的杂质，乙醇可溶解某些类脂化合物，最后用盐酸洗提肾上腺激素。据报道，当动物切除了肾上腺，然后喂以吸附腺皮质激素的活性炭时，激素会在动物的胃肠中被体液洗提下来，以此保持动物的正常健康状况。
       3.垂体后叶催产激素
       富集此种激素的方法是将垂体后叶粉的酸性提取液调节酸碱度至pH为11，先用白土处理去除杂质，再用活性炭吸附留在溶液中的活性成分，然后用冰醋酸提取此激素。

       化学合成药的种类很多，脱色功能也不尽相同：有的是合成最终产物的粗品精制，有的是合成原料单体的精制，无论何种情况，活性炭的使用条件都应根据实际情况在实验室确定。若脱色对象的有效成分价格昂贵，则更应考虑有效成分被炭吸附带走，因此，炭的选择更显重要，因为质优适用的炭可减少投炭量，这不但降低精制成本，更可减少有效成分因吸留而流失。