在制药产品的成本构成中，分离、纯化和浓缩部分占相当高的比例，应用现代分离、纯化和浓缩工艺是提高制药工业经济效益或减少投资的重要途径。膜分离过程通常在常温下操作因而没有相变、能耗低，特别适用于处理制药工业的热敏性物质。选择适当的膜分离过程，可替代鼓式真空过滤、板框压滤、袋式过滤、离心分离、静电除尘、絮凝、沉淀、离子交换、溶媒抽提、吸附/再生、蒸发、结晶等多种传统的分离与过滤方法。
1、生物发酵液的特点
制药工业中抗生素、维生素和氨基酸的生产主要采用生物发酵法。而发酵液中目的产物浓度很低(一般仅占发酵液体积的0.1~5%左右，有些则更低)，还含有大量的其他杂质，如，菌丝体、残存可溶底物、中间代谢产物、发酵液预处理过程中加入的物质等，这些杂质在发酵液中的浓度往往超过目的产物浓度的百倍、千倍、甚至万倍，而且其中很多代谢产物的物化性能和目的产物又非常接近，甚至化学组成和目的产物相同，仅立体构型不同而已。此外，目的产物的耐热、耐pH和耐有机溶剂性差，在机械剪切力作用易变性失活。因此要从发酵液中去掉这些杂质，制取高纯度的合乎药典规定的制药产品，发酵液的提取及精制是很重要的一个环节。
2、应用膜分离组合技术处理生物发酵液
应用膜分离技术处理生物发酵液时，通常直接采用一级微滤或一级超滤对发酵液进行固液分离来去除大分子物质，如菌丝、蛋白质、病毒、热原等，而小分子代谢产物(包括目的产物)、盐和水透过微滤或超滤膜。由于微滤和超滤透过液的质量对后续操作至关重要，所以在一些工业应用中，有必要对一级微滤或超滤的透过液进行二级超滤。超滤过程一般都要加水进行透滤(diafiltration)来提高收率，根据具体的分离体系，透滤可以从间歇式、连续式或逆流式透滤操作中选择操作方式。由于经过透滤后所得的超滤透过液中目的产物的浓度较低，因此，为了节省后续工艺中所用的溶媒及能耗，同时提高收率和产品质量，在溶剂萃取或者蒸发干燥之前有必要采用一级或多级纳滤或反渗透进行浓缩。
生物发酵液是一种非常复杂的溶液体系，发酵液体系中的各种化合物对膜的分离性能都有影响。因此将膜分离技术进行工业应用时，进行小试和中试试验来选择合适的膜是非常关键的一步。