膜分离技术应用于制药工业中，从其出现以来就验证了它广阔的应用空间，膜分离的过程，就是药物中的成分，根据滤膜孔径的大小，某些透过滤膜，而某些不能透过滤膜，从而将几种成分分离开来的过程。
膜分离技术在生物发酵制药工业中的应用：
首先，生物发酵制药工业主要用于生产哪些药物？这种方式生产的药物有大家都非常熟悉的抗生素、维生素和氨基酸等等。使用生物发酵法生产这些药物的缺陷是，由于在发酵培养基成分较多，而且发酵过程中微生物表达的产物较多，分子大小及极性差异较大，同时部分杂质和目标产物的差异性又较小，所以提炼难度很大。这就面临一个难题，很多代谢产物，它们的物化性能和有效成分的物化性能十分靠近，而有效成分的耐高温、耐腐蚀以及不溶于有机溶剂的性能都比较弱，因此就给分离工作带来了难度。可是，我们又必须从发酵液中提取中高浓度的有效成分，这是保障药物作用的关键，所以在这种情况下，就非常适合应用膜分离技术。
膜分离技术在生物发酵制药工业中的应用，往往应用的是一级微滤或一级超滤的方法，这两种过滤方式，能够滤掉的物质，其分子的直径还是比较大的。
我们用一级微滤或者一级超滤的方式，过滤掉发酵液中的大分子物质，所以我们要对透过一级微滤和一级超滤的发酵液进行二级超滤。与一级超滤不同的是，在二级超滤时，还要反复加入一定的水，称为透滤。
经过了这两个步骤，我们得到的透过液虽然较之前的发酵液，目标成分的浓度已经有了显著提高，但是距离我们的目的还是愿与远远不够的。所以我们还要继续对透过液进行浓缩，当然，仅靠膜分离技术来对生物发酵液进行提取和浓缩是不够的，还需要经过层析、沉淀、结晶、溶剂萃取等其他方式，才能够得到满足要求的高浓度物质。
