现代工艺和技术在中药制药工程领域中应用

1、现代工艺和技术在中药制药工程领域中应用【摘要】：随着经济社会不断发展，现代工艺和技术 也在不断更新，中药为我国传统医药，用中药防病治病在我 国具有悠久的历史。如何更好的发展好中药，应当引起业内 重视。本文主要对现代工艺与技术在中药制药领域中的应用 进行了探讨。意在抛砖引玉。【关键词】中药；制药；工艺；技术；应用【中图分类号】r282【文献标识码】a【文章编号】2095-6851 (2014) 05-0461近些年来，我国中药生产中的大桶煮提、大锅蒸熬及匾、 勺、缸类生产器具当家的状况大为改善，进而出现不锈钢多 功能提取罐、外循环蒸发、多效蒸发器，流化干燥器等设备, 中成药的剂型也有较大的发展，

2、由丸、散、膏、丹剂为主发 展成为具有颗粒剂、片剂、胶囊剂、口服液及少量粉针等剂 型。那么到现在为止，在中药制药领域又有哪些新技术、新 设备应用到其中呢？现作如下综述：1粉碎技术利用超声粉碎、超低温粉碎等技术把原材料加工成微米 甚至纳米级的微粉。细胞破壁率达95%以上。超微粉碎以剪 切为主，得到超细粉体再进行提取。提髙药物的吸收率、生 物利用度，增强靶向性，主要用于一些贵重、稀有药材的粉 碎1。其中超微粉碎技术在中药领域的应用将带来中药传 统剂型的革新和发展，推动中药剂型现代化。以生药人药的 传统剂型有汤剂、散剂、膏剂和丸剂等，超微粉碎技术的应 用可以拓宽以生药人药的剂型，如片剂、胶囊剂、软膏剂

3、、 吸人剂、涂膜剂等，也可促进先进制剂技术（如固体分散技 术和药物缓释技术）在这些生药剂型中的应用。2浸提技术2. 1超临界流体萃取利用超临界流体的独特溶解能力和物质在超临界流体中的溶解度对压力、温度的变化非常敏感的特性，通过升温、 降压手段（或两者兼用）将超临界流体中所溶解的物质分离 出来，达到分离提纯的目的，兼有精憎和萃取两种作用。超 临界流体萃取由于可通过调控压力和温度，选择性地萃取某些成分，可以兼具提取和分离的功能，适用于提取分离挥发 性成分、脂溶性物质、高热敏性物质及亲脂性、分子量较小 物质的萃取，但对极性大、分子量大的物质如昔类、多糖 类，需要加夹带剂。2.2超声提取超声提取技术是

4、以超声波辐射压强产生的骚动效应、空化效应和热效应引起机械搅拌、加速扩散溶解的一种新型 提取方法。超声提取能够增大物质分子运动频率和速度，增 加溶剂穿透力，提高药物溶出速度和溶出次数，缩短提取时 间，提高有效部位提取率，且瞬间稳定升高温度，对热不稳 定成分影响较小。2. 3微波萃取是指使用适合的溶剂在微波反应器中从天然药用植物、 矿物、动物组织中提取各种化学成分的技术和方法。微波萃 取的机理可从两方面考虑：一方面是微波射线自由透过透明 的萃取介质，深入到生物材料的内部维管束和腺胞系统。由 于吸收微波能，物料内部温度突然升高，在天然物料中的维 管束和腺胞系统升温更快，保持此温度直至其内部压力超过

5、细胞壁膨胀的能力，细胞破裂。位于细胞内的有效成分从细 胞壁自由流出，传递到萃取溶剂里。另一方面，由于不同物 质的tan 6值不同，对微波能的吸收程度也不同，微波可以 对体系中不同组分进行选择性加热，从而使被萃取物质从基 体或体系中分离出来，进入到萃取溶剂中。2. 4酶法提取酶法的基本原理是选用合适的酶将中草药中的杂质（如 淀粉、果胶、蛋白质等）予以分解除去，最大限度地提取中 草药有效成分。酶法提取要求酶有极高的活性、高度的专一 性和温和的反应条件。酶法提取的效果主要取决于酶的种 类、用量、酶解时间、温度、酸碱度、物料细度、搅拌强度等多种因素。2. 5半仿生提取半仿生提取法是将整体药物研究法与分

6、子药物研究法相结合，从生物药剂学角度，模拟口服给药及药物经胃肠道 转运的原理，为经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提 取工艺。具体做法是，将提取液的酸碱度加以生理模仿，先 将药材用酸水提取，再以碱水提取，提取液分别滤过、浓缩, 制成制剂。对提取液的最佳ph值和其它工艺参数的选择用 一种或几种有效成分结合主要药理作用为指标用正交试验 法、比例分割法进行优选。2. 6亚临界水萃取常温常压下水是极性很大的溶剂，随着温度的升高，水的极性会降低，对中极性和非极性有机物的溶解能力也会增 加，在适度的压力下，将水加热到10ctc以上临界温度374°c 以下的高温，水体仍然保持在液体状态，它的极性

7、会随温度 变化而改变，这种水称为亚临界水。亚临界水与常温常压下 的水在性质上有较大差别，更类似于有机溶剂。当温度为 250°c,压力lo.ompa时，水的极性与甲醇相当。2. 7双水相萃取技术将两种不同的水溶性聚合物的水溶液混合，当聚合物达到一定浓度，体系会分成互不相溶的两相，形成双水相体系。 双水相体系的形成主要是由于髙聚物之间的不相溶性即髙 聚物分子的空间阻碍作用，相互无法渗透，不能形成均一相, 从而具有分离倾向。基于物质在双水相体系中的选择性分 配，不同物质在特定的体系中有着不同的分配系数，当物质 进入双水相体系后，在上相和下相间进行选择性分配，表现 出一定的分配系数，从而达到

8、分离纯化之目的。2. 8反胶团萃取表面活性剂分子溶于非极性溶剂中自发形成的聚集体， 其中表面活性剂的极性头朝内而非极性头朝外与有机溶液 接触。胶团内可溶解少量水而形成微型水池，蛋白质、核酸、 氨基酸等生物物质溶解在其中，由于胶团的屏蔽作用，这些 生物物质不与有机溶液直接接触，起到保护生物物质的活 性的作用，从而实现生物物质的溶解和分离8。2. 9液动分级逆流技术液动分级逆流提取是工业生产技术，在提取方法上采用 新工艺、新技术的产物，适合于动物类、矿物类、根茎类等 原材料，进行常温或加温浸提、常温或加温动态提取、常温 或加温阶段连续逆流提取。对各种药材的提取时间、提取温 度、溶媒及溶媒用量、颗粒

9、饮片尺寸、提取单元组数、药 效成分提取率等工艺参数等，可根据不同药材的特性进行优 化。3分离纯化技术3. 1膜分离膜分离是以压力为推动力，根据体系中分子的大小和性 状，通过膜的筛分作用，在分子水平上进行分离，可分离分 子量为10001000000道尔顿的物质。起到精制、富集及浓 缩的作用。目前，膜滤主要用于浓缩、分级、大分子溶液的 净化等。3. 2大孔吸附树脂大孔吸附树脂是由不含离子交换基团的由许多微观小 球组成的多孔球状交联聚合物，是由有机单体加交联剂、致 孔剂、分散剂等添加剂聚合而成。其理化性质稳定，不溶于 酸、碱及有机溶媒，不受无机盐类及强离子低分子化合物存 在的影响。它具有的吸附性是由

10、于范德华力或产生氢键的结 果。大孔吸附树脂具有的筛选性原理是由其本身的多孔结构 所决定。3. 3分子蒸馅由于物质挥发度不同，根据分子运动理论，液体混合物 的分子受热后运动会加剧，当接受到足够的能量时，就会成 为气体分子而从液面逸出，随着液面上方气体分子的增加， 有一部分气体就会返回液面，在外界温度保持恒定的情况 下，最终达到分子运动的动态平衡。不同种类分子的有效直 径不同，故其平均自由度不同，其逸出液面后与其他分子碰 撞的飞行距离不同。3.4高效逆流色谱技术高效逆流色谱是一类不用任何固态载体或支撑体的液-液分配色谱，主要是利用在高速旋转状态产生的二维离心 力场的作用下使两种互不相溶的溶剂快速有

11、效的对流或分 割，从而使样品能够在短时间内进行成千上万次萃取，根据 样品中的物质分配系数的不同而进行分离的种方法。4干燥技术4. 1喷雾干燥喷雾器是喷雾干燥的关键部分。液体通过喷雾器分散成 1060 uni的雾滴，提供了很大的蒸发面积（每m3溶液具 有的表面积为100600m2）,从而达到快速干燥的目的。 对喷雾器的一般要求为：形成的雾粒均匀，结构简单，生产 能力大，能量消耗低及操作容易等。4. 2冷冻干燥冷冻干燥使被干燥的液体在极低的温度下，冷冻成固 体；然后，在低温、低压下利用水的升华性能，使冰升 华汽化而除去，以达到干燥的目的。冷冻干燥法适用于绝 大多数生物产品的干燥和浓缩，可以最大限度

12、地保证生物 产品的活性。冷冻干燥的干燥过程包括升华和解吸两个不同 的步骤。5b-环糊精包合技术环糊精是一环状低聚糖化合物，外端亲水，内部疏水， 既有水溶性又有脂溶性。药物经其包合后，可增加溶解度和 溶出度，可防止药物的风化或挥发，防止氧化、光解、热解 等，提高药物的稳定性。该技术适用于挥发性及不稳定性 药物的包合，如延参健胃胶囊中干姜挥发油的包合，冰片经 包合后，解决了不稳定的问题。6计算机应用技术计算机辅助设计被誉为当代最杰出的工程技术成就之一。微机自控系统已普遍用于制药工业及制药机械的设计和 生产，如高节能超临界萃取微机程控提取装置，口服液、大 输液、针剂、软胶囊等的生产联动线，微机自控胶囊填充机 等。随着gmp的更高层次的要求，使用电脑和机器人控制 的无人工厂已在日本、美国等一些发达国家中出现，药物生 产在密闭的空间进行，不与人直接接触，仅需少数技术人员 管理电脑和机器人，从而大大减少了污染，提高了产品质量。相信经过我们一代又一代中医药人的努力，中医药事业 的发展会越来越现代化，中医药产业会在世界医药产业中占 有越来越重要的地位。参考文献1 杨红，韩晓静天然药物的提取分离新技术研究