1.高新技術在中藥製藥工程中的應用與分析

1.1炮製技術

中藥炮製技術是我國中醫藥的一大特色,炮製理論、方法、設備內容十分豐富,源遠流長。

近年來中藥炮製的科學化、規範化不斷發展,傳統與現代科學結合推動中藥炮製技術正在成為一門新的製藥技術。中藥炮製是對中藥材的最初加工,因而十分重要。其中要推廣的主要技術有:

1.1.1炮製全浸潤工藝與裝備中藥材

經過淨製、切製、炮炙(製)等工序成為飲片,直接用於中醫臨床或用於製造中成藥。

在飲片生產中浸潤是重要的環節,要求藥材浸潤“適中”,避免“太過”或“不及”。傳統的浸潤方法存在著:(1)藥材中水溶性的有效成分大量流失。(2)由於浸潤不均,切製損耗大。(3)由於浸潤不均飲片質量不穩定。全浸潤的原則為“少泡多潤、藥透水盡”,從中藥材浸潤的靜力學和浸潤動力學出發,按照《中藥飲片工業企業全浸潤工藝規程》采取回轉式藥材浸潤罐進行中藥飲片生產。在動態下滿足多種中藥材加壓、減壓、加熱以及常壓、常溫等工藝要求。使“遵古炮製”理論與實踐有了新發展。全浸潤工藝與裝備是中藥飲片生產值得推廣的新技術,要根據藥材本身的特性製定工藝及設備參數,針對不同種屬、類別、部位的藥材確定壓力、溫度、時間。

1.1.2微波炮製中藥材

炮製中有炒法包括清炒(炒黃、炒焦、炒炭)、加輔料炒(土炒、蛤粉燙、砂燙)與炙法包括蜜炙、酒炙、鹽炙。就是將藥材放至熱鍋中(或加入輔料)拌炒至一定程度以達到質量要求。微波炮製是使藥材在微波能的作用下,因分子極化作用高速振蕩激劇摩擦產生“熱效應”,藥材溫度上升,水分蒸發成為幹燥的飲片。操作簡單準確,易於控製,對保證質量、提高效率、降低成本、改善環保等都有一定意義。炮製中的麩炒因有煙塵和醋炙中的酸性對容器的損害,有人試驗認為還不宜用微波技術,這是需要改進的。微波技術用於藥材幹燥已有多年曆史,簡化了生產工藝、降低成本、縮短時間、提高效益,而且可以滅菌,達到衛生標準要求。

1.2微粉碎技術

如何將藥材中的藥用成分充分和最大限度的提取出來,這是一個不斷研究的課題。藥材微細化與固體藥物的溶解釋放、藥物在體內的吸收和生物利用度之間有密切關係。因此超微粉碎技術是一項提高藥材利用效果的關鍵技術。傳統中藥製造的粉碎一般中心顆粒在150目~200目(75μm以下),現提高到5~10μm,使一般藥材的細胞破壁率在95%以上,所以又視為細胞級粉碎。細胞破壁有效成分直接釋放,而不是細胞內的成分通過細胞壁或膜再釋放。一般在微米級(1~100μm)範圍內,可實現藥材細胞級粉碎滿足中藥製藥的要求。對藥材的粉碎是否要求進一步達到亞微米級(100nm~1μm)或納米級(1~100nm)尚待探討,如果實施超微粉碎技術,工藝、設備、檢測與成本、投資等相應要考慮。超微粉碎主要工序有:粉碎技術、冷卻技術、檢測技術、粉末分級技術、傳輸與收集技術、儲藏技術等。藥材一般采用超聲粉碎、超低溫粉碎機械加工技術。機械粉碎主要設備有機械衝擊式粉碎機、氣流粉碎機、球磨機、震動磨、攪拌磨、雷蒙磨、高壓輥式磨機等。超微粉碎技術的特點應具有1、低溫下進行,克服了局部過熱。2、適用不同質地的藥材,不僅是含木質、纖維較多的藥材可采用,對含膠質、脂肪、糖類較多成分的藥材因在低溫下其物理性能的變化也可采用。3、粉碎速度快,中藥材中的生物活性物質等可以最大程度的保留。超微粉碎技術與設備發展近十年,並不斷改進。我國研製的CF超音速氣流超細粉碎分級係統,采用LAVAL原理,利用多噴管技術、流化床技術與臥式分級技術於一體,使微粒平均小於微米。雖然超微粉碎技術對中藥現代化應用前景十分廣闊,但還有一些問題尚需研究解決。

1.微粉化的藥材粉末,細胞破壁,成分直接暴露,活性成分易氧化變質。

2.藥材微粉化是在低溫進行,後續生產加工或製劑是在常溫進行,容易發生結塊、糊化、黏結現象,因而要采取一些防護措施。

3.粉末的分級技術與粉末檢測技術尚待提高完善。

4.更換品種清理工序麻煩。

5.實現規模化生產,設備投資較大。超微粉碎技術對傳統中藥劑型的改進也具有一定的意義,如中藥丸劑、散劑等是否可以利用超微粉碎技術從而提高製劑的藥效,這是應加以考慮的。

1.3藥浸提與純化中藥浸提、純化和分離技術

近年來有了較大的發展,多學科的互相滲透促進了新方法、新工藝、新設備的產生。浸提、純化和分離是從藥材中得到有效成分的重要操作,因此優化工藝、選擇條件、采用設備十分關鍵。一些新技術、新方法已經引入中藥生產的過程,現對部分新技術簡述如下:1.3.1超臨界CO2萃取技術(SFE)超臨界CO2是最常用的一種超臨界流體,它兼具有氣體的高度擴散性、低粘度性和良好的溶解性,同時可防止藥材各種組分逸散和氧化。特點是把萃取與分餾合為一體。萃取過程通常在略高於萃取劑CO2臨界溫度條件下,中藥中易揮發成分、生理活性物質極少損失和破壞,因此用超臨界CO2萃取具有較佳的提取、分離、濃縮的效果。超臨界CO2萃取技術,由於CO2極性較弱,隻適合揮發油、小分子萜類、部分生物堿的提取,對極性大的物質則受到一定限製。有研究者通過添加改性劑如甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、水等及增加壓力,改善流體溶解性質,使其可提取生物堿、黃酮類、皂甙類等非揮發性有效成分。隨著超臨界CO2萃取技術的進步,全氟聚醚碳酸銨(PFPE)的應用,把超臨界CO2萃取擴展到水溶液體係,使得難以提取的強極性化合物如蛋白質等的提取成為可能。據資料報道,美國環境保護局(EPA)已逐步將超臨界流體萃取技術作為替代溶劑萃取的標準方法。我國目前主要是25升以下的一些小型設備,現已開發出200升、2×300升的樣機。該項技術雖然有很多優越性,但由於投資高,技術操作要求嚴格,要摸索不同藥材不同條件,生產中工藝流程易波動,設備管道要經常清洗,能耗高等,都是推廣應用中要遇到的問題。

1.3.2動態提取技術

在中藥生產中提取操作是一重要的操作單元。目前藥材的提取大多采用水提醇沉或醇提水沉的工藝。提取操作要盡可能達到提取充分,因此選擇條件、改進設備很重要。動態提取工藝是在增加藥材比表麵積情況下,利用機械手段,采用強製循環方式,增加固液相接觸。