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探究现代工艺与技术在中药制药工程领域中的应用

蔡晓龙

哈尔滨儿童制药厂有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150025

摘要: 中医药学是我国的国宝,自成体系,独立于世界医药学之林,移植各种先进的工艺与技术,与中药生产相结合,使之成为独立的现代化中药工程,将是我国中医药工作者和中药工程研究人员义不容辞的责任。
关键词: 现代工艺与技术;中药制药;应用
DOI:10.12721/ccn.2021.157052
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随着经济的发展和时代的进步,在中药制药工程行业中现代工艺和技术的使用处于不断更新的状态,中药为我国的国药,是一种传统的药剂,因此,如何合理利用和发展中药,应引起行业内的重视。本文详细论述了现代工艺与技术在中药制药工程领域中的应用。

一、粉碎技术

中药制作中,粉碎技术十分重要,其是指工作人员利用超声粉碎或超低温粉碎技术,将准备好的原料加工,转换为微米或纳米级微粉,这即是粉碎技术。粉碎技术可提高药物的吸收率和生物的利用度,增强靶向性,适用于一些贵重或稀有药材的粉碎。粉碎技术人员所熟知的超微粉碎技术对中药领域的改革与创新起着重要作用。可以说超微粉碎技术在重要领域中的应用特别重要,能推动中药制剂的现代化发展。一般情况下,利用超微粉碎技术,可将中药制作成汤药制剂、散剂、膏状制剂、丸状制剂、涂抹式制剂、吸入式制剂等,从某种程度上而言,超微粉碎技术促进了生药剂型的发展与应用。

二、浸提技术

1、超临界流体萃取。利用超临界流体的独特溶解能力及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,通过升温或降低压力方法,将超临界流体中所溶解的物质剥离出来,最终达到彻底分离,提取纯物质的目的,兼有精馏及萃取作用。由于超临界流体在萃取中可通过调节压力和控温方式进行,因此,工艺人员可选择性的萃取其中某一个成分,当然还能同时兼具提取和分离其中的功能,其适用于提取分离出中药中的挥发性成分和脂溶性物质、高热敏性物质等小分子物。

2、超声提取。其是以一种超声波辐射压形式来产生干预性效应,当超声波的辐射压力较强大时,所产生的干预性效应也较强,外加在空化效应作用下会带动机械的搅拌,加速溶解过程,是一种新型提取方式。超声波提取适用于进行提取分子较大的物质,能带动大物质分子的运动频效率和运转速度,不断增加溶剂的穿透效果,并能提高中药溶解速度及次数,从而缩短了溶出时间,提高了工作有效率,该方法对热不稳定成分几乎无影响,影响偏小。

3、微波萃取。它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tanδ值不同,对微波能的吸收程度不同,微波能对体系中不同组分进行选择性加热,从而促进萃取物质从基体可体系中分离出来,进入到萃取溶剂中。

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。酶法提取效果取决于酶的种类、用量、酶解时间、温度、酸碱度、物料细度、搅拌强度等多种因素。

5、半仿生提取。它是将整体药物研究法与分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。

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100℃以上临界温度374℃以下的高温,水体仍保持在液体状态,其极性随温度变化而改变,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℃,压力10.0MPa时,水的极性与甲醇相当。

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。双水相体系形成因高聚物间的不相溶性即高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,不同物质在特定体系中有着不同分配系数,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,从而达到分离纯化的目的。

三、分离纯化技术

1、膜分离。膜分离技术是利用压力进行推动,通过压力分子,完成膜的筛选,该方法是在分子水平上进行分离,一般可分离出来分子物质的量在1000~1000000道尔顿之间。具有较高的精准性,纯度较高。当前,膜分离主要应用于浓缩、分级、大分子溶液的净化过程中。

2、分子蒸馏。由于物质成分的不同,在分子运动理论作用下,当液体混合物分子加温后,受到剧烈运动后,受到足够能量的供给,会产生气体分子而从液面逸出,伴随着气体液面上方分子量的增加,会产生一定气体,有一部分气会返回液面,当在外界温度保持恒温情况下,能使分子达到相对平衡稳定状态。当然分子的类型不相同,分子的直径也不相同,有的分子直径相对较大,有的分子直径较小,这样便会影响分子的自由度,再加上溢出液面过程中分子进行不断碰撞,使分子碰撞的飞行产生了一定距离。

3、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,利用在高速旋转状态产生的二维离心力场作用,使两种互不相溶的溶剂快速有效的对流或分割,从而使样品能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进行分享的一种方法。

四、干燥技术

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10~60μm的雾滴,提供了很大的蒸发面积(每m3溶液具有的表面积为100~600m2),从而达到快速干燥目的。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。

2、冷冻干燥。冷冻干燥使被干燥的液体在极低温度下,冷冻成固体;再在低温、低压下利用水的升华性能,使冰升华汽化而除去,从而达到干燥目的。冷冻干燥法适用于大多数生物产品的干燥和浓缩,能最大限度地保证生物产品活性。冷冻干燥的干燥过程包括升华和解吸两个不同的步骤。

五、计算机应用技术

现代计算机技术的应用在中药制药中也起到了关键性作用,计算机辅助在中药行业的制药工程技术方面起着杰出的作用。微机自控系统已普遍应用于制药工业及制药机械的设计与生产,例如在高节能超临界萃取微机程序中可控制提取装置,包括口服液、大输液、针剂等、胶囊等生产一条线。随着GMP的更高层次需求,电脑和机器人无人机工厂已在等一些发达国家出现,药物生产在密闭空间进行,不与人直接接触,只需少数技术人员管理电脑和机器人,大幅减少了污染,从而提高了产品质量。

总之,当前人们的生活水平不断提高,对自身的身体健康越来越关注,这也在一定程度上促进了医药行业的发展。中药是我国传统的药材,若仍采用传统的使用方式,明显不能满足当前医药市场的发展需求,因此必须要将现代制药技术应用在其生产中,以巩固中药在医药市场的地位。

参考文献:

[1]邹士军.探究现代工艺与技术在中药制药工程领域中的应用[J].特别健康,2015(10).

[2]杨卫.现代工艺与技术在中药制药工程领域中的应用[J].人人健康,2017(08).