我国中药制药工业中亟需推广的高新技术
王北婴 苏钢强(国家中医药管理局科教司) 王跃生 (中国中医研究院中药研究所) 王焕魁 (广州医药集团有限公司) 姚善泾 (浙江大学化工学院) 江希明 , http://www.100md.com (连云港康缘制药有限责任公司) 许传国 (中国药材公司北京华邈中药工程技术开发中心) 编者按： 当前，我国中成药生产工艺技术的落后已成为制约中药制药工业向高技术水平发展的关键因素之一，其中最主要的环节补认为是提取技术和分离技术的陈旧。其落后程度与国外植物药制药水平相差较大，表现为工艺流程长且繁杂，能耗高，人员劳动强度大，药效成份提取率不高。这种落后，不仅导致了中成药服用量大，限制了新剂型的应用和开发，还造成产品内在质量不稳定，严重影响了产品疗效的发挥。为解决这些关键技术问题，国家中医药管理局与国家计委高技术司组织相关产学研专家，在充分调研的基础上，首选了下列有关提取分离的三项新技术、率先在中药制药工业中推广应用，希望以此作为突破口，起动中药产业高技术改造的快车，加快中药产业现代化发展的进程。作为国家推广应用项目，本文具有很强的指导意义，相信大家一家会认真研读。 , http://www.100md.com 关键词：中药 中药现代化 中药制药工业 提取技术 萃取技术 超临界CO2萃取技术 一、项目实施的目的意义 超临界流体萃取(SFE)技术是近10年发展的，较为迅速的高新提取分离技术。其中超临界CO2是最常用的一种超临界流体。用超临界CO2萃取天然产物，具有较佳的抽取分离效能，并具有集提取、分离、浓缩为一体，整体操作成本低，无残留溶剂，无污染，节约能源，操作简便等优点。用超临界CO2作溶剂，以取代传统的溶剂提取方法正在普遍受到工业界的重视。目前国内外已应用食品、香料、石油、化工、医药工业等领域。 30多年来，我国中成药的生产基本上是采取水煮、醇提或其他有机溶剂提取、沉淀、过滤、浓缩、干燥-系列繁杂的工序来完成，存在着诸如因长时间的加热、提取、浓缩导致的有效成分损失、生产周期长、能耗高，以及因提取能力差导致的产品粗大黑而质量低、服用剂量大、环境污染严重等弊病，严重地影响了中药产品疗效及在市场上的竞争，特别是国际市场上的竞争。因此，采用超临界CO2萃取技术对传统的中药生产工艺进行改革，具有重大的社会和经济意义。 , http://www.100md.com 二、项目实施的必要性 改革开放以来，我国明确了中药发展的战略方针和思路，提出了"科教兴业"的战略主体目标，中药的发展向前迈进了一大步。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，进而出现了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。但对于含有挥发油或脂溶性成分的提取，仍没有好的原料方法和工业化的生产设备，这一现象已严重制约了此类药物的开发和生产。而超临界CO2萃取在此方面与传统的中药生产工艺相比恰恰具有明显的优势和很好的工业化前景。为此，许多医药专家多次提出要在进行中药研究开发及产业化方面应尽快采用超临界流体萃取等先进技术。由于美国环境保护局(EPA)目前已逐步将超临界流体萃取技术作为替代溶剂萃取的标淮方法，可见超临界流体萃取代表了当今全球工业界技术革新趋势，对于提高我国中药制药水平，尤其是解决中药制药工业中挥发性或脂溶性药效成分提取分离的难题有很强的实用性、紧迫性和必要性。 三、超临界流体萃取技术在中药生产中应用的优越性 , 百拇医药 与传统制药方法相比较，用超临界CO2萃取技术进行中药研究开发及生产，具有以下诸多独特的优点，能解决传统中药生产工艺难以解决的问题： 1.萃取能力强，有效成分提取率高 用超临界CO2提取中药有效成分，在最佳工艺条件下，能将要提取的成分几乎完全提取，从而大大提高了产品收率和资源的利用率。同时，随着超临界CO2萃取技术的不断进步和全氟聚醚碳酸铵(PFPE)的应用，工业界已把超临界CO2萃取扩展到水溶液体系，使得难以提取的强极性化合物如蛋白质等物质的超临界CO2提取已成为可能。 2.萃取选择性好 萃取能力的大小取决于流体的密度，最终取决于温度和压力，改变其中之一或同时改变，都可改变药物的溶解度。因此，可以有选择地进行中药中多种物质的分离，达到减少杂质，使中药有效成分高度富集，便于减小剂量，利于质量控制，产品外观也可大为改善。 , http://www.100md.com 3.操作温度低，能较好保存中药有效成分而不被破坏，不发生次生化。 4.提取速度快，生产周期短 超临界CO2提取(动态)循环一开始，分离便开始进行，一般提取10分钟便有有效成分分离析出，2-4小时左右便可完全提取。同时，它不需浓缩等其它步骤，即使加入夹带剂，也可通过分离功能除去，或只需简单浓缩。 5.操作参数容易控制.有效成分及产品质量稳定。 6.可直接从单方或复方中药中提取不同部位，或直接提取浸膏开发新药，大大提高新药筛选速度 该技术可提取许多传统法提取不出来的物质，且较易从中药中发现新成分，从而发现新的药理作用，开发新药。 7.具有抗氧化和灭菌作用，有利于保证和提高产品质量。 , http://www.100md.com 8.应用于中药分析或与GC、IR、MS、HPLC等联用成为一种高效的分析手段，将其用于中药质量分析，能客观地反映中药中有效成分的真实含量。 9.├砗土俅仓っ鳎俳鏑O2萃取中药不仅工艺优越，质量稳定和容易控制，且其药效和临床疗效均能够很好的保证。 10.工艺流程简单，操作方便，节约劳动力.节约能耗和大量有机溶剂，减小三废污染等 这无疑是为提高中药工业整体水平开辟的方向，同时推动了系列高新、实效的提取、分离、制备及浓缩设备制造工业的技术创新。 11.由于超临界流体结晶技术中的RESS过程和GAS过程等可制备粒径均匀的超细颗粒，从而可制备控释小九等剂型和制备中药新剂型，使超细药物的生物利用度大大提高。 四、项目实施的工作基础 , http://www.100md.com 1.目前，全国超临界CO2萃取技术已由研究转向推广应用阶段。 早在80年代，国际已广泛应用这一技术。"八五"期间，国家为了消化吸收这一先进技术，由原国家科委、化工部主持，在全国范围内组织攻关。攻关分工艺和设备两部分。"八五"攻关结束后，我国已完全掌握了这一新工艺，超临界萃取设备已可以全部国产化，但常见的是25升以下的小型设备。目前200升和2×300升的超临界萃取装置的样机也完成，正处于推广应用阶段。 2.中药制药工业中的应用情况 目前超临界CO2萃取技术已在我国几个重点中药制药企业中开始进行尝试性的应用。如广州中医药集团下属的广州市医药工业研究所已承担了多项有关超临界CO2萃取中草药的攻关项目，已系统地对近50个中草药品种(包括中药复方)进行了研究开发，培养了一支专门从事该技术的科技队伍，取得了重要的科技成果，有的产品已走向市场。又如浙江康莱特药业有限公司也己尝试应用该技术对其生产的"康莱特注射液"工艺进行了技术改造，目前生产设备已进人了中试阶段。此外，还有部分企业根据其生产品种的具体技术要求，也正在尝试应用该项技术。 , 百拇医药 3.超临界萃取技术在中药生产中的用途 超临界萃取技术可用于中药有效成分或中间体的提取。如在用于从黄花蒿中提取抗疟新药青蒿素时，该技术比传统法(汽油法)优越：产品收率提高1.8倍，生产周期缩短约100小时，成本降低447元/kg，可节约大量的有机溶剂，避免易燃易爆的危险，减少三废污染，大大简化生产工艺。可用于中药中化学成分的提取分离研究，可省去大量的有机溶剂，且提取的成分相对杂质较少，利于进一步分离纯化，和研究开发新药。在用于现有名优产品的工艺改革方面，可简化原生产工艺中的诸多不便，如在提取挥发性或脂溶性成分等的生产中，可提高收率，降低成本，有利于提高产品的内在质量和竞争力。此外，超临界流体结晶技术及其超细颗粒的制备技术在用于药物新剂型的开发方面，如缓释和控释药物的开发生产，有利于提高药物在体内的吸收利用度，提高疗效。 五、推广应用价值 目前，我国传统中药生产中仍存在着由于生产工艺落后带来的药材利用率不高，提取分离选择性差且杂质多，有效成分损失严重，提取率低，生产过程长，工艺不稳定，能源消耗高种种问题。由于提取时用到大量的有机溶剂而带来的易燃易爆危险和严重的环境污染；生产成本高，产品内在质量差，疗效不稳定；产品外观差，服用剂量大，残留溶剂、残留农药和重金属超标；产品档次低，技术含量不高，难以参与国际竞争等。这些问题，传统的生产方法难以解决或不能从根本上解决，而超临界萃取技术恰能很好地解决或避免。 , http://www.100md.com 采用超临界萃取技术建立中药生产示范性基地，熟化该技术在中药生产中的应用，并逐步在全国中药行业中推广，将会给中药这一传统产业带来历史性的变革，对于推动整个产业水平步入新的台阶，增强产品和企业的国际竞争力，使中药产业真正成为我国的支柱产业之一具有深远的战略意义。因此，该技术在中药产业化发展中具有巨大的推广应用价值。 六、该技术要解决的关键点 超临界CO2萃取技术的关键点是工业化的生产装备及其工艺技术。 |
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