运用高新技术为中药搭建“腾飞台”
应用高新技术改造传统中药，发挥中医药的特色，使中药安全、高效、稳定、可控，是中药现代化的主要目的。在中药现代化的进程中，不但应运用高新技术对中成药制剂进行改进，而且要采用现代技术和装备对中药生产过程进行科学、有效、合理的改造，达到充分利用药材、损耗小、收率高的目的，而且生产自动化程度高、可控性强，还有利于集约化、规模化和国际化。本文作者针对以上方面，较全面地介绍了目前可用于中药生产领域的高新技术，并将理论与实践结合，提出了一些建议。文章内容全面，分析深入客观，对医药科技人员具有参考价值。
——编者按
目前，中药制剂发生了很大变化，有些借鉴了西药剂型，主要剂型有片剂、胶囊、颗粒、口服液、注射液、气雾剂、喷雾剂、搽剂、栓剂、橡皮膏等。要使这些中药制剂发挥好的药效，必须选择合适的剂型、地道药材和适宜的辅料，完善制备工艺。因此，采用高新技术对中药制剂十分重要。
■炮制技术更新
中药炮制技术是我国中医药的一大特色。中药炮制是对中药材的最初加工环节，因而十分重要。近年来，科学化、规范化的中药炮制新技术不断发展。这些技术将传统理论与现代科学相结合，使中药炮制技术逐渐形成一门新的制药技术。目前，重点推广的技术有炮制全浸润工艺与装备、微波炮制、微粉碎技术。
中药材经过净制、切制、炮灸等工序成为饮片，其中浸润是重要的环节。但是，传统的浸润方法存在药材中水溶性有效成分流失大、浸润不均、切制损耗大、饮片质量不稳定等问题。全浸润工艺是中药饮片生产值得推广的新技术。其原则为“少泡多润、药透水尽”。其中回转式药材浸润罐在动态下可满足多种中药材加压、减压、加热以及常压、常温等工艺要求。但是，在采用该设备前，需要针对不同种属、类别、部位药材的特性，制定工艺及设备参数，确定压力、温度、时间。
微波炮制是在微波能的作用下，使药材温度上升、水分蒸发，而成为干燥的饮片。其优点是僮骷虻プ既罚子诳刂疲商岣咝省⒔档统杀尽⒏纳苹繁!?br>而且微波技术用于药材干燥已有多年历史，该技术使生产工艺简化、降低成本、缩短时间、提高效益，而且可以用来灭菌。
如何将药材中的药用成分充分地提取出来，是一个始终备受关注的课题。药材微细化与固体药物的溶解释放、药物在体内的吸收和生物利用度之间有密切关系。因此，超微粉碎技术目前被认为是一项提高药材利用效果的关键技术，其对传统中药剂型的改进也具有一定的意义，如利用超微粉碎技术来提高中药丸剂、散剂等的药效，是值得深入研究的课题。
■提取技术多样化
提取是从药材中得到有效成分的重要操作环节，因此，优化工艺、选择条件、采用设备十分关键。近年来，中药浸提技术有了较大的发展，多学科的互相渗透促进了新方法、新工艺、新设备的产生。
超临界二氧化碳(CO2)萃取技术具有较佳的提取、分离、浓缩的效果。由于CO2极性较弱，适合挥发油、小分子萜类、部分生物碱的提取，对极性大的物质的提取受到一定限制。对此，研究者通过添加改性剂，如甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、水等，以及增加压力，改善流体溶解性质，使其可提取生物碱、黄酮类、皂苷类等非挥发性有效成分。且随着超临界CO2萃取技术的进步，全氟聚醚碳酸铵(PFPE)的应用，医药科技人员把超临界CO2萃取扩展到水溶液体系，使得难以提取的强极性化合物，如蛋白质类的提取成为可能。但是，我国目前已有的相关设备多是25升以下的小型提取设备，200升、2×300升的样机刚被开发出来。且该技术投资高，技术操作要求严格，要摸索不同药材的不同提取条件，生产中工艺流程易波动，设备管道要经常清洗，能耗高等，这些问题都是推广应用中需要解决的问题。
动态提取技术是在增加药材比表面积的情况下，利用机械手段，采用强制循环方式，增加固-液相接触。在动态下，药材中的溶质向溶剂中的传递总保持相对浓度差，所以提高了溶出效率。且该技术具有环保、节能的优点。但动态提取的工艺流程较传统工艺增加了一些工序，使设备投资增加，操作增多。目前，与动态提取相配套的便于自动化控制的设备、工艺操作还有待改进。
大孔树脂吸附分离技术是采用特殊的高聚合的有机化合物作为吸附剂，选择性地吸附中药中的有效成分或主要成分，去除一些无用成分或其他成分的技术。该技术克服了中药制剂剂量大、易吸潮、重金属含量高等问题。但对复方中药而言，由于成分复杂，吸附分离的成分能否与原复方的药效一致，尚不能确定，因此还需要做许多复杂的分析研究工作。目前，比较简便的做法是对从中药复方中吸附分离出的有效成分，单独研究其药理、毒理、临床药效等。虽然这些有效成分与原中药复方的功能主治可能有所不同，但对于研究发现新药来说，这无疑是一条有益的思路和方法。
超声波提取技术是利用超声波的强烈振动，强化药材细胞中的成分释放、扩散和溶解。研究表明，超声波不仅可以改变溶质的溶出、扩散过程，而且可激活某些酶与细胞参与的生理生化过程。目前，该技术在提取中草药成分，如生物碱类、黄酮类、蒽醌类、有机酸类、多糖类等方面都有应用研究。超声波提取技术可提高收率、缩短时间、降低能耗。这项技术的应用要注意选择合适的溶剂及超声波的频率、设备、工艺参数。
微波提取技术是利用微波的辐射使药材细胞组织吸收微波能，温度迅速上升，细胞膨胀破裂，使药材中的有效成分浸隼┥⒓涌臁N⒉ㄌ崛〖际跹≡裥愿撸?br>有效成分破坏小，提取效率高，溶剂少，能耗低，无污染，设备廉价，还兼有杀虫作用。但目前微波提取技术多用于单味药材成分的提取，对复方中药尚待研究。使用中应注意选择合适的溶剂及比例、药材粉碎度、微波辐射的强度和时间，并采取有效的防护措施。
龇掷爰际醴⒄寡杆?br> 分离技术是指固-液相的分离或是有用成分与无用成分的分离。近年来，分离技术发展很快。
膜分离技术是现代分离领域最先进的技术之一。其可以富集药材中的有效成分，去除杂质。中药的有效成分，如生物碱、黄酮类、苷类等分子量较小，无效成分分子量较大，结构复杂，通过选择适宜分子量截留值的滤膜，可达到保留有效成分，去除无效成分的目的。现已发展成熟的技术有反渗透、纳滤、超滤、微滤、透析、电渗析、渗透蒸发、液膜、膜萃取、膜蒸馏等。日本已在“汉方药”的生产中应用膜分离技术，并有相应的膜技术产品上市。我国医药企业也逐渐在把这项新技术应用于生产中。
分子蒸馏技术用于液-液分离、成分的精制。目前该技术用于中药有效成分或部位的分离和纯化还在起步阶段，多用于挥发油类和油脂类等低极性物质的分离纯化。
澄清技术采用水提醇沉或醇提水沉的工艺，实现固-液分离。高速离心法是一种物理分离澄清技术，是固-液分离的理想方法。它可防止有效成分的丢失和去除沉淀物质。应用高速离心法时要选择合适的药液浓度、离心速度和温度等条件。该技术的缺点是对黏稠液体的处理较差。采用澄清剂也是药液澄清的一种有效做法。目前国内使用的澄清剂有101果汁澄清剂、壳聚糖及其他各种天然澄清剂。澄清剂多是水溶性的胶状物，无毒、无味、安全。澄清剂可作为食品添加剂或作为药用，其不能引入药液杂质，处理药液形成沉淀后可以一并除去。
■指纹图谱技术促进中药质控
无论是现代中药制剂，还是传统制剂，指纹图谱技术无疑是一项有效的质量控制和监测技术。指纹图谱技术是利用光谱或色谱技术，如薄层色谱、高效液相色谱、气相色谱、毛细管电泳，并与二极管阵列检测器、质谱联用，获得组分群体的特征图谱或图像，通过计算机与数据处理获得特征数据，从而对药物质量进行判断的技术。该技术为成分复杂的中药质量监控提供了一个有效的方法，也适应传统中医药理论的需要。目前国际上这一技术已趋于流行，并应用于植物药研究和产品质控中。
■运用集成技术改进传统流程
在中药现代化的进程中，要采用现代技术和装备对中药制造生产过程进行合理改造。大规模地生产中药制剂应运用信息集成、技术集成、单元装置集成、管理集成、控制系统集成等集成方式，利用计算机网络技术，实现信息、控制、管理一体化，改进传统过程的操作方式，从而实现中药生产的高效率、高质量。 (郑燕鹏 段春改)(郑燕鹏；段春改)
——编者按
目前，中药制剂发生了很大变化，有些借鉴了西药剂型，主要剂型有片剂、胶囊、颗粒、口服液、注射液、气雾剂、喷雾剂、搽剂、栓剂、橡皮膏等。要使这些中药制剂发挥好的药效，必须选择合适的剂型、地道药材和适宜的辅料，完善制备工艺。因此，采用高新技术对中药制剂十分重要。
■炮制技术更新
中药炮制技术是我国中医药的一大特色。中药炮制是对中药材的最初加工环节，因而十分重要。近年来，科学化、规范化的中药炮制新技术不断发展。这些技术将传统理论与现代科学相结合，使中药炮制技术逐渐形成一门新的制药技术。目前，重点推广的技术有炮制全浸润工艺与装备、微波炮制、微粉碎技术。
中药材经过净制、切制、炮灸等工序成为饮片，其中浸润是重要的环节。但是，传统的浸润方法存在药材中水溶性有效成分流失大、浸润不均、切制损耗大、饮片质量不稳定等问题。全浸润工艺是中药饮片生产值得推广的新技术。其原则为“少泡多润、药透水尽”。其中回转式药材浸润罐在动态下可满足多种中药材加压、减压、加热以及常压、常温等工艺要求。但是，在采用该设备前，需要针对不同种属、类别、部位药材的特性，制定工艺及设备参数，确定压力、温度、时间。
微波炮制是在微波能的作用下，使药材温度上升、水分蒸发，而成为干燥的饮片。其优点是僮骷虻プ既罚子诳刂疲商岣咝省⒔档统杀尽⒏纳苹繁!?br>而且微波技术用于药材干燥已有多年历史，该技术使生产工艺简化、降低成本、缩短时间、提高效益，而且可以用来灭菌。
如何将药材中的药用成分充分地提取出来，是一个始终备受关注的课题。药材微细化与固体药物的溶解释放、药物在体内的吸收和生物利用度之间有密切关系。因此，超微粉碎技术目前被认为是一项提高药材利用效果的关键技术，其对传统中药剂型的改进也具有一定的意义，如利用超微粉碎技术来提高中药丸剂、散剂等的药效，是值得深入研究的课题。
■提取技术多样化
提取是从药材中得到有效成分的重要操作环节，因此，优化工艺、选择条件、采用设备十分关键。近年来，中药浸提技术有了较大的发展，多学科的互相渗透促进了新方法、新工艺、新设备的产生。
超临界二氧化碳(CO2)萃取技术具有较佳的提取、分离、浓缩的效果。由于CO2极性较弱，适合挥发油、小分子萜类、部分生物碱的提取，对极性大的物质的提取受到一定限制。对此，研究者通过添加改性剂，如甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、水等，以及增加压力，改善流体溶解性质，使其可提取生物碱、黄酮类、皂苷类等非挥发性有效成分。且随着超临界CO2萃取技术的进步，全氟聚醚碳酸铵(PFPE)的应用，医药科技人员把超临界CO2萃取扩展到水溶液体系，使得难以提取的强极性化合物，如蛋白质类的提取成为可能。但是，我国目前已有的相关设备多是25升以下的小型提取设备，200升、2×300升的样机刚被开发出来。且该技术投资高，技术操作要求严格，要摸索不同药材的不同提取条件，生产中工艺流程易波动，设备管道要经常清洗，能耗高等，这些问题都是推广应用中需要解决的问题。
动态提取技术是在增加药材比表面积的情况下，利用机械手段，采用强制循环方式，增加固-液相接触。在动态下，药材中的溶质向溶剂中的传递总保持相对浓度差，所以提高了溶出效率。且该技术具有环保、节能的优点。但动态提取的工艺流程较传统工艺增加了一些工序，使设备投资增加，操作增多。目前，与动态提取相配套的便于自动化控制的设备、工艺操作还有待改进。
大孔树脂吸附分离技术是采用特殊的高聚合的有机化合物作为吸附剂，选择性地吸附中药中的有效成分或主要成分，去除一些无用成分或其他成分的技术。该技术克服了中药制剂剂量大、易吸潮、重金属含量高等问题。但对复方中药而言，由于成分复杂，吸附分离的成分能否与原复方的药效一致，尚不能确定，因此还需要做许多复杂的分析研究工作。目前，比较简便的做法是对从中药复方中吸附分离出的有效成分，单独研究其药理、毒理、临床药效等。虽然这些有效成分与原中药复方的功能主治可能有所不同，但对于研究发现新药来说，这无疑是一条有益的思路和方法。
超声波提取技术是利用超声波的强烈振动，强化药材细胞中的成分释放、扩散和溶解。研究表明，超声波不仅可以改变溶质的溶出、扩散过程，而且可激活某些酶与细胞参与的生理生化过程。目前，该技术在提取中草药成分，如生物碱类、黄酮类、蒽醌类、有机酸类、多糖类等方面都有应用研究。超声波提取技术可提高收率、缩短时间、降低能耗。这项技术的应用要注意选择合适的溶剂及超声波的频率、设备、工艺参数。
微波提取技术是利用微波的辐射使药材细胞组织吸收微波能，温度迅速上升，细胞膨胀破裂，使药材中的有效成分浸隼┥⒓涌臁N⒉ㄌ崛〖际跹≡裥愿撸?br>有效成分破坏小，提取效率高，溶剂少，能耗低，无污染，设备廉价，还兼有杀虫作用。但目前微波提取技术多用于单味药材成分的提取，对复方中药尚待研究。使用中应注意选择合适的溶剂及比例、药材粉碎度、微波辐射的强度和时间，并采取有效的防护措施。
龇掷爰际醴⒄寡杆?br> 分离技术是指固-液相的分离或是有用成分与无用成分的分离。近年来，分离技术发展很快。
膜分离技术是现代分离领域最先进的技术之一。其可以富集药材中的有效成分，去除杂质。中药的有效成分，如生物碱、黄酮类、苷类等分子量较小，无效成分分子量较大，结构复杂，通过选择适宜分子量截留值的滤膜，可达到保留有效成分，去除无效成分的目的。现已发展成熟的技术有反渗透、纳滤、超滤、微滤、透析、电渗析、渗透蒸发、液膜、膜萃取、膜蒸馏等。日本已在“汉方药”的生产中应用膜分离技术，并有相应的膜技术产品上市。我国医药企业也逐渐在把这项新技术应用于生产中。
分子蒸馏技术用于液-液分离、成分的精制。目前该技术用于中药有效成分或部位的分离和纯化还在起步阶段，多用于挥发油类和油脂类等低极性物质的分离纯化。
澄清技术采用水提醇沉或醇提水沉的工艺，实现固-液分离。高速离心法是一种物理分离澄清技术，是固-液分离的理想方法。它可防止有效成分的丢失和去除沉淀物质。应用高速离心法时要选择合适的药液浓度、离心速度和温度等条件。该技术的缺点是对黏稠液体的处理较差。采用澄清剂也是药液澄清的一种有效做法。目前国内使用的澄清剂有101果汁澄清剂、壳聚糖及其他各种天然澄清剂。澄清剂多是水溶性的胶状物，无毒、无味、安全。澄清剂可作为食品添加剂或作为药用，其不能引入药液杂质，处理药液形成沉淀后可以一并除去。
■指纹图谱技术促进中药质控
无论是现代中药制剂，还是传统制剂，指纹图谱技术无疑是一项有效的质量控制和监测技术。指纹图谱技术是利用光谱或色谱技术，如薄层色谱、高效液相色谱、气相色谱、毛细管电泳，并与二极管阵列检测器、质谱联用，获得组分群体的特征图谱或图像，通过计算机与数据处理获得特征数据，从而对药物质量进行判断的技术。该技术为成分复杂的中药质量监控提供了一个有效的方法，也适应传统中医药理论的需要。目前国际上这一技术已趋于流行，并应用于植物药研究和产品质控中。
■运用集成技术改进传统流程
在中药现代化的进程中，要采用现代技术和装备对中药制造生产过程进行合理改造。大规模地生产中药制剂应运用信息集成、技术集成、单元装置集成、管理集成、控制系统集成等集成方式，利用计算机网络技术，实现信息、控制、管理一体化，改进传统过程的操作方式，从而实现中药生产的高效率、高质量。 (郑燕鹏 段春改)(郑燕鹏；段春改)