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现代中药生产中新技术应用概述
发布时间:2017-12-03 13:44:16 点击浏览:

中药若要进入国际市场,其现代化势在必行。其中制剂工艺与生产技木的现代化是相当关键的坏节。近年,一些中药制剂新技术以及一些新技术在中药制剂领域的应用大大促进了中药现代化的进程。

       超临界流体萃取技术利用超临界流体扩散系数高。流动及传递性能好、溶解能力强的特点,通过调节压力、温度以及加入适宜夹带剂等方法已广泛应用于中药挥发油、生物碱、黄酮类等多种有效成分的提取分离。另外,超临界流体的快速膨胀过程,超临界反萃取过程等也可应用于中药生产领域。 101果法澄清剂、甲壳素、ZTC天然澄清剂等在药液澄清方面的应用很大程度上解决了经典醇沉法引起的诸多问题。101果汁澄清剂是水溶性胶状物质,安全无毒,不引入杂质并可随沉淀后的不溶性物质一同除去。 甲壳素类(如壳聚糖)带正电荷,可沉降药液中含负电荷的悬浮物。ZTC天然澄清剂可除去鞣质、蛋白质、胶体等不稳定成分,且对有效成分影响不大。

        另外,高速离心与超滤法等机械分离技术也被广泛应用于中药的初步分离。超滤作为一种膜分离技术,具有耗能少、流程短、对有效成分破坏小等优点。 大规模制备色谱是成分精细分离的有效手段,国外研究报道较多的有大规模高效液相色谱、反相色谱等。另外,大孔吸附树脂是提取分离水溶性成分的有效方法,尤其对皂苷的分离效果很好。

        中药制剂新技木包括制粒技术、薄膜包衣等,可大大提高药物的溶出度、生物利用度,增加药剂稳定性、减少浪费。 中药生产技术与工艺现代化是我国中药产业面临的主要问题。虽然80年代改革开放以来成立了国家中医药管理局,使中药生产枝术及工艺工程化有了迅速的发展,与先进国家相比,仍存在着很大的差距。相当数量的中药仍未能改交“粗、大、黑”的面貌,严重阻碍了中药现代化的进程。因此,开发研究适合中药生产的新技术、新工艺已经成为广大中药工作者迫切而艰巨的任务。本文就目前亟待推广与进一步研究的中药提取、分离、纯化以及制剂方面的现代工艺与技术作一概述。

        一、超临界流体萃取(SFE)技术

        超临界流体(SCF)是温度与压力均在其临界点之上的流体,性质介于气体和液体之间,有与液体相接近的密度,与气体相接近的粘度及高的扩散系数,故具有很高的溶解能力及好的流动、传递性能,可代替传统的有毒、易燃、易挥发的有机溶剂。最常用的SCF-CO2由于具有临界条件温和(Tc=31.3℃.Pc=7.48×106Pa)、对大部分物质显化学惰性、无色无味无毒、无溶解污染、易制成高纯度气体、不易燃等优点,已被广泛应用于SFE、超临界溶液的快速膨胀过程(RESS)、超临界反萃取过程(SAS)和超临界高分子合成中。在中药生产领域应用最多的是SFE-CO2技术。目前,通过调节温度、压力、加入适宜夹带剂等方法,SFE-CO2己成功地从中药中提得挥发油、生物碱、苯丙素、黄酮炎、有机酚酸、苷类、萜类以及天然色素等成分。 项技术不仅可提高提取效率,还可大量保存热不稳定及易氧化成分。提取含量低的成分(如奎宁碱),选择性地提取目标产品(如小檗碱)。此外,近年来,超临界流体萃取一超临界流体色谱法(SFE-SFC)联用技术也开始应用于生物分析的领域,SFE-SFC联用技术兼有提取、浓缩、分离、检测等功能,具有简便、快速、条件温和等特点,适用于某些天然固体样品的分析。

         二、中药澄清技术

        我国中药制药工业对中药提取液的澄清,经典的方法是醇沉法。但已有不少报道认为将乙醇作为澄清剂有诸多不合理性,如把不溶于醇的无机物成份作为杂质除去是不妥的,许多现代研究具有生物活性与免疫作用的蛋白质、多糖也极易被醇沉淀。另外,醇沉工艺时间长、成本高、损耗乙醇量一般在30%以上,成品中残存的乙醇也可能对药效有所影晌。近年来,一些新材料、新技木开始应用于中药药液的澄清,不仅可降低成本、缩短生产周期,也能保证制剂稳定性及有效成分的含量。

        1、澄清剂的使用

     (1)101果汁澄清剂成份为食用级原料,是水溶性的胶状物质,安全无毒,不引入杂质并可随沉淀后的不溶性杂质一同除去,通常配5%的水溶液使用。有研究证明,101澄清剂应用于黄芪,茯苓提取液的澄清,能保持药液中氨基酸与总有机酸等有效成分的含量。应用于麻黄、莲子心、黄连等提取液的澄清,能保证药液生物碱的含量。应用于玉屏风口服液的澄清,总浸出物与多粮的含量均比药典工艺高。但沉淀究竟为何物,对黄酮、蒽醌类化合物有何影响,仍需进一步研究。

    (2)甲壳素是一种含氨基多糖的天然高分子物质,带正电荷,可沉降药液中带负电荷的悬浮物。有人将其用于生脉饮的澄清,效果优于醇沉工艺。用于白芍水提液的澄清,不影响芍药甙的含量。有人将壳聚糖(脱乙酰基甲壳素)用于黄芪口服液的澄清,既能除去杂质又不影响黄芪甲甙及多糖的含量。将壳聚糖用于陈皮、红花等二十味中药浸提液的澄清,证明均能起到一定的澄清作用,且能保留葛根、补骨脂、槐米、降香等药物中的有效成分。但大青叶中的靛玉红、紫苑石油醚提取物中的有效成分,在絮凝液含量偏低,提示若有效成分水溶性较小时,用壳聚糖作为澄清剂应慎重。

    (3)ZTC天然澄清剂可除去鞣质、蛋白质、胶体等不稳定成份,并且不影响中药的有效成分,如黄酮、生物碱、苷类、氨基酸、多肽、多糖等。有人将其用于荆防品服液的澄清,效果满意。应用于八珍口服液的澄清,药液中芍药甙、氨基酸、多糖、总固体的含量高于水醇法所得药液,药理实验也证明该法所制得药液,其作用优于八珍丸。

   (4)明胶、鞣酸、蛋清及其他  明胶、鞣酸、蛋清主要作用是除去鞣质,还有酶、焦糖等除去杂质成分的。

      2、机械分离技术

        目前有高速离心与超滤两种较先进的分离技术。其中超滤技术是以多孔性半透膜—超滤膜作为分离介质的一种膜分离技术,具有破坏有效成分的可能性小、能量消耗少、工艺流程短等优点。许多文献都证实采用超滤法澄清中药注射液,主成分损失率低,除鞣质、蛋白质、淀粉效率高,澄明度及制剂稳定性好。用于口服液的澄清,也能较好的保留有效成分,且澄清度、稳定性及除菌效果均比水醇法好。用于中药浸膏制剂(片剂、胶囊剂、浓缩丸等)能有效地除去大分子杂质、胶体、细菌,较多地保留有效成分,而且能够克服中药浸膏制剂崩解时间长、服用剂量大等缺点。

       三、中药分离、纯化工艺

       1、大规模制备色谱的应用色谱方法的起源、发展与天然产物的研究工作密切相关。色谱方法由分析型逐渐发展到制备型,其应用领域不断扩展。中药属于天然化学品范畴,成分多而结构复杂,有效成分的分离、纯化很困难,色谱分离技术无疑是这类物质精细分离的有效手段。目前,亟待研究与开发的制备色谱大概有以下几种:

     (1)大规模高压液相色谱(HPLC)大规模的制备型色谱同一般制备色谱不同,需采用专门的设备,如可以提供高流速洗脱液的输液泵及可承受高压的色谱柱,色谱分离条件可以在一定条件下由优化的分析型直接转化为大规模制备型。有报道用大规模HPLC从伞形科植物红柴胡中分得三种皂甙成分Saikosaonins a,c.和d.,从紫杉的针叶分得7-epi-cephalomannine。

     (2)超临界流体色谱(SFC) SFC具有比HPLC分离速度 恰似,比HPLC更易除去分离产物中溶剂,与SFE配合使用,提取、浓缩、分离可一次性完成,以及可适用于不挥发及热不稳定化合物的分离等一系列优点,因而具有更广阔的应用领域,常可替代气相色谱(GC)和HPLC,有报道综述了SFC在天然产物分离中的应用,国内也有这方面的报道。

     (3)逆流色谱(CCC) CCC是一种不用固态吸附剂的全液态色谱方法,采用一 液态的固定相和一个与固定相互不混淆的液态流动相,对样品进行分配分离。其中,离心分配色谱(CPC)由于其高的回收率、分辨率以及能突现梯度操作、分离大量样品、实现反相操作等优势,而广泛地应用于黄酮炎、口山酮类、蒽类、生物碱、三萜类、木脂类、皂苷类化合物等的分离。

     (4)分子排阻色谱(SEC) SEC又叫做凝胶过滤色谱(GFC),在多孔亲水性担体上,样品经过立体排阻过程按分子大小递减的顺序被依次选择性地分开。SEC具有根高的样品回收率,方法简单、快速,可用于蛋白质、氨基酸、多糖、核酸、核苷酸等物质的分离与制备。

     (5)离子交换色谱优点是方法比较成熟,成本较低,易于实现大规模生产,因而可广泛应用于蛋白质、肽、核酸、糖类等成分的分离。有报道用离子交换色谱和SEC法,从车前叶中分得具有补体活化作用的多糖。离子交换色谱较适合与反相色谱配合使用,作为最初的分离手段。

     (6)反相色谱(RPC) RPC是利用组分之间的亲疏水性差异进行分离的,RPC分辨率高于离子交换色谱与疏水作用色增(HIC),是进行制备型或生产型肽类纯化过程中最重要的技木,也可以进行分离提纯。

       2、大孔吸附树脂的选用

        大孔吸附树脂于70年代未开始应用于中药化学成分的提取分离,是提取分离水溶性成分的一种有效方法、有助于制剂工艺的改进。如用于三七、人参中总皂苷的分离,提取率高,并能除去糖类等水溶性杂质及大部分脂溶性杂质,也可用于绞股蓝皂苷的分离提取、白芍总苷的分离等。

       四、中药制剂新技术

       1、制粒技术

        近年来,一些新的制粒技术在制剂工艺改进方面起到了一定的推动作用,包括超细粉碎技术、超临界流体重结晶过程、微丸制备技术、微胶囊技术等。超细粉碎技木把机械粉碎与气流粉碎两者原理结合起来,可以达到亚微米级的细度,是当今最先进的超细粉碎方法之一。超临界流体重结晶是利用压力使溶液由不饱和变为过饱和,此而使物质重结晶析出,可在近常温下进行,适用于热不稳定、易氧化物质的重结晶提纯或制备微细颗粒。微丸制备技术生产能力大,可以制造0.3-30mm的球粒,颗粒直径大小相同、分散度小含量均匀。微胶囊包覆技术在我国工业的应用刚刚起步,但随着研究的深入,必将成为中成药制剂中的关键性高新技术之一。

       2、薄膜包衣

        薄膜包衣可广泛应用于片剂、丸剂、颗粒剂,尤其对吸潮、开裂、褪色的中药片更为适宜,中药片剂目前仍大多为糖衣片,滑石粉用量大,易受温热的影响,且生产周期长,操作繁复,而薄膜包衣所用滑石粉的量大大减小,增重小,衣膜可塑性好,抗潮性能好,包衣时间短,有助于改善中药片剂的外观及内在质量。

        通过以上资料我们可以得出这样的认识:

        1、超临界萃取技术是80年代发展起来的一项新的提取分离技术、超临界流体在临界点附近,体系温度与压力的微小变化可导致溶质溶解度发生几个数量级的突变,据此突现超临界流体对物质的提取。其优点是容易通过调节温度与压力加以控制,溶剂可采用等温降压或等压升温的方法与被萃取物分离。回收方便,节省能源并且尤其适合于热敏性成分。近年超临界萃取也与高效液相层析、薄层扫描、超临界流体色谱等技术联用,具有提取分离快速、回收率高、定量自动化等优点。

       2、中药絮凝分离技术近年发展迅速,与传统水醇法相比显示了一定优越性,成本低,操作安全简便,分离效果好。如壳聚糖作为絮凝剂,以电中和及吸附方式沉降带负电荷的蛋白质.粘液质,鞣质等胶体粒子,达到澄清药液、去除杂质的目的。但澄清剂的使用需要慎重,沉淀物为何物,对有效成分有无影响都是需要研究的向题。

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