中药现代化生产关键技术简介中药现代化生产关键技术简介中药现代化的概念中药现代化的概念n继承和发扬我国中医药优势和特色继承和发扬我国中医药优势和特色n 充分利用现代化科技理论、方法和手段充分利用现代化科技理论、方法和手段n借鉴国际认可的医药标准和规范借鉴国际认可的医药标准和规范n研究、开发、管理和生产出以研究、开发、管理和生产出以“现代化现代化”、“高技术高技术”为特征的为特征的“安全、高效、稳定、安全、高效、稳定、可控可控”的现代中药产品的现代中药产品n中药产业中药产业“大品种大品种”、“大企业大企业”、“大市大市场场”中药现代化主要研究内容中药现代化主要研究内容n中药药效物质基础、药理、方剂配伍理中药药效物质基础、药理、方剂配伍理论、毒副作用论、毒副作用自主知识产权中药自主知识产权中药n中药质量检测与监控中药质量检测与监控n开展中药生产技术的现代化、工艺工程开展中药生产技术的现代化、工艺工程化和产业化化和产业化n加强中药产业标准规范化研究加强中药产业标准规范化研究n应用生物科技（细胞、基因、酶、发酵应用生物科技（细胞、基因、酶、发酵工程等）解决中药资源短缺问题工程等）解决中药资源短缺问题中药现代化进程与途径中药现代化进程与途径n进程进程p第一阶段第一阶段 基础积累阶段基础积累阶段 1949-1992p第二阶段第二阶段 发展阶段发展阶段 1993-2000p第三阶段第三阶段 快速发展阶段快速发展阶段 2001-至今至今n途径途径 先进技术先进技术+研发、产业化研发、产业化生产关键技术生产关键技术n超临界萃取技术超临界萃取技术n膜分离技术膜分离技术n蒸馏技术蒸馏技术n树脂吸附技术树脂吸附技术n微波协助萃取技术微波协助萃取技术n液固分离技术液固分离技术n汽液固三相流化蒸发浓汽液固三相流化蒸发浓缩强化和防除垢技术缩强化和防除垢技术n制备色谱技术制备色谱技术n干燥制粒技术干燥制粒技术n细胞级粉碎与细胞级细胞级粉碎与细胞级微粉中药技术微粉中药技术n纳米制药技术纳米制药技术n透皮吸收制剂新技术透皮吸收制剂新技术n中药指纹图谱技术中药指纹图谱技术n植物细胞大规模培养植物细胞大规模培养技术技术超临界萃取（超临界萃取（SFE）超临界流体（超临界流体（SF）萃取基本原理萃取基本原理n超临界流体特性超临界流体特性Y密度接近液体密度接近液体Y扩散系数介于液态、气态，黏度接近气态；扩散系数介于液态、气态，黏度接近气态；Y接近临界区，蒸发热急剧下降，临界点气接近临界区，蒸发热急剧下降，临界点气-液相界面消失，液相界面消失，蒸发焓蒸发焓0，比热容无限大，比热容无限大Y流体在临界点附近流体在临界点附近P、T微小变化会使微小变化会使较大变化较大变化 SFC工工艺设计基础艺设计基础n超临界萃取超临界萃取基本特点基本特点具备精馏、液具备精馏、液-液萃取特点液萃取特点 易控参数易控参数 溶剂可循环使用溶剂可循环使用 适于热敏物质，无溶剂残留适于热敏物质，无溶剂残留n萃取剂萃取剂 n夹带剂夹带剂超临界萃取（超临界萃取（SFE）超临界流体（超临界流体（SF）萃取基本原理萃取基本原理超临界萃取（超临界萃取（SFE）工艺流程工艺流程超临界萃取（超临界萃取（SFE）应用应用超临界萃取（超临界萃取（SFE）应用应用膜分离技术膜分离技术 利用天然或人工合成的，具有选择性的薄利用天然或人工合成的，具有选择性的薄膜，以外界能量或化学位差位推动力，对双膜，以外界能量或化学位差位推动力，对双或多组分体系进行分离、分级、提纯和富集或多组分体系进行分离、分级、提纯和富集的技术。的技术。膜分离技术膜分离技术基本原理基本原理溶解溶解-扩散型：反渗透、渗透蒸发等扩散型：反渗透、渗透蒸发等孔模型孔模型筛分模型：纳滤、超滤、微滤等筛分模型：纳滤、超滤、微滤等优先吸附优先吸附-毛细管流动模型：反渗透脱盐、渗毛细管流动模型：反渗透脱盐、渗透蒸发透水等透蒸发透水等膜分离技术膜分离技术高分子膜材料高分子膜材料膜分离技术膜分离技术工艺流程工艺流程蒸馏技术蒸馏技术利用液体挥发度差异实现液体混合物分离利用液体挥发度差异实现液体混合物分离应用应用：提取、精制中药易挥发油成分；分离：提取、精制中药易挥发油成分；分离提纯热敏成分；成分提纯、产品洗涤、设备提纯热敏成分；成分提纯、产品洗涤、设备清洗的大剂量溶剂回收清洗的大剂量溶剂回收单级蒸馏技术单级蒸馏技术：水蒸气蒸馏、同时蒸馏萃取、：水蒸气蒸馏、同时蒸馏萃取、水扩散蒸馏、分子蒸馏水扩散蒸馏、分子蒸馏多级蒸馏技术多级蒸馏技术（精馏）：水蒸气精馏、间歇（精馏）：水蒸气精馏、间歇精馏精馏蒸馏技术及特征蒸馏技术及特征树脂吸附技术树脂吸附技术|吸附是一种界面现象吸附是一种界面现象 吸附力吸附力静电力、氢键、瞬间偶极矩静电力、氢键、瞬间偶极矩 吸附剂吸附剂活性炭、分子筛、硅胶、氧化铝、活性白土活性炭、分子筛、硅胶、氧化铝、活性白土 |吸附树脂吸附树脂 多孔性、比表面极大多孔性、比表面极大树脂吸附分离技术树脂吸附分离技术分离方法分离方法|选择性分离选择性分离 有机物有机物无机物；无机物； 解离物解离物/非解离物；非解离物； 一般有机物一般有机物/强水溶性物；强水溶性物； 键合；键合； 分子大小分子大小|吸附色谱分离吸附色谱分离 微波协助萃取技术微波协助萃取技术+固液萃取；植物细胞中目标产物固液萃取；植物细胞中目标产物液胞、细胞器膜液胞、细胞器膜透过透过胞浆扩散胞浆扩散细胞膜、细胞壁透过细胞膜、细胞壁透过液相液相+微波微波1mm-1m, 1mm-1m, 极性分子接受微波辐射能量极性分子接受微波辐射能量, , 偶级偶级每秒数十亿次旋转每秒数十亿次旋转, ,产生热效应产生热效应+微波微波通过对微波透明通过对微波透明萃取剂萃取剂( (甲醇、丙酮、甲醇、丙酮、CHclCHcl2 2、正己烷、苯、正己烷、苯、HNOHNO3 3、HclHcl、HFHF、H H3 3POPO4 4) )植物体内植物体内 维管束、腺胞含水高，升温快维管束、腺胞含水高，升温快 细胞内部压力增大细胞内部压力增大细胞壁破裂，有效成分溶出细胞壁破裂，有效成分溶出液固分离技术液固分离技术液固分离分类液固分离分类过滤分离过滤分离、沉降分离沉降分离气固液三相流化床蒸发浓缩强化气固液三相流化床蒸发浓缩强化和防除垢技术和防除垢技术基本原理基本原理蒸发器汽液两相流中加入一定惰蒸发器汽液两相流中加入一定惰性固体颗粒，形成汽液固三相循环流化床，性固体颗粒，形成汽液固三相循环流化床，通过处于流化状态的固体颗粒不断干扰与破通过处于流化状态的固体颗粒不断干扰与破坏蒸发器加热壁面上的流体边界层，达到在坏蒸发器加热壁面上的流体边界层，达到在线除垢和强化流动沸腾传热线除垢和强化流动沸腾传热制备色谱技术制备色谱技术基本原理基本原理n吸附色谱吸附色谱n分配色谱分配色谱n离子交换色谱离子交换色谱n凝胶色谱凝胶色谱n亲和色谱亲和色谱制备色谱技术制备色谱技术工艺流程工艺流程n单色谱柱单色谱柱n模拟移动床色谱模拟移动床色谱n柱切换、移动进料、柱切换、移动进料、移动接口色谱制备色谱技术制备色谱技术常用制备色谱工艺常用制备色谱工艺n薄层色谱薄层色谱 (TLC) 离心制备薄层色谱离心制备薄层色谱( CTLC)n柱色谱柱色谱干柱色谱干柱色谱真空液相色谱真空液相色谱(VLC)n压力液相色谱压力液相色谱闪蒸色谱闪蒸色谱低压色谱低压色谱(CPLC)中压色谱中压色谱(MPLC)高压色谱高压色谱(HPLC)超临界流体色谱超临界流体色谱(SFC)制备色谱技术制备色谱技术常用制备色谱工艺常用制备色谱工艺n离子交换色谱离子交换色谱(IEC)n逆流色谱逆流色谱(CCC)n体积排阻色谱体积排阻色谱(SEC)n亲和色谱亲和色谱(AFC)n疏水作用色谱疏水作用色谱(HIC)干燥制粒技术干燥制粒技术R干燥设备干燥设备箱式干燥、气流式、真空、箱式干燥、气流式、真空、冷冻、远红外、微波冷冻、远红外、微波R干燥制粒设备干燥制粒设备挤压制粒、快速搅拌干燥挤压制粒、快速搅拌干燥制粒、转筒干燥制粒、转鼓干燥制粒、喷雾制粒、转筒干燥制粒、转鼓干燥制粒、喷雾干燥制粒、流化床干燥制粒、振动喷流造粒、干燥制粒、流化床干燥制粒、振动喷流造粒、液相凝聚造粒液相凝聚造粒R加热方式加热方式：对流、传导、辐射：对流、传导、辐射细胞级微粉碎与细胞级微粉碎与细胞级微粉中药技术细胞级微粉中药技术细胞级微粉碎细胞级微粉碎 打破细胞打破细胞 细胞直径细胞直径1010100m100mG细胞级粉碎细胞级粉碎中药微粉中药微粉300300目（目（47m47m）破壁率破壁率86.5%86.5%G药典药典极细粉极细粉200200目目(75m)95%(75m)95%，150150目目(90m)100%(90m)100%细胞级微粉中药细胞级微粉中药 作用：提高生物利用度；复方粉碎云华作用；作用：提高生物利用度；复方粉碎云华作用；提高提取率；减小口服颗粒感；杀虫提高提取率；减小口服颗粒感；杀虫纳米制药技术纳米制药技术n微粉级胶囊不能通过肠粘膜、毛细血管壁微粉级胶囊不能通过肠粘膜、毛细血管壁n纳米药物纳米药物高分子形成纳米微球或微高分子形成纳米微球或微囊将药物负载在微球上或微囊内囊将药物负载在微球上或微囊内n有效控制特定部位给药、释放速率、给有效控制特定部位给药、释放速率、给药量药量纳米制药技术纳米制药技术n药用高分子载体材料药用高分子载体材料T天然高分子材料：淀粉、明胶、海藻酸盐、蛋白质天然高分子材料：淀粉、明胶、海藻酸盐、蛋白质T半合成高分子材料：纤维素衍生物半合成高分子材料：纤维素衍生物T合成高分子材料：聚脂类、酸酐类、聚合成高分子材料：聚脂类、酸酐类、聚-L-a-氨基酸氨基酸n制备方法制备方法疏疏/亲水性聚合物分散法、亲水性聚合物分散法、聚合法、聚合物自组装聚合法、聚合物自组装透皮吸收制剂透皮吸收制剂p传统传统经皮给药制剂经皮给药制剂洗、浴、搽、油、洗、浴、搽、油、酊、膏、熨剂酊、膏、熨剂p现代现代透皮吸收制剂透皮吸收制剂涂膜、膜、凝胶、涂膜、膜、凝胶、巴布、气雾、穴位帖敷剂巴布、气雾、穴位帖敷剂p高分压敏胶（高分压敏胶（PSAs）压力下产生黏性，移压力下产生黏性，移去无残余，常用聚异丁烯、聚丙烯酸酯、去无残余，常用聚异丁烯、聚丙烯酸酯、硅橡胶硅橡胶中药指纹图谱中药指纹图谱按应用对象分类：按应用对象分类： 中药材（原料药）指纹图谱、中药材（原料药）指纹图谱、 中药原料药（饮片、配伍颗粒）指纹图谱、中药原料药（饮片、配伍颗粒）指纹图谱、 中药制剂指纹图谱中药制剂指纹图谱按测定手段分类按测定手段分类 中药化学（成分）指纹图谱：中药化学（成分）指纹图谱：IR、TLC、GC、HPLC、CE 中药生物指纹图谱：中药材中药生物指纹图谱：中药材DNA、基因组学、蛋白组基因组学、蛋白组学学植物细胞大规模培养技术植物细胞大规模培养技术J植物次生代谢产物，有效植物次生代谢产物，有效J保存、发展中药材可能途径保存、发展中药材可能途径J待解决问题：植物细胞生长缓慢、有效成分待解决问题：植物细胞生长缓慢、有效成分含量低、遗传稳定性差、对剪切力敏感含量低、遗传稳定性差、对剪切力敏感