中药制药工程技术及工艺问题分析

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1、医药工业是体现一个国家综合实力的高科技产业,而中药制造业是我国医药行业中具有国际竞争力并拥有自主知识产权的朝阳工业,因此有望成为中国制药界的最重要支柱。然而,目前我国中药制造业的技术水平与国外相比已日显落后,其最主要差距表现在制药工程方法、生产工艺以及装备技术等方面,特别是在制药过程参数检测和质量控制上缺乏技术手段,无法保证中成药产品的化学组成均一和质量稳定性。为使我国制药工业实现由引进、开发为主转向自主创新为主的战略目标,提高科技进步对医药经济增长的贡献率,迫切需要运用高新技术改造中药产品的传统制造方式,重视发展中药制造工程技术,提升中药产品的技术含量,努力建立中药质量保

2、证体系,实现中药制造业的跨越式发展,进而为中药冲出国门走向世界铺平道路。1.中药制药工程学的领域问题分析中药制药工程学研究的首要目标是运用先进的系统设计理念和工程技术手段制造安全、有效和可靠的中药产品,这从中药物质基础的角度可归结为研发确保中药产品化学组成稳定和均一的制药技术。据此,中药制药工程学当前急需研究的重大关键技术是:快速有效的过程参数检测和化学物质在线分析手段;高效稳健的中药生产工艺;先进适用的过程优化控制方法和制药装备;科学可靠的全过程质量控制方法。中药制药工程学的研发任务表明,它涉及药物分析与质量评价、过程分析化学、化学工程与工艺、过程装备与控制、工业仪表与自

3、动控制、计算机应用、工业系统工程等众多学科,既需要研发各类先进的制药工程方法、工艺和设备;又必须研究中药质控方法和仪器分析技术;还需开发与中药制造过程相关的信号检测技术、数据处理和分析技术、自动控制技术以及各类综合性计算机信息管理系统等。2.中药制药工程技术及工艺问题分析目前我国中药生产过程依然是粗放型制造模式,在制药工程方法和制药工艺方面存在一系列关键共性技术问题急待攻克。例如,现有的中药提取和精制工艺不够精细和科学。煎煮法、浸渍法、渗漉法、水蒸气蒸馏法、回流提取法仍是常用的浸提方法,其中煎煮法比例最高,占到《中国药典》1995年版一部收载的398种中成药的25.1%[1

4、]。在长期的生产实践中,这些传统提取方法暴露出如下缺点:提取时间长,溶剂消耗大,有效成分提取不完全,夹带提取的杂质多,工艺条件不稳定,提取物质量波动大等。“水煮醇沉”和“醇提水沉”工艺是目前应用较广泛的精制方法,但乙醇消耗量大,生产成本高,安全生产系数低,生物碱、苷类、有机酸等有效成分均有不同程度的损失,而多糖和微量元素的损失尤为明显,不利于保证和提高中成药的质量。在中药提取、分离、浓缩、干燥、制剂、灭菌等制药全过程中,各步单元制药设备独立运行操作模式仍较为普遍,尚未达到各单元制药设备间的集成联用与智能化控制,导致物料转运过程损失、生产效率低等一系列问题;并且因敞口暴露时间

5、较长,增加了物料污染及有效成分损失等可能性。此外,由于影响产品质量的制药工艺参数和质控指标(如温度、时间、压力、体积、流量、湿度、密度、粒度、pH值、有效成分的浓度、混和均匀度、硬度、包衣均匀性、残留溶剂等)缺乏在线检测和分析设备,没有实现全过程监控,人工操作的波动因素得不到有效控制,制药过程参数难以优化,形成中药质量控制方面的技术盲点,导致不同生产批次药品间的化学组成差异较大,质量达不到稳定均一,这使中药无法得到国际认同,成为制约中药产品出口的重要因素之一。3.中药工业的装备技术问题分析3.1粉碎设备粉碎的目的是促进药材里的有效物质容易溶出或浸出,并为制备混悬剂、散剂、丸

6、剂、胶囊剂等剂型奠定基础。传统的“水飞”、“捣”等粉碎方法,主要应用于矿物药、贵重药和特殊性质的中药,处理量极少,不适合大规模工业化生产。目前较普遍采用的锤击式、球磨式、万能磨粉式、流动式、截切式、滚筒式等传统粉碎机械设备在粉末粒度、出粉率、有效成分保存等方面均存某些缺陷,这类非密闭制粉方式不仅粉尘泄漏大、耗能高、噪音重、收粉率不高;而且易造成局部过热,难以用于加工热敏性、低融点、成分易破坏的药材。此外,这类传统粉碎方法所得的颗粒粒径较大,粒径分布宽,不利于下游工艺,影响药物的生物利用度。3.2提取设备中药提取过程主要包括浸提、分离除杂、浓缩、蒸馏等,是中成药的原料生产阶段

7、和首要环节。GMP虽然明确表示该规范也适用于原料药生产中影响成品质量的各关键工艺[药品生产质量管理规范(GMP)(1998年修订)第一章第二条],但目前诸多中药厂在进行GMP改造时往往只注重制剂车间,而对提取车间重视不够。大多数中药厂的提取车间存在生产设备落后、未实现全封闭生产、车间阴暗潮湿、人流物流交叉混乱、生产流程工段划分不明晰及车间布局不当等问题,大大增加了中间产品受污染、质量发生波动等可能性。3.2.1浸提设备浸提是利用溶剂将中药材里的有效成分提取出来的传质过程,它关系到3个问题,其一是能否最大限度地从药材