制藥工程專業(yè)導(dǎo)論03.中藥制藥課件

1、制藥工程專業(yè)導(dǎo)論中藥制藥 第一節(jié) 概述中藥，是指在中醫(yī)藥理論指導(dǎo)下認(rèn)識(shí)和使用的藥物，是用以防治疾病的重要武器。中藥學(xué)是研究中藥基本理論和各種中藥的來(lái)源、采制、性能、功效、臨床應(yīng)用及其他有關(guān)知識(shí)的一門學(xué)科，是中醫(yī)學(xué)的重要組成部分。一、中藥制藥的發(fā)展 我國(guó)現(xiàn)存第一部醫(yī)藥經(jīng)典著作黃帝內(nèi)經(jīng)提出了“君、臣、佐、使”的組方原則，記載了湯、丸、散、膏、藥酒等不同劑型，并有較明確的制法、用法、用量和適應(yīng)證。 建國(guó)60年來(lái)，中藥制藥生產(chǎn)已由前店后場(chǎng)手工操作發(fā)展成具有一定規(guī)模的工業(yè)體系。近年來(lái)，中藥制藥企業(yè)通過(guò)改革、改組、改造和加強(qiáng)管理，使運(yùn)行機(jī)制和資源配置得到優(yōu)化，正在朝著現(xiàn)代企業(yè)制度的目標(biāo)邁進(jìn)。傳統(tǒng)劑型的改進(jìn)

2、提高新劑型新制劑的研究開(kāi)發(fā) 中藥制藥的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題 生產(chǎn)所用原藥材質(zhì)量不統(tǒng)一，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量 工藝技術(shù)不夠合理 先進(jìn)的單元技術(shù)未能較好地集成應(yīng)用于大生產(chǎn)，連續(xù)化、機(jī)械化、自動(dòng)化程度不高新輔料應(yīng)用不廣泛 中藥制藥生產(chǎn)管理模式落后，信息化程度不高 二、中藥制藥工程的定義 中藥制藥工程是在繼承發(fā)展中醫(yī)藥的優(yōu)勢(shì)和特色的基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的方法和手段，借鑒國(guó)際通行的制藥標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，生產(chǎn)能夠進(jìn)入國(guó)際醫(yī)藥主流市場(chǎng)的現(xiàn)代中藥，以提高中藥國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力為目的而發(fā)展起來(lái)的一門新興學(xué)科，它是集中藥學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)等學(xué)科相互融合為一體的應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。中藥制藥工程研究中藥制藥工業(yè)過(guò)程規(guī)律及解決生產(chǎn)實(shí)

3、踐中單元操作系統(tǒng)中的工程技術(shù)問(wèn)題。 中藥制藥工業(yè)化過(guò)程的單元數(shù)學(xué)模型的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，是中藥制藥工程學(xué)科技術(shù)研究的基礎(chǔ)，重點(diǎn)應(yīng)遵循“質(zhì)量可控性、工藝規(guī)范化、中試放大和技術(shù)規(guī)范化”四個(gè)基本要素的原則。 中藥現(xiàn)代化的推進(jìn)，取決于國(guó)家政策的導(dǎo)向與中藥行業(yè)工程素質(zhì)條件等因素。建國(guó)50多年來(lái)中藥產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平發(fā)生了巨大的變化，經(jīng)歷了20世紀(jì)6070年代的中藥機(jī)械化、80年代的中藥工業(yè)化、90年代的中藥現(xiàn)代化為目標(biāo)的三個(gè)發(fā)展階段。三、中藥制藥工藝藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（Good Manufacture Practice for Drugs，簡(jiǎn)稱GMP）是在藥品生產(chǎn)全過(guò)程中，保證生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)、高效、安全藥品的質(zhì)

4、量管理制度。我國(guó)GMP始于1982年，中藥行業(yè)GMP的制定和實(shí)施與西藥行業(yè)基本同步進(jìn)行。有關(guān)主管部門制定頒布的中成藥生產(chǎn)管理規(guī)范及中成藥生產(chǎn)管理規(guī)范實(shí)施細(xì)則，作為我國(guó)中藥工業(yè)GMP。21世紀(jì)初，國(guó)內(nèi)中藥企業(yè)達(dá)到GMP標(biāo)準(zhǔn)的僅30左右。2004年7月1日起，國(guó)內(nèi)所有制藥企業(yè)全面實(shí)施GMP認(rèn)證制度，未通過(guò)GMP認(rèn)證的企業(yè)將停止生產(chǎn)。中藥制藥工程與現(xiàn)代中藥學(xué)、工程學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等有著密切的聯(lián)系。中藥生產(chǎn)工藝中的某些單元操作如固液萃取、蒸餾、傳熱、蒸發(fā)、干燥等原理和技術(shù)與其他相關(guān)學(xué)科（化工原理）較為相似，在其理論方面可以借鑒并在實(shí)踐中不斷修正。因此，將一些相關(guān)學(xué)科的理論與技術(shù)采用引進(jìn)、嫁接的方法為中藥所用

5、是可行的。 四、中藥制藥工程的研究 1. 基礎(chǔ)理論研究 中藥制藥工程是一門新興的應(yīng)用工程技術(shù)學(xué)科，既有著與其他工程學(xué)共有的特性，同時(shí)由于中藥生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，又有其自身的特性。中藥產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)了數(shù)百年的前店后坊的手工操作，剛剛邁人工業(yè)化生產(chǎn)20余年，待研究和解決的工程技術(shù)方面的基礎(chǔ)理論問(wèn)題很多，應(yīng)選好突破口，逐步建立具有行業(yè)鮮明特點(diǎn)的基礎(chǔ)理論，進(jìn)行探索性研究，并在實(shí)踐中不斷充實(shí)完善。2. 藥逆流多級(jí)浸取工藝研究 其原理是充分利用固液兩相的濃度梯度差，逐級(jí)將藥料中有效成分?jǐn)U散至起始濃度相對(duì)較低的提取溶液中。其技術(shù)參數(shù)中溶出量、藥材表面積、擴(kuò)散時(shí)間、擴(kuò)散系數(shù)與濃度梯度的關(guān)系可用ds = -DF(dc/d

6、x)dt表示，其基本原理為有效成分溶質(zhì)從藥材細(xì)胞溶出的瞬間過(guò)程，是通過(guò)對(duì)溶出過(guò)程的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行微分后的變化率。 藥材經(jīng)幾級(jí)工藝浸取后的溶質(zhì)濃度比、級(jí)數(shù)和最終浸取液濃度的關(guān)系可用下式來(lái)表述： 只要保持較大的濃度梯度dc/dx，就可得到最大的溶出量ds，提高有效成分的收率。3. 中藥多效濃縮工藝研究 三效濃縮蒸發(fā)工藝是在單效蒸發(fā)基礎(chǔ)上，在一定真空條件下將蒸發(fā)過(guò)程中一效和二效產(chǎn)生的二次蒸汽，依次送人二效和三效蒸發(fā)器作為新加熱源，按此原理設(shè)計(jì)的工藝，其流程采用加熱蒸汽與料液流向?yàn)槟媪魇降墓に嚵鞒獭?. 中藥現(xiàn)代分離技術(shù)研究 運(yùn)用現(xiàn)代分離技術(shù)如：超臨界萃取技術(shù)、膜分離技術(shù)、蒸餾技術(shù)、樹(shù)脂吸附分離技術(shù)、微

7、波協(xié)助萃取技術(shù)等用于中藥的分離精制工藝。其中分離工程的內(nèi)容在整個(gè)中藥現(xiàn)代化關(guān)鍵技術(shù)中占有較大比重，要想對(duì)目前我國(guó)中藥生產(chǎn)中相對(duì)落后的提取、分離、精制等技術(shù)進(jìn)行改造，積極引進(jìn)和消化吸收已經(jīng)成熟的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，使中藥的生產(chǎn)能達(dá)到現(xiàn)代化的水平。 5. 中藥噴霧干燥工藝研究 中藥用噴霧干燥因受熱時(shí)間短，適于熱敏性藥物，噴成粉末或顆粒狀，解度好，但在中藥生產(chǎn)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)物料黏度高，限制了其使用范圍。目前中藥工程干燥系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)還不能作出準(zhǔn)確測(cè)定，不能完全依靠理論計(jì)算來(lái)完成，對(duì)不同中藥品種設(shè)計(jì)的重要工藝參數(shù)需用現(xiàn)場(chǎng)工藝試車的經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)整，以保持正常生產(chǎn)。6. 中藥工藝規(guī)范化研究 中藥工藝來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐，是

8、長(zhǎng)期以來(lái)中藥生產(chǎn)客觀規(guī)律的總結(jié)。由于歷史的原因，中藥傳統(tǒng)制作工藝仍依賴操作者所沿襲的經(jīng)驗(yàn)，同一品種不同廠家的生產(chǎn)工藝有著很大的差別，所得產(chǎn)品的質(zhì)量也因此而有差異。在中藥生產(chǎn)工藝中只有使用先進(jìn)的單元過(guò)程并進(jìn)行最佳的工藝組合，選用優(yōu)化的工藝條件形成技術(shù)優(yōu)勢(shì)，才能擁有先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，形成市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的強(qiáng)勢(shì)。 7. 中藥制藥工藝問(wèn)題分析 目前我國(guó)中藥生產(chǎn)過(guò)程依然是粗放型制造模式，在制藥工藝方面存在一系列關(guān)鍵共性技術(shù)問(wèn)題急待攻克。例如，現(xiàn)有的中藥提取和精制工藝不夠精細(xì)和科學(xué)，煎煮法、浸漬法、滲漉法、水蒸氣蒸餾法、回流提取法仍是常用的浸提方法，其中煎煮法比例最高，在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中這些傳統(tǒng)提取方法暴露出如

9、下缺點(diǎn)：提取時(shí)間長(zhǎng)、溶劑消耗大、有效成分提取不完全、夾帶提取的雜質(zhì)多、工藝條件不穩(wěn)定、提取物質(zhì)量波動(dòng)大等。 “水煮醇沉”和“醇提水沉”工藝是目前應(yīng)用較廣泛的精制方法，但乙醇消耗量大，生產(chǎn)成本高，安全生產(chǎn)系數(shù)低，生物堿、苷類、有機(jī)酸等有效成分均有不同程度的損失，而多糖和微量元素的損失尤為明顯，不利于保證和提高中成藥的質(zhì)量。 由于影響產(chǎn)品質(zhì)量的制藥工藝參數(shù)和質(zhì)控指標(biāo)（如溫度、時(shí)間、壓力、體積、流量、濕度、密度、粒度.pH值、有效成分的濃度、混和均勻度、硬度、包衣均勻性、殘留溶劑等）缺乏在線檢測(cè)和分析設(shè)備，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全過(guò)程監(jiān)控。 人工操作的波動(dòng)因素得不到有效控制，制藥過(guò)程參數(shù)難以優(yōu)化，形成中藥質(zhì)量控制

10、方面的技術(shù)盲點(diǎn)，導(dǎo)致不同生產(chǎn)批次藥品間的化學(xué)組成差異較大，質(zhì)量達(dá)不到穩(wěn)定均一，這使中藥無(wú)法得到國(guó)際認(rèn)同，成為制約中藥產(chǎn)品出口的重要因素之一 。五、中藥制藥工程課程體系1. 中藥學(xué) 介紹中醫(yī)藥基本理論，中藥的產(chǎn)地與采收、中藥炮制、來(lái)源、應(yīng)用、以及用法用量等，常用中藥的性味、功能主治、臨床應(yīng)用。通過(guò)學(xué)習(xí)，了解中醫(yī)藥基本理論，掌握（熟悉）常用的中藥，為后期相關(guān)中藥類課程打下基礎(chǔ)。2. 天然藥物化學(xué) 天然藥物化學(xué)是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究天然藥物（中藥）中化學(xué)成分的一門學(xué)科。主要研究各類天然藥物化學(xué)成分（生理活性成分或藥效成分）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、物理化學(xué)性質(zhì)、提取分離方法以及主要類型化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定等。

11、介紹天然藥物化學(xué)的基本知識(shí)以及工業(yè)化新技術(shù)；各主要類型化學(xué)成分（生物堿、黃酮、蒽醌、皂苷、多糖等）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、物理化學(xué)性質(zhì)、提取分離方法；天然藥物研究與開(kāi)發(fā)等。本課程既是一門專業(yè)課程，又是中藥制藥所必須掌握的基礎(chǔ)。3. 制藥分離工程 制藥分離工程是利用中藥化學(xué)、現(xiàn)代分離技術(shù)、工程學(xué)等原理對(duì)中藥中有效成分的提取分離過(guò)程進(jìn)行研究，建立適合于工業(yè)化生產(chǎn)的中藥提取分離方法，是研究制藥工業(yè)（過(guò)程）中中藥分離與純化的工程技術(shù)學(xué)科。制藥分離工程是制藥工程學(xué)的一個(gè)組成部分，研究?jī)?nèi)容包括分離技術(shù)的基本原理、工藝流程、設(shè)備及應(yīng)用等。4. 生藥學(xué) 是應(yīng)用本草學(xué)、植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、化學(xué)、藥理學(xué)、中醫(yī)學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科理論知識(shí)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來(lái)研究生藥（中藥材）的名稱、來(lái)源、生產(chǎn)、采制、鑒定化學(xué)成分、品質(zhì)評(píng)價(jià)、臨床用途及資源開(kāi)發(fā)與利用等方面的學(xué)科。本課程以藥用植物知識(shí)為基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)中醫(yī)沿用的天然藥材，繼承傳統(tǒng)的鑒別經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)現(xiàn)代鑒定方法，掌握生藥鑒定的基本理論、基本知識(shí)和基本技能。為從事天然藥物的真?zhèn)舞b別、品種整理、質(zhì)量評(píng)價(jià)和開(kāi)發(fā)應(yīng)用打下基礎(chǔ)，以保障臨床用藥的安全有效。 5. 中藥制劑分析 是運(yùn)用現(xiàn)代儀器分析