中药先进制造核心技术及其产业化

优点：
工艺简单、溶剂大大节省、能耗低、 提取效率高等。操作时间缩短20～ 30%，有效组分得率提高5～10%， 提取溶剂用量减少30～50%，大大 降低中药提取的生产成本，提高生产 效率。
（2）超临界萃取技术与装备
超临界流体萃取技术是通过超临界流体与物 料接触后，溶解并携带物料中被萃取物，通 过调节温度和降低压力可以降低超临界流体 的密度，使其溶解能力减弱，进而有选择性 地把极性不同、沸点不同、相对分子质量大 小不一的物质解析萃取出来。
真空带式干燥(Vacuum Belt Drying，VBD)技术是 一种在真空条件下，连续将液体原料涂布在传送 带上，物料随传送带运动经过加热区被干燥，然 后被冷却脆化的一种低温干燥方法。
优点：
• 干燥温度低（40-60 ℃ ） • 可连续式生产 • 可防止物料污染和氧化 • 干燥产物含水率低 • 有效成分保留率高 • 干燥物水溶性好 • 干燥时间短/能耗低
GCP
GLP（ 药品非临床研究质量管理规范）
二、发展现状
2.1 我国中药产业数据
至2011年末我国共有中药工业企业2010家，占全国医药工业企业(6 440家)的31.2％ 其中中成药企业1409家，中药饮片企601家，小型企业占4/5 2011年，我国中药工业大型企业共有69家，实现总产值1350亿元，约占整个产业1/3 我国现有35大类、43种剂型约5000余种中成药 截止2012年，单品销售过亿元中药品种已达到350个，10亿元品种超过10个 全国药材种植面积超过580万亩，生产基地600 多个，常年栽培的药材达200 余种 截止2009年底，有49家中药材企业、63个基地、47品种中药材通过中药材GAP认证 42个中药保护品种； 2014年8月底通过新版GMP认证企业356家 2012-2014年CFDA批准上市中药分别额外为16、13、16个 在国际中药市场中，我国仅占5%的份额，而日本和韩国则占了80-90%
3.4 中药先进制造技术
•先进工艺与装备技术 •自动化控制技术 •过程分析技术 •信息化管理技术 •数据挖掘技术
3.4.1.1 提取技术与装备
罐组逆流提取技术与装备 超临界萃取技术与装备 连续逆流提取技术与装备 微波辅助提取技术与装备 超声辅助提取技术与装备
（1） 罐组逆流提取技术与装备
罐组逆流提取技术是集萃取、重渗漉、 动态和逆流技术为一体，具有多种用 途的新型中药提取工艺。
目录
行业背景 发展现状 先进制造 核心技术 产业化
一、行业背景
1.1中药的概念
1 中药制剂
中药是指在中医理论指导下，用来预防、治疗、诊断疾病
并具有康复与保健作用的物质。
1.2 中药的类别-按来源
药用植物-11146种 药用动物-1581种 药用矿物-80种
1.2 中药的类别-按疗效
优点：
★萃取物质产率高，质量好 ★处理量大 ★能耗低，无污染 ★省时，节省50%以上的时间 ★溶剂用量少，可减少50%以上 ★后处理方便
（5）超声辅助提取技术与装备
超声辅助提取通过产生超声波，产生强烈振动，高速度、强烈 的空化效应、搅拌作用。因此，能破坏植物药材的细胞，使溶 媒渗透到药材细胞中，从而，加速药材中的有效成分溶解，以 提高有效成分的提取率，避免高温高压对有效成分破坏。
在中药提取方面的应用： ★挥发油的提取 ★生物碱的提取 ★苷类和糖类化合物的提取
（3） 连续逆流提取技术与装备
连续逆流提取，又称为连续动态逆流提取，就是在提取过程中， 物料和溶剂同时作连续相向的逆流运动，物料在运动过程中不 断改变与溶剂的接触情况,有效改善了提取状态,可以显著提高提 取效率。
优点：
在中药制药过程中的应用：
•提取过程中的除杂； •有效成分的分离浓缩； •中药浸膏的制备； •中药口服液的制备； •中药注射液的制备； •中药药酒的制备。
3.4.1.3 蒸发浓缩技术与装备
过热水浓缩技术与装备 薄膜浓缩技术与装备 热泵浓缩技术与装备
（1） 过热水浓缩技术与装备
过热水浓缩技术是指采用过热水动态循环加热系统，解决 目前国内中药生产过程采用饱和蒸汽加热系统存在的温度 控制精度低、不同批次温度差异大、热能综合利用率低等 问题，使生产过程传热温度控制更加精确（±1.5℃），热 能综合利用率明显提高，使其更符合环保、节能、安全和 设备长期运行等GMP要求。
新版GMP第十条规定：生产工艺制定后，需证明可持续稳定的生产出符合要求的产品。 严格按照各个品种生产工艺设计，每个单元的工艺参数编制在系统程序中，自控系统实施完成， 在最终调试成功后，每批药都严格按照设定程序执行，大大减少了人工操作时的不稳定性，满 足新版GMP对药品可持续稳定生产要求。 新版GMP第七十四条规定：生产设备不能污染药品本身，易清洗 与药液接触的检测仪表均采用易清洗设备，满足清洁要求，如：液位计采用膜片式的静压液位 计，电容液位计都是极易清洗的设备，本身不会造成药液污染。 新版GMP第七十五条规定：生产设备需配备适当量程和精度的仪表 生产设备上都配备满足精度要求的远传智能仪表，比传统就地检测仪表精度高，稳定性和重复 性好，且智能仪表能远传测量信号给控制系统，作为永久保存的数据。 新版GMP第九十一条规定：检测仪表需校准，测量数据准确可靠 达到现场的所有仪表均进行校准，出具校准记录，智能仪表经一次校准后，测量重复性好，测 量数据准确稳定。校准有效期长，减少校准次数的同时，满总GMP要求。
优点：
★操作温度低，蒸馏压强低 ★受热时间短 ★分离效率高 ★无毒、无污染、无溶剂残留 ★能耗低 ★无沸腾鼓泡现象
（4）膜分离技术与装备
膜分离技术(membrane separation technique，MST)以选择 性透过膜为分离递质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓 度差、电位差等)时，原料侧组分选择性的透过膜，以达到分离、 提纯目的。具有工序简单、节约溶剂和热能、缩短生产周期等 优点。
然药物仅占世界天然药物市场的3%-5% 中药生产工艺落后，创新工艺的应用受法规限制 中药生产装备落后，能耗高、效率低 中药质量标准和规范体系不完善，缺乏过程质量控制 生产过程控制水平落后，自动化和信息化程度不高
缺乏先进制造技术的支撑
2.3 中药产业发展机遇
国家重视中药产业的发展
★《中医药事业发展“十二五”规划》 ★《医药工业“十二五”发展规划》 ★《中医药创新发展规划纲要2006-2020》★《中药现代化发展纲要》
中药成方制剂
类 中成药 别 协定处方制剂
单味药制剂
药性持久、适用于治疗慢性疾病
特 疗效多位复方成分综合作用 点 毒副作用小
在治疗疑难杂症、骨科方面有独特优势
1.4 中药制剂分类
1 中药制剂
传统剂型
现代剂型
★汤剂 ★丸剂 ★散剂 ★膏剂 ★丹剂 ★酒剂
★注射剂 ★颗粒剂 ★片剂 ★口服液 ★气雾剂 ★胶囊剂 ★滴丸剂 ★糖浆剂
优质、高效、低耗、清洁、灵活
3.3 中药先进制造目标
采用新型提取分离和制剂技术，提高药材利用率 应用新型高效、绿色、节能装备，实现模块化、管道化生产 实现生产操作参数自动化控制和公用系统参数监控 最大限度降低物料转运过程损失，降低物料污染及有效成分损失等可能性 实现关键生产环节在线质量检测与反馈控制； 实现物料、人员、生产过程、成品等信息化管理 符合新版GMP认证要求 ……
工艺
数字化
装备
先进制造
信息化
检测
自动化
百度文库.2 先进制造技术的特点
实用性 广泛性
产生最好的实践效果
覆盖了产品设计、生产准备、加工与装配、销售使用、 维修服务甚至回收再生的整个过程。
集成性 系统性
集机械、电子、信息、材料和管理技术为一 体的新型交叉学科
一种先进的制造模式除了考虑产品的设计、 制造全过程外，还需要更好地考虑到整个的 制造组织。
（2） 微波真空干燥技术
微波真空干燥技术是微波干燥技术与真空干燥 技术相结合的一种新型高效干燥技术，采用微 波对物体直接发生作用，使其内外同时被加热， 无须通过对流或传导来传递热量。
优点：
•加热速度快 •热效率高 •处理时间短 •物料内外温度均匀 •节约能源 •干燥效率高 •干燥质量好
3.4.2 自动化控制技术
3.4.1.2 分离纯化技术与装备
多级大孔树脂吸附分离技术与装备 工业色谱分离技术与装备 分子蒸馏技术与装备 膜分离技术与装备
（1）多级大孔树脂吸附分离技术与装备
大孔吸附树脂是一类不含交换基团且有大 孔结构的高分子吸附树脂，具有良好的大 孔网状结构和较大的比表面积，可以通过 物理吸附从水溶液中有选择地吸附有机物， 已在环保、食品、医药等领域得到了广泛 的应用。
2.2 近十年中药产业产值
“十一五”期间的复合年增 长率为20.79% 2015 年我国中药产品生产 总值将超5590 亿元 年均增长率将有望突破12%
2.3 中药产业发展面临的问题 1 中药制剂
2.3.1 中药产业基础薄弱，研发投入严重不足 中药药效物质基础研究薄弱 尚不能对有效药方的作用机制完全解释清楚 对中药有效成分或有效部位的研究处于探索阶段 缺乏中药作用机理和临床研究 中药企业的研发费用投入较低，一般不超过其销售收入的1%
疾病谱和医学模式正在发生变化
由单纯的疾病治疗转变为预防、保健、治疗、康复相结合的模式，各种替 代医学和传统医学发挥着越来越大的作用。
国际天然药物市场不断扩大
中医药正在世界范围得到逐步接受
从天然药物中研究开发新药已成为一种重要手段
三、先进制造
3.1 先进制造的内涵
先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果， 并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃 至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提 高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。
2.3 中药产业发展面临的问题 1 中药制剂
2.3.2 中药知识产权保护力度不够
中药科研工作者和科研单位对知识产权的保护认识不足 中药新药研究成果相对较少 中药知识产权保护范围相对较窄 中药自身特点不利于进行专利申请和侵权认定
2.3 中药产业发展面临的问题 1 中药制剂
2.3.3 中药产业发展水平低 占全世界人口25.22%的中国，医药产业仅占全球的7%，天
多级大孔树脂吸附分离技术特点：
•操作时间缩短30% •有效组分得率提高5~10% •大孔树脂利用率提高50% •节约能源15%
（2）工业色谱分离技术与装备
工业高效制备色谱可以大大提高生产效率， 节省成本。工业高效制备色谱技术包括模拟 移动床色谱技术、超临界流体色谱技术等， 其中目前最为常用的是模拟移动床色谱技术。
（2）薄膜浓缩技术与装备
薄膜浓缩是使液体形成薄膜而使溶剂蒸发，达到浓缩的目的。 液体形成薄膜后，具有极大的气化表面,热的传播快而均匀。 特点是物料液体沿加热管壁呈膜状流动而进行传热和蒸发。
分类： •升膜浓缩 •降膜浓缩 •刮膜浓缩 优点： •传热效率高 •蒸发速度快 •缩短生产周期 •适合热敏性物质
1.5 现代中药
GEP（良好工程管理规范）
GAP
GAP（中药材生产质量管理规 范）
GEP
现代中药
标准化管理
GSP
GMP（药品生产质量管理规范）
¤实现工艺流程化 ¤质量控制标准化
¤有效成分数字化 ¤生产现代工业化
¤产品商品化
¤ 使用规范化
¤监督法律化
GSP（药品经营质量管理规范）
GMP
GLP
GCP（药品临床研究质量管理规范）
• 解表药 • 清热药 • 化痰止咳平喘药 • 平肝熄风药 • 祛风湿药 • 活血化瘀药 • 行气药
• 止血药 • 芳香化湿药 • 消食药 • 安神药 • 补虚药 • 泻下药 • ……
1.3 中药制剂
1 中药制剂
类
根据药典、制剂规范和其他规定的处方，将中药原料
别 加工制成具有一定规格，可以直接用于防病、治病的药品。
（3） 热泵浓缩技术与装备
热泵浓缩技术是利用废热 作为低位热源为蒸发浓缩 提供高品位的能量，提高 能源利用率。
优点：
•节能34%/节水30% • 热压泵噪音低（75dBA左右） • 符合GMP要求 • 对环境友好 •能源利用率高
3.4.1.4 干燥技术
真空带式干燥技术 微波真空干燥技术
（1）真空带式干燥技术
模拟移动床采用连续操作手段, 利于实现 自动化, 制备效率高, 制备量大、成本低。 可以高效、廉价地分离那些物理性质和化 学性质非常相似的且用一般分离方法难以 分离的混合物。
（3）分子蒸馏技术与装备
分子蒸馏分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸 馏方法，这时蒸气分子的平均自由程大于蒸发 表面与冷凝表面之间的距离，从而可利用料液 中各组分蒸发速率的差异，对液体混合物进行 分离。
★有效成份提取率高 ★处理量大 ★能耗小，仅为多功能提取罐的50% ★出液系数小（6~12） ★设备投资低
（4）微波辅助提取技术与装备
微波萃取技术的原理是利用不同组分吸收微波能力的差异使基体 物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使 得被萃取物质从基体或体系中分离进入到介电常数较小、微波吸 收能力相对较差的萃取剂中并达到较高的产率。