中药现代化生产技术

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
超临界流体特性
密度接近液体 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； 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， 接近临界区，蒸发热急剧下降，临界点气 液相界面消失， 蒸发焓0， 蒸发焓 ，比热容无限大 流体在临界点附近P、 微小变化会使 较大变化—— SFC工 微小变化会使ρ较大变化 流体在临界点附近 、T微小变化会使 较大变化 工 艺设计基础
纳米制药技术
药用高分子载体材料
天然高分子材料：淀粉、明胶、海藻酸盐、 天然高分子材料：淀粉、明胶、海藻酸盐、蛋白质 半合成高分子材料： 半合成高分子材料：纤维素衍生物 合成高分子材料：聚脂类、酸酐类、 合成高分子材料：聚脂类、酸酐类、聚-L-a-氨基酸 氨基酸
制备方法——疏/亲水性聚合物分散法、 疏 亲水性聚合物分散法 亲水性聚合物分散法、 制备方法 聚合法、 聚合法、聚合物自组装
超临界萃取基本特点 超临界萃取基本特点
具备精馏、 液萃取特点 具备精馏、液-液萃取特点 易控参数 溶剂可循环使用 适于热敏物质， 适于热敏物质，无溶剂残留
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
萃取剂 夹带剂
超临界萃取（SFE） 超临界萃取（ ）
工艺流程
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 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DNA、基因组学、蛋白 中药生物指纹图谱：中药材 、基因组学、 组学
细胞级微粉碎与 细胞级微粉中药技术
细胞级微粉碎
打破细胞
细胞直径10—100μm 细胞直径10— 10
细胞级粉碎—中药微粉300目（47μm）破壁率86.5% 细胞级粉碎—中药微粉300目 47μm）破壁率86.5% 300 药典》极细粉200 (75μm)95%，150目 200目 药典》极细粉200目(75μm)95%，150目(90μm)100%
制备色谱技术
基本原理
吸附色谱 分配色谱 离子交换色谱 凝胶色谱 亲和色谱
制备色谱技术
工艺流程
单色谱柱 模拟移动床色谱 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
常用制备色谱工艺
薄层色谱 (TLC)
离心制备薄层色谱( 离心制备薄层色谱 CTLC)
柱色谱
• •
干柱色谱 真空液相色谱(VLC) 真空液相色谱
干燥制粒技术
干燥设备——箱式干燥、气流式～、真空～、 箱式干燥、气流式～、真空～、 干燥设备 箱式干燥 ～、真空 冷冻～、远红外～、微波～ ～、远红外～、微波 冷冻～、远红外～、微波～ 干燥制粒设备——挤压制粒、快速搅拌干燥 挤压制粒、 干燥制粒设备 挤压制粒 制粒、转筒干燥制粒、转鼓干燥制粒、 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 加热方式：对流、传导、 加热方式：对流、传导、辐射
蒸馏技术
利用液体挥发度差异实现液体混合物分离 应用：提取、精制中药易挥发油成分； 应用：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、 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 单级蒸馏技术：水蒸气蒸馏、同时蒸馏萃取、 单级蒸馏技术：水蒸气蒸馏、同时蒸馏萃取、 水扩散蒸馏、 水扩散蒸馏、分子蒸馏 多级蒸馏技术（精馏）：水蒸气精馏、 ）：水蒸气精馏 多级蒸馏技术（精馏）：水蒸气精馏、间歇 精馏
中药现代化生产关键技术简介
中药现代化的概念
继承和发扬我国中医药优势和特色 充分利用现代化科技理论、 充分利用现代化科技理论、方法和手段 借鉴国际认可的医药标准和规范 研究、开发、管理和生产出以“现代化” 研究、开发、管理和生产出以“现代化”、 高技术”为特征的“安全、高效、稳定、 “高技术”为特征的“安全、高效、稳定、 可控” 可控”的现代中药产品 中药产业“大品种” 大企业” 中药产业“大品种”、“大企业”、“大市 场”
微波协助萃取技术
固液萃取；植物细胞中目标产物→液胞、 固液萃取；植物细胞中目标产物→液胞、细胞器膜 透过→胞浆扩散→细胞膜、细胞壁透过→ 透过→胞浆扩散→细胞膜、细胞壁透过→液相 微波λ1mm-1m, 极性分子接受微波辐射能量, 偶级 极性分子接受微波辐射能量, 微波λ1mmλ1mm 每秒数十亿次旋转, 每秒数十亿次旋转,产生热效应 微波通过对微波透明萃取剂(甲醇、丙酮、 微波通过对微波透明萃取剂(甲醇、丙酮、CHcl2、 通过对微波透明萃取剂 正己烷、 Hcl、HF、 正己烷、苯、HNO3、Hcl、HF、H3PO4)→植物体内 维管束、腺胞含水高， →维管束、腺胞含水高，升温快 细胞内部压力增大→细胞壁破裂， →细胞内部压力增大→细胞壁破裂，有效成分溶出
中药现代化进程与途径
进程
第一阶段 基础积累阶段 1949-1992 第二阶段 发展阶段 1993-2000 第三阶段 快速发展阶段 2001-至今 至今
先进技术+研发 研发、 途径 先进技术 研发、产业化
生产关键技术
超临界萃取技术 膜分离技术 蒸馏技术 树脂吸附技术 微波协助萃取技术 液固分离技术 汽液固三相流化蒸发浓 缩强化和防除垢技术 制备色谱技术 干燥制粒技术 细胞级粉碎与细胞级 微粉中药技术 纳米制药技术 透皮吸收制剂新技术 中药指纹图谱技术 植物细胞大规模培养 技术
液固分离技术
液固分离分类——过滤分离、沉降分离 过滤分离、 液固分离分类 过滤分离
气固液三相流化床蒸发浓缩强化 和防除垢技术
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 基本原理 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 坏蒸发器加热壁面上的流体边界层， 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
Байду номын сангаас
蒸馏技术及特征
树脂吸附技术
吸附是一种界面现象 吸附力——静电力、氢键、瞬间偶极矩 静电力、 吸附力 静电力 氢键、 吸附剂——活性炭、分子筛、硅胶、氧化铝、活性白土 活性炭、 吸附剂 活性炭 分子筛、硅胶、氧化铝、 多孔性、 吸附树脂 多孔性、比表面极大
树脂吸附分离技术
分离方法 选择性分离 有机物\无机物 无机物； 解离物/非解离物 非解离物； ①有机物 无机物； ②解离物 非解离物； 一般有机物/强水溶性物 强水溶性物； 键合； ③一般有机物 强水溶性物； ④键合； ⑤分子大小 吸附色谱分离
超临界萃取（ 超临界萃取（SFE）应用 ）
超临界萃取（SFE）应用 超临界萃取（ ）
膜分离技术
利用天然或人工合成的， 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 薄膜，以外界能量或化学位差位推动力， 双或多组分体系进行分离、分级、 双或多组分体系进行分离、分级、提纯和富 集的技术。 集的技术。
透皮吸收制剂
传统经皮给药制剂 传统经皮给药制剂——洗、浴、搽、油、 经皮给药制剂 洗 酊、膏、熨剂 现代透皮吸收制剂 透皮吸收制剂——涂膜 涂膜、 凝胶、 现代透皮吸收制剂——涂膜、膜、凝胶、 巴布、气雾、 巴布、气雾、穴位帖敷剂 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， 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
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； 提高提取率；减小口服颗粒感；杀虫
纳米制药技术
微粉级胶囊不能通过肠粘膜、 微粉级胶囊不能通过肠粘膜、毛细血管壁
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 纳米药物 囊将药物负载在微球上或微囊内 有效控制特定部位给药、释放速率、 有效控制特定部位给药、释放速率、给 药量
膜分离技术
基本原理 溶解-扩散型：反渗透、 溶解 扩散型：反渗透、渗透蒸发等 扩散型 孔模型 筛分模型：纳滤、超滤、 筛分模型：纳滤、超滤、微滤等 优先吸附-毛细管流动模型：反渗透脱盐、 优先吸附 毛细管流动模型：反渗透脱盐、渗 毛细管流动模型 透蒸发透水等
膜分离技术
高分子膜材料
膜分离技术
工艺流程
植物细胞大规模培养技术
☺ 植物次生代谢产物，有效 植物次生代谢产物， ☺ 保存、发展中药材可能途径 保存、 ☺ 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、
含量低、遗传稳定性差、 含量低、遗传稳定性差、对剪切力敏感
压力液相色谱
闪蒸色谱 低压色谱(CPLC) 低压色谱 中压色谱(MPLC) 中压色谱 高压色谱(HPLC) 高压色谱 超临界流体色谱(SFC) 超临界流体色谱
制备色谱技术
常用制备色谱工艺
离子交换色谱(IEC) 离子交换色谱 逆流色谱(CCC) 逆流色谱 体积排阻色谱(SEC) 体积排阻色谱 亲和色谱(AFC) 亲和色谱 疏水作用色谱(HIC) 疏水作用色谱
中药现代化主要研究内容
中药药效物质基础、药理、 中药药效物质基础、药理、方剂配伍理 毒副作用→ 论、毒副作用→自主知识产权中药 中药质量检测与监控 开展中药生产技术的现代化、 开展中药生产技术的现代化、工艺工程 化和产业化 加强中药产业标准规范化研究 应用生物科技（细胞、基因、 应用生物科技（细胞、基因、酶、发酵 工程等） 工程等）解决中药资源短缺问题