中药制剂的新技术及新工艺

中药制剂的新技术与新工艺中药制剂工作的基本过程有效方药药效物质适宜剂型中药药效物质提取、分离、纯化的新技术、新工艺中药制剂成型的新技术、新工艺主要内容中药制剂前处理的新技术、新工艺中药制剂成型的新技术、新工艺中药制剂发展展望前处理的新技术、新工艺超微粉碎技术超声提取技术超临界流体萃取技术分子蒸馏技术大孔树脂吸附技术膜分离技术冷冻干燥技术一、超微粉碎技术——概述不同药材有不同的低温脆性范围羚羊角最佳低温粉碎温度为-70℃～-60℃杏仁最佳低温粉碎温度为-160℃～-150℃熟地最佳低温粉碎温度为-105℃～-95℃第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺超微粉碎技术是指用特殊器械将中药粉碎成超细粉末的技术。一、超微粉碎技术——优缺点第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺优点:a.可粉碎在常温下难以粉碎的药材b.提高易燃易爆药品粉碎的安全性c.防止芳香性、挥发性药材有效成分的损失d.避免产品污染e.改善物料流动性缺点：能耗大，生产成本高一、超微粉碎技术——设备第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺JB系列超微粉碎振动磨气流粉碎机中草药超微细气流粉碎前处理的新技术、新工艺超微粉碎技术超声提取技术超临界流体萃取技术分子蒸馏技术大孔树脂吸附技术膜分离技术冷冻干燥技术二、超声提取技术——概念第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺超声提取是利用超声波(频率20KHz)具有的机械效应、空化效应及热效应，通过增大介质分子的运动速度，增大介质的穿透力以提取中药有效成分的技术。组织细胞变形植物蛋白变性生物分子解聚二、超声提取技术——原理(机械效应)超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动，从而强化介质的扩散、传质，即超声波的机械效应。超声波传播第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺微激波二、超声提取技术——原理(空化效应)介质内部溶解的微气泡在超声波的作用下增大，形成共振腔，然后瞬间闭合，即超声波的空化效应。微气泡超声波增大共振腔形成植物细胞破裂瞬间闭合第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺成分溶出介质及药材组织导致二、超声提取技术——原理(热效应)超声波在传播过程中，声能不断被介质所吸收，并全部或大部分转化成热能，导致介质本身和药材组织温度升高，促使有效成分的溶解，这就是超声波的热效应。超声波传播声能热能介质吸收促使温度升高第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺二、超声提取技术——优点第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺提取过程不需要加热提取过程为物理过程溶剂用量少提取物有效成分含量高适用于热敏物质节省能源不影响有效成分的生理活性有效成分的提取率高利于精制前处理的新技术、新工艺超微粉碎技术超声提取技术超临界流体萃取技术分子蒸馏技术大孔树脂吸附技术膜分离技术冷冻干燥技术三、超临界流体萃取技术——相关概念第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺超临界流体(Supercriticalfluid,SCF,SF)物质处于其临界温度(TC)和临界压力(TP)以上的单一相态，即超过气、液两相临界温度和临界压力时的非气、非液流体超临界流体萃取技术在一定温度条件下，应用超临界流体作为萃取溶剂，利用程序升压对不同成分进行分步萃取的技术。三、超临界流体萃取技术——原理A-Tp线气固平衡升华曲线B-Tp线液固平衡熔融曲线Tp-Cp线气液平衡蒸气压曲线Tp三相点Cp临界点第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺三、超临界流体萃取技术——原理采用CO2超临界流体的原因CO2的临界温度(Tc)为31.06℃，接近室温CO2的临界压力(Pc)为7.39MPa，比较适中CO2的临界密度为0.448g/cm3，在超临界溶剂中属较高的CO2性质稳定、无毒、不易燃易爆、价廉第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺三、超临界流体萃取技术——工艺参数压力温度CO2流量萃取时间药材粉碎度第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺Supercriticalfluidextraction三、超临界流体萃取技术——优势萃取效率高，无溶剂残留萃取过程温度接近室温，尤其适用于热敏、光敏、湿敏物质及芳香性物质可进行高选择性的提取，省去了分离步骤萃取操作提取完全，有利于中药资源的充分利用第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺前处理的新技术、新工艺超微粉碎技术超声提取技术超临界流体萃取技术分子蒸馏技术大孔树脂吸附技术膜分离技术冷冻干燥技术四、分子蒸馏技术——概念分子蒸馏(MolecularDistillation,MD)，是一种利用不同物质分子的平均自由程的差别，在高真空度下进行分离精制的连续蒸馏过程。第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺？自由程自由程：一个分子与其他分子相邻两次碰撞之间所走过的路程。平均自由程(λm)：某时间间隔内的自由程平均值。四、分子蒸馏技术——原理从统计学观点来看，在环境压强和温度相同的条件下，小分子的平均自由程大，大分子的平均自由程小。当λm(大分子)d冷凝面-蒸发面λm(小分子)时，小分子可被冷凝收集，从而实现混合物料的分离。第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺四、分子蒸馏技术——设备第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺四、分子蒸馏技术——设备第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺四、分子蒸馏技术——设备第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺四、分子蒸馏技术——优缺点第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺优点：蒸馏温度低可有选择性地蒸出目的产物工艺简单，不需要使用溶剂局限性：单纯的分离，不具备提取功能进样物料及分离后的组分必须为低极性液态初期投入较大，生产能力有限前处理的新技术、新工艺超微粉碎技术超声提取技术超临界流体萃取技术分子蒸馏技术大孔树脂吸附技术膜分离技术冷冻干燥技术大孔性树脂的特性大孔吸附树脂是一种不含交换基团的,具有大孔结构的高分子吸附剂。具有多孔性的巨大网状结构。五、大孔树脂吸附技术——概念大孔树脂柱第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺五、大孔树脂吸附技术——原理吸附性原理吸附力是范德华力或氢键作用的结果筛选性原理树脂为多孔性结构，具有分子筛的作用第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小，在树脂的吸附机理和筛分原理作用下实现分离。五、大孔树脂吸附技术——优缺点优点应用范围广理化性质稳定分离性能优良使用方便溶剂用量少可重复使用，降低成本缺点树脂价格贵品种有限操作繁琐前处理的新技术、新工艺超微粉碎技术超声提取技术超临界流体萃取技术分子蒸馏技术大孔树脂吸附技术膜分离技术冷冻干燥技术六、膜分离技术——概念膜分离技术：利用膜的选择性、分离特征，达到浓缩、澄清、分级、纯化、富集等目的。微孔滤膜(空气过滤、无菌过滤、预过滤等)超滤膜(中药注射液、精制中药提取液等)纳滤膜(工业流体的分离纯化，如食品、制药、水处理、生物化工等)反渗透膜(双蒸水的制备等)第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺六、膜分离技术——原理第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺六、膜分离技术——原理第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺六、膜分离技术——微滤微滤膜特点：截留孔径在0.1UM以上的物质通常作为超滤、纳滤、反渗透的预过滤价格便宜第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺六、膜分离技术——超滤超滤膜特点：截留分子量在1000-1000000之间的可溶性分子通常用于蛋白质、细菌等大分子物质的去除和浓缩生化、医药产品的分级第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺六、膜分离技术——超滤的一般工艺流程中药水提，粗滤滤液浓缩浓缩液澄清药液超滤超滤膜、工艺条件优选超滤液液体制剂固体制剂预处理：高速离心、微滤、调pH值、热处理冷藏等配液…浓缩干燥成型第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺六、膜分离技术——纳滤截留孔径约为1纳米常用于有机物溶液中脱出一价无机盐和水常用于分子量在100以上有机物质的浓缩第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺六、膜分离技术——反渗透除了水分子可以透过膜外，其他分子及离子都被膜截留通常用于纯水的制备，如饮用纯净水等是离子交换的最佳替代技术第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺前处理的新技术、新工艺超微粉碎技术超声提取技术超临界流体萃取技术分子蒸馏技术大孔树脂吸附技术膜分离技术冷冻干燥技术七、冷冻干燥技术——概念冷冻干燥(freeze-drying)，简称冻干。是指将被干燥物料冷冻成固体，在低温减压条件下利用水的升华达到去水的目的。第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺七、冷冻干燥技术——原理在三相点以下的压力和温度下，水由冰直接变为水蒸气——升华。根据升华的原理，通过控制适当的温度及压力，使冰不断变为水蒸气并抽走，达到干燥的目的。第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺七、冷冻干燥技术——设备(冷冻干燥装置)第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺七、冷冻干燥技术——设备(冷冻干燥机组成)第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺七、冷冻干燥技术——应用适用于热不稳定性、受热易被破坏的药物适用于生物制品及中药粉针剂的制备设备复杂，耗能高，其推广应用受到一定限制第一部分中药药效物质提取、分离与纯化的新技术、新工艺中药制剂成型的新技术固体分散技术包合技术微型包囊技术乳化技术缓释及控释技术脂质体制备技术一、固体分散技术——概述第二部分中药制剂成型的新技术、新工艺、新辅料固体分散体：药物与载体混合制成的高度分散的固体分散物。固体分散体进一步加工胶囊剂片剂软膏剂滴丸栓剂………一、固体分散技术——成型原理水溶性载体：增加难溶性药物的溶解度和溶出速率水不溶性载体：延缓药物释放肠溶性载体：控制药物在小肠释放速释型固体分散体缓控释型固体分散体肠溶性型固体分散体1.熔融法2.溶剂法3.溶剂-熔融法4.溶剂-喷雾5.研磨法一、固体分散技术——成型技术一、固体分散技术——成型技术熔融法第二部分中药制剂成型的新技术、新工艺、新辅料药物载体共同熔融分散载体熔融药物冷却成型药物与载体材料共同溶于有机溶剂蒸去有机溶剂，使药物与载体材料同时析出药物+载体材料的共沉淀固体分散体一、固体分散技术——成型技术溶剂法溶剂—熔融法宜用于某些液体药物或受热稳定性差的药物溶剂--喷雾（冷冻）干燥法适用对热不稳定的药物研磨法不需要加溶剂，借助机械力降低药物的粒度。一、固体分散技术——成型技术举例：隐丹参酮－PEG固体分散体PEG4000熔融隐丹参酮冷却固体分散体干燥、粉碎隐丹参酮不同剂型的比较01020304050607080固体分散体片剂溶出度（％）隐丹参酮不同剂型的比较01020304050607080固体分散体普通片剂生物利用度一、固体分散技术——优缺点第二部分中药制剂成型的新技术、新工艺、新辅料优点：解决难溶性药物溶出慢的问题，改善其溶出性能解决水溶性药物的缓释和控释问题缺点：常较软且粘，难以粉碎、过筛可压性差，易老化固体分散体一般是在实验室小规模制备，产业化有一定难度中药制剂成型的新技术固体分散技术包合技术微型包囊技术乳化技术缓释及控释技术脂质体制备技术第二部分中药制剂成型的新技术、新工艺、新辅料二、包合技术——环糊精的结构第二部分中药制剂成型的新技术、新工艺、新辅料二、包合技术——制备制备方法饱和水溶液法研磨法超声波法干燥方法喷雾干燥、冷冻干燥、真空干燥第二部分中药制剂成型的新技术、新工艺、新辅料二、包合技术——包合物的验证一般是几种方法联合应用差示热分析法(DT