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闪式提取器研究开发对中医药的重要性及依据
点击次数:2559 发布时间:2009-07-20

 

中医药在内的传统医药的战略机遇

当前,随着健康观念的转变,传统医药国际市场需求快速增长,传统医药日益受到世界各国政府和国际组织的关注。无论是在国家产业、技术政策,还是在国内外相关领域都存在着良好的机遇。


中草药要想打入西方市场,必须进行以下几个方面的改进
(1)获取国际机构认证并制定品质管制标准;
(2)明确界定目标市场及市场定位;
(3)摒弃依赖医生个人经验的观念,应用现代化的化学、分子生物、基因技术及统计分析,实现各种技术指标的科学化;
(4)使用符合国际规格的包装;
(5)中西医进行深入合作与交流,使西方医学界进一步了解认识传统中医药。
中药研发和生产过程中的关键技术方法的开发与应用是重中之重: 建立适合中医药产品特点的种植、提取分离技术、制剂技术;生产过程的质量在线检测与控制技术;创制适合中药生产特点的工程化设备。

提取技术与中医药发展的关系及其重要性

目前,随着社会对食品药品安全的关注与日俱增,对天然物质来源的活性成分的开发及保健物的利用也越来越重视,因此,中药、天然产物和提取物的国际、国内市场都是一个充满活力、不断成熟的庞大市场。我国加入WTO后,中药和天然产物研究机构及企业要想在日益激烈的国际市场竞争中争取主动,赢得先机,必须采用先进的提取和分离技术,为此,国家已将提取分离技术作为今后重点发展的技术和产业之一。但目前的各种传统提取方法的基本原理都是几乎一样的,即把原料置于一定的溶剂中,让溶剂分子逐渐渗透到药材内部,然后药材内部的化学成分借助内外浓度的差异而向外扩散直到内外平衡,这一过程又极大地受原料本身的质地、体积、表面特性等所影响。为了加速达到平衡的过程,在一般浸泡(冷浸法)的基础上而采用了加热(煎煮、回流、连续回流、微波)、振动(超声波)、流动(渗透、超临界萃取)等外力;这种外力虽然实现了加速达到药材内外平衡的目的,但又带来了不可避免甚至是致命的副作用,如众所周知的热不稳定成分在长时间加热过程中破坏损失殆尽(煎煮、回流、连续回流),或耗费长时间且受溶剂限制(渗漉),或投资产出比太低且受溶剂和被提取成分的局限性较大(微波、超声波、超临界萃取)。是否有新的提取方法的突破将是影响中医药发展的一大因素。五、闪式提取器为中医药的发展提供了组织破碎提取法组织破碎提取法在原理上实现了重大的突破与创新,克服了上述所有方法的不足与局限性。组织破碎提取法是刘延泽教授在国内提出的用于中草药化学成分提取的一种新方法;与传统方法相比,它具有、快速、不需加热、不破坏成分、宜各种溶剂等突出优势,但目前国内外却缺乏相应的仪器设备将此方法推广运用。因此,该项目拟在组织破碎提取原理的基础上,充分吸收当代科技发展的新技术,设计研制出一种新型的天然药物提取器——中草药闪式提取器。闪式提取器一次提取的时间仅10~30秒,有效成分即可比较完全的被溶解提取出来,并且操作在常温下进行,不需加热,有效保护有效成分(尤其适于热敏性成分)不受破坏;可对根(饮片)、茎、叶、花、果实等各种质地材料进行提取,选用的溶剂除乙醚等易挥发且有毒的溶剂外均可适用;提取的样品量多少皆宜,单品种和多品种皆可提取。这些无可比拟的突出优势使提取效率大大提高。此项目的完成和产品的推广应用,将使中草药化学成分的提取技术产生飞跃性发展,大大加速中药现代化的进程,填补国内外在此方面的空白,中药与天然产物的研究和生产从传统走向现代化和国际化。

闪式提取器的创新之处与研究开发的价值项目创新内容

本项目目前属国内外空白,其无论在理论、应用、技术、工艺等方面均为*。

1、理论创新:中药提取工艺理论的创新和突破一直是中药现代化进程中亟待解决的关键和瓶颈问题之一。
组织破碎提取法是本项目建议人——董事长刘延泽教授根据多年的实际工作经验,在国内提出的用于中草药化学成分提取的一种新方法。其工作原理是:在适当溶剂存在下,利用高速旋转刀具将不同质地的植物组织细胞彻底打碎,使植物细胞内的化学成分与细胞外部的溶剂能迅速地充分接触并达到内外平衡,从而使有效成分快速溶解转移至溶剂中而达到理想的提取效果。该理论经过在实验室二十余年的应用与探索,充分证明科学可行,提取效果显著,但因为缺乏相应的设备而一直未能推广应用。对于该技术的理论创新之处,可通过与传统提取方法及近年出现的新技术相比而充分体现。目前的各种方法的基本原理都是几乎一样的,即把原料置于一定的溶剂中,让溶剂分子逐渐渗透到药材内部,然后药材内部的化学成分借助内外浓度的差异而向外扩散直到内外平衡,这一过程又极大地受原料本身的质地、体积、表面特性等所影响。为了加速达到平衡的过程,在一般浸泡(冷浸法)的基础上而采用了加热(煎煮、回流、连续回流、微波)、振动(超声波)、流动(渗透、超临界萃取)等外力;这种外力虽然实现了加速达到药材内外平衡的目的,但又带来了不可避免甚至是致命的副作用,如众所周知的热不稳定成分在长时间加热过程中破坏损失殆尽(煎煮、回流、连续回流),或耗费长时间且受溶剂限制(渗漉),或投资产出比太低且受溶剂和被提取成分的局限性较大(微波、超声波、超临界萃取)。

组织破碎提取法不但克服了上述所有方法的不足与局限性,在原理上实现了大的突破与创新,主要表现在:
(1)克服了几乎所有物料间因质地(根、茎、叶、花、果、皮、种子、全草等)不同所带来提取效率的影响。
(2)在理论上可用超(速)动(态)分子渗滤技术描述。整个体系处在一个高速动态体系之中,内外刃之间不仅发生了对物料的剪切作用,同时借助内刃旋转,外刃固定而产生一种真空负压,在这种负压的作用下,在外刃窗口的内外发生分子渗透现象,即已通过剪碎而充分暴露的物质分子(被提取成分)在负压的作用下,被溶剂分子包围、解离、替代,zui后脱离药材而进入溶剂中,通过过滤从而实现了提取之目的。这一整个过程均是在数秒之内的瞬间完成的。
(3)该方法涵盖了剪切、真空、渗透、动态等原理,实现了技术间相承的效果。

2、技术创新:
 ⑴ 目前采用的提取技术:目前我国中草药提取分离技术应用zui广泛的仍然是一些传统方法,如如煎煮法、回流提取法、渗漉法、浸渍法等。煎煮法和回流法不但需要大量的溶剂,而且提取过程中需要不停加热,提取的时间很长(常常需要3~12个小时);渗漉法和浸渍法虽不加热但所需的溶剂量特别多,而且提取时间更是长达十几到几十个小时,耗能、费时、效率低、资源浪费大、成分长时间受热易破坏,极大制约了中药现代化的进程和中成药质量的提高。
 ⑵ 目前一些新的提取技术:近年出现的一些新技术新设备在实际的应用过程中,又有各自的局限而难以真正推广应用。如超临界萃取技术,其优点是可以在接近室温条件下提取,安全,收率高,但设备复杂,投资大,而且不适合极性大的化合物的提取;超声提取技术投资大、规模小、耗时;微波萃取技术快速、易行,但规模小, 成分易受破坏等。
⑶ 本项目产品的技术创新之处:本项目产品工作时把药材直接放入溶剂中,利用特殊设计的组织破碎刀片瞬间将药材的组织细胞破碎,使其中的有效成分迅速溶解转移到溶剂中去,从而完成提取过程。传统方法利用加热、长时间浸泡等“静态”的方法使组织细胞内的有效成分“慢慢”透过细胞壁溶解出来,达到内外浓度平衡后溶解过程结束,提取过程完成。本项目产品设计为“动态”的方法,直接把细胞壁打破,使细胞内的有效成分“迅速”直接溶解到溶剂中去,不需加热助溶,也不需长时间等待达到溶解平衡,瞬间完成提取过程。经对样机提取效果的测试,结果表明提取的收率高于或等于其他方法,但提取的效率和操作的简便性是其它任何方法不能比拟的。
3、工艺创新: ⑴ 需加热的煎煮法、回流法等的提取工艺: 本项目产品是基于新的提取理论和方法而研制开发的一种高科技提取设备,组织破碎提取法独特的理论决定了它的先进性和创新性。该设备技术和工艺的研究、探索和完善正是本项目的主要研究

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