中医药是我们的瑰宝。中成药是为适应当代生活节奏,满足人们用药需求,结合现代工业制剂技术而产生。我从事中成药生产工艺技术研究,在此过程中有所见、所闻、所思、所感,感受其博大精深,更不乏妙趣之处,与同好分享。愿我抛砖引玉,收获更多指教。
Part.01 本质解构
中成药液体制剂常有一困扰“沉淀”。新药研发的药学研究尚好,白纸一张,挥毫泼墨,酣畅淋漓,十八般武艺“水提醇沉”、“醇提水沉”、“离心”、“过滤”、“pH调节”、“絮凝”等等一套下来,各显神通,相得益彰,往往胜券在握。但是,对于已经存续二三十年的品种,标准制法或注册工艺反倒成为其局限——何况,“增加药液普通过滤或静置、离心工序,或者变更药液普通过滤的滤材材质、孔径及过滤次数等”至少是“中等变更”——这恰是很多中药生产企业面临的囧境。面对“对相关检测指标(如:总固体量、活性成分或指标成分含量等)不产生明显影响”,绝不能将老品种质量标准的检测指标简单与“不产生明显影响”划等号,即便不是变更时需提交研究提高后的质量标准,含糊不清也不应是技术工作者应有的态度。虽然“说不清和道不明”亦或从某种程度而言是目前中药尚不能回避的特性,但是通过实践,我觉得也并非无所适从。
我曾遇到一个合剂品种,煞费苦心地试验了提取“溶媒用量”和“次数”、“煎煮力度”、浓缩程度、静置“方式”和“时长”、过滤方法等等,但都无法破解其在存贮期间,沉淀量增多且“轻摇不散”。甚是庆幸,《士兵突击》热播,我憨如“许三多”,不抛弃,不放弃。在老板徘徊于“忍痛割肉”和“重大变更”之间隙,我抱着“再试一次,或许就成功了”的自我勉励,在工作之余——毕竟久无进展,羞于面对,岂可厚颜再占资源——复盘数据,冀望灵光闪现。须臾人生,拾遗往昔,饭后谈资,现如今已能付之谈笑间——悄悄收集用其它项目遗留的药材小试自己的设想和构思——如今依然叹服自己的倔强。谢天谢地,皇天不负有心人。
我是如何另辟蹊径,撞大运呢?《道德经》“道生一,一生二,二生三,三生万物。”万物之始,大道至简,衍化至繁。万法归宗,自然本源。复方制剂,宏观呈现必是微观使然,处方由多种药味组成,即便是综合效应,但必然有主次之分。举足轻重者是谁?于是,我将处方中药味一一分开,分别提取,观察现象,再一一组合。当某一味药液遇到某一、二药液,风云即起,容器内腾云驾雾般。我猛然醒悟,大黄、黄连、黄芩,彼此相遇总是“纠缠不清”啊!受此点拨,后面工艺设计,有的放矢,效果立竿见影。
总结经验教训,原来囿于固定思维,辗转反侧不得要领。技术就是一层窗户纸,回过头看,豁然开朗。掌握了这种“整体与局部”的思维,很多问题迎刃而解。例如、某合剂颜色性状不符合质量标准——拆分处方,探索各药材颜色呈现,进而溯源药材基源;某品种指标成分含量转移率低——解构工序,优化流程,减少受热时长,综合效应显奇效。
如果要总结成一套法宝,我愿意称她为第一式“本质解构”。这种回归本源的思维,恰与第一性原理深度共鸣。坊间盛传这样一个故事。特斯拉电动汽车在早期研究时,遇到了电池成本居高不下的难题。当时储能电池的价格是600美元/千瓦时,而一辆电动汽车至少需要85千瓦时的电池,即电池的成本超5万美元,占一辆特斯拉电动汽车总成本12万美元的近一半了。马斯克团队对电池的材料进行了拆分,从元素层面将其拆解为碳、镍、铝、钢等不同材料。拆解之后,马斯克发现,如果从伦敦金属交易所分别购买这些材料,折合到每千瓦时仅需花费82美元的成本,约为电池总成本的13.7%。换言之,电池成本高昂的直接原因,并不在于原材料,而在于原材料的组合方式。有效降低电池成本必须改变现有的原材料组合方式。于是,马斯克寻找新的电池组合程序。最终,他与松下公司合作,采用松下电池的管理程序,重组特斯拉电动汽车的电池,一举将电池成本降至全行业的最低水平。这让他后来在此领域取得巨大成功奠定坚实基础。
Part.02 系统重组
我们不难注意到,如“第一性原理”一样,第一式“解构”必然与“重组”相得益彰,这就是第二式“系统重组”。聊聊我对第二式的领悟过程,下面以中成药质量标准常见描述形式虚构一个品种作为示例。
【处方】A B C D EF
【制法】以上六味;A用50%乙醇作溶剂,进行渗漉,收集渗漉液,回收乙醇,得清膏,备用;B、C、D蒸馏,收集挥发油,药渣与E、F和蒸馏后的药液加水煎煮两次,第一次1.5小时,第二次1小时,合并煎液,滤过,滤液浓缩至约600ml,滤过;滤液与上述清膏合并,浓缩成稠膏,干燥,研细,加入糊精适量,混匀,使用适量糖浆制成颗粒,干燥,加入挥发油,加入适量滑石粉、硬脂酸镁混匀,压制成1000片,包糖衣,即得。
【含量测定】本品每片含F以皂苷计,不得少于1.20mg。
此皂苷多来自于处方中药味F,而且受热易分解。第一步“解构”:分析上述【制法】,F及其提取成分在几个环节受热。1、煎煮两次;2、煎煮滤液浓缩;3、煎煮浓缩液与清膏合并后,再浓缩;4、稠膏干燥;5、颗粒干燥;6、包糖衣过程中。
欲减少F皂苷分解,就需要从以上工序环节入手。众所周知,标准【制法】定型,哪里容得工艺重组?转换思路,倒是可以流程再造,套用俗语“细节决定成败”,且看“3、煎煮浓缩液与清膏合并后,再浓缩”。于是找到破绽:第一、清膏充分回收乙醇,浓缩至适宜浓度,尽量减小体积,以便后期合并浓缩时间减少,即减少物料受热时间;第二、煎煮浓缩液与清膏合并时间恰当,生产安排合理,衔接紧密,互不等待,即彼此热乐,乘热合并浓缩,减少物料久置降温后又再次加热升温的时长。
实践中,就是这样抓住多个环节,每个环节改善一点儿,实现累积效应,解决了一些类似问题。
如若感觉上述一例诠释“系统”尚可,对于“重组”略显牵强附会,那再举一例,毕然是生动直白表明“重组”的妙趣。中药胶囊剂,很多是用颗粒填充入胶囊壳中。颗粒具有良好的流动性,从而保证填充生产顺畅,便于装量控制稳定。但是有些中药胶囊剂是以药粉填充。
【处方】A B C D E F G H
【制法】以上八味,除H、G外,F水飞成极细粉;其余A、B等五味粉碎成细粉;将H、G研细,与上述粉末配研,加入滑石粉、微粉硅胶及硬脂酸镁适量,过筛,混匀,装入胶囊,制成1000粒,即得。
由上述此例可见,药粉流动性不好,需要加入滑石粉、微粉硅胶和硬脂酸镁作为润滑剂、助流剂。
比对另外一例:【处方】A B C
【制法】以上三味,B粉碎成细粉,备用;A、C粉碎成粗粉,用60%乙醇加热回流提取三次,第一次2小时,第二次1小时,第三次0.5小时,滤过,合并提取液,减压回收乙醇,浓缩至适量,加入上述细粉,干燥,粉碎,加入淀粉适量,混匀,装入胶囊,制成1000粒,即得。
可见,本次助流剂仅淀粉。这就说明各种药粉的流动性是不同的,需要助流剂的种类和量需要“量体裁衣”。那么,有没有不需要额外添加辅料的呢?有。但更多的是需要“系统重组”。以下列举示例,我在研究其工艺时遇到其药粉流动性差,导致装量不稳定。
【处方】A B C D E F G H
【制法】以上八味,A、B、C、D分别粉碎成细粉;其余四味加水煎煮二次,第一次1.5小时,第二次1小时,合并煎液,滤过,减压浓缩至相对密度1.20-1.25(60℃),喷雾干燥,粉碎成细粉,加入A等四味细粉,混匀,装入胶囊,制成1000粒,即得。
在此品种工艺研究中,按照标准制法“照本宣科”,填充胶囊时,细粉流动性时好时坏,无规律可循。一段时间,笔者将其归咎于“农副产品的不可控性”。后来的研究中,笔者分别测量了喷雾干燥所取得细粉及A、B、C、D四味药粉堆密度,并结合这五味原料在处方中分别占比量、药粉微观结构(多孔、细滑、空泡等)和流动性宏观表现,调整混合时投料顺序及混合时长等参数,简而言之,即流动性好的药粉附着于最外层,包裹其它药粉,改善整体宏观流动性。
这就是观察个体药味宏观表现,探究个体药味微观特性,再重新组合,追求系统表现为我所用。药材自身的物性从“被改造对象”升华为“技术合作者”,达成“系统重组”。
Part.03 范式跃迁
在中药工艺的星辰大海中,有时做减法比做加法更需要智慧和勇气。这点不得不叹服先贤的智慧。中药“大蜜丸”、“糊丸”便是鲜活生动的实例。大蜜丸使用蜂蜜,既作为制剂成型的粘合剂,又发挥滋补缓润的功效。糊丸常使用米糊或者面糊作为粘合剂,多具有减缓溶散,减少对胃部刺激,缓慢释药,延长药效期的作用。
我觉得这就是现在热门的中药“自组装特性”研究的雏形。中药“自组装特性”是指中药中的活性成分在一定条件下,通过分子间非共价键力(如氢键、静电力、范德华力等)自发地组装形成特定结构或超分子材料的特性,进而在药物传递、药理作用等方面发挥优势。这种回归本源的思维,恰与传统智慧深度共鸣——剥离赘余干扰,直抵自然之道。屠呦呦团队在青蒿素常规水煎煮提取法屡屡失败时,屠呦呦从《肘后备急方》“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁。”的记载中,洞察到高温破坏有效成分的本质矛盾。瓦特的蒸汽机发明,打破“缸体内冷却”,洞察事物本质,重构机械系统。这些都在演绎着同一种创新哲学“范式跃迁”:真理往往藏在最简单的基本原理之中。
虽然在中药工艺技术的研究中,我总叹息自己“少壮不努力”,“书到用时方恨少”,但我也经常以上述这些值得我敬仰的人和事激励自己,更加以“牛顿被苹果砸出万有引力定律”和“王阳明37岁龙场悟道,吾性自足”来勉励自己,即便是“东施效颦”也时常能体会到其间妙趣。作为中药工艺研究同仁们,恐怕您也经常面对“渗滤”。您是否也曾经被“渗滤液”、“流浸膏”等含量总“差之毫厘”而捉襟见肘,茫然无助。反正,曾经,我被类似问题困扰,试验了“药材来源”、“药材细度”、“溶媒用量”、“溶媒流速”等等,都是无功而返。
直到那一日。我读到了色谱的历史。1903年,俄国植物学家米哈伊尔·茨维特将碳酸钙装入竖直的玻璃柱中,从顶端倒入植物色素的石油醚浸取液,进一步采用溶剂冲洗,使溶质在柱的不同部位形成色带,第一次向人们公开展示了提纯的植物色素溶液以及显示着彩色环带的柱管。这种方法命名为色谱,标志着现代色谱学的开始。文字描绘形象,此情此景跃然纸上,我停顿了,脑中浮现情景,与“渗漉”似是而非?是的,身边熟悉的HPLC,这让我重温了液相色谱的理论知识。色谱法的核心原理是利用混合物中各组分在固定相和流动相之间的分配差异,通过多次分配过程实现分离。理论塔板数,与“渗漉”异曲同工?塔板模型假设色谱柱由一层层分离层构成的,这些分离层称之为理论塔板。这些塔板实际是不存在的,只是一种假设用来帮助描述色谱柱里所发生的一切。渗漉看似流动相在固定相中层层递进。
范德姆特方程:HETP = A + B/μ+ C·μ
HETP:理论塔板高度
A:涡流扩散;B:纵向扩散;C:传质阻力;μ:流动相线速度。
理论塔板高度是影响柱效的关键因素。从此方程可知,影响其效能的因素归纳为填料材质、填料的粒径、填料的填充、流动相溶剂、流速等。而在“渗漉”中,填料就是药材,流动相就是渗漉溶剂,它们都是明确不变的。那么,可以从药材粉碎粒径,装填效果(润湿溶胀、层层铺平适宜),流速(一般是每分钟1-3ml/每Kg药材)等优化。经过试验优化上述参数后,渗漉液含量依然无法达到标准需求。
范德姆特方程简化式:HETP = L / N
N:理论塔板数;L:色谱柱长;
“理论塔板高度”等于“色谱柱长”除以“理论塔板数”。那么,可以提高“色谱柱长”,即提高“渗漉”填料高度。
对于我的试验,我减小了设备内径,提高了填料高度,摸清了相关性,后续试验“含量”问题迎刃而解,不仅解决了这个品种,而且方法可以迁移应用到其它品种“渗漉”,获得了良好效益。我的第三式“范式跃迁”由此炼成。
如此三式,彼此并不独立,而是你中有我,我中有你。融会贯通,触类旁通,大有裨益。从事中药工艺技术研究这些年,我深刻感悟到中医药的深邃与博大,何况,中药工艺仅是中医药沧海一粟。弱水三千只取一瓢,我已沉醉。这浩瀚星空,群星闪耀,先贤的智慧和足迹如璀璨星辰,照亮我前行的道路,值得我毕生追随。
邵丽竹
何发
2025年发布的《药品生产质量管理规范(药包材附录)》(以下简称“药包材GMP”)在《药品生产质量管理规范(2010年修订)》(以下简称“药品GMP”)的基础上,针对药包材的特殊性进行了全面细化与补充。
2025-11-25 张新 郭永学
继美国之后,中国已是全球第二大新药研发国,去年其企业开展的临床试验约占全球总量的三分之一——而十年前这一比例仅为5%(见图1)。
2025-11-24 邸报
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本文以某制药产线的灌装机设备为研究对象,采用计算流体动力学(CFD)仿真技术对充氮装置的充氮性能进行分析,并结合分析结果对氮幕结构进行了优化设计。随后,针对优化方案进行性能仿真验证,结果显示优化后的顶空残氧量降低至0.252%。为了进一步验证优化方案的实际效果,将优化方案应用于实际产线进行性能测试,测得的顶空残氧量为0.68%,这一结果满足了小于1%的要求,表明其充氮保护性能已达到国际先进水平。
作者:王志刚、刘依宽、刘佳鑫
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