基于资源循环经济的中药脉络宁注射液废弃物资源化

中药废弃物为组成与性质十分复杂的物料体系,“分离”过程的科学、有效是其再利用研究的技术关键。膜科学技术以先进分离材料为载体,特别适合现代工业对节能、低品位原材料再利用和消除环境污染的需要。同时,膜分离技术具有的节约、清洁、安全等优势,符合循环经济的发展思路,当然也是中药废弃物资源化过程的重要选择之一。本文通过分析膜分离及其集成技术应用于中药产业的基本特征,提出特种分离膜的研制是该技术应用于中药资源循环经济所亟待解决的共性关键问题;通过本课题组在中药脉络宁注射液废弃物资源化过程中的实践应用,为中药特种分离膜的研制提供实验依据。     

基于资源循环经济的中药脉络宁注射液废弃物资源化循环利用中的共性关键问题

中药废弃物为组成与性质十分复杂的物料体系,"分离"过程的科学、有效是其再利用研究的技术关键。膜科学技术以先进分离材料为载体,特别适合现代工业对节能、低品位原材料再利用和消除环境污染的需要。同时,膜分离技术具有的节约、清洁、安全等优势,符合循环经济的发展思路,当然也是中药废弃物资源化过程的重要选择之一。本文通过分析膜分离及其集成技术应用于中药产业的基本特征,提出特种分离膜的研制是该技术应用于中药资源循环经济所亟待解决的共性关键问题;通过本课题组在中药脉络宁注射液废弃物资源化过程中的实践应用,为中药特种分离膜的研制提供实验依据。     

基于膜科技创新中药制药分离工程原理的“低碳流程再造”

膜分离技术对中药制药工艺的创新来源于多学科交叉研究。中药膜分离科技是材料化学工程学科先进的分离科学技术与中药制药学跨学科结合的产物,其技术原理是对传统中药制药分离各主要操作单元技术原理的创新。逐一论述了中药制药分离过程各主要操作单元的本质特征、技术原理及膜科学技术对中药制药分离过程工程原理的创新作用。并指出基于膜“绿色制造”技术的中药制药分离过程“低碳流程再造”的工程原理与工艺基础实现了膜科学技术的多尺度效应、“膜一体化”系统与中药制药分离工艺流程的全面兼容;而中药行业膜技术标准零的突破则为该“低碳流程再造”的规模应用及可复制提供了坚实的基础,展示出巨大的市场应用前景。     

中药制药工业对膜科学技术的重大需求与关键问题

论述了中药制药工业在获取中药整体药效物质、改造传统工艺、降低能耗、保障产品安全、污水处理、技术创新等方面对膜科学技术的重大需求.分析了制约中药膜分离技术产业化进程的关键问题,并提出相应对策.当前高分子科学和分析技术的进展以及环境友好战略的实施使膜技术步入了快速发展的新阶段,从而为中药生产的提取、分离、浓缩、纯化一体化工程技术的解决提供了保证.同时膜分离技术在与中药体系特性接近的生物大分子的分离、浓缩和纯化上所得到的广泛应用,也从一个侧面说明膜技术如果用于中药生产,应当同样会获得较高的效益.     

面向清洁生产的中药制药过程废水资源化循环利用基本思路及其关键技术

水环境的污染和破坏已成为当今世界主要的环境问题之一。中药制药过程所产生的废水具有组成不稳定、有机污染物种类多、不同厂家废水差异较大等特点,属于较难处理的高浓度有机废水之一。因此,中药制药过程废水的资源化循环利用是综合防治水污染、净化水环境的重要研究内容,也是中药行业绿色发展与产业升级的必然选择。在分析中药制药过程所产生废水的组成特征的基础上,提出了基于清洁生产的"一级处理-用于药效组分回收的二级处理-三级处理"的资源化循环利用基本思路。鉴于膜科学技术应用于污水处理的技术优势,特别是近年来用于制水和污水处理市场份额的快速增长,提出膜分离技术是中药制药过程废水资源化循环利用的重要选择之一,也是中药制药行业建立能源节约和环境友好集成技术群的有效途径,为中药制药废水的减排和资源化循环利用提供了新的思路。     

中药膜技术的“绿色制造”特征、国家战略需求及其关键科学问题与应对策略

中医药是我国具有原创优势的科技领域,中医药继承创新研究已被提升为国家科技战略。膜技术适应中药药效物质整体、多元特征的优势,可充分实现中药资源的核心价值;并具高效、节能、无污染等特点。中医药膜科技具有重大国家科技战略需求,是我国中药制药工业亟需推广的高新技术。紧密围绕膜技术在中药制药工业的产业化应用,对所开展的中药绿色制造关键技术研究——"基于膜过程的中药制药分离工程技术体系与应用"进行概述,针对中药工业生产中制剂前处理环节存在的生产效率低、药材利用率低、能耗大、污染高、灭菌效率低等共性问题,基于中成药生产过程特点、工程原理和规律,以膜科学技术为核心,通过构建"中药溶液环境"科学假说,引进复杂系统科学原理,建立基于计算机化学方法的中药膜传质过程研究方法;针对中药膜技术工程化应用瓶颈,构建面向中药物料的"膜过程优化"技术集成等策略,开展中成药生产中节能、降耗、减排、工艺优化等关键技术与装备的研发,形成基于膜过程的具有自主知识产权的中药绿色制造系列关键共性技术,建立符合中药特点的环境友好生产线,实现了中药工业生产中制剂前处理"提取、精制、浓缩"等环节的高效、环保、稳定与智能控制。中药膜技术以水为基本溶剂,可保留中医传统用药特色,所研制的膜技术及其成套设备已推广至全国29个省市,产生了显著的社会和经济效益。膜技术完全符合建设资源节约型和环境友好型社会,以及循环经济的发展思路,是名副其实的中药绿色制造关键技术,对推动我国中药制药行业的技术进步,提升劳动生产率和资源利用率具有重要作用,具有广阔的推广应用前景。     

以“材料化学工程”理念构建“基于膜过程的中药绿色制造工程理论、技术体系”的探索

中药膜科技具有重大国家科技战略需求,是我国中药制药工业亟需推广的高新技术。中药制药技术主要来源于化学工程领域,其分离技术的提升与产业的升级主要依赖于化学工程的发展。在紧密围绕膜技术在中药制药工业的产业化应用所开展的中药绿色制造关键技术研究工作基础上,结合成功申报"中医药现代化研究"重点专项2019年度项目的若干认知,引入新兴的"材料化学工程"理念,提出"基于膜过程的中药绿色制造工程设计"的理论框架:针对实际应用体系的性质和需求,以实现高通量和高分离因子的统一为目标,根据中药物料复杂体系的化学多元性和药效物质整体观,建立中药水提液"溶液环境"检测技术,基于安全性、有效性对膜技术进行系统考察,开展膜过程优化、工艺集成等工艺设计。在多尺度范围内,特别是在介观尺度揭示中药物料与膜分离介质的"结构、性能与制备"的关系,并对过程设计、生产加工的流程进行模拟,构建中药绿色制造工程的理论基础。致力解决制约我国中药制药工业可持续发展的能源、资源和环境等瓶颈问题,构建中药制药学与材料化学工程交叉研究的学科新生长点。     

集成膜技术在中药制药工业中的应用研究进展

传统中药提取、分离技术步骤复杂、能耗高、污染大,已成为中药工业生产面临的主要问题。膜分离技术因具有无需有机溶剂、分离效率高、操作温度低、适用范围广等优点,符合制药行业绿色环保和智能制造的理念,近年来在中药领域得到了推广应用。笔者对膜技术的分类,特点及原理进行介绍,对膜分离技术在中药有效成分提取分离中的应用进行综述,对膜分离技术存在的问题进行分析,并对其发展前景进行展望。     

基于超滤和蒸汽渗透膜法广藿香挥发油分离研究

目的在比较超滤膜和蒸汽渗透膜对广藿香挥发油提取效率的基础上,提出膜法中药挥发油提取的适用范围,进而对工艺设计中的关键技术问题进行解析。方法选取聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料,分别采用超滤、蒸汽渗透膜技术对广藿香挥发油进行提取分离;从挥发油收率、膜分离前后挥发油理化性质等方面,综合分析比较超滤、蒸汽渗透膜技术对广藿香挥发油的提取效率。对膜法中药挥发油的提取工艺进行比较分析,提出新型工艺设计的关键技术参数。结果超滤技术和蒸汽渗透技术对广藿香挥发油的收率分别为84.87%、78.46%;从化学组成看,PVDF膜在蒸汽渗透膜分离过程中对广藿香挥发油中醇、酮类成分的亲和透过具有一定的影响;从红外光谱检测结果看,PVDF膜在蒸汽渗透膜分离过程中所透过油在3600~3650cm-1的官能团峰强度显著减弱,即PVDF膜在蒸汽渗透膜分离过程中截留了挥发油中的醇、酮类成分,对醇、酮类成分的透过具有显著性影响。结论超滤法和蒸汽渗透法均为较好的广藿香挥发油富集方法,相比于超滤,蒸汽渗透膜技术对广藿香挥发油具有更好的分离效果。而超滤法趋向于广藿香挥发油中醇酚等含氧基团类成分的富集,蒸汽渗透法更趋向于烯类成分的富集。膜技术作为一种新型分离技术,其分离工艺的设计和优化对分离体系具有重要影响。     

面向中药产业新型分离过程的特种膜材料与装备设计、集成及应用

人类社会的发展历程是以材料为主要标志的。《学术引领系列·国家科学思想库·未来10年中国学科发展战略:材料科学》指出:材料科学已经成为现代科学技术赖以发展与深化的实质性环节,对科学技术的发展起着基础和先导作用;一类新材料的出现还可以带动一个产业领域的诞生。过程工业对资源、能源的过度消耗和对环境的污染已经成为制约人类社会可持续发展的瓶颈问题,而化学工程一直是实现物质高效转化和能量有效利用的重要手段,进入21世纪,化学工程的目标已转化为:依托性能优越、环境友好和功能齐备的新型结构功能材料发展新的过程工业技术,形成新的工艺流程和集成技术,以达到高效、低耗、无污染的目的。膜技术以先进分离材料为载体,可在温和、低成本条件下实现物质分子水平的分离,特别适合现代工业对节能、低品位原材料再利用和消除环境污染的需要,已成为解决当代人类面临的能源、水资源、环境等领域重大问题的共性关键技术。膜材料与装备应用于中药产业可显著提升生产效率。通过分析膜材料与技术在国外医药产业和国内中医药产业的应用概况,面向中药产业应用过程的产业升级与绿色发展,提出将材料化学工程理论与方法引入中医药领域,开展具有自主知识产权的原创研究,构建以膜分离技术为核心的新型分离过程、分离流程及其专属装备,实现中药生产过程的节能减排。通过阐述20年来本课题组在中药及其复方水提液体系、油水混合体系等复杂体系分离过程产业化基础研究探索与工程化应用实践,为建立以特种膜技术为核心的中药新型分离过程的设计、集成与应用提供理论基础与应用示范。     

中药蛋白资源提取分离及产业化路径展望

蛋白在中药中的作用不容小觑,具有多重资源利用价值,包括药用价值、保健价值、饲用价值等,故中药蛋白开发潜力巨大。蛋白的提取分离是其产业化过程中的关键环节,亟需技术突破和集成创新。因此,需要剖析当前中药蛋白不同提取分离技术的优劣势,整合各技术的优势为中药蛋白资源产业化服务。鉴于中药材具有来源天然、储量可观、生物活性好等特点,中药蛋白实际应用的前景乐观。如何合理开发利用中药蛋白资源并推动其产业化进程是当下面临的重大考验。通过对中药蛋白的资源分布情况、利用现状、提取分离纯化方法进行概述。此外,还总结了中药蛋白资源产业化所面临的主要问题并提出策略和展望,为中药蛋白资源科学开发和产业健康发展提供思路。     

中药制造现代化——固体制剂产业化关键技术研究及应用

中药现代化就是将传统中医药的优势特色与现代科学技术相结合,以适应当代社会发展需求的过程。高质量、高效率、高效能发展,是中药制剂制造现代化发展的方向。中药复方制剂的药味成分复杂多样,服用剂量大、制剂规格大,药辅占比高,物料吸湿性大、黏性强,传统中药制剂制造过程生产存在“产品质量低、生产效率低、生产能耗高”等一系列问题,成为严重制约中药制剂制造现代化发展难题。中药制造过程物料、工艺、技术和装备相互交织、互相影响,单一改进工艺、技术、装备,或者依靠简单引进“洋”技术与设备都难以从根本上解决问题,必须采用系统解决方案,走自主创新之路。项目组以临床广泛使用的剂型——中药固体制剂为例,多学科联合攻关,围绕制约中药固体制剂制造产业化的关键问题,以中药制剂的“提质、增效、绿色、升级”为目标,从设计、工艺、装备和质控等方面创建中药制剂制造产业化系统解决方案,创新了中药大规格高速压片技术与装备、中药大容量包衣技术与装备等,为中药固体制剂制造产业化升级提供范本,并构建了以健胃消食咀嚼片、草珊瑚含片、金水宝胶囊等为代表的中药大品种集群,为中药制造行业提供良好的示范。     

试析现行知识产权制度对我国中药的保护

中药现代化是将传统中医药的优势、特色与现代科学技术相结合，开发现代中药，创立研发体系和标准规范，以适应当代社会发展需求的过程。这个过程需要有知识产权保护的，然而现行知识产权制度对中药知识产权保护存在不足。因此，在中药现代化研究过程中应重视和积权利用知识产权制度，扬长避短，及时将创新研究成果形成知识产权。     

中药制药装备产业现状与发展战略研究＊

中药制药装备产业是现代中药产业链中的重要组成部分，对整个中药产业的发展具有重要的支撑作用，其质量水平直接关系着中药产品的质量水平。当前，我国中药制药装备技术水平较低、自动化水平有限、标准化水平滞后的现状，引起了行业的广泛关注。系统的开展中药制药装备关键核心技术研究，并且开发系列新型智能化中药制药装备，对于中药产业发展具有重大意义和影响。通过系统调研中药制药装备产业发展现状，课题组指出中药制药装备产业所存在的问题，明确下一步中药制药装备研究需要重点开展的工作，对中药制药装备产业发展具有一定的指导作用。     

试析现行知识产权制度对我国中药的保护

中药现代化是将传统中医药的优势、特色与现代科学技术相结合,开发现代中药,创立研发体系和标准规范,以适应当代社会发展需求的过程。这个过程需要有知识产权保护的,然而现行知识产权制度对中药知识产权保护存在不足。因此,在中药现代化研究过程中应重视和积极利用知识产权制度,扬长避短,及时将创新研究成果形成知识产权。     

中药制药工程理论研究与实践

“中药制药工程”是传统中医药理论与现代药学理论、传统生产工艺与现代工程技术相结合的时代产物。中药制药工程技术是支撑我国中药产业步入良性发展的理论与生产实践的基础。中药制药工程技术研究的领域应遵循质量可控、工艺规范、中试放大和装备标准四个要素的原则。中药产业历经了中药机械化、中药工业化和中药现代化发展的三个历史阶段,今天,将所取得的成绩和经验,以及所作出的代价与教训进行总结十分必要,应该注意到,中药现代化的发展在确定了国家宏观政策和主管部门的正确导向之后,其中药行业本身工程素质和技术标准将是起决定性作用的因素。     

中药制药工程理论研究与实践

“中药制药工程”是传统中医药理论与现代药学理论、传统生产工艺与现代工程技术相结合的时代产物。中药制药工程技术是支撑我国中药产业步入良性发展的理论与生产实践的基础。中药制药工程技术研究的领域应遵循质量可控、工艺规范、中试放大和装备标准四个要素的原则。中药产业历经了中药机械化、中药工业化和中药现代化发展的三个历史阶段，今天，将所取得的成绩和经验，以及所作出的代价与教训进行总结十分必要，应该注意到，中药现代化的发展丰确定了国家宏观政策和主管部门的正确导向之后，其中药行业本身工程素质和技术标准将是起决定性作用的因素。