1、中药新药研究思路,参考书目,中药新制剂开发与应用（第二版），谢秀琼主编，人民卫生出版社,现代实用中药新剂型新技术，董方言主编，人民卫生出版社,中药化学，肖崇厚主编，上海科学技术出版社,第一节 天然药物简介,基本含义,1、国际传统药：世界各民族长期使用的来自自然的药物。2、现代天然药物：提取某种有效成分或有效部位的自然药物。,药物制剂,化学药、生化药等（多合成）,天然药（植物、动物、矿物中来）,国际传统药,现代天然药,民族医药,完备、独特的理论体系；多以医疗体系指导用药,多以现代手段研究，如化学方法、生物方法等,中药,天然药物,浸出物（水、醇等）,有效部位,有效成分,半合成,生药中指药用部分，根
2、、皮、叶,某一大类化学成分：如总黄酮、总皂苷,单一化学成分，如小檗碱,从植物或动物中制得，并适当改变化学结构，如：青蒿素、葛根,中药,第二节 中药制剂制备技术概述,一、粉碎技术,单独粉碎与混合粉碎,干法粉碎和湿法粉碎,低温粉碎,串料法,串油法,水飞法,传统工艺,中心粒径150 200目的粉末(75m以下),粉碎机械,SF-170、SF-170-3、SF-200等锤击式粉碎机,YF130、YF-240等风选式粉碎机,30B、30B万能粉碎机,F-400、FS-320、721型柴田式粉碎机,SQA、SQ-B球磨机,新型无尘粉碎机,超微粉碎技术,现代工艺,中心粒径 (10m以下)细胞的破壁率95,超
3、音速气流粉碎,机械粉碎 介质,超微粉碎原理与普通粉碎相同，只细度要求更高，即主要是利用外加机械力，部分地破坏物质分子间的内聚力来达到粉碎的目的。,原 理,不同药材中药超细粉碎机组粉碎实验结果,将中药珍珠、炉甘石分别采用气流超细和球磨粉碎的方法，并从粉碎时间、粒度上加以比较，结果气流超细粉碎的粉碎时间仅为原来的130左右，而粒度则增加了3倍左右。,将两种不同粉碎技术加工的原生药材制成的治疗痛经中药制剂诚年月泰和治疗糖尿病的糖泰胶囊进行了药效学比较研究发现，在镇痛、改善微循环、降血糖等方面采用微粉技术加工原生药制成的作用强度显著大于传统粉碎技术加工原生药制成的制剂。,对不同粉碎度的三七进行了体外溶
4、出度试验，结果表明三七药材45min溶出物含量和三七总皂苷溶出量大小顺序为：微粉细粉粗粉颗粒。,二、浸提技术,煎煮法 浸渍法 渗漉法 回流提取法 水蒸气蒸馏法等,传统方法,煎煮法是最常用的浸提方法之一,中国药典1990年版一部和卫生部药品标准之中药成方制剂1 9册,共收载中成药1945种，其中采用水煎煮浸提工艺的多达826种，占42.5。中国药典1995版一部收载中成药398种，采用煎煮法的有100种，占总数的25.1,半仿生提取法 超声提取法 超临界流体萃取法 旋流提取法 加压逆流提取法 酶法提取等,现代新方法,半仿生提取法,即从生物药剂学的角度，将整体药物研究法与分子药物研究法相结合，模拟
5、口服给药后药物经胃肠道转运的环境，为经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺。,以芍药苷、甘草次酸的提取率为指标,芍甘止痛颗粒,半仿生提取法优于传统水煎煮法,四神茶剂,以补骨脂素、五味子乙素、吴茱萸碱的提取率为指标,川 乌,以乌头总生物碱的提取率为指标,寒痛定泡腾冲剂,以小檗碱、黄芩苷、栀子苷提取率为指标,半仿生提取法半仿生提取醇沉法水提取法水醇沉法,超临界流体萃取法(SFE),超临界流体萃取法是利用超临界状态下的流体为萃取剂，从液体或固体中萃取中药材中的有效成分并进行分离的方法。,C02本身无毒、无腐蚀、临界条件适中(7.488Mpa，304.15K),最常用的超临界流体(SF),即萃取
6、时加入具有良好溶解性能的溶剂，如乙醇、丙酮等，不仅改善和维持萃取选择性，而且提高难挥发溶质的溶解度,夹带剂,SFEC02 法应用实例,从新疆紫草中提取萘醌色素，全过程仅2h，提取效率较传统石油醚等溶剂提取法高,从东北野生月见草种子中提取月见草油，结果表明其月见草精油的色泽和透明度，-亚麻酸的含量均优于溶剂法,萃取飞龙掌血根平的香豆素类化合物，表明该法对不稳定化合物的提取较为优越,以乙醇为夹带剂，萃取压力20Mpa，温度40，SFEC02萃取丹参脂溶性成分，丹参酮A含量高达40,操作范围广，便于调节。最常用的操作范围是压力8 30Mpa，温度35 80,选择性好，可通过控制压力和温度，改变超临界
7、CO2的密度，从而改变其对物质的溶解能力，有针对性地萃取中草药中某些成分,操作温度低，能在接近室温条件下萃取，尤适宜于热敏性成分的提取。萃取过程密闭、连续进行，排除了遇空气氧化和见光反应的可能性，使萃取物稳定,特点,C02价廉易得，可循环使用,可以调节萃出物的粒度，即可借超临界流体的核晶作用，使萃出物达到期望的粒度和粒度分布,从萃取到分离可一步完成。萃取后C02不残留于萃出物,特点,局限性,较适用于亲脂性、分子量较小物质的萃取,对极性大、分子量太大的物质如苷类、多糖等，要加夹带剂，并在很高的压力下进行，给工业化带来一定的难度,该设备一次性投资大，也对其普及带来一定的限制,超声提取法,利用超声波
8、增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，提高药物溶出速度和溶出次数，缩短提取时间的浸提方法,绞股蓝中总皂苷,超声提取法实例,超声法(高频)超声法(低频)回流法,槐米 中芦丁,总提取率达99.82,穿山龙中薯蓣皂苷,20KHz超声波提取30min与浸泡24h提取率相同(8.12),加压逆流提取法,此法是将若干提取装置串联，溶剂与药材逆流通过，并保持一定接触时间的方法,用此法可使冬凌草提取液浓度增加19倍，而溶剂及热能单耗分别降低40和57,酶 法,中药制剂中的杂质大多为淀粉、果胶、蛋白质等，可选用相应的酶予以分解除去 。酶反应较温和地将植物组织分解，可较大幅度提高效率。,在国内，上海中药一厂
9、应用酶法成功制备了生脉饮口服液,旋流提取法,采用PT-1型组织搅拌机，搅拌速度为8000rmin。原料不必预先加以粉碎,三、分离纯化技术,分离方法,沉降分离法、滤过分离法、离心分离法,精制方法,水提醇沉法、醇提水沉法、酸碱法、盐析法、离子交换法和结晶法,传统方法,絮凝沉淀法,大孔吸附树脂,膜分离技术,高速离心法,分子蒸馏技术,现代方法,絮凝沉淀法,是在混悬的中药提取液或提取浓缩液中加入一种絮凝沉淀剂以吸附架桥和电中和方式与蛋白质果胶等发生分子间作用，使之沉降，除去溶液中的粗粒子，以达到精制和提高成品质量目的的一项新技术,壳 聚 糖,鞣 酸,明 胶,蛋 清,101果汁澄清剂,ZTC澄清剂,种 类
10、,用絮凝法制备而成的丹参口服液、黄芪口服液、平疣口服液、抗感颗粒等在保留指标成分及制剂稳定性方面均取得良好的效果，其疗效优于醇沉法,用此法制成的鼻炎糖浆，液体澄明、色泽棕红，具有清香，室温放置14天，基本无沉淀,加入蛋清絮凝剂沉降药酒中的胶体微粒和大分子物质，可减少药酒中沉淀物的出现，从而提高药酒的澄明度,将101果汁澄清剂用于玉屏风口服液的澄清，经与醇沉法比较了氨基酸、多糖、黄芪甲苷、总固体的量，前者能更好的保留有效成分，降低生产成本和周期。,大孔吸附树脂,大孔吸附树脂是近代发展起来的一类有机高聚物吸附剂，70年代末开始将其应用于中草药成分的提取分离,以大孔吸附树脂吸附纯化不同中药有效部位，
11、结果表明除无机矿物质外，其它中药有效部位均可不同程度的被树脂吸附纯化。,使用大孔树脂纯化不同有效部位的中药复方时，应选择适宜的树脂型号和合适的纯化条件。,将大孔吸附树脂用于银杏叶的提取，提取物中银杏黄酮含量稳定在26以上,用大孔吸附树脂分离出的川芎总提物中川芎嗪和阿魏酸的含量约25 29,膜分离技术,根据体系中分子的大小和形状，通过膜的筛分作用，在分子水平上进行分离。,超滤在透过溶剂的同时，透过小分子溶质，所截留的粒径范围为1 20m。 起到分离、纯化、浓缩或脱盐作用。,1 3万分子量超滤膜可以制备注射用水、输液及中药注射液,5 7万分子量超滤膜可以制备口服液和固体制剂,抗厥注射液(复方山茱萸
12、制剂)、刺五加注射液、丹参注射液的制备工艺均可采用超滤法。,实 例,应用超滤法澄清和精制生脉饮口服液，在澄清度、去杂降浊效果、有效成分含量等方面的考察显示与原工艺相比本法更能去除杂质，保留有效成分。,用超滤法制备神宁胶囊，与醇沉相比能减少中药用量，且有效成分损失少、工艺流程缩短。,应用中空纤维素超滤器，对原料水提液过滤后，以2万截流分子量可制备南方参茶。,将超滤法与醇沉法对金银花中绿原酸的影响进行比较，并测定含量与超滤体积的关系，显示1.25倍体积超滤能够基本保留有效成分。,高速离心法,是以离心机为主要设备，通过离心机的高速运转，使离心加速度超过重力加速度的成百上千倍，而使沉降速度增加，以加速
13、药液中杂质沉淀并除去的一种方法 。,适于分离含难于沉降过滤的细微粒或絮状物的悬浮液。避免了药液反复浓缩、转溶使有效成分受热破坏所造成的含量降低。,高速离心法制备的清热解毒口服液，其黄酮含量显著高于水醇法。,实 例,分子蒸馏技术,是一种在高真空度下进行分离精制的连续蒸馏过程，该过程中，蒸馏物料分子从蒸发液面挥发至冷凝面冷凝所经过的行程小于其分子运动平均自由程，不同物质分子由于运动平均自由程的差别，而在液-液状态下得到分离。,在分离过程中，物料处于高真空、相对低温的环境，停留时间短，损耗极少，故分子蒸馏技术特别适合于高沸点、低热敏性物料，尤其是香味、有效成分的活性对温度极为敏感的天然产物的分离，如
14、玫瑰油、藿香油、桉叶油、山苍子油。,工艺联用,银杏叶提取物,ZTC澄清剂大孔吸附树脂,六味地黄丸,大孔树脂超滤,菖蒲益智口服液,澄清剂高速离心微滤法,四、浓缩干燥技术,常见的干燥方法,烘箱烘房干燥 真空干燥（或称减压干燥） 气流干燥 流化床干燥 喷雾干燥 冷冻干燥,薄膜蒸发技术,方式,一是使药液快速流过加热面进行蒸发,二是使药液剧烈地沸腾，产生大量泡沫，以泡沫的内外表面为蒸发面而进行蒸发,远红外元件加热干燥,适用于中、小型制药厂对药物包装容器、药物的原辅料，制剂的半成品和成品的干燥和灭菌。,带式干燥器,为接触式干燥技术，适用于药用植物的原料，其特点是在温度适宜的条件下进行，原料中的有效成分不易
15、被破坏。,沸腾干燥,利用热空气流使湿颗粒悬浮，呈“沸腾状”，热空气在湿颗粒间通过，在动态下进行热交换，带走水汽而达到干燥 。,主要用于片剂、颗粒剂制备过程中的制粒干燥，现也有报道用于丸剂的干燥。,喷雾干燥,是流化技术用于液态物料干燥的一种方法。,因是瞬间干燥，特别适用于热敏性物料；产品质量好，保持原来的色香味，且易溶解。,冷冻干燥,是将被干燥液体物料冷冻成固体，在低温减压条件下利用冰的升华性能，使物料低温脱水而达到干燥的一种方法。,由于物料在高度真空及低温条件下干燥，故对某些极不耐热物品的干燥很适合。,五、成型及其它技术,乳化技术 固体分散技术 薄膜包衣技术,雾化技术 环糊精包合技术,制粒 压
16、片 微丸制备 中药经皮给药制剂制备 微囊制备 中药缓控释制剂制备 中药靶向制剂制备,灭 菌,第三节 中药研究基本思路,药物制剂的发展,第一代常规制剂,第二代一般长效制剂或肠溶制剂,第三代控释制剂或药物输送系统以及透皮治疗系统,天然药物的制备,原料药,粗 提,精 制,造 型,成 品,工艺路线 工艺条件 制剂技术 制药设备,一、 工艺路线,工艺路线提取分离采用的方法、顺序,1、指导思想,工艺路线的设计要以功能主治为指导,工艺路线是工艺科学性、合理性和可行性的基础和核心。,2、筛选思路,以功能主治为核心进行工艺路线筛选是天然药物制剂研究的关键性基础问题,2.1 化学思路,以有效成分含量作为评价指标，
17、对工艺路线进行考察,（1）复方提取可能产生新成分,（2）药物手性因素对疗效的影响,注 意,2.2 药理思路,药代动力学药效学结合模型研究,2.3 生物技术思路,免疫测定法,活性多肽受体,免疫调节剂,生长因子受体,例：用 45Ca 跨膜流量测定技术测定样品对钙离子通道的阻滞作用,45Ca跨膜测量技术的原理是同位素示踪法，其示踪目标是细胞膜上的三种钙离子通道和药物相互作用后45Ca跨膜进入细胞中的內流规律。放射性核素Ca2+与生物组织中Ca2+具有完全相同的化学性质及生物学特性，但45Ca能发射射线，可以用液闪计数器探测其存在及数量。 可通过45Ca的跨膜內流量的变化来判断药物对细胞膜Ca2+通道
18、的阻滞作用。,2.4 高通量筛选思路,以药物作用靶点为主要对象的细胞和分子水平的筛选模型，根据样品与靶点结合的表现，判断化合物的生物活性,2.5 综合筛选思路,综合筛选思路对制剂工艺研究来说，既是横向的研究方法，也可以是纵向的筛选思路。,3、评价方法与标准,最终评价标准临床疗效以及生产可行性,具体方法主要有化学定性（定量）分析、药效学考察、生物学评价或者它们的结合等,二、工艺条件,工艺条件的筛选因素具体与各个工艺步骤相关,评价指标要为制剂质量与疗效服务,三、制剂（成型）技术,根据剂型要求选择制剂技术,结合药物性质选择制剂技术,四、制药设备,先进的制药生产设备是实现药品生产现代化、剂型现代化及提
19、高药品质量与疗效的重要保证,1 设备要求,设备选型原则：必须是技术上先进、工艺上适用、经济上合理,工艺性；生产性；可靠性；维修性；节能性；环保性；灵活性；经济性,2 设备的合理应用,与制剂的生产工艺结合，优选设备的各项参数,注意设备的维护保养,实 例,资料查阅、整理、分析,资 料 撰 写,初步方案设计,预 试 验,设计方案确定,实 验 研 究,实验记录,元 胡 止 痛 分 散 片,【处方】元 胡（醋制）888g 白 芷445g 【功能主治】理气，活血，止痛。用于气滞血 瘀的胃痛，胁痛，头痛及月经痛等。,研究程序,工艺研究,质量标准研究,药理研究,临床研究,原（辅）料 成 品,稳定性研究,剂型确
20、定 工艺路线的确定 工艺条件的确定 中试,次序,批准后,一、工艺研究,元胡止痛片用于治疗气滞血瘀的胃痛、胁痛、头痛及月经痛等，临床应用多年，效果较好。但用药后起效较慢，不能适应疼痛病人希望药物速效的要求，故需制成易于服用和吸收、分布较快的剂型。而分散片具备的特点恰好能适应这一要求，药物性质也能满足制剂成型的需要，故确定剂型为分散片。,1、剂型的确定,2、工艺路线的确定,根据全方功能主治、方中药物的性质，以药理实验筛选而来。,评价指标,药理实验考察,本方两味药，延胡索主要含生物碱，且为镇痛有效组分；白芷主要含香豆素类及挥发油。这些成分基本上都易溶于乙醇。因此考虑工艺路线主要以醇 提为主。为进一步
21、对全方提取路线进行考察，对方中这几类成分，以镇痛实验（醋酸扭体法、热板法）为药理评价指标，进行乙醇合提与分提的比较，并同时与水提液、挥发油等对比，探讨延胡索与白芷是醇提还是水提，是合提还是分提，以及是否提取挥发油，以筛选工艺路线。,（XSD）,各种提取液对小鼠扭体抑制作用的影响,各种提取液对小鼠痛阈提高百分率的影响,结果分析,关于水提与醇提,I全方醇提液优于全方水提液； 醇提液是有效的； 醇提后的药渣再水煎，水煎液无效。,在不考虑白芷挥发油的前提下，以醇提为优，药渣不必再水煎,关于合提与分提,I合提效果优于单味药分别提取， 全方混合提取与单味药分别提取后再混合无显著性差异,为简化工艺，适于大生
22、产，应选择全方合提的工艺。,关于白芷挥发油,本处方剂量白芷挥发油无效；白芷提油前后，其醇提液药理作用变化不大； 白芷提取挥发油后药渣再与延胡索合用醇提取，此提取液与提取液再加入挥发油两者药理作用无显著性差异。,挥发油对本处方贡献不大,确定工艺路线为：,全方,乙醇回流,提取液,回收乙醇,浓缩液,除杂,药液,喷 雾干 燥,喷干粉,制粒,压片,分散片,3、工艺条件的确定,（1）提取工艺条件筛选,提取方法比较,回流提取欧前胡素、延胡索乙素含量均高于渗漉提取，干膏收率二者差别不大，故选择提取方法为回流提取。,评价指标,转移率,回流提取条件筛选,A 白芷药材粉碎度考察,方中延胡索质坚硬，溶媒不易渗透，必须
23、打成粗粉投料。而白芷既可以饮片投料，也可以粗粉投料，因此，考察了白芷饮片与粗粉投料的区别，以欧前胡素含量、干膏收率为指标进行评价。,白芷药材粉碎度考察,结果表明饮片与粗粉提出欧前胡素量差别不大，但粗粉出膏率大，提取杂质也多，导致服用量增加，故选择饮片投料为佳。,B 浸泡时间考察,因全方采用醇提的工艺，乙醇不易渗入药材内部，尤其是延胡索质坚硬而致密，溶媒更加不易穿透，影响提取效率，因此有必要进行浸泡时间的考察。,以全部药材透心时间计，浸泡时间为2小时。,C 醇提条件考察,在影响醇提的因素中，醇浓度、醇用量，提取次数、时间为重要的4 个因素。,醇浓度须单独筛选； 乙醇用量、提取次数、提取时间可采用
24、L9(34)正交表进行试验。,乙醇浓度的选择,70%乙醇提取效果最好。,思考：若80%的效果最好呢？,白芷、元胡醇提工艺正交实验因素水平表,以延胡索乙素、欧前胡素含量、干膏收率为评价指标，权重系数分别取0.5、0.3、0.2进行综合评价。,白芷、元胡醇提正交实验表,经方差分析，提取次数具有显著性差异。但结合直观分析可知，提取第二、三次与第一次差异显著，但第二、三次之间无显著性差异，因此选取提取次数为两次。得醇提工艺路线为：延胡索（醋制）粗粉、白芷饮片加5倍量70%乙醇加热回流提取2次，每次1小时。,提取,验证实验,按处方称取药材三份，每份200g，用筛选出的醇提工艺条件(70%乙醇，5倍量，提
25、取2次，每次1h)进行提取，测定延胡索乙素、欧前胡素含量及干膏收率，并同时测定药材延胡索乙素、欧前胡素含量。,结果显示，测定含量与正交结果一致，有效成分提取率达90以上。表明此醇提工艺条件较稳定、可行。,（2）除杂工艺条件筛选,除杂方法的选择,成本,提出液趁热用350目滤布过滤，杂质较少，固形物含量低于13.0%，因此不再用其它除杂方法。,除杂,（3）浓缩与干燥工艺条件筛选,浓缩条件考察结果,结果显示，常压回收乙醇及浓缩后，延胡索乙素及欧前胡素含量都显著降低，为防止有效成分长时间受热被破坏，因此确定采用减压回收乙醇及浓缩，减压浓缩温度应控制在70以下。,浓缩,干燥条件考察结果,有效成分受热稳定
26、性较差，因此，浓缩干燥时间应越短越好，同时控制合理的温度。若有条件，可冷冻干燥。,干燥,（4）成型工艺条件筛选,A 辅料筛选,崩解剂的筛选,填充剂筛选,选择PVPP、CMS-Na作崩解剂 ，微晶纤维素（MCC）作填充剂。,辅料比例筛选 （PVPP：CMS-Na：MCC）,结果显示，PVPP：CMS-Na：MCC为1：1：1时最优。,包括浸膏量,B 成型工艺研究,全粉压片,采用全粉压片，崩解时间较制粒后压片快，但粉末流动性极差，吸潮性强，加入润滑剂后崩解时间又大大延长，因此，全粉压片不可行。,制粒后压片,制粒用溶媒的选择,制粒方法考察,以水为溶媒内加法制粒。,成型,确定成型工艺为：浸膏粉加入交联聚维酮、微晶纤维素、羧甲基淀粉钠（浸膏粉:PVPP:CMS-Na:MCC=2:1:1:1），用蒸馏水适量制粒，6065干燥，压片，即得。,（5）颗粒性质研究,颗粒堆密度测定结果,休止角测定结果,临界相对湿度图,工艺流程图,（6）中试,中试结果,批号,中试样品的检验报告,参 芪,【 处方 】 党参 300g 黄芪 300g 【功能与主治】 补益元气。用于气虚体弱，四支无力。,
