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新时期下医药生产过程装备及自动化控制技术研究李岩琨

发表时间：2021/8/9 来源：《探索科学》2021年6月作者：李岩琨

[导读] 我国的中药生产技术与国外的生产技术相比较存在一定的差距，我国的重要生产技术自动化程度低且缺乏了较为有效的质控手段，严重影响到重要产业的发展，为此相关人员应当不断创新和完善其中的生产过程，才能够为我国的医学行业的发展奠定良好的基础。

天津金耀药业有限公司李岩琨 300457

摘要：文章主要是分析了中药生产工艺主要环节及其特点，在此基础上讲解了中药生产自动化控制技术，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键字：中药；提取；浓缩；干燥；成套装备
        1、前言
        当前我国经济水平的快速发展，同时也推动了医学行业的发展，由于中药材原料中有效成分的含量相比于西药的更低，且其有效成分含量较为复杂，为能够有效提取到其中的有效成分，应当有效的减少非有效成分的提取。
        2、中药生产工艺主要环节及其特点
        2.1、提取工段
        中药的提取过程是一种传质方法，萃取和浸出扩散力来自萃取溶剂与固体中活性成分的浓度差，浓度差越大，扩散力越大，浸取速度越快，有效成分越高，同时应当保证有效成分的提取率和提取液的稳定性，得到温度、压力、溶剂配比、提取时间等参数，提取率较高，否则活性成分损失较大。按中药的提取方法主要有煎煮法、热回流法和渗透法。虽然有一些优点，但仍存在许多问题。如果萃取温度过高，有效成分损失大，不适合萃取热组分，溶剂消耗大，萃取时间长，萃取率低。多种萃取方法有助于提高萃取率，但多次萃取会降低生产效率，增加后续浓缩工序的能耗，大大增加生产成本，目前，人们开发了一些新的萃取技术，如动态罐逆流萃取技术、超临界流体萃取技术、超声波萃取技术、微波萃取技术、旋流萃取技术、封闭动态萃取技术、半仿生萃取技术等，以最大限度地传递有效组分，有效成分在初始浓度下溶解扩散到萃取溶剂的初始浓度。
        2.2、浓缩工段
        中药提取物的浓缩不仅是中药制药中重要的环节，同时其也是中医药提取过程中最有力的环节，也是中药现代化的重要组成部分，当前该环节还存在着浓缩温度高、浓缩时间短等一些问题，浓缩时间长，有效成分损失大，挥发性成分多，浓缩难以达到较高的相对密度，易变焦，废液排放进入后续操作带，影响中药产品的质量和疗效。传统的真空浓缩需要长期加热。液体中的固体容易粘附在加热管壁上，造成传热长度慢，浪费能源。还会造成结垢分层过滤污染。为能够有效的解决这些问题，开发了一系列先进的中药提取物浓缩新工艺和新工艺，对不同的中药提取物进行浓缩，其浓缩特性改善了传统浓缩工艺的一些缺点，有着自身的特点和应用价值。
        2.3、醇沉工段
        酒精沉淀法是最常用的中药制剂的净化方法。它有着操作步骤简单，设备成本相对较低，液体纯度高以及提高中药制剂等方面的优点。它是中国传统医药制造商的首选分离和纯化技术之一。中国传统医药生产的酒精沉淀过程中仍存在许多问题。例如，受许多因素影响，过程参数的控制水平低，由于长期制冷，生产成本高，由于颗粒的封装，有效的组件严重丢失等。
        2.4、干燥工段
        潘永康主要是使用到热风干燥法测试了27块中药的干燥特性，并在实验前后对中草药的指标成分进行了检测，结果表明，虽然部分中草药的使用温度仍低于现行厂家干燥工艺允许的物料温度，但指标成分损失较大，一些草药有效成分几乎完全丧失。干燥过程的现代化是在确保中草药有效成分的前提下实现高效率和节能。目前，中药制造商的干燥过程通常具有一些缺点，如长干燥时间和高干燥温度，导致活性成分的低产量。因此，在使用现代干燥设备的过程中有必要系统地对产品的干燥特性进行研究分析，并且应当掌握在干燥过程中的温度，湿度，压力和空气速度的标准，这些因素会影响中草药的性质和特征，所以应当选择较为先进的干燥技术和设备。

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        3、中药生产自动化控制技术
        当前我国现代中药的加速发展，中药生产设备和手动控制技术已不能满足发展的需要，开发新型中药生产设备和控制技术已成为现代中药生产的主要问题，计算机控制技术在中药生产中的应用可以使中药生产的工艺操作和参数更加规范，严格的监控可以实现中药生产的连续性和自动化，才能够有效的提高生产效率，降低成本，才可以使得产品更为安全、健康，且符合当前GMP的要求。自动控制是对中药生产过程中影响中药产品质量的关键工艺参数进行实时检测和调整，并且这些参数在生产过程中都是实时反馈控制，达到质量控制的目的，避免了人工操作控制质量差异所造成的质量问题，使生产技术和设备水平达到一定的高度，使得产品可以得到较为有效、科学且十分严格的控制，才能够为中药产品进入国际市场提供一定的质量保证。
        3.1、自动化控制的实现
        为可以实现中草药的计算机自动检测和控制，有必要获得现有的工艺条件，满足未来技术发展的需求。必须完全考虑控制系统结构和控制程序的灵活性，可变性和适应性。浓缩过程中的不合理运行将导致液体冷却，溶剂回收等一系列问题，这些问题的存在将影响中药产品的质量和功效。实现自动控制浓缩过程将有助于确保中药生产过程的相对稳定性，降低生产成本，目前，在实际生产过程中，酒精沉淀的关键参数（如pH值、乙醇浓度、乙醇加入速度等）基本上都是由人工操作完成的，甚至有些搅拌是由人工操作完成的，因此具有很大的随机性和盲目性，导致波动较大，而且颗粒的质量和澄清液的质量无法定量控制，很难保证产品批次的稳定性，不能保证对产品质量和处理的控制。
        3.2、优势
        中药生产过程复杂，参数多变。多组分中药的提取、纯化和质量控制严重影响到了许多先进企业的发展。为此应当对中药生产过程的自动化控制和综合管理提出迫切的要求。现代中药生产自动控制技术的管理与控制表明，随着自动化技术的发展，中药生产过程的自动控制技术也得到了迅速的发展。自动控制在中药生产技术和管理上有着十分明显的优势，中药制药企业将逐步实施自动控制。通过自动控制，使规模化生产的工艺条件能够满足试验条件，避免人为因素，调整和控制参数，提高产品质量，提高生产效率，才可以有效的提高原材料和能源的利用率。自动控制系统可以解决温度和能耗的问题，中药生产过程中每个环节的单位操作发生变化，生产周期在实际意义上缩短，设备的利用率得到改善。避免危险作业，减轻一线厂商的劳动负担，使生产线有更好的工作环境，提高生产安全，保护设备，降低劳动强度，而自动控制技术不仅提高了药品的产量和质量，而且在开发过程中加强了生产管理，提高了经济效益，提高了市场竞争力，加快了中药生产的步伐。
        4、结束语
       由上可知，我国的中药生产技术与国外的生产技术相比较存在一定的差距，我国的重要生产技术自动化程度低且缺乏了较为有效的质控手段，严重影响到重要产业的发展，为此相关人员应当不断创新和完善其中的生产过程，才能够为我国的医学行业的发展奠定良好的基础。
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