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中藥片劑生產工藝中試和放大的驗證
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中試放大和驗證是中藥制藥工程技術的四要素之一,從中藥研究成果向大規模生產轉化的過程,既是重大工程技術最容易出現問題的環節之一,也是質的變化,因此,中藥現代化的關鍵便是中試放大和驗證技術。本文講述了中試放大驗證在大規模生產過程中的必要性,包括技術內容、應達到的目標。
中藥片劑;生產工藝;中試;放大驗證
1.1 從科研成果到中藥的產業化生產是質的變化數量變化是實驗室研究轉化至工業規模化生產中最直觀,也是最首要的變化,在實驗室中可以輕易地成倍增長能量流和物料流,而在工業生產過程中這些環節必須依靠專門的設備和操作單元。由此可見,從實驗操作到工業生產,不僅僅是量的變化,更是質的變化。制備中成藥需要通過不同的操作過程走完各個流程,這點類似于化工產品生產過程,總之,中藥工程的主要內容就是對中成藥的理論、設計、裝備和計算進行研究[1]。
1.2 中試放大驗證減少中藥產品產業化的實施風險實驗室中,物流量可能只有幾十克或者幾百克,而轉化到工業規模生產之后,物流量會放大至幾十公斤或者幾百公斤,這種超大倍數的放大會導致工業生產中新增實驗室中未能出現的問題。有研究表明,實施風向的變化會隨著放大倍數的增加而不斷增大。高放大倍數工程分為幾步,例如,將5000倍分為50X100倍兩部分,其中,在50倍的中試工作時,應當做好現場觀察和數據收集,并及時總結經驗,將規律運用至100倍的放大,通過這種方法,能夠對每輪的放大效應進行有效縮小。第一輪即便做錯,經濟損失也較小,有利于總結問題和總結經驗。
1.3 評價放大效應放大后會有很多放大前未能出現的規律、問題和現象相繼顯現,例如在實驗室進行熱反應時,可以通過加熱保溫反應瓶,來避免散熱量過大,但是工業生產中,取走反應熱的方法只能依靠冷卻水。我們應當客觀科學的評價中試及生產過程中的放大效應,并總結規律,采取措施,避免中藥生產中由于倍數放大過大而引發的風險[2]。
2.1 單元過程中試裝備的選型、設計、制造與安裝單元過程中最為關鍵的環節就是中試設備的選型,由于中藥生產不同于其他工業生產,具備一定的特點和個性,因此,只有部分化工單元設備類型符合中藥制藥生產要求。舉例而言,中藥大多具備吸濕性,因此無論蒸發設備,還是造粒設備和干燥設備,都必須充分考慮這一特點。此外,單元過程中中試裝備的設計、制造和安裝也應當突出中試特點,驗證過程中也會對管路和設備進行改動,因此,設計思路應該靈活、利于改動。
2.2 單元過程中試方案的實施無論是什么方案或計劃在實施過程中都會出現與原計劃不相符的情況,面對新的問題,需要認真的分析與思考,并作出實施的調整,同時,嚴格的遵守操作流程,做好相應的記錄,按照要求采集數據,對數據進行分析,同時建立數學模型[3]。
組成中藥生產工藝的流程應該由多個單元過程模塊組成,產品生產工藝過程中的中試放大,如果能夠較好地完成前面單元,那么生產流程的中試也相對有效。簡單實用是中試流程的最大特點,在連接中試單元時只需要采用最節省簡單的方法,對安裝美觀和流水生產線均無要求,這也是因為中試過程中很多新興問題都需要隨時改動。建設流程中最重要的是聯系前后工序,考察單元過程間的關系。當所有單元過程中中試測試均已成熟之后,應當以單元間聯系為重點,來制定完善的系統中試計劃,再對不用單元組合成整體的可行性進行驗證[4]。
通過中試放大試驗表明了放大效應影響相對較小,且能夠有效解決。在中試放大驗證時,應當對必要的工程參數和工藝進行收集,同時采取可靠性分析,總結經驗,為工程規模化生產的裝備設計提供充分依據,并制定規范的大生產工藝流程。
中試驗證平臺能夠有效連接科研和工程,一旦相關人員接受實驗-中試放大-規模生產這種產業化模式,成果成本、轉化效率以及投資風險都將大大改善。值得注意的是,中試試驗投入使用后,應將已有的模塊簡單的組合在一起,由于在使用后需要按需進行改動,所以不必重視美觀程度,以簡單實用為主。
[1]劉世君,楊春,嚴麗等.丹參中脂溶性成分提取工藝的研究[J].廣州化工,2015,(18)∶101-102.
[2]郝木強,李彥英,劉春杰等.重組低出血抗凝蛋白在畢赤酵母中的中試發酵工藝研究及其純化與鑒定[J].生物技術通訊,2013,(3)∶314-319.
[3]曹崗,季金玉,叢曉東等.正交試驗優選玄參蒸制中試工藝的研究[J].中成藥,2012,34(11)∶2186-2189.
[4]杜瑩,方蕾.中藥湯劑/中成藥聯合熊去氧膽酸治療原發性膽汁性肝硬化療效的Meta分析[J].臨床肝膽病雜志,2015,(1)∶68-73.
全敏(1987-),女,本科,廣西梧州制藥(集團)股份有限公司,職位:工藝員,職稱:助理工程師。