中药新药制备工艺研究的技术要求及问题分析

1、中药新药制备工艺研究的技术要求及问题分析制备工艺的研究是中药新药研究的一个重要环节，是药效毒理研究、临床研究的基础。笔者结合近几年新药审评工作的实践，就中药新药制备工艺研究的技术要求谈谈自己的认识，供同行参考。按照研究工作的实际步骤，可将工艺研究的内容分为以下六部分： 一、处方的分析 对处方的分析即对处方所涉及的中医药理论的理解和对方剂中药物进行方药分析。在实际工作中，对一个已经立项准备进行研制的新药，一般首先看到处方。可以从5方面对处方进行分析：以中医药理论作指导了解本处方的君臣佐使、功能主治；了解本处方药味的传统用法；了解本处方药味的性味归经。有毒无毒；确认处方中药味炮制与否、炮制的目的与

2、方法；检索现代研究文献，了解各药味所含化学成分及其理化性质，了解方中各药味的药理作用，特别是与本处方功能主治相关的药理作用。对一类、二类新药，应能确定化学成分与药效的关系，对三、四类新药一般是复方而言，应尽可能地掌握化学成分与药效之间的关系。 以上所作工作的目的在于使后面工艺路线的设计有的放矢，避免盲目性。在审评中笔者见到有些实验者在对于处方不完全了解的情况下匆忙设计工艺路线、优选工艺条件，往往使得工艺先天不足，存在难以弥补的缺陷。二、剂型的选择1、 剂型是药物使用的必备形式。在进行提取工艺、制剂成型工艺研究之前，首先要选择和确定剂型。选择剂型时要考虑以下因素：临床需要。例如治疗急症

3、、重症的，注射剂当属优选剂型。药物性质。例如一、二类新药，有效成分或有效部位已经明确时，应根据它们的物理、化学性质设计最佳剂型。用药对象。例如儿科用药应尽可能选择易于服用的剂型。处方剂量。处方剂量小时剂型选择难度小，处方剂量大时应选择载药量大的剂型。例如某三类新药，胶囊剂，每粒内容物重05g，1次6粒，1日3次。属剂型选择不当。其他因素。药物的味道、服用方便与否等等都应在选择剂型时予以考虑。 2、 在剂型选择方面常见以下问题：新药研制者往往忽视剂型选择。在“工艺研究”资料中没有剂型选择内容或是一笔带过。新剂型少。这反映出中药制剂整体水平滞后，中药新药的研制者勇于尝试研究、使用新剂型的

4、也不多。在新药中仍然存在工艺粗糙、剂型落后的问题。中药制剂较之化学药品比较突出的问题是服用量大。这个问题在中药新药中也普遍存在。其根本原因是粗提物多。在我国即将加入WTO的今天，使中药国际化，优化中药剂型和工艺，使“有效的粗提物”变为“有效的精提物”已经成了我们必须重视并且在今后的新药研制中予以解决的问题。 三、提取工艺的研究中药新药的研究大多数是以中药材为起始原料。为了达到疗效高、剂量小的要求，除少数情况直接使用药材粉末外，一般药材都需要经过提取。 1、 药材的鉴定与前处理 投料前的药材必须经过鉴定。鉴定的目的是辨明真假、优劣。现在中药材市场情况复杂，从药材公司购进的药材多数产地不明。中药注

5、射剂的原料必须固定产地。一般口服、外用制剂的原料也提倡产地进货，特别是生产单位产地进货尤其必要。从药材公司购入的中药材，应当请有中药鉴定专业知识的人员进行初步鉴定，鉴定依据是中国药典、部颁等药材标准。没有条件的或者对多来源的药材，仅凭形态、气味难以分辨的，应当送当地药检所鉴定。药材标准中有含量测定的应对药材进行相关成分的含量测定。在工艺研究过程中我们发现某一指标成分在提取物中的含量很低，如果没有测定药材的含量，就难以判断是由于工艺条件设置不合理造成的，或是药材本身含量低造成的。投料前的药材应经过前处理。即对药材进行净制、切制、炮炙、粉碎。对哪些药材进行什么样的前处理，应根据方剂对药性的要求、药

6、材质地、特性和不同提取方法的需要来决定。需炮制的药材应明确炮制目的、炮制方法及其依据。炮制方法与中国药典、省级中药材炮制规范不同的，应提供炮制方法的实验研究资料。特别需要注意的是，中药炮制伴随中医药的应用已有千年以上的历史，中国幅原辽阔，各个地区的炮制方选、用药习惯大不相同，有些炮制方法、炮制所用辅料已经不适应现代化工业生产的要求，这样的炙法一般应避免采用。例如某新药，有一味药是用人乳汁炙的，就属此例。2 、提取工艺路线的设计与选择1） 提取工艺路线设计的原则是使中药新药的生产工艺具有科学性、先进性及生产的可行性。2） 提取工艺路线设计的基础是对处方进行分析，即了

7、解方剂的功能、主治；通过查阅文献分析每种药材所含的有效成分与药理作用。3） 工艺路线设计的方法是对于处方中药味有效成分或有效部位基本清楚的，如一类、二类新药，可以根据其理化性质及提取原理，基本确定工艺路线或设计不同的工艺路线，根据提取物中有效成分含量的多少来选择确定。对复杂问题应全面考虑，设计多条路线，通过预试验加以选择。加复方中有些药味基础研究（化学成分、理化性质、药理作用）几乎是空白；有些药味虽然所含化学成分有文献报道，但药理作用不甚明确；有的药味在处方中为佐使药起到引药归经、调和诸药的作用，该药的作用与化学成分尚找不到相关性；有的处方是祖传的验方，方中药味是一般中医极少用的，化

8、学成分更不清楚。面对这些复杂情况，很难确定一种工艺路线，这时往往根据具体情况，设计多条路线，经过预试验加以比较。较常见的方法是将不同工艺路线得到的提取物通过药效学试验进行比较，即用动物实验筛选工艺。提取工艺路线的选择没有一种固定的方法，换言之方法不限。研究者可以通过各种方法、手段来证明所选定的提取工艺最大限度地富集了有效成分、最大限度地发挥了方剂的疗效。例：某一溶血栓的新药，在工艺路线研究中，设计了不同的工艺路线，用体外溶栓实验进行优选。可见生物活性检测法也可以用于工艺路线的优选。 3、 工艺路线设计中应予注意的问题1 ）对四类新药进行工艺路线设计时切忌不作考察盲目地照搬照

9、套原剂型的老工艺。如果原剂型是地标升部颁的品种，原工艺大多没有经过实验优选，依据不足。应当对新剂型的工艺进行研究、优选。如果原剂型是中国药典品种，也应当对工艺进行考察。有些研制者认为，中国药典收载的药肯定是有效的，既然有效为什么还要研究工艺呢。此种想法有片面性。作为一个药品，在确保疗效的同时还要求它起效快、毒副作用小、质量稳定、服用方便、价廉易得。一个老药，虽然有效，但可能存在着某一方面的缺点。研制四类新药的目的应当是改掉其缺点，保持甚至增强疗效。所以，1999年5月颁布的新药审批办法规件二“分类与申报资料的说明与注释”第11条明确指出：“改变剂型的药品，除按规定报送资料外，还应提供原剂型的工

10、艺、质量标准资料及新剂型与原剂型在制备工艺、剂型、质量标准、稳定性和临床对比试验的研究资料，说明新剂型药品的优、缺点”。2） 对传统工艺，要继承，但不能盲目地继承，应加以研究、探求机理，做到知其然共知其所以然。3 ）应当重视对提取溶媒的选择。选择溶媒应当考虑利于有效成分溶出、不影响药物疗效、化学成分清楚、质量稳定、安全、价廉易得等，而水和乙醇基本满足这些条件。但是有些中药新药研制的基础是验方，在过去的应用历史中有了比较成型的工艺，应用了一些传统的溶媒。这种情况要慎重对待。如某新药配剂，方中蚂蚁用44度白酒冷夏40d。对这样一个工艺我们会提出为什么用白酒而不用乙醇？依据什么确

11、定用44度白酒，有否作过不同度数白酒的对比？酿造原料、酿造方法不同则白酒的成分、质量不同，所以本品所用白酒应固定酿造原料、酿造方法，制订质量标准。4） 在需要两种以上溶媒提取时应注意先后顺序。 5 ）应充分考虑大生产的可行性。6） 对热不稳定性成分应注意减少受热时间。例如某复方含丹参，考虑到丹参的水溶性成分丹参素类是有效成分，但是非水溶性成分丹参酮类也与疗效相关。这两部分都要保留，既要水煮又要醇提。研制者设计了先水煮，后醇提。这会带来两个问题，一是在大生产中水提后，药渣已吸水，药渣之间还有残余的水溶液，再加醇很难控制醇浓度。再者，丹参酮类对热不稳定，在水煎煮时已有

12、大部分被破坏，使得醇提得率极低。修改工艺：先醇提再水提，将原工艺的提取液混合浓缩政为将第一次醇提取液单独浓缩，大大缩短了丹参酮类成分的受热时间，结果显著提高了丹参酮类的提取转移率。7） 不能将提取工艺路线的选择与提取条件的选择同时进行，应当先初步确定工艺路线，再进行具体工艺条件的筛选，否则往往使考察结果无法评价。4、 提取工艺技术条件的研究 提取工艺路线初步确定后，应充分考虑可能影响提取效果的因素，进行科学、合理的试验设计，采用准确、简便、具有代表性、可量化的综合性评价指标与方法，优选合理的提取工艺条件。 1） 在影响因素比较少时，可采用单因素、多水平的对比研究。

13、例如提取莪术挥发油。莪术是植物的干燥根茎，形态是卵圆形、长圆形或纺锤形的，直径154cm。对于这样一个药材，采用水蒸气蒸馏法提油，影响提油量的因素主要是药材粉碎程度和提取时间。对这2个因素，我们可以采取固定一个，考察另一个的单因素考察方法。也可以设计一个2因素、3水平的正交试验加以考察。2 )在大多数情况下，影响因素不是单一的，对多因素、多水平同时进行考察，一般最常用的是正交试验方法。 5 、正交试验常见问题1）正交试验方法不清楚、指标成分含量含义不明确，实验结果无从评价。2） 样本量太小，实验误差大，造成实验结果与常理不符。 3)）正交试验中因素、水平设计不当，

14、造成实验结果没有意义。为了避免此种情况的发生，我们提倡先作预实验。例如水提取正交试验，提取次数、时间、加水量均设2水平，结果提取2次明显优于1次。但3次如何，不得而知。所以选择2水平设计时应慎重，一般多为3水平。但是即使是3水平的设计，如果3水平不当，也有可能正交试验结果是A，B，C3因素对提取效果均免显著性影响，即3水平间均无显著性差异，P值均大于0.05。4）对异常的数据不作重复实验，不加以分析，将错就错，听之住之。5） 正交试验考察指标选择不当或评分方法不当。考察指标应尽可能多地包含有效部位。如大黄1味单提，考察指标选择总蒽醌和结合蒽醌比选择单一成分大黄酸或大黄素更合理。在2个

15、或2个以上考察指标时，正确的评分方法才能得出正确的结论。6 ）不够重视对实验结果的分析。一是直观分析，二是方差分析。在2个以上考察指标时，综合直观分析、方差分析结果，往往很难确定一个工艺条件，常常会在2，3个工艺条件上难以取舍，这时应作验证实验，最终确定工艺条件，并且应当注意验证实验的样本量不宜太小。 四、分离、纯化、浓缩与干燥工艺研究1 、分离与纯化工艺研究1） 常用的分离方法有沉降分离法、滤过分离法、离心分离法。常用的纯化方法有水提醇沉法、醇提水沉法。其他的纯化方法有酸碱法、盐析法、透析法、吸附法、离子交换法、结晶法等。2 ）分离纯化方法的选择应根据

16、新药类别、剂型、给药途径、处方量及提取液性质来决定。如丹皮酚有结晶性，可以通过结晶法达到纯化目的；二类药需要富集有效部位，所以吸附法常被应用；注射剂对药液中的不溶性微粒有严格限制，所以常用超滤方法；黄芩苷的提取应用了酸碱法；在复方提取液纯化中常常应用水醇法和醇水法。3） 无论采用哪种方法，都应当说明该方法应用的合理性，提供纯化物含量指标，必要时应通过实验确定纯化工艺的具体条件。如水提醇沉法应优选醇沉浓度；醇水法应优选加水量；酸碱法应优选pH值。 4 ）对于新建立的方法，还应进行方法的可行性、安全性研究，提供相应的研究资料。如大孔吸附树脂，特别是新型号的大孔吸附树脂或是混合型

17、的大孔吸附树脂。2、 浓缩与干燥工艺研究1） 常用的浓缩方法有减压蒸发、薄膜蒸发；常用的干燥方法有减压干燥、沸腾干燥、喷雾干燥、冷冻干燥。2） 浓缩、干燥方法应根据药物性质来选择。3） 浓缩、干燥方法的具体工艺参数应经实验优选确定。例如常用的喷雾干燥法，其主要影响因素有4个：提取液的密度、雾滴大小、进风温度和出风温度。4） 浓缩、干燥方法及条件的优选，应在有相应生产设备的制药企业中进行。 五、 制剂成型工艺研究 制剂成型工艺是将药物半成品与辅料进行加工处理，制成剂型，形成最终产品的过程。辅料品种与用量应经实验优选确定。应当明确选择的目的、试验方法、结果、结论。应注意处方量与最终制成量之间的关系。根据中药用药量大的特点，提倡应用先进的成型方法和设备，尽可能减少辅料用量，以期减少服用剂量。 六、中试研究 中试研究是对实验室工艺合理性研究的验证与完善，是保证工艺具有大生产可行性的必经环