浅析中药有效成分现代提取技术研究进展的论文[五篇范例]

第一篇：浅析中药有效成分现代提取技术研究进展的论文

中药有效成分是其发挥治疗功效的物质基础，成分及作用机理相对清晰是中药走向国际化的瓶颈。因此，筛选以及优化中药有效成分的提取工艺十分重要。本文对近5 年的中药有效成分提取方法及特点作一全面概述。超临界流体萃取法

程艳芹等应用水蒸气蒸馏法和超临界CO2萃取法提取复方苦黄方中的挥发性成分，采用GC-MS法分析比较两种提取方法得出，SFE-CO2萃取法对复方苦黄方中蛇床子素、人参醇及苍术醇等有效成分的提取具有更高的选择性。朱德艳等采用正交试验法对CO2超临界提取葛渣中葛根素的工艺进行了考察，实验结果表明，在最佳工艺条件下，应用CO2超临界方法得到葛根素的萃取率为82.5%。此方法具有分离效果好、萃取率较高并且无污染等优点，但是成本较高的问题仍有待解决。超声波提取法

尤静等分别采用超声法和酶法结合半仿生法提取野菊花中的有效成分总黄酮，应用分光光度法测定总黄酮含量得出较高的提取率。张芝维等应用超声辅助技术提取出蕨菜多糖的提取率为1.72%，该方法与其他提取方法相比有提取成本低，工艺简单，易于操作等优点。微波萃取法

徐春明等采用微波辅助乙醇-硫酸铵双水相体系提取苦荞麦粉中的黄酮类化合物，以响应面法优化后的条件提取得到的黄酮类化合物占苦荞麦粉的1.38%。徐澜等应用单因素试验和正交试验对微波辅助萃取穿山龙中薯蓣皂苷元的工艺进行了优化，以料液比1w25 为最佳条件得到0.766%的有效成分薯蓣皂苷元，此法具有时间短，取率高，稳定性好的特点。半仿生提取法

半仿生提取法是模仿人体胃肠道转运吸收环境对有效成分进行分离的一种新型提取方法。赖红芳等应用半仿生法提取鸡骨草中有效成分总三萜酸，经UV 测定总三萜酸含量达0.123%，高于传统水提法，并且绿色无污染。此方法常与其他提取方法结合使用以达到提高有效成分利用率。薛璇玑等分别采用酶解法、半仿生法及半仿生酶法对拐枣七中总生物碱进行提取，结果发现，半仿生酶法提取的总生物碱含量最高，具有高效环保的特点。蓝峻峰等以超声波法辅助半仿生法提取地桃花多糖的提取率为12.86%，加样回收率高达95.3%，两种方法相结合提取多糖具有提取率高，提取成本低等优势。酶提取法

刘炳福等采用正交试验优化当归有效成分的酶解提取工艺，应用HPLC 法测定有效成分阿魏酸、多糖的含量，结果显示，酶解法对当归有效成分的提取较传统水提法提取率高，药材成本消耗低。周晔等采用响应面分析法优化金樱子多糖的酶提取工艺，在最优条件下金樱子多糖的提取率为14.49%，并且与理论萃取率接近。郑钧予等采用复合酶酶解提取黑木耳多糖的提取率为4.353%。此工艺耗能低，效率高，是多糖类的有效提取方法。破碎提取法

该方法大多利用闪式提取器使中药材在溶剂中破碎而得到有效成分。王玥等采用正交试验法优化提取黄芩中黄芩苷的闪式提取工艺，结果发现，应用闪式提取器提取黄芩苷与传统提取工艺相比具有提取率高，操作便捷，节能经济等优势。杨炳川等应用闪式提取法提取马尾松松针中有效成分总黄酮，与乙醇回流法等相比，该法提取时间短，溶剂消耗少，并且环保。大孔树脂吸附法

郭小藤等用大孔树脂分离得到40% 乙醇洗脱部位，该有效部位对人肝癌细胞BEL-7402 的增值有一定的抑制作用。王键等采用大孔树脂分离纯化桔梗中总皂苷得到较高含量。该方法具有分离效果好，操作简单，成本低及稳定性好的特性。超微粉碎法

任桂林等对低温超微粉碎地龙工艺进行了考察，结果发现用低温粉碎过的地龙其有效成分无变化，并且不易聚集。黄芩经气流超微粉碎技术粉碎后，提取出的黄芩有效成分具有溶出速度大、生物利用度高等特点。因此该方法主要应用于名贵药材的微粉化。动态逆流提取法

该分离方法具有高产率、有效成分含量高的优势。张雄志采用动态逆流技术提取龙牡壮骨颗粒中有效成分黄芪甲苷，提高了水的利用率，降低了实际药材消耗量，使有效成分的转移率高达87% 以上。罗喜荣等采用罐组式动态逆流法提取有效成分当归油的得率为3.43%，与传统提取工艺相比，该法提取的有效成分含量更多，提取率更高，并且提取溶剂消耗少，工艺操作简单可应用于工业化大生产。膜提取分离法

颜继忠等应用膜分离技术结合树脂法富集纯化桑叶中有效成分，得到收率较高的1-脱氧野尻霉素。张涛等分别采用膜分离技术和水提醇沉法纯化双黄连口服液并测定其有效成分含量，与水提醇沉法相比，膜分离法处理得到的有效成分黄芩等质量稳定性更好。分子印迹技术

该方法具有预定、识别和实用的特性。刘庆山等分别采用沉淀聚集法和表面分子印迹法制备分子印迹聚合物，通过比较得出表面分子印迹法制备的人参皂苷Rg1 分子印迹聚合物的吸附性更高，选择性更好。衣丽娜等利用分子印迹技术定向分离有效成分胡黄连苷Ⅱ，得到的有效成分具有很好的靶向吸附性，此方法与传统工艺相比操作简单，无污染，有机溶剂的消耗较少。分子蒸馏法

史晋辉等采用刮膜式分子蒸馏法分离深海鱼油中的脂肪酸成分，得到质量好、收率高的脂肪酸，并且产物无杂质、安全环保。吴永平等采用超临界CO2萃取技术和分子蒸馏法联用提取分离泽泻中的有效成分，得到良好的效果。由于此方法提取的有效成分较纯，并且高效无污染，因此主要应用于挥发油、甾醇类成分的提取。高速逆流色谱提取技术

李忠琴等利用高速逆流色谱技术从100 mg诃子醇中分离得到没食子酸8.6 mg，本方法可一次得到纯度高达96.4%的没食子酸，并且简单高效，操作时间短。李文娟等采用高速逆流色谱法从黄芩中分离得到高纯度的汉黄芩素，此方法分离效率高，应用范围广，重现性好，将有很好的应用前景。本文对近年来13 种常用的提取工艺进行了阐述，每种提取方法都有各自的优劣之处，与浸渍法、蒸煮法等传统提取方法相比，现代提取方法具有提取率高、有效成分损失少、节能环保等优势，但是有些提取方法还不完善，不适于大工业生产。

第二篇：微波萃取技术及其在中药有效成分提取中的应用

微波萃取技术及其在中药有效成分提取中的应用

来源：中国论文下载中心 [ 08-05-22 15:35:00 ] 编辑：studa20

作者：王志祥，李红娟，万水昌，李菊，乐龙

【摘要】微波萃取技术是一种新型高效分离技术，也是中药现代化的关键技术之一。文章简要介绍了微波萃取技术的基本原理、特点及其在中药有效成分提取中的应用。在此基础上，提出了今后微波萃取技术的主要研究方向。

【关键词】微波萃取；中药有效成分；研究方向

微波萃取技术是利用微波的热效应对样品及其有机溶剂进行加热，从而将目标组分从样品基体中分离出来的一种新型高效分离技术。与传统萃取技术相比，微波萃取技术具有许多独特的优点，被誉为“绿色萃取技术”，并已成为实现中药现代化的主要关键技术之一。本文简要介绍了微波萃取技术的基本原理、特点及其在中药有效成分提取中的应用。在此基础上，提出了今后微波萃取技术的主要研究方向。

微波萃取技术的基本原理

微波萃取主要是利用微波强烈的热效应，但微波加热方式不同于传统的加热方式。在传统的加热方式中，容器壁大多由热的不良导体制成，热由器壁传导至溶液内部需要一定的时间；此外，液体表面气化而引起的对流传热将形成自内而外的温度梯度，因而仅一小部分液体与外界温度相当。而微波加热是一个内部加热过程，它不同于普通的外加热方式将热量由外向内传递，而是同时直接作用于内部和外部的介质分子，使整个物料被同时加热，即为“体加热”过程，从而可克服传统的传导式加热方式所存在的温度上升较慢的缺陷。微波萃取离不开合适的溶剂，因此微波萃取可作为溶剂提取的辅助措施。溶剂提取法是根据中草药中各种成分在溶剂中的溶解性能差异，选用对有效成分溶解度大，而对无效成分溶解度小的溶剂，将有效成分从药材组织内提取出来。采用微波协助提取，可以使溶剂提取过程更为有效。

当被提取物和溶剂共处于快速振动的微波电磁场中时，目标组分的分子在高频电磁波的作用下，以每秒数十亿次的高速振动产生热能，使分子本身获得巨大的能量而得以挣脱周围环境的束缚。当环境存在一定的浓度差时，即可在非常短的时间内实现分子自内向外的迁移，这就是微波可在短时间内达到提取目的的原因。微波萃取的机理可从以下3个方面来分析：①微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质到达物料内部的微管束和腺胞系统的过程。由于吸收了微波能，细胞内部的温度将迅速上升，从而使细胞内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的能力，结果细胞破裂，其内的有效成分自由流出，并在较低的温度下溶解于萃取介质中。通过进一步的过滤和分离，即可获得所需的萃取物。②微波所产生的电磁场可加速被萃取组分的分子由固体内部向固液界面扩散的速率。例如，以水作溶剂时，在微波场的作用下，水分子由高速转动状态转变为激发态，这是一种高能量的不稳定状态。此时水分子或者汽化以加强萃取组分的驱动力，或者释放出自身多余的能量回到基态，所释放出的能量将传递给其他物质的分子，以加速其热运动，从而缩短萃取组分的分子由固体内部扩散至固液界面的时间，结果使萃取速率提高数倍，并能降低萃取温度，最大限度地保证萃取物的质量。③由于微波的频率与分子转动的频率相关连，因此微波能是一种由离子迁移和偶极子转动而引起分子运动的非离子化辐射能，当它作用于分子时，可促进分子的转动运动，若分子具有一定的极性，即可在微波场的作用下产生瞬时极化，并以24.5亿次/s的速度作极性变换运动，从而产生键的振动、撕裂和粒子间的摩擦和碰撞，并迅速生成大量的热能，促使细胞破裂，使细胞液溢出并扩散至溶剂中。在微波萃取中，吸收微波能力的差异可使基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使被萃取物质从基体或体系中分离，进入到具有较小介电常数、微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。综上所述，微波能是一种能量形式，它在传输过程中可对许多由极性分子组成的物质产生作用，并使其中的极性分子产生瞬时极化，并迅速生成大量的热能，导致细胞破裂，其中的细胞液溢出并扩散至溶剂中。从原理上说，传统的溶剂提取法如浸渍法、渗漉法、回流提取法、连续回流提取法等均可加入微波进行辅助提取，从而成为高效的提取方法。

微波萃取的特点

微波具有波动性、高频性、热特性和非热特性四大特点，这决定了微波萃取具有以下特点。

2.1 试剂用量少、节能、污染小。

2.2 加热均匀，且热效率较高。传统热萃取是以热传导、热辐射等方式自外向内传递热量，而微波萃取是一种“体加热”过程，即内外同时加热，因而加热均匀，热效率较高。微波萃取时没有高温热源，因而可消除温度梯度，且加热速度快，物料的受热时间短，因而有利于热敏性物质的萃取。

2.3 微波萃取不存在热惯性，因而过程易于控制。

2.4 微波萃取无需干燥等预处理，简化了工艺，减少了投资。

2.5 微波萃取的处理批量较大，萃取效率高、省时。与传统的溶剂提取法相比，可节省50％～90％的时间。

2.6 微波萃取的选择性较好。由于微波可对萃取物质中的不同组分进行选择性加热，因而可使目标组分与基体直接分离开来，从而可提高萃取效率和产品纯度。

2.7 微波萃取的结果不受物质含水量的影响，回收率较高。基于以上特点，微波萃取常被誉为“绿色提取工艺”。

当然，微波萃取也存在一定的局限性。例如，微波萃取仅适用于热稳定性物质的提取，对于热敏性物质，微波加热可能使其变性或失活。又如，微波萃取要求药材具有良好的吸水性，否则细胞难以吸收足够的微波能而将自身击破，产物也就难以释放出来。再如，微波萃取过程中细胞因受热而破裂，一些不希望得到的组分也会溶解于溶剂中，从而使微波萃取的选择性显著降低。微波萃取技术在中药有效成分提取中的应用

3.1 黄酮类物质的提取

黄酮类成分具有降压、降血脂和抑制血小板聚集等功能，在大部分中药中均存在。黄酮类化合物的传统提取方法主要有水煎煮法、浸提法或索氏提取法，但费时费力且收率较低。微波萃取在黄酮类物质的提取上具有良好的效果，在提取过程中具有反应高效性和强选择性等特点。刘忠英等［1］采用常压回流微波提取法提取刺五加叶中的总黄酮，结果表明提取率可达48.2 mg/g，远高于索氏提取法的34.7 mg/g，而提取时间却由索氏提取法的8h缩短至14 min。刘志勇等［2］采用微波提取法萃取荆芥中的总黄酮，结果表明提取时间可由常规法的2 h缩短至20 min，且提取液中的总黄酮含量可由常规法的0.71％提高至1.11％。周谨等［3］以水为溶剂来提取银杏黄酮，考察了微波功率、微波作用时间、溶剂用量及水浴浸提时间等因素对黄酮提取率的影响，结果表明微波水提法的黄酮平均提取率为60.5%，比常规法高出40％，而提取时间为1 h，比常规法缩短了50%。

3.2 生物碱的提取

生物碱是生物体内一类含氮有机物的总称，多数生物碱具有较复杂的含氮杂环结构和特殊而显著的生理作用，是中草药中的重要成分之一。刘覃等［4］利用微波萃取技术从龙葵中提取总生物碱，结果表明提取时间可由回流提取法的6 h缩短至8 min，产率则由8.40μg/g增加至10.77 μg/g。范志刚等［5］利用微波萃取技术从麻黄中提取麻黄碱，结果表明提取率可由常规煎煮法的0.183％提高至0.485％。查圣华等［6］利用微波萃取技术从千层塔中提取石杉碱甲和石杉碱乙，结果表明提取时间可由传统回流提取法的2 h缩短至90 s，而石杉碱甲和石杉碱乙的回收率分别达到94.3%和93.6%，比传统回流提取法高出10％以上。

3.3 苷类物质的提取微波对某些化合物具有一定的降解作用，且在短时间内可使药材中的酶灭活，因而用于提取苷类等成分时具有更突出的优点。郭振库等［7］研究了黄芩中的黄芩苷微波提取工艺，并与超声提取法进行了对比，结果表明微波提取法具有提取时间短、工艺稳定等特点，提取率可达13.12%。黎海彬［8］对微波辅助水提取罗汉果皂苷的工艺进行了研究，结果表明该工艺的罗汉果皂苷平均提取率可达70.5％，比常规水提法高出45％，且提取时间可缩短50%。龚盛昭等［9］利用微波萃取技术提取黄芪皂苷，结果表明提取时间可由直接加热法的3 h缩短至8 min，而皂苷产率则由1.65％增加至2.42％。

3.4 萜类和挥发油的提取萜类化合物是一类具有广泛生物活性的天然药物有效成分，植物中的挥发油大多富含单萜和倍半萜类化合物。挥发油的沸点较低，传统提取工艺具有提取温度高、提取时间长、易破坏有效成分的缺陷，致提取收率低。而微波提取可瞬间产生高温，具有提取时间短、提取效率高等优点。成玉怀等［10］利用微波萃取技术提取红景天叶中的挥发油，结果表明提取时间可由传统提取法的5 h缩短至20 min，而挥发油含量则由0.15％提高至0.40％。鲁建江等［11］利用微波萃取技术从佩兰中提取挥发油，结果表明提取时间可由传统提取法的5 h缩短至20 min，而挥发油的含量则由1.830%提高至2.106%。陈宏伟等［12］利用微波萃取技术从荆芥叶中提取挥发油，结果表明提取时间可由传统法的5 h缩短至20 min，而挥发油含量则由0.89%提高至1.10%。朱晓薇等［13］利用微波萃取技术从丹参中提取丹参酮IIA，结果表明提取率为1.815 mg/g，与传统提取法的1.808 mg/g相当，但提取时间则由传统提取法的7.6 h缩短至30 min。Hao J Y等［14］利用微波萃取技术从黄花蒿中提取青蒿素，结果表明提取率可达92.1%，提取时间可由索氏提取法的几个小时缩短至12 min。

3.5 多糖类物质的提取

中药多糖是一类具有显著生物活性的生物大分子物质，许多多糖具有抗肿瘤、增强免疫力、抗衰老和抗病毒等作用，因而受到国内外研究者的重视。与常规提取法相比，微波萃取法在选择性与提取时间上都表现出无可比拟的优越性。王莉等［15］对黄芪多糖的微波萃取工艺进行了研究，结果表明提取时间仅为常规法的1/12，提取的多糖含量为6.55%。王莉等［16］还利用微波萃取技术从天花粉中提取天花粉多糖，结果表明提取时间仅为常规法的1/12，而多糖收率则由常规法的0.840 9％提高至18.301 2％。刘红等［17］利用微波萃取技术提取山楂多糖，结果表明提取率可由传统提取法的10.05％提高至16.07％，而提取时间则由3 h缩短至20 min。付志红等［18］利用微波萃取技术提取车前子多糖，并与水提法和超声提取法进行了对比，结果表明提取时间分别为65 s、1 h和30 min，而提取率则分别为1.867％，1.243％，1.764％，可见微波萃取法的提取时间最短，提取率最高。

3.6 其他物质的提取目前，微波萃取技术还用于中药中的其他物质如色素、蒽醌类、有机酸等物质的提取。黎彧等［19］利用微波萃取技术从紫荆花中提取色素，结果表明提取时间可由溶剂浸提法的24 h缩短至30 s，而提取率则从90.2％提高至92.1％。王巧娥等［20］利用微波萃取技术提取甘草中的甘草酸，并与超声提取法、室温冷浸提取法和索氏提取法进行了对比，结果表明微波萃取54 min与室温冷浸44.3h、索氏提取4h的甘草酸得率相当。郝守祝等［21］以正交试验筛选出的较佳微波萃取方案为实验组，与常规煎煮法及95％乙醇回流提取法进行对比，结果表明微波萃取法对大黄游离蒽醌的提取效率要明显优于常规煎煮法，而与95％乙醇回流提取法的相同，但提取时间由回流提取法的2 h缩短为20 min。

今后的主要研究方向

微波萃取技术是提取中药有效成分的有效手段，已成为实现中药现代化的关键技术之一。从中药现代化的角度，今后的研究方向主要应集中于以下两点。

4.1 加强微波萃取的基础理论研究虽然许多研究者对微波萃取植物组织中的天然产物的机理进行了大量的研究，但由于基体物质和被萃取物质的复杂性，在萃取机理方面仍有许多工作要做。今后应特别注重微波作用下的传质机理研究，并建立描述微波萃取过程的热力学和动力学模型，这对微波萃取设备的开发和过程的优化设计是至关重要的。此外，迄今为止，有关微波萃取技术用于提高中药有效成分的含量或收率以及缩短提取时间方面的报道很多，但有关微波对中药有效成分的药理作用和药物疗效影响的研究则少有报道，这方面尚有许多工作要做。

4.2 微波萃取过程的工程化研究有关微波萃取技术提取中药有效成分的报道很多，但大多数微波萃取过程还停留于实验室小样品的提取及分析，所用设备较为简陋，许多甚至还在使用家用微波炉，因而不能提供工业化生产所需的基础数据。今后应加强微波萃取过程的放大研究及其配套设备的开发，以推动微波萃取过程的工程化。

可以预见，随着研究的不断深入，微波萃取技术一定能为中药现代化作出更大的贡献。【参考文献】

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第三篇：植物性香料提取技术的研究进展

植物性香料提取技术的研究进展香料是一种能被嗅感嗅出气味和被味感品出香味的物质，是用以调制香精的原料。植物性天然香料也称植物性精油(essential oil)，是由植物的花、叶、茎、根和果实，或者树木的叶、木质、树皮和树根中提取的易挥发芳香组分的混合物。

近年来，美国、El本、韩国等发达国家对天然香料提取技术研究已经相当成熟，对应用研究也很活跃；而目前我国还大多集中在对天然香料提取方面的研究，并且缺乏对深加工技术与高附加值产品方案的研究。因此，全面了解植物性天然香料的提取技术，对我国香料香精行业的发展具有深远的现实意义。发展历史

香料的发展历史悠久，从黄帝神农氏时代人们采集树皮、草根作为医药用品来驱疫避秽开始，现已有5000多年的历史。起初人们把这些有香味的物质作为敬神拜福，清净身心之用，也用于祭祀和丧葬方面，后逐渐用于饮食、装饰和美容。大约在8～l0世纪，人们已经知道用蒸馏法分离香料。1370年第一种用乙醇提取的香水一匈牙利水(Eaudela Reimed Hongafie)出现了，开始只是从迷迭香中蒸馏制得，其后才逐渐从薰衣草等植物中制得。自1420年，在蒸馏中采用蛇形

冷凝器后，精油发展迅速，法国格拉斯(Grasse)因生产花油和香水，而成为世界著名的天然香料(特别是香花)的生产基地。此后各地逐步采用蒸馏提取精油，同时从柑桔树的花、果实及叶中提取精油，这样就从香料植物固体转变成液体，提取了植物中的精油，这是划时代的进展。l8世纪后，由于有机化学的发展，人们在对天然香料的提取、成份分析等方面都取得了很大进步。随着天然香料应用范围不断扩大，香料工业急剧发展，天然香料提取技术也得到不断改进ll J。提取技术

2．1 榨磨法

该方法主要用于提取柑桔类果实精油，如柠檬油、甜橙油、香柠檬油、红橘油等。基本原理是采用冷磨或机械冷榨的方法将含芳香油较多的果皮中的芳香油分压榨出来，并喷水使油和水混合流出，再经高速离心机将精油分离出来。此法生产过程在常温下进行，确保了芳香油中萜烯类化合物不发生化学反应，从而使精油质量提高、香气逼真。该法传统上主要采用整果压榨法和果皮海绵吸收法，近代生产方法采用整果冷磨法和果皮压榨法 J。榨磨过程主要包括循环喷淋水、过滤与沉降、离心分离、榨磨后果皮处理几个工艺过程。

2．2 蒸馏技术

2．2．1 水蒸气蒸馏

水蒸气蒸馏是使水蒸气连续地流过容器中样品混合物来进行蒸馏的方法。该法避免了精油长时间在高温下发生破坏分解、水解或聚合，使精油的质量和提取率都得到了一定程度的提高。水蒸气蒸馏法生产精油主要有水上蒸馏、水中蒸馏、直接蒸汽蒸馏(水气蒸馏)三种方式。李玉媛 等分别采用水上蒸馏和水中蒸馏法多次提取云南拟单性木兰鲜叶精油，取精油

平均得率进行比较，研究表明，水上蒸馏较好，不仅精油得率高，香成分也较水中蒸馏法保留的好。罗曼 等采用隔层蒸馏代替水蒸气蒸馏法提取山苍籽油，不仅能够提高精油的提取率，并且所获香料油为无色透明，而靠蒸汽直接蒸馏的香料油茶褐色，即使经精馏，其精油仍呈深黄色。周荣琪 对果皮、枝叶、花等各类芳香植物的提取进行了实验，研究表明，蒸馏方式、加热方式、蒸汽速度、操作压力、操作温度等因素对出油率均有影响。Boutekedjiret等 采用蒸馏的方法对迷迭香精油进行提取，研究表明在各种蒸馏方式中以水蒸气蒸馏操作最为简单，不但可降低香料成分馏出温度，而且可防止分解或变质，薄荷油、桉叶油、迷迭香油等均可采用此法提取。该法设备简单，操作方便，但采用此法处理得到的香精只含有挥发成分，而味觉成分未被提取出，因此在植物类香精油的提取中使用较多。但蒸馏技术存在着操作温度较高、时间较长、低沸点和水溶性组分缺失较大的缺点。

2．2．2 水扩散法

水扩散法提取芳香精油这一新型的提取技术产生于2O世纪9O年代中期，与常规蒸馏相比，其进汽方式截然不同，水蒸气是在低压下自上而下的通过植物层，水扩散表示其中的一个过程(即渗透过程，指提取油从植物油腺中向外扩散的过程)，在重力作用下，水蒸气将油带入冷凝器，蒸汽由上往下作快速补充。水扩散装置具有易搬运、操作简单、节约蒸气、劳动强度低、精油产量高、质量好等优点。

目前国内外对此技术的研究及其应用报道甚少，周荣琪[ 曾用公丁香对这项技术与水蒸馏做了对比实验，得到一些有参考价值的数据，对比结果表明，水扩散技术不仅具有得油率高、蒸馏时间短、能耗低、设备简单等优点，而且油质也较好。这是因为水扩散强化了蒸馏中的扩散作用，抑制了蒸馏中的不利因素水解和热解作用。

2．3 溶剂浸提法

溶剂浸提法是用水、酒精、石油醚以及其他有机溶剂对芳香原料(包括含精油的植物各部分、树脂树胶以及动物的泌香物质等)作选择性的萃取，排除那些不重要的成分，有选择地提取香味物质。

溶剂萃取法的优点是操作简单，且可通过选择不同的萃取溶剂而有选择地提取致香成分。如在苹果香精的萃取中，异戊烷对低级醇类的回收率就高于其它萃取溶剂 ]。但从萃取液中有效地除去溶剂且尽量降低致香成分的损失是溶剂萃取法面临的重要问题。蒸馏一萃取装置(SDE法)使萃取溶剂的用量大幅度减少，较好地解决了在去除溶剂的过程中失去致香成分的问题。朱旗等¨叫用SDE法提取的茶叶香精油中的香气总量、数量及回收率均优于普通溶剂萃取法，特别是醇类和酯类，香气成分尤为突出。与其他提取方法相比，浸提法不仅生产周期长，而且溶剂用量大，设备较复杂，密封程度要求较高，溶剂损耗也增加了产品的成本，因此浸提生产多用于较贵的品种(如茉莉、藏红花等)。

2．4 超临界CO：萃取

超临界CO：萃取技术与一般传统分离方法相比较，具有其独特的优点。CO：临界温度3

1．4℃，临界压力7．28MPa。这样的性质使得超临界CO：萃取特别适用于天然植物中脂溶性挥发油、浸膏、树脂和热敏性产品的萃取。由于其近常温的操作温度，可几乎保留全部天然香气本香成分物质，故产品香气天然感好、香气纯正、色泽浅、无溶剂残留，产品质量高。

另外提取过程简单，故分离过程中损失少，收率高，该法在天然植物有效成分的提取中具有越来越广泛的应用前景。

符史良等⋯用超临界cO：萃取香草兰香料，研究了压力、温度、时间等因素对香料萃取率的影响，确定了从香草兰豆荚萃取香料的最佳工艺条件，并用高效液相色谱(HPLC)测定香料中香兰素的含量。

Luiz等¨ 以SCF—CO，为溶剂，在23～50℃、8．5～12MPa的条件下对柠檬香草精油的超临界萃取进行了研究，综合考虑萃取率、萃取速率和产品的质量，找到了最佳的操作条件：P= 12MPa，t=40oC。所提取的产品充分保留了柠檬香草中的活性成分和其特有的香味。周江等 以超临界c0：为溶剂，采用SFE对香草兰中香兰素的提取进行了研究，得到的最佳萃取条件为55oC，39MPa，产品的提取率可达97．2％，所提取的香兰素充分保留了香草兰的营养成分和活性成分，并具有香草兰独特的香气。Reis—Vasco等¨ 采用一萃两分的工艺流程，对薄荷精油的超临界CO：萃取进行了研究，其选用的最佳工艺条件为：萃取P=10MPa、t=50~C；一级分离P =8MPa，温度t =一16℃，除去其中的腊质成分；二级分离P：=1．8MPa，温度t：=0~C，所得到的精油品质纯正，香气浓郁。研究者还尝试将超临界技术与其他分离技术相耦合。如Chang等‘1 在提取分离绿茶精油时，将SFE技术与吸附分离技术相耦合，收到了提高分离效率之功效。

2．5 超声波萃取

超声提取的机制包括机械机制、热学机制及空化机制_1。超声萃取的空化作用是：存在于萃取液中的微气泡(空化核)在声场作用下振动，当声压达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，在气泡闭合时产生激波，在波面处造成很大压强梯度，因而产生局部高温高压，温度可达5000K以上，压力可达上千个大气压，将植物细胞壁打破，香料得以浸出，从而提高萃取率。所以选择合理的声学参数，使萃取液达到最大空化状态，才能获得良好的萃取效果。杨海燕等 在自制的超声萃取试验装置上进行了超声萃取宽叶缬草中香料的试验研究。正交

试验显示，影响萃取吸光度值的主次因素为：萃取温度、萃取浓度、萃取时间。较优水平为萃取浓度10g／50mL、温度为45℃、时间2h。进行超声和不加超声对比试验表明，加超声比不加超声提高吸光度值12％～40％。文献_1 报道了一种

新型超声反应器，并将其应用于天然香料的提取T业中。此技术主要是利用超声波破碎细胞(空化作用)和强化传质(机械作用)，在天然植物的浸取过程中，粉碎植物细胞，释放出其内容物，以达到从中提取有效成分的目的，并起到提高传质速率、缩短浸取时间、提高有效成分得率的作用。

2．6 微波辐射诱导萃取技术

微波辐照诱导萃取法基本原理是促使香料植物组织的维管束和腺胞系统的细胞破裂，活性物质沿破裂的细胞自由流出，被萃取剂捕获并溶解其中的一个过程¨。微波萃取的方法一般分为常压法、高压法、连续流动法。与传统提取方法相比，新方法的特点是快速、节能、节省溶剂、污染小而且有利于萃取热不稳定的物质，可以避免长时间高温引起的物质的分解，特别适合于热敏性组分或从天然物质中提取有效成分 J。：另外，微波萃取的传热与传质方

向一致，因而加热均匀，萃取效率高。国外已有很多学者利用微波萃取香料，加拿大环境署Pare于1994年申请了美国专利，他们对薄荷、洋葱中的挥发油进行了提取。将剪碎的薄荷叶放入盛有正己烷的玻璃烧杯中，经微波短时间处理后，薄荷油释放到正己烷中，与传统的乙醇浸提相比，微波处理得到的薄荷油几乎不含叶绿素和薄荷酮。20s的微波诱导提取与2h的水蒸汽蒸馏、6h的索氏提取相当，且提取产物的质量优于传统方法。

1991年Jean等 在对熏衣草油进行微波提取时就获得了比水扩散技术多2．5％的乙酸芳樟酯和9．1％的芳樟醇。该方法与常规蒸馏法和萃取法相比，所得产品品质好、色泽浅、质地醇，而且微波辐射诱导萃取具有高效率、高选择性、不会破坏天然热敏性物质等优点。

另有Chen等 以正己烷：乙醇提取迷迭香及薄荷叶中的挥发油为研究体系，系统研究了微波场中的温度分布，考察了物料量、微波功率、照射时间等对微波提取的影响，并研究了微波提取挥发油的动力学过程。微波萃取法具有虽然具有良好的再现性，但此技术应用于天然香料的提取，鉴于基体物质和萃取体系的复杂性，其萃取机理还需进一步研究。

2．7 吸附法

吸附生产天然香料基本上有两种形式，即非挥发性溶剂吸收法和固体吸附剂吸收法。与其他方法相比，吸收法加工过程温度低、芳香成分不易破坏，产品香气最佳。鲜花或食品所挥发的香气或香气成分宜采用吸收法进行捕集。但其存在手工操作多，生产周期长，生产效率低等问题。非挥发性溶剂吸收法根据吸收时的温度不同可分为温浸法和冷吸收法两种。温浸法所用非挥发性溶剂为精制的动物油脂、橄榄油、麻油等。冷吸收法所用非挥发性溶剂为精制的猪油和牛油。在冷吸收法摘除的残花中，仍含有一些芳香成分，可用挥发性溶剂浸提法提取制取浸膏。固体吸附剂吸收法是利用吸附香气成分的吸附剂提取低沸点的香气成分，其特点在于能富集、提取沸点低的香气成分，且不会破坏香气的组分和性质。但高沸点的组分较少，因此精油收率一般较低。多孑L吸附树脂对极性较小的有机分子的有强吸附作用，因而主要用于头香制备。

2．8 微胶囊双水相萃取技术

双水相萃取分离技术是近年来溶剂萃取技术与其他技术相结合产生的一种新的分离技术。双水相能有效分离细胞匀浆中的极微小碎片，提取醛、酮、醇等弱极性至无极性香味成分，提取过程不需加热和相变，分相时间短，能耗低。但目前只限于生物物质、中草药有效成分的分离方面。

刘品华_2 提出的微胶囊双水相法，把微胶囊技术和双水相萃取技术相结合，用于提取植物精油、能避免提取过程中的高温、氧化、聚合等情况发生，有效地保护了精油的天然组分，通过调整精油和盐的用量改变分配比，可控制囊化萃取物中精油的各种成分比，以达到有目的、最有效的、最佳分配比的囊化萃取。此技术应用前景较好。

2．9 酶提取技术

梅长松等 用纤维素酶(CE)法提取松针中的天然香料，确定了酶法提取松针叶中有效成分的最佳工艺条件。与普通的水提取法相比，酶法具有提取条件温和，提取率高等优点，提取率可以提高40％以上。存在的问题与展望

近年来，随着气相色谱、高效液相色谱、质谱、核磁共振谱、红外分光光度法和紫外分光光度法在有机分子结构分析中的广泛应用，人们加快了对天然香料的提取和食品成分的研究进展，发现了一批很有价值的新型香料化合物，香料工业也取得了很大进步。在对天然香料提取的研究过程中，超临界萃取技术、超声波技术、微波技术等在香料工业中的应用也越来越广泛，这些新技术的应用，给古老的香料工业注入了新的生机和活力。但是由于发展不成熟，虽然这些新技术都具有可行性，各具特点，但也还存在着许多问题，例如超声波萃取技术中对合理的声学参数选择的研究、微波提取天然香料的萃取机理的研究等都有待有待进一步开展。同时，在选择提取方法时，注意对我们现阶段掌握的各项提取技术进

行综合的利用，将会是香料工业未来发展的一个突破，也是未来香料提取技术的一个发展研究方向，如超临界CO 萃取与分离技术中的分子蒸馏联用技术，超临界CO 萃取与吸附分离技术相耦合等都能有效提高提取效率，将新的提取方法结合新的分析技术，也将有助于香料提取工业的发展。另外，对新的提取技术要加强推广应用，例如应用超(亚)临界CO：萃取法提取精油的研究已取得初步成果，但仍局限于食品工业方面，今后应加强在提取领域的应用开发；微胶囊双水相萃取技术目前也只限于生物物质、中草药有效成分的分离方面，但其在提取植物精油方面具有良好的应用前景，应加强开发应用。

第四篇：现代中药鉴定技术

现代中药鉴定技术

国家实施

水利行业职业技能鉴定指导职业技能鉴定的主要内容包括：职业知识、操作技能和职业道德三个方面，现代中药鉴定技术。这些内容是依据国家职业(技能)标准、职业技能鉴定规范(即考试大纲)和相应教材来确定的，并通过编制试卷来进行鉴定考核。

职业技能鉴定分为知识要求考试和操作技能考核两部分。内容是依据国家职业(技能)标准、职业技能鉴定规范(即考试大纲)和相应教材来确定的，并通过编制试卷来进行鉴定考核。

知识要求考试一般采用笔试，技能要求考核一般采用现场操作加工典型工件、生产作业项目、模拟操作等方式进行。计分一般采用百分制，两部分成绩都在60分以上为合格，80分以上为良好，95分以上为优秀。

不同级别鉴定的人员，其申报条件不尽相同，考生要根据鉴定公告的要求，确定申报的级别。一般来讲，不同等级的申报条件为：参加初级鉴定的人员必须是学徒期满的在职职工或职业学校的毕业生;参加中级鉴定的人员必须是取得初级技能证书并连续工作5年以上、或是经劳动行政部门审定的以中级技能为培养目标的技工学校以及其他学校毕业生;参加高级鉴定人员必须是取得中级技能证书5年以上、连续从事本职业(工种)生产作业可少于10年、或是经过正规的高级技工培训并取得了结业证书的人员;参加技师鉴定的人员必须是取得高级技能证书，具有丰富的生产实践经验和操作技能特长、能解决本工种关键操作技术和生产工艺难题，具有传授技艺能力和培养中级技能人员能力的人员;参加高级技师鉴定的人员必须是任技师3年以上，具有高超精湛技艺和综合操作技能，能解决本工种专业高难度生产工艺问题，在技术改造、技术革新以及排除事故隐患等方面有显著成绩，而且具有培养高级工和组织带领技师进行技术革新和技术攻关能力的人员。

.申请职

职业技能鉴定考试

业技能鉴定的人员，可向当地职业技能鉴定所(站)提出申请，填写职业技能鉴定 申请表，自我鉴定《现代中药鉴定技术》。报名时应出示本人身份证、培训毕(结)业证书、《技术等级证书》或工作单位劳资部门出具的工作年限证明等。申报技师、高级身份技师任职资格的人员，还须出具本人的技术成果和工作业绩证明，并提交本人的技术总结和论文资料等。职业技能鉴定分为知识要求考试和操作技能考核两部分。知识要求考试一般采用笔试，技能要求考核一般采用现场操作加工典型工件、生产作业项目、模拟操作等方式进行。计分一般采用百分制，两部分成绩都在60分以上为合格，80分以上为良好，95分以上为优秀。

【扩展阅读篇】

1.∶评论的话2.∶含有说明、解释或评论的话;作说明或讲解用的话偶尔有对正文的讲解和带解释性的注,但无评语3对某人的看法与对这人的感觉详细解释评论的话。清 唐鉴 《廪贡生王府君墓志铭》：“昔年官京师，阅 倭艮峯 日记，见其上方评语，有曰‘子 涵 子 洁 ’者，问之，则其 河南 同志 王检心、王涤心 也。”《二十年目睹之怪现状》第一回：“就将这本册子的记载，改做了小说体裁，剖作若干回，加了些评语。” 赵树理 《三里湾·决心》：“ 玉生 一时想不出适当的评语来，只笼统地说：‘我觉着你各方面都很好!’” 编辑本段评语范文X同学是个文静懂事的女孩，踏实、稳重、有礼貌，时刻起着模范带头作用，给同学们作出表率。上课时用心听讲的神情，让人感到你的专注、认真。你的作业干净整洁、字迹又漂亮，令老师感到非常满意。你思维灵活，接受能力较强，勤于思考，大胆质疑。你的学习成绩一直都很好，在班里是一个的好女生。愿你永远健康、漂亮、快乐、上进，在知识的海洋里遨游，做一个强者、胜利者!你的聪明加上勤奋好学会令你成功，老师深深地祝福你。

第五篇：现代生物制药技术的研究进展

燕京理工学院

Yanching Institute of Technology（2016）届化工与制药专业现代制药技术论文 题目：现代生物制药技术的研究进展

学院： XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 专业：

XXXXX

学号： XXXXXXX

姓名：

Dream

指导教师：林贝

教研室主任（负责人）：林贝 2015 年 6 月 4 日

现代生物制药技术的研究进展 Dream 化工与材料工程学院化药1204班学号XXXXXXX 指导教室林贝 摘要

本文简述了近年来基因工程在生物制药技术的发展和应用。其中主要从基因操作中大分子的分离、PCR技术、基因芯片、外源基因的表达这4个方面叙述基因工程相关技术的应用和发展,以及基因工程药物的产业化现状与发展趋势。关键词：生物技术基因工程基因操作技术生物制药 1 基本概念 1.1 生物技术

广义的生物技术是指人类对生物资源(包括动物、植物、微生物)的利用、改造的相关技术。其发展经历了三个不同的阶段——以酿造为代表的传统生物技术，以微生物发酵为代表的近代生物技术，以基因工程、细胞工程、酶工程和蛋白质工程为代表的现代生物技术。

现代生物技术可以理解为是直接操纵有机体细胞和基因的一种全新技术是二十世纪70年代开始异军突起的高技术领域，在医疗、制药、农业、轻工食品及环保业发展迅速。[1]以上的生物技术成果集中应用于医药工业。1.2 现代生物技术两大核心工程 1.2.1 工程 概念：基因工程是分子遗传学和工程技术结合的产物。是现代生物技术的核心它能按人类需要把遗传物质DNA分子从生物体中分离出来，进行剪切、组合、拼装合成新的DNA分子。再将新的DNA分子植入某种生物细胞中，使遗传信息在新的宿主细胞或个体中得到表达，以达到定向改造或重建新物种的目的。1.2.2 细胞工程 概念：利用细胞融合技术把含有不同遗传物质的细胞合成杂种细胞。并使之分裂生长成为杂种生物。它包括体细胞融合、核移植、细胞器摄取和染色体片段的重组等。 1.3 现代生物制药

主要指基因重组的蛋白质分子类药物的制造过程，即利用基因工程、抗体工程或细胞工程技术生产的源自生物体内的天然物质，用于体内诊断、治疗或预防药物的生产过程(也可称基因工程制药)。2 基因操作技术

基因大分子的分离主要指质粒(plasmid DNA)和基因组DNA的分离。质粒分离的常用方法有碱变性抽提法、煮沸法、去污剂裂解法、质粒DNA释放法、酸酚法等。质粒在基因工程中最常用来做成各种克隆载体(cloning vector)或表达载体(expression vector)。质粒载体还可用于RNA干扰(RNA inter-ference)的研究[1](由于这一技术的研究和应用,美国科学家Andrew Z.Fire博士和Craig C.Mello博士获得了2006的诺贝尔生理学或医学奖)。基因组DNA的分离通常采用酚-氯仿法、基因文库(gene library)、Southern杂交以及PCR扩增技术等。其中基因文库是指含有某种生物基因组不同基因片段的一群DNA重组体克隆,包括cDNA文库(com-plementaryDNA library, cDNA library)和基因组DNA文库(genomic library)。最近又有研究者利用名为chum-RNA的小分子RNA建立非PCR扩增的单细胞cDNA文库[2]。2.1 聚合酶链式反应

聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)是一种在体外模拟天然DNA复制过程的核酸扩增技术。该法由Mullis等人于1985年发明,并于1993年获得了诺贝尔化学奖。PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；②模板DNA与引物的退火（复性）：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；③引物的延伸：DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基互补配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链，重复循环变性--退火--延伸三过程就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。PCR技术可分为定性PCR和定量PCR。2.2 定性PCR技术

定性PCR技术包括:反转录PCR(reverse transcription PCR, RT-PCR),是从非常少量的mRNA样品构建大容量cDNA文库的方法,还发展出实时RT-PCR用于定量实验[3];多重PCR(multiplex PCR),是指在同一PCR反应体系中加入多对不同的引物,以扩增同一模板的不同区域;反向PCR(inverse PCR),该法可以对一个已知DNA片段两侧的未知序列进行扩增和研究;锚定PCR(an-chored PCR),现称为cDNA末端快速扩增技术(rap-id amplification of cDNA ends,RACE)[4]。2.3 荧光标记分子

定量PCR技术以实时PCR(real time PCR)为代表,其基本原理是在PCR反应体系中引入荧光标记分子,对每一反应时刻的荧光信号积累进行实时监测,计算出PCR产物量,或通过标准曲线法得出初始模板量。2.4 基因芯片

基因芯片(gene chip ormicroarray),是生物芯片的一种,其基本技术包括:核酸方阵的构建、样品的制备、杂交和杂交图谱的检测及读出。根据用途不同可分为表达谱芯片(expression profile chip)、测序芯片和诊断芯片。其中表达谱芯片的应用最为广泛,可用于基因功能分析、疾病发生机制的探讨及药物研究和筛选[5]。(1)确定药靶基因:通过比较正常细胞与异常细胞表达谱之间的差异,从而确定药靶基因。(2)监测药物治疗前后的基因表达变化:该监测可有3方面的作用。一是用于研究药物作用机制,通过监测基因表达的变化,可研究药物作用途径和对细胞信号转导的影响,从而了解该药物的作用机制;二是用于研究药物毒理,从表达谱的改变和异常表达,便可分析药物毒理;三是用于药物筛选,利用用药前后表达谱的改变,通过分析病理、生理、生化原理,能高效地筛选出新的药物或先导化合物。N A 芯片技术在药物基因组学的应用, 一方面可加速药物基因组学的发展;另一方面: D N A 芯片利用药物基因组学的研究成果, 根据基因型将人群划分为各种类型。D N A芯片可自动快速地检测哪些可影响药物效应的基因(为药物代谢酶、药物作用靶标等)例如设计一种淋巴白血病药物基因组芯片, 包括所有可能影响病人化疗反应的基因, 借助于这种芯片, 根据病人的基因型分类, 医生为每一个病人选择合适的治疗药物和剂量。2.5 外源基因

导入宿主细胞的外源基因,通过基因表达得到相应的蛋白质产物。根据宿主细胞的不同可分为原核细胞表达系统和真核细胞表达系统。在外源基因表达时,通常把一个报告蛋白的基因与一个目的蛋白的基因融合在一起,形成融合蛋白,用于目的蛋白的检测与纯化。常用的报告蛋白有β-半乳糖苷酶(β-gal-actosidase)、谷胱甘肽S-转移酶(glutathione s-transfer-ase,GST)、绿色荧光蛋白(green fluorescence protein,GFP)以及硫还蛋白(thioredoxin, Trx)等。其中值得一提的是GFP,2008年8月有3位科学家因此获得诺贝尔化学奖:日本科学家Osamu Shimomura、美国科学家Martin Chalfie、美籍华人科学家钱永健。除了直接标记目的蛋白用于检测与纯化外,还可利用某些GFP具有荧光共振能量转移(fluorescence resonanceenergy transfer,FRET)的现象,用于蛋白质折叠[6]、蛋白质-蛋白质相互作用[7]、信号转导通路等[8]方面的研究。3 现代生物制药的现状

国际上,生物制药业主要集中在美国日本和欧洲,其中美国作为生物制药的发源地,无论是在经费投入、产品开发和研制,还是在产品生产和市场卜都居于国际领先地位,其它开发的产品和市场销售额占全球的90%以上。目前, 美国共有生物制药公司约1400家,具中形成规模生产的有Alzlgen、Seherir一g一Plougll、EliIJ1l一yMcrk、Gelexlteell等20多家公司。日本在生物技术的开发仅次美国, 目前共有生物制药公司约600家,其中麒麟啤洒、中外制药、味之素等著名厂商不仅在日本习内处与生物制药各方面的领先地位,而不断加强世界市场的开拓,进入欧洲和亚洲市场。欧洲在生物技术的开发上稍落后于日本但近两年来欧洲在生物技术的投入和新公司成众的数量上急速增长,目前欧洲的生物制药公司约有300家但还处在发展的开始阶段。

3.1 我国生物制药的现状

至2004年我国有现代生物制药企业114家，其中疫苗生产企业28家，可以生产27种基因工程药物和26种病毒的41种疫苗。按现价统计规定，生物生化制品生产企业全国409家，总产值220亿元，销售收入196亿元。“十五”前四年，平均每年大于20%的速度增长用于该领域的投资不断加大于固定资产平均增长32.5%。我国现已成为世界疫苗最大生产国年产量超过了10亿个计量单位。儿科常见病疫苗年产量达5亿人民币除满足自用外还向世界卫生组织(WHO)提供疫苗产品用于其他国家。3.2 我国生物制药存在的问题及应采取的措施

我国生物制药存在一系列问题开发水平低缺少创新产品生物制药产业下游技术薄弱重复生产严重、资源浪费过大产业化规模小、市场竞争无序。可采取的措施以仿制促进创新最终以创新实现产业飞跃，多渠道建立融资网络改革科研体制建立新的产学研一体化的机制，加强国际交流与合作积极应对国际竞争加强宏观调控强化和规范财税优惠政策。4 基因工程在生物制药中的发展趋势

目前基因工程药物的研发趋势是:(1)发展表达载体:目前最主要的用于生产的表达载体是哺乳动物细胞和大肠杆菌。大肠杆菌属于原核表达系统,没有糖基化功能,只能用于表达功能蛋白不需要糖基化的重组药物,如胰岛素等,且目的蛋白大量表达之后易形成包涵体,不易复性。而功能蛋白需要糖基化的则主要在哺乳动物细胞中表达。也有用真核化的原核表达载体[9]。目前还有“人源化”酵母表达体系和植物表达体系正在发展。(2)对现有的重组药进行基因工程改造和修饰:通过基因工程的改造和修饰使蛋白药物在临床应用上更安全更有疗效,如G-CSF和EPO等突变体药物研究与开发。目前,由于天然基因工程药物品种的研究已经相当普遍,因此采取对现有的重组药进行基因工程改造和修饰的策略,既可以避免侵犯知识产权,又可以为新药研究开辟出新途径。(3)改变给药途径:在继续改进注射用溶液和注射用无菌粉末的稳定性之外,还发展出化学修饰型、控释微球型和脉冲式给药系统。而在鼻腔、口服、直肠、口腔、肺部给药方面也已取得重大进展。5 生物制药研究新进展

5.1 计算机辅助药物设计技术发展

计算机技术的发展和向药物化学学科的渗透，促进了药物设计的发展。20世纪90年代计算机辅助药物设计取得突破性进展，现已成为药物研究和开发的重要方法和工具。

计算机辅助药物设计利用了计算机快速、全方位的逻辑推理功能、图形显示控制功能，并将量子化学、分子力学、药物化学、生物化学和信息科学结合起来，研究受体生物分子与药物结合部位的结构与性质、药物与受体复合物的构型和立体化学特征、药物与受体结合的模式和选择性、特异性、、药物分子的活性基团和药效构象关系等，从药物机理出发，改进现有生物活性物质的结构，快速发现并优化先导化合物，使其尽早进入临床前研究，减少传统的新药研究的盲目性，缩短新药研制的时间。

计算机辅助药物设计有两类方法，一类是基于机理的药物设计（MBDD），另一类是基于结构的药物设计（SBDD），基于机理的药物设计要针对药物作用机理，从靶点出发，考虑药物与受体的作用过程，并要模拟药物在体内的吸收、转运、代谢等动态过程，比基于结构的药物设计更合理，但该法还不成熟。目前的计算机辅助药物设计主要还是基于结构的药物设计，今后的计算机辅助药物设计的目标是向基于机理的药物设计方向发展。相信随着生命科学和计算机科学的发展，考虑药物不同作用机理和全部作用过程的计算机辅助药物设计技术将逐步建立并不断完善。

5.2 组合化学与高通量筛选技术发展

组合化学是近20年发展起来的一种合成大量化合物的新方法，它是建立在高效平行的合成之上，在同一个反应器内使用相同条件同时制备出多种化合物，建立各类化合物库的策略。组合化学通常采用操作、分离简便的固相化学合成。液相化学合成技术也在快速发展和完善中。

在药物研究过程中，通过化合物活性筛选而获得具有药物活性的先导化合物是新药研究的基础。随着分子水平的药物筛选模型的建立，筛选方法和技术都发生了根本性的变化，出现了高通量筛选的新技术，大大加快了先导化合物的寻找和发现，并促进了高通量有机合成。近年来，组合化学与高通量筛选结合，使组合化学的化合物库种类、数量不断扩大，筛选的先导化合物数量和种类也在不断地增多，使新药的种类和数量也在不断地增加。组合化学实现的自动化合成仅20世纪90年代后得到的各类化合物总和已超过了人类有史以来所发现化合物的总和，故有人把组合化学与高通量筛选结合技术称为“新药发现的高速公路”，据文献记载，1992年～1998年的几年，经过组合化学化合物库与高通量筛选，确定的候选药物已有46个，并已进入人体测试阶段。[10]显然，组合化学与高质量筛选的结合技术，大大地加快了新药研制的步伐。虽然如此，组合化学建立的大型化合物库，为筛选也带来了困难，因此，利用组合化学设计，构建具有结构多样性的小型而便于筛选的组合化合物库，结合化学信息学和高通量筛选，将是组合化学与高通量筛选结合的一项重要课题。5.3 药物手性合成技术发展

化学合成技术在新药发现过程中发挥着十分重要的作用。近年来由于有机化学学科新理论、新反应、新技术不断发现，使得合成反应具有化学选择性成为现实，并促进了药物合成技术的快速发展，其中手性合成技术使新药研制的领域不断扩大。

手性是自然界的本质属性。在生物体手性环境，如酶、受体、离子通道、蛋白质、载体中，分子之间手性匹配是分子识别的基础，受体与配体的专一作用，酶与底物的高度、区域、位点和立体催化专一性，抗原与抗体的免疫识别都与手性有关，同时药物的生物应答常受到手性影响，包括药物在体内的吸收、转运、分配、位点活性的作用以及代谢和消除。所以，手性药物的开发是当前医药界重点研究的热点之一，并取得了令人注目的成就。目前已上市的药物中手性药物约占1/3，如2000年全球手性药物销售额达1233亿美元。手性药物的制备技术主要有拆分法、化学合成法和生物合成等三大类，发展较快的是后二类。化学合成法是在不对称催化剂存在下，利用化学反应的动力学和热力学不对称性，进行单一对映体合成。在已上市的手性药物中，其手性中间体均可通过现有的重（双）键不对称还原技术，特别是不对称氢化和不对称转移氢化来合成。至今为止在不对称催化合成中，昂贵的手性配体和贵金属的使用，以及手性催化剂的催化效率仍是制约其在手性技术上应用的关键。因而，手性催化剂的设计和合成，以及催化剂的回收循环使用是当今不对称催化合成研究的方向。

生物合成法则利用催化剂, 酶-催化反应的高度、底物、区域、位点和立体选择性来合成手性药物。生物合成法具有选择性高、产率高、反应条件温和等特点，随着科学技术的发展，生物合成法将成为手性制备的高效手段。5.4 药物生物技术发展[11] 生物技术药物是指利用DNA重组技术或单克隆抗体技术或其它生物技术研制的蛋白质、抗体或核酸类药物，它是目前生物技术研究最为活跃的领域，给生命科学的研究和生物制药工业带来了革命性变化。参考文献

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