完善提取设备 加强安全防护——专家指出微波技术基础研究须加强
一种新事物出现后，总会有一个成长过程，这个过程也是其不断完善成熟的过程，微波技术也不例外。虽然该技术目前已经在中药生产研究领域的一定范围内得到应用，但是很多关键技术还有待进一步加强研究。本篇报道集纳了众多专家的研究成果，对微波炮制、微波提取、完善设备以及安全防护方面的现状进行了阐述，并且对微波技术的发展提出了客观中肯的评价意见。关注不足是为了弥补其不足。希望本报道能给微波技术的推广者和应用者带来收获，以促进微波技术更健康地发展。
——编者按
日前，在甘肃省天水市召开的“第二届(国际)微波真空干燥灭菌、微波提取技术推广会”上，中国微波能专业委员会、成都中医药大学、武汉医药设计院等单位的专业技术人员，就微波技术在制药工业中的应用前景及相关进展进行了交流。专家们指出，微波技术现已渗透到药品生产中的干燥、杀虫、灭菌、提取等诸多环节，它在促进中药现代化中将大有可为。但是，目前，微波技术在中药生产中的应用还处于起步阶段，其相关设备的研发及其与配套设备的整合，以及微波对生产环境、人的影响与防护等方面，还有许多关键性技术问题需要解决。
■微波炮制研究进展喜人
药材需经过炮制才能入药是中医用药的一大特点，炮制加工大多需要加热处理，但由于传统加热方法的火候不易控制等原因，往往对产品质量造成一定的影响。成都中医药大学近年来开展了中药微波炮制工艺的研究并取得一定的进展。
据来自该大学的付超美教授介绍，微波炮制是使药材在微波能的作用下，因分子极化作用高速振荡急剧摩擦而产生“热效应”，使药材温度上升、水分蒸发而成为干燥的饮片。他们通过研究证实，微波技术用于中药炮制有利于提高产品质量，克服传统炮制方法因浸泡时间过长，使有效成分流失，及有效成分不易溶出等弊端，有助于促进中药炮制的现代化。例如，四川道地药材附子有剧毒，通过炮制应达到解毒、增效、改变药性等目的，其炮制一直是一个难点。目前，附子的炮制品种有盐附子、白附片、炮附子、黑顺片等。其中，炮附子是附子最早的炮制品种。但有关的炮制工艺濒于失传，产品几乎绝迹。研究表明，微波技术可使药物质地变疏松，细胞破裂，有效成分溶出率增大，同时也破坏了毒性成分。且炮制程度越深，毒性成分含量越低，而极性较强的水解和分解产物等得到了保存。据了解，成都中医药大学的研究人员运用微波技术已研制出质量好、毒性低、疗效高的微波炮附子。
■微波提取优势突出
据有关专家介绍，目前，国内中药提取技术及装备相对较落后，普遍采用的提取工艺有煎煮提取、循环回流提取、渗漉提取、逆流罐组提取等。这些工艺大都是在封闭单元中完成浸出，随着浸出过程的进行，浸出液浓度加大，物料浓度减少，浸出的速度减慢，并逐步达到平衡状态，这种情况下存在提取率低、药材浪费大、提取时间长、出液系数大、后续处理困难、能耗较大、成本高、操作复杂、劳动条件差等缺点。
目前，中药提取技术的改进和创新成为热点，近年涌现出来一系列中药提取新技术，包括超声波提取、超临界流体萃取、逆流提取、动态提取等。微波提取技术是其中较受业界关注的一种。
微波提取的基本原理是微波能与中药材相互作用产生热效应和化学效应，即通过高频电磁波穿透提取介质，药材细胞组织吸收微波能后温度迅速上升，细胞膨胀破裂，促使细胞外溶剂进入细胞内，使有效成分溶解并释放。在提取过程中，既有物理因素又有化学因素。微波提取技术适宜于单品种的生产，药材需粉碎为2~10毫米的颗粒，提取时间一般为1.5～2小时，微波提取罐需有保温设施。
中国微波能专业委员会的张锡年主任告诉记者，微波提取技术是目前国内外正在大力研究开发的新的提取技术。微波提取与传统的热提取比较，具有溶剂量少、纯度高、温度低、速度快、无污染、节能等诸多优点，所以当前微波提取技术已经成为中药生产现代化改造的主要技术。
■提取设备尚须进一步完善
张锡年主任还告诉记者，目前，对于中药材的微波提取尚处于起始阶段。由于不同的中药材对微波的吸收反应不一，在将该技术推广到规模生产前，尚有很多研究工作要做。在设备方面，微波提取设备与传统的热提取罐相似，主要是把热源改为微波源。为了适应各种形态的物料及满足各种工艺参数的要求，该类设备在结构上要符合大功率微波输出的要求，因此需要解决许多关键性技术。这已成为当前微波技术中有待解决的迫切问题。他指出，根据以往的经验和教训，必须把微波设备与其他制药设备有机结合，才能使微波应用技术在我国的中药现代化中发挥更大的作用。
据江西汇仁集团的专业人士介绍说，目前，微波提取设备主要分为管道式微波提取设备和罐式提取设备。其中，应用较多的是罐式提取设备，它主要由罐体、微波作用腔搅拌器、加料口、微波出料口组成。该类设备的优点是纯度高、质量好，可有效保护物料中的有效成分，选择性强，可对物料不同组分进行选择性加热，加热效率高，速度快，安全，节能；缺点是装机功率较大，设备制造难度高，提取生产时只能分批次作业，加料、进液、出液、出渣等时间较长，不适应工业化生产。据了解，2005年，该集团的研发人员将基于连续浸出原理的动态逆流提取技术与微波提取技术相结合研发出连续逆流式微波提取技术。该技术有助于提高提取效率，减少出液系数，降低后续工序生产成本。目前，他们在板蓝根、白芍、黄芩苷的试提取中，采用连续逆流式微波提取技术，获得了较为满意的效果。
来自武汉医药设计院的刘海华强调，目前国产微波提取罐多为固定微波频率，而不同物料对不同频率微波的吸收有较大差异，因此，应考虑配置频率选择器。另外，微波提取罐底排渣方式采用管道替代常规的排渣门较为有利。
■重视安全防护研究
在工业化生产中使用微波设备，可能产生的微波泄漏对生产环境、工作人员产生的危害是备受关注的一个焦点。对此，与会专家强调，企业必须十分重视微波设备对生产环境的影响，制定、并认真执行安全操作规程；设备生产厂家也应对生产工艺有一定的了解。
有关专家指出，为了防止微波对生产环境造成不良影响，要加强箱体密封，减少辐射漏出，在设计中，应把微波作用仓及附属设备设置于操作面与出渣之间的层面内，并用围护结构将其与其他区域分隔，以策安全。一般离箱体5厘米处，漏出量应(马艳红)
——编者按
日前，在甘肃省天水市召开的“第二届(国际)微波真空干燥灭菌、微波提取技术推广会”上，中国微波能专业委员会、成都中医药大学、武汉医药设计院等单位的专业技术人员，就微波技术在制药工业中的应用前景及相关进展进行了交流。专家们指出，微波技术现已渗透到药品生产中的干燥、杀虫、灭菌、提取等诸多环节，它在促进中药现代化中将大有可为。但是，目前，微波技术在中药生产中的应用还处于起步阶段，其相关设备的研发及其与配套设备的整合，以及微波对生产环境、人的影响与防护等方面，还有许多关键性技术问题需要解决。
■微波炮制研究进展喜人
药材需经过炮制才能入药是中医用药的一大特点，炮制加工大多需要加热处理，但由于传统加热方法的火候不易控制等原因，往往对产品质量造成一定的影响。成都中医药大学近年来开展了中药微波炮制工艺的研究并取得一定的进展。
据来自该大学的付超美教授介绍，微波炮制是使药材在微波能的作用下，因分子极化作用高速振荡急剧摩擦而产生“热效应”，使药材温度上升、水分蒸发而成为干燥的饮片。他们通过研究证实，微波技术用于中药炮制有利于提高产品质量，克服传统炮制方法因浸泡时间过长，使有效成分流失，及有效成分不易溶出等弊端，有助于促进中药炮制的现代化。例如，四川道地药材附子有剧毒，通过炮制应达到解毒、增效、改变药性等目的，其炮制一直是一个难点。目前，附子的炮制品种有盐附子、白附片、炮附子、黑顺片等。其中，炮附子是附子最早的炮制品种。但有关的炮制工艺濒于失传，产品几乎绝迹。研究表明，微波技术可使药物质地变疏松，细胞破裂，有效成分溶出率增大，同时也破坏了毒性成分。且炮制程度越深，毒性成分含量越低，而极性较强的水解和分解产物等得到了保存。据了解，成都中医药大学的研究人员运用微波技术已研制出质量好、毒性低、疗效高的微波炮附子。
■微波提取优势突出
据有关专家介绍，目前，国内中药提取技术及装备相对较落后，普遍采用的提取工艺有煎煮提取、循环回流提取、渗漉提取、逆流罐组提取等。这些工艺大都是在封闭单元中完成浸出，随着浸出过程的进行，浸出液浓度加大，物料浓度减少，浸出的速度减慢，并逐步达到平衡状态，这种情况下存在提取率低、药材浪费大、提取时间长、出液系数大、后续处理困难、能耗较大、成本高、操作复杂、劳动条件差等缺点。
目前，中药提取技术的改进和创新成为热点，近年涌现出来一系列中药提取新技术，包括超声波提取、超临界流体萃取、逆流提取、动态提取等。微波提取技术是其中较受业界关注的一种。
微波提取的基本原理是微波能与中药材相互作用产生热效应和化学效应，即通过高频电磁波穿透提取介质，药材细胞组织吸收微波能后温度迅速上升，细胞膨胀破裂，促使细胞外溶剂进入细胞内，使有效成分溶解并释放。在提取过程中，既有物理因素又有化学因素。微波提取技术适宜于单品种的生产，药材需粉碎为2~10毫米的颗粒，提取时间一般为1.5～2小时，微波提取罐需有保温设施。
中国微波能专业委员会的张锡年主任告诉记者，微波提取技术是目前国内外正在大力研究开发的新的提取技术。微波提取与传统的热提取比较，具有溶剂量少、纯度高、温度低、速度快、无污染、节能等诸多优点，所以当前微波提取技术已经成为中药生产现代化改造的主要技术。
■提取设备尚须进一步完善
张锡年主任还告诉记者，目前，对于中药材的微波提取尚处于起始阶段。由于不同的中药材对微波的吸收反应不一，在将该技术推广到规模生产前，尚有很多研究工作要做。在设备方面，微波提取设备与传统的热提取罐相似，主要是把热源改为微波源。为了适应各种形态的物料及满足各种工艺参数的要求，该类设备在结构上要符合大功率微波输出的要求，因此需要解决许多关键性技术。这已成为当前微波技术中有待解决的迫切问题。他指出，根据以往的经验和教训，必须把微波设备与其他制药设备有机结合，才能使微波应用技术在我国的中药现代化中发挥更大的作用。
据江西汇仁集团的专业人士介绍说，目前，微波提取设备主要分为管道式微波提取设备和罐式提取设备。其中，应用较多的是罐式提取设备，它主要由罐体、微波作用腔搅拌器、加料口、微波出料口组成。该类设备的优点是纯度高、质量好，可有效保护物料中的有效成分，选择性强，可对物料不同组分进行选择性加热，加热效率高，速度快，安全，节能；缺点是装机功率较大，设备制造难度高，提取生产时只能分批次作业，加料、进液、出液、出渣等时间较长，不适应工业化生产。据了解，2005年，该集团的研发人员将基于连续浸出原理的动态逆流提取技术与微波提取技术相结合研发出连续逆流式微波提取技术。该技术有助于提高提取效率，减少出液系数，降低后续工序生产成本。目前，他们在板蓝根、白芍、黄芩苷的试提取中，采用连续逆流式微波提取技术，获得了较为满意的效果。
来自武汉医药设计院的刘海华强调，目前国产微波提取罐多为固定微波频率，而不同物料对不同频率微波的吸收有较大差异，因此，应考虑配置频率选择器。另外，微波提取罐底排渣方式采用管道替代常规的排渣门较为有利。
■重视安全防护研究
在工业化生产中使用微波设备，可能产生的微波泄漏对生产环境、工作人员产生的危害是备受关注的一个焦点。对此，与会专家强调，企业必须十分重视微波设备对生产环境的影响，制定、并认真执行安全操作规程；设备生产厂家也应对生产工艺有一定的了解。
有关专家指出，为了防止微波对生产环境造成不良影响，要加强箱体密封，减少辐射漏出，在设计中，应把微波作用仓及附属设备设置于操作面与出渣之间的层面内，并用围护结构将其与其他区域分隔，以策安全。一般离箱体5厘米处，漏出量应(马艳红)