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中药临方制剂技术的发展现状及研究策略
来源:开发培育联盟 2019-02-20 [科技] [中国中医药]
临方制剂是指医生依据患者个体的辨证治疗需要和药物性能开具处方,提出临时的调配要求,再由负责调剂的人员按照相关工艺为患者加工成不同剂型的制剂,是个性化药学服务的重要内容。合理设计中药临方制剂的工艺路线、生产装备和质量控制方法,建立符合中药临方制剂特点的工艺研究策略与模式,对发展临方制剂具有重要的推动作用。该文全面综述了临方制剂的意义、政策、技术特点、工艺研究现状及存在的问题,提出了基于制剂原料物理特性的临方制剂技术、设备研发策略以及智能制造的研究方向,以期推动临方制剂技术规范化、标准化与智能化发展,促进临方制剂的传承与创新。

中药临方制剂是中医临床用药的特色与优势,既符合中医辨证施治的内在需求,又能解决药厂无法批量生产的瓶颈问题,特别适合需长期服药或对口感有特别要求的患者。长期以来,汤剂一直是中医临床使用最广泛、最主要的剂型,但汤剂味道苦涩难咽且不便携带及储存等种种缺点也制约着其发展。许多人常认可中药具有良好的功效,但在用药过程中却为了省事常放弃使用中药,这种“认可中医却又拒绝中药”的现象普遍存在。临方制剂的出现,在一定程度上可解决此类问题。

临方制剂的应用有着悠久的历史,早在晋代《刘涓子鬼遗方》就详细描述了黄连膏方的临方制剂过程。当前,国家鼓励和支持开展临方制剂服务,临方制剂的发展迎来了新的机遇。但遗憾的是,目前临方制剂的制备仍以手工生产为主,生产效率低下,缺乏相应的制剂规范和标准,市场上也尚未有专门针对临方制剂的生产设备,难以满足人们对全过程高质量医疗的需求。

现有期刊文献对临方制剂仅有零星的研究报道,对临方制剂技术尚未有系统性的综述和发展策略的思考。冯爽等人通过对临方制剂的接受程度进行调查,了解临方制剂对发展临床中药的影响;张丽青等从管理层监管的角度,就临方制剂存在的问题提出应对策略。本文就中药临方制剂的内涵及意义、中药临方制剂技术的特点及技术现状、亟待解决的问题进行了梳理,并且提出了从制剂原料(中间体)的特征物理属性角度开展临方制剂技术的研究模式,以及在线控制和智能制造的发展方向,以期为中药临方制剂技术的研究提供参考。

 

1 中药临方制剂的特色及意义

临方调配主要涵盖临方炮制与临方制剂,是临床中药学的重要组成部分。临方炮制是指医生开具处方时,依据药物性能和治疗需要,要求调剂人员按医嘱临时将生品中药饮片进行炮制加工的过程。临方制剂是指医生根据患者个体的辨证治疗需要和药物性能开具处方,提出调配的临时要求,再由负责调剂的人员按照相关工艺为患者加工成不同剂型的制剂。临方炮制与临方制剂都是针对单个病人开展“量体裁衣”的个性化药学服务的重要举措。

1.1 临方制剂符合中医临床辨证论治的内在需求

祖国传统医学历来讲究辨证施治、随方组药,强调以个体为中心,体现了中医学在认识和治疗疾病过程中的思想方法。基于中医临床辨证论治的个体化诊疗模式,医师常依据患者病机的不同对处方进行加减化裁,开具个性化的中药复方。中成药与中药院内制剂处方组成相对固定,难以随证进行加减,难以适应个性化的诊疗需求。相比较而言,临方制剂可随方灵活变化加工,体现了以人为本的个性化中医诊疗模式,符合中医临床辨证论治的内在需求。

1.2 临方制剂提供多元化的中医临床用药剂型

汤剂作为一种应用普遍的剂型具有可依据患者病症差异性进行开方给药的优点,但存在煎煮过程繁琐费时、口感差等诸多弊端,降低了患者用药的依从性。此外中药复方组方复杂,并非所有药物都适宜制备为汤剂。《神农本草经》序中指出:“药性有宜丸者,宜散者,宜水煮者,宜酒浸渍者,宜膏煎者,亦有一物兼宜者,亦有不可入汤酒者,并随药性,不得违越”。如附子、川乌等由于毒性较大,需要先煎;而善于杀虫消积的驱虫药雷丸,煎煮使用会使其蛋白分解酶(雷丸素)失去活性,故在临床使用过程中需研粉冲服。又如青黛因其疏水性强、质地轻,煎煮使用时易大量漂浮于药液表面,不能充分接触水而致溶出受限,故传统用法要求青黛“宜入丸散,不入汤剂”。

同一中药处方可以制备成多种剂型,但不同的剂型可能产生不同的治疗效果,唯有适宜的剂型才能使药物发挥良好的疗效,满足患者“一人一方”的用药需求。针对医师开具的个性化中药复方,由医生、调剂人员依据治疗需要和药物性质加工成等适宜的剂型,可弥补中药汤剂的不足,提高患者用药的安全性、有效性和依从性。

1.3 临方制剂助力提升“以患者为中心”的个性化药学服务

临方制剂的加工过程需要医师、药师、患者等多方的配合,增加了医护人员与患者的沟通与互动。在中医临床用药中,医生常多关注处方的疗效而易忽视患者用药的顺应性,以中药外治法治疗斑秃为例,当前多采用中药外用洗剂、酊剂、外搽剂等液体类药剂进行治疗。液体类制剂在使用的过程中因流动性强,常会出现药液与斑秃部位接触时间较短的状况,且在使用的过程中衣物易受污染,进而影响治疗的效果。经医师和药师沟通后可选取制备更适宜的剂型如乳剂进行治疗,患者及时反馈使用和治疗效果,通过临方制剂将三者紧密联系,以此方式既可以取得良好的治疗效果,也能提高患者用药的顺应性。推广临方制剂有助于提升“以患者为中心,药品为手段,提供全方位、高质量的个性化药学服务”,助力药师参与临床药学服务,使治疗服务更为精准、有效。

 

2 临方制剂的法规、政策

2010 年卫生部、国家中医药管理局和国家食品药品监督管理局联合印发《关于加强医疗机构中药制剂管理的意见》指出:受患者委托,按医师处方(一人一方)应用中药传统工艺加工而成的制品不纳入医疗机构中药制剂管理范围。该法规预示着临方制剂正式合法进入医院。在《国家中医临床药学重点专科建设要求(2013 版)》中指出:应用中药传统工艺进行加工等服务(制作丸、散、膏、丹等),鼓励开展临方制剂,按照医师处方(一人一方)为患者制成丸、散、膏、丹。另外,上海市《三级中医医院及中西医结合医院等级评审标准(2017年版)》鼓励医院为患者开展 2项及以上中药个体化用药加工服务(接受患者委托,按医师处方制作丸、散、膏、胶囊等剂型的服务)。2018 年 5 月 15 日上海卫计委发布的《关于本市医疗机构进一步加强药事管理推动药学服务转型发展的通知》中明确指出各中医医疗机构应建立完善中药药事管理组织机构,积极开展接受患者委托,按照医生处方制作丸、散、膏等剂型的个体化特色药学服务,挖掘整理传统中医药制作加工方法,并推广使用,方便人民群众。这些法律法规充分体现了国家鼓励中医药事业的发展,也预示着临方制剂的发展迎来了新的机遇。

 

3 中药临方制剂的特点

与中成药、医院制剂相比,临方制剂有其特殊性。 ① 处方药味不一:由于辨证用药的需要,不同的病人其处方药味不尽相同,同一病人不同的时间其处方药味也不完全相同。 ② 生产批量小:邓丙戌等人报道认为临方制剂一般用量不大,一料多者 500g 左右,少者仅 20-30g,对于慢性病患者最多 2-3kg 饮片。 ③ 临时完成全部工艺:尽管处方量少,但对每一个处方均需从饮片开始,临时完成粉碎、混合,甚至提取、浓缩、干燥、制剂成型、包装、清洁等全部工艺过程。 ④ 加工周期短:临方制剂不可能有成品库存,且由于治疗的需要和病情的可能变化,要求临方制剂的加工越快越好。一般而言,患者在 1~3 天内获得较为适宜。 ⑤ 无预实验,需一次成型:中成药、医院制剂在研究过程中均有涉及处方工艺优化的过程,需要经多次的预实验和实验完成。并且每个药品研发均有从小试、中试到放大生产的研究过程,其实验次数多、研究周期长。而调剂人员在拿到临方制剂处方后,是没有预实验的过程,需要一次性成功完成全部工艺过程,否则其加工成本和周期将成倍提高,并且患者的信任度将大大降低。⑥ 存放时间短:中成药、医院制剂的药品一般有效期为1~3年,而临方制剂的服用(使用)时间较短,长则 1~3 个月,短则为 1~2 周,因此对制剂稳定性周期的要求相对较低。此外,与西药相比较而言,中药的日服剂量一般较大,因此在制剂的过程中需要考虑高载药量的要求。鉴于以上特点,如何将药味不一的临时处方,快速、高载药量、无预实验、零失败地加工成临方制剂,对药学工作者和调剂人员而言,是一个巨大的挑战!

 

4 中药临方制剂的技术现状

李东垣《珍珠囊补遗药性赋》曰:“大抵汤者荡也,去久病者用之;散者散也,去急病者用之;丸者缓也,不能速去其病,用药徐缓而治之也”,表明不同的疾病治疗需要采用不同的剂型。鉴于中药临方制剂的特点,散剂、丸剂、颗粒剂、合剂、膏剂、乳剂、巴布剂等是比较适宜的剂型。其中,固体制剂和半固体制剂因剂量准确、生产方便、患者依从性好等优点,是当前临方制剂中占有率较高的制剂形式。归纳总结适宜于中药临方制剂的剂型及技术现状,有助于从传统经验中探寻思路,为临床精准用药提供制剂基础。

4.1 散剂的临方制剂技术现状

散剂是临方制剂的常用剂型之一,即可内服,也可外用。临方制剂中的散剂加工简单方便,减少了中药提取、浓缩、干燥等环节的资源消耗,加工过程可依据医师处方的变化灵活变化,是适宜中医临床实践的一种简单易行、疗效确切的剂型。一般而言,由于没有提取过程,散剂的日服剂量不会太大,且相比较丸剂而言散剂的服用不甚方便,一定程度上限制了其临床应用的范围。

散剂制备的一般工艺流程为:中药材粉碎→过筛→混合→分剂量→质量检查→包装。其中,粉碎环节是制备散剂的关键步骤,中药粉体加工技术是影响中药固体制剂质量的关键技术。单独粉碎与混合粉碎是临方制剂散剂制备中最常采用的方法,在制剂加工中可依据物料特性、设备特性、临床使用等方面选取适宜的方法。一般多将贵细、毒剧、共粉易发生化学反应的药材单独粉碎,而对于无法单粉的药物或需特殊处理的药物采用混合粉碎的方式。

加强适宜于散剂临方制剂的制剂工艺、生产设备等基础研究,以继承和发扬散剂的优势,提高散剂的临床使用率,使其质量疗效不断得到提高,优势不断突出。

4.2 丸剂的临方制剂技术现状

丸剂因其制剂有道、制备有术、临床有效的特点,成为最具活力、应用最为广泛的剂型之一。祖国医学“丸者缓也”、“丸药以舒缓为治”以及“药性有宜丸者”、“大毒者须用丸”的论述表明,古代中医药学已经认识到丸剂延缓释放可达到平稳持久疗效、降低毒性及不良反应的目的,在临床上最适合用于治疗慢性疾病或久病体弱、病后调和气血。对于经典的六味地黄丸、乌鸡白凤丸,虽然市场上也存在六味地黄丸胶囊、软胶囊、滴丸等,但“丸剂”仍是绝大多数消费者选择的主流剂型。

手工泛丸在临方制剂中应用历史悠久,是中药特色制药技术之一,也是目前临方制丸的普遍采用的技术。手工泛丸包括起模、过筛、泛丸、盖面、干燥等步骤,操作手法包括团、揉、摔、翻、撞等五法。苑冬敏等人经调研发现多家大型中医院已开展手工泛制水丸的中药个体化用药服务工作,但在加工中缺乏统一规范的标准。手工泛丸对药师的整体素质要求较高,要求药师既要有充沛的体力,在泛制过程中须掌握好动作要领,也要有良好的制药态度。

除手工泛制外,挤出搓圆法、离心造粒制丸法在临方制剂加工中亦有应用。挤出搓圆法制丸属塑制制丸法,运用挤出搓圆制丸机制备丸剂,具有丸形、丸重易于控制,可连续化生产,效率及产量较高等优势,但当前各医疗机构运用挤出搓圆法进行临方制剂的加工缺乏普适工艺的基础研究与规范化的制丸工艺,制作过程多复杂繁琐且辅料用量过多,常出现药丸开口、碎瓣、质量不均一的状况。离心造粒法属于泛制成丸,其工艺参数可控性较强在一定程度上降低了对泛丸操作者经验的依赖,提高了制丸工艺的稳定性,且粉尘污染少,在丸剂的临方制剂加工中具有广阔的应用空间。综合丸剂的临方制剂加工现状,可发现当前丸剂的临方制剂加工市场空间巨大,但生产过程缺乏统一、规范的标准和质量规范,各个医院多是按照生产人员的习惯进行加工,从而导致制备的制剂缺乏统一的规格,进而造成每次用药量不均衡。

4.3 颗粒剂的临方制剂技术现状

中药颗粒剂保持了汤剂等前体剂型吸收快、显效迅速等特点,又克服了汤剂服用前临时煎煮,久置易霉变的缺点,并可掩盖某些中药的苦味,患者乐于服用,儿童亦愿接受,是临方制剂中常用的剂型之一。当前,各医疗机构在颗粒剂的临方制剂加工中多采用湿法制粒的方式进行制粒,以挤出制粒和滚转制粒为主要方式。湿法制粒制备工艺简单、设备要求低、生产效率高、能耗低,但在湿法制粒过程中常需依靠经验加入较多的淀粉、糊精等调节浸膏的量、混合物的稠度,操作工序多而费时。徐忠瑞等通过以多种中药复方为模型,采用复方煎煮、喷雾干燥法研究个体化复方颗粒的通用成型工艺,认为个体化复方颗粒加工服务是颗粒剂临方制剂技术新的探索方向 。

4.4 外用制剂的临方制剂技术现状

外用制剂是一类直接外用于皮肤、黏膜或腔道的制剂,由软膏剂与凝胶剂、贴膏剂等膏剂类、洗剂、酊剂、油剂等多种亚剂型组成,在外科和癌症治疗方面具有显著的优势。长期以来,中药临方制剂多应用在内服制剂方面,而缺乏对于外用制剂的深入研究。当前,各医疗机构在外用制剂的临方制剂加工中以参考上市成药的制剂工艺为主,辅以制剂人员的加工经验,缺少系统性的制剂工艺研究,易引发皮肤过敏问题 ,应首先建立合理的具有普适性的制剂工艺及质量评价标准,开发适宜的小型生产设备,促进临方外用制剂的发展。

 

5 中药临方制剂技术亟待解决的问题

当前临方制剂的临床使用率呈逐年上升的趋势,且患者、医生、制剂人员等对临方制剂均有较高的满意度。但通过对上述现状的分析发现,当前对于临方制剂技术缺乏系统性的研究,因此在临床应用中也存在一些亟待解决的问题。

传统的“前店后坊”式的生产加工模式是临方制剂最早的加工雏形,但此种制剂形式目前多由手工生产完成,其传承多为师带徒口传心授,且由于法规限制等问题,目前掌握该技术的人才少之又少。因此研究临方制剂的机械化生产技术,既是满足临床医疗的需要,也是响应时代发展的呼唤。此外,当前市场上还未有专门针对临方制剂的小型生产设备,各医院制剂室只能使用生产院内制剂的设备开展临方制剂活动。但临方制剂常方多、量少,使用普通设备往往事倍功半,易造成资源浪费,同时也可能会使临方制剂存在安全隐患。临方制剂的规格对于患者安全合理服药具有重要的意义,但当前制剂的规格多是由生产习惯决定,并且并未标注单位制剂相当于饮片的用量,建议参考国家药品食品监督管理局颁布的《中成药规格表述技术指导原则》,并依据临床用法用量结合制剂工艺研究共同确定。

 

6 中药临方制剂技术的发展策略

基于中药传统制药理论结合现代制药技术,可为临方制剂的安全性和有效性提供切实的保障。鉴于团队前期研究结果,作者提出了基于制剂原料物理特性的临方制剂技术、设备研发策略以及智能制造的研究方向。

6.1 制剂原料的特征物理属性研究是基础

借鉴化学药物制剂技术,在中药制剂技术研究中也常以有效成分或指标成分的含量、中药指纹图谱等反应制剂中间体的质量,但仅以此指导制剂技术研究难以筛选出最优的辅料和工艺,进而难以得到最佳的制剂产品。在制剂生产中,若对于原料药及中间体的质量控制仅关注有效成分含量等指标,而忽视对粒度等物理性质方面的要求,以片剂为例在生产中常会出现原料或中间体化学成分含量符合标准,但在压片时仍会出现裂片、松片、片重差异不合格等现象 [58] 。中药制剂的原料一般包括固体(药材粉末、浸膏粉或提取物)、半固体(半浸膏)、液体(中药提取液)三种形态,制剂原料的物理属性与成型工艺、产品质量间紧密相关。制剂原料的物理属性决定着成型工艺的难易、工艺过程的顺畅,乃至影响药品的最终质量。因此,在临方制剂技术的研究中,同样应重视制剂原料的特征物理属性研究。

6.2 制剂原料的特征物理属性与制剂成型的相关性研究是关键

针对临方制剂的成型性研究应在充分了解制剂原料物理属性、工艺过程与制剂品质相关性的基础上,有针对性选择适宜的工艺方法和工艺参数,以及合适的辅料。在临方制剂中固体或半固体制剂是应用最为广泛的剂型,当前已有的研究成果中建立的固体或半固体制剂的制剂原料的物理属性与制剂成型的相关性,为开展临方制剂技术的深入研究奠定了扎实的基础。

在颗粒剂的制剂原料的物理属性与制剂成型的相关性研究中,其中关于干法制粒已有丰富的实例研究。干法制粒技术作为一种新兴的制粒技术,可在添加适量辅料后直接制粒、无需进行湿润、混合、干燥等操作,具有工艺路线简单、生产成本低等优点。影响干法制粒质量的主要因素是物料的物理属性和制粒工艺参数。课题组在前期研究中曾对多种中药浸膏粉粉末的休止角、压缩度、黏性和含水量进行物性表征,研究结果表明四种物性参数与干法制粒颗粒得率间均存在相关性,其中休止角、黏性与颗粒得率呈负相关,压缩度和含水量与颗粒得率呈正相关。在止颤颗粒干法制粒工艺优选与抗甲方颗粒干法制粒工艺研究的实例中,通过考察制剂原料吸湿性、流动性、压缩性和含水量等物理性质,设计合理实验方案对制剂处方进行有效筛选,结果表明复方制剂原料的物理性质可用于指导制剂处方的筛选。

压缩是片剂生产的主要步骤之一,压缩过程对片剂的质量有着重要的影响。朱蕾等人曾就物料的晶型、粒径及粒径分布、粒子形态、比表面积、孔隙率、含水量等影响片剂压缩成型性的物理性质进行了详尽的探讨,通过研究中药制剂原料的物性参数可对片剂处方、工艺的选择和质量控制提供科学性的指导。深入研究制剂原料的特征物理属性与制剂成型的关联性,可用于指导临方制剂实现快速制备、高载药量、一次成型的制剂要求。

6.3 在线控制和智能制造是方向

智能制造(intelligent manufacturing,IM) [68] 是未来制造业产业革命的核心,是制造业由数字化制造向智能化制造转变的方向,是人类专家和智能化机器共同组成的人机一体化的智能系统,智能制造正成为世界制造业未来发展的必然需求和产业发展制高点。

《中国制造2025》《中医药发展战略规划纲要(2016—2030年)》已明确将“加快推进智能制造,注重信息化、智能化与工业化的融合”列为主攻方向,实施“中国制造 2025”,必须坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展。当制药工业跨入大数据世界,依赖经验对制药过程进行操控和管理的传统方式将会逐渐被淘汰。谁拥有药物“智”造的核心技术,便拥有了改变医药产业格局的话语权  。

将智能制造与临方制剂的制备相结合,可以降低劳动强度和人工操作比例,减少制剂过程中的污染与误差,提高生产效率、节约成本。推进临方制剂的与智能制造的融合,获取药物“智”造的核心技术,是中药制药行业面临着的重大发展机遇与挑战。

 

7 总结

中成药是中药药剂临床应用的主体,临方制剂是对成药制剂的补充,两者共同服务于中医临床用药。相比较而言,临方制剂符合中医的个性化治疗原则,深受病后调理、慢性病患者的欢迎。然而如何将临床需求不同、处方药味千差万别的个性化临方制剂进行快速、高载药量、高成功率制备,对于研究开发者是一个巨大的挑战。制剂原料的物理属性决定着临方制剂的成型工艺过程是否顺畅,也影响着临方制剂最终的质量。以制剂原料的物理属性关联制剂成型为指导,构建以在线控制和智能制造为方向的临方制剂制造研究技术,是临方制剂未来的发展方向。针对个性化临方制剂的制备,在研究过程中需要对大量的工艺数据进行收集、分析、判断,提供最优化的定制化生产方案,进而最终实现临方制剂个性化、智能化生产。将临方制剂与现代科学技术相融合研究其发展,是悟道觅法、精工智造推进其传承与创新的重要举措。

 

 

《中国中药杂志》

作者:胡志强,鲜洁晨,楚世慈等

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