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让古方中药搭上科技快车:三百年老店同仁堂的“创新经”

发布日期:2016-10-20 消息来源:科技日报

开创于清康熙八年(公元1669年)的同仁堂,历经340余年风雨依然在我国中医药领域占据不可替代的独特地位,它的历史堪称传奇。“炮制虽繁必不敢省人工,品味虽贵必不敢减物力”是同仁堂至今谨遵的古训。

传承的同时如何创新?特别是在科技飞速发展的今天,如何让高科技与传统中医药结合,让古方疗效最大化“济世养生”,同时向高科技要效益?近日,科技日报记者走进北京同仁堂(集团)有限公司寻找答案。

用科学的方法让药效更明确、产品更标准

2009年9月,澳大利亚药管局向本国中药进口商发函要求召回所有含红花的中成药,原因是其传统药评估委员会评估确定红花不安全。这意味着同仁堂生产的皮肤病血毒丸等一大类药品要从澳大利亚药品名册上被删除。

为扭转误解,一场“红花保卫战”拉开序幕。

同仁堂立即收集整理大量红花研究资料和实验数据,撰写科学报告,同澳大利亚当局据理力争,历经近一年的努力终于告捷。正是同仁堂细致周密的科研工作为中药现代化、国际化提供了科学的保障。

同仁堂的科研主要围绕产品做,包括新产品开发、老品种二次开发两大类。新产品开发是对临床经验方、老中医献方、自己的科研成果等进行立项研究,研制以前没有的新药;相对于此,老品种的二次开发更是这家300年老店的“重头戏”。

在西药占主要市场的医药格局里,中药要走向现代化、国际化,利用现代科学手段对药理药效进行分析表征是必由之路。

“几千年的经验告诉我们:这些中药有效。但如何用现代科学的手段把它表达出来,给人们以科学的解释,这需要我们做大量的科研工作。”同仁堂公司总工程师田瑞华博士告诉科技日报记者,同仁堂共有1200多个国家批准文号的药品,对这些古方老药的二次科研分为四大类:质量标准研究、药理药效研究、临床验证研究和剂型改革研究。比如在质量标准研究方面,要进行工艺优化、含量测定、定性鉴别分析等提高药品质量的研究。这些工作让古老的中药药理更清晰,药效更明确,产品更标准。

中药成分大多很复杂,古人留下的药方也大多只有各种药材的配比比例、制作方法等。到底其中有哪些化学成分?它们的药理药效如何实现?如何把它固定下来让它们标准化,保证今天的老百姓用的不是“走样”中药?此外,古人对中药材质量的辨别主要靠眼睛看、鼻子闻、火烧等经验性的方法,虽然历史上确实有不少药行的专业人士辨别药材的水平相当了得,但现代社会则需要更标准更规范的检测方法。

在位于北京南三环的同仁堂研究院,记者看到一台台价值数百万元的傅立叶近红外仪、高压液相仪、气象色谱仪等设备。“这些都是用来做药物成分分析的。”实验室工作人员彭鹏介绍说,同仁堂根据企业计划,每年安排大量科研项目对老药方进行“二次科研”,涉及药材药品的基础性研究大多在这个4层楼,共计16000平方米的研究院里完成。

“我们通过指纹图谱分析、近红外图谱分析等方法做出每种药化学成分的标准特征图谱,各种成分根据含量不同会在图谱中形成一个个波峰波谷,以后的检测就用这个标准特征图谱来对比,对中药成分的控制就简单了。”田瑞华介绍说,2003年同仁堂博士后工作站以此为课题开展研究,目前已取得一些成果。

田瑞华说,他们的研究还包括一些毒性药材的安全性研究,如马钱子、朱砂、雄黄这都是有毒的东西,但很多中药方里都有,“到底能不能用,用多少合适,和其他药材会产生怎样的反应……这些我们都要进行研究”。

此外,还有濒危药材替代研究。同仁牛黄清心丸、同仁大活络丸是同仁堂独家生产的国家中药保护品种,年销售额均在1亿元以上。但这两种药中含有的豹骨、羚羊角均属濒危动物药材,为缓解濒危药材的制约,同仁堂开展了豹骨和羚羊角的替代研究及申报工作,获得国家食品药品监督管理局颁发的临床批件,临床研究工作正在进行中。同时,他们还开展了豹骨、塞隆骨、羚羊角、山羊角DNA鉴别的研究工作。

“你说你的药里含有羚羊角,怎么鉴别?”这都需要科技的手段寻找更科学高效的方法。田瑞华告诉记者,这项研究获得了北京市科委的资助。

从“老式大蜜丸”到新式软胶囊

对白色圆壳包裹的黑色大丸中药,中国人都不会陌生,这种剂型在中药中称为大蜜丸。直径2厘米的老式大蜜丸,让很多现代人特别是年轻人觉得难以下咽。

如何解决这个问题,同仁堂专门立项对六味地黄丸进行了剂型改变的研究,从大蜜丸到直径0.5厘米的小蜜丸,到成分浓缩的浓缩丸,再到现代化的软胶囊。“每个剂型的改变都不是易事,剂型改变会不会改变成分、影响药效,这都需要大量的实验室研究和临床试验。每个剂型的改变大概需要3—4年时间。”田瑞华介绍说。对剂型的改变是同仁堂适应市场需求,推动中药现代化国际化的另一“法宝”。

长期以来,我国出口中药大多是原料,缺乏精加工产品,科技附加值含量低,产品缺乏竞争性。日本、韩国及欧洲一些国家的中药企业从我国低价购入原料药就地粗加工后,运回国内精炼,提取制剂,制成西方人习惯的胶囊、片剂和颗粒剂,不仅占领国际市场,而且以高价返销中国市场。

传统配方和上千种有批文的产品,至今仍是同仁堂的主要优势之一,但长期以来以丸剂、散剂等原粉类剂型占主导地位,品种结构不合理,与临床用药和现代生活节奏的矛盾逐步显现出来。同仁堂领导层认识到,要与国际接轨就要采用先进生产工艺及现代化剂型解决传统中药制剂粗、大、黑、质量标准不高的不足,要在高效、速效、微量化、多途径给药、便于贮藏携带上下工夫,同时突破丸、散、膏、丹、汤的传统制作方法和观念,使制药工艺由原粉向提取精制工艺发展。

同仁堂不断采用现代化制剂工艺,对传统炮制方法进行筛选、优化,研制和开发适应国际市场的新剂型。集团所属各个公司都在创新品种,改剂型上下工夫。同仁堂科技公司采用无糖制作、全提取浓缩丸技术和片剂薄膜包衣、大孔树脂吸收、喷雾干燥、流化床造粒、超微粉碎等新工艺新技术,推出了感冒清热颗粒(无糖型)、六味地黄丸(浓缩丸)等新品种,以及多种薄膜包衣片、软胶囊剂型新产品,满足患者的不同需求。

1953年,同仁堂当时的经理乐松生带领科研人员在国内最早开发出中药片剂,开了中药片剂的先河。如今同仁堂共有丸类剂型、散剂、膏药、药酒、片剂、颗粒剂等24种剂型。

从手工制作到自动化生产线

走进同仁堂通州分厂蘸蜡车间,3台蘸蜡机正井然有序地运行,每台机器前有4—5名工人操作即可实现自动蘸蜡、反复上蜡等工序,蜡质均匀光润。整个过程不足两分钟。

这个给大蜜丸白色扣壳外上蜡的过程在3年前可并不这样简单。那时的蘸蜡车间是一副“热火朝天”的场面:21台大蜡锅占据了整个厂房,每个大蜡锅配7名工人,首先将已装有丸药的塑球扎在蘸蜡签子上,然后手持蘸蜡签子,放到蜡锅里上蜡。提起,放下,再提起,再放下……经过4个循环后,工人早已汗如雨下。

手工蘸蜡过程用工多、生产速度慢、周期长,且蘸蜡工序位于整个流水线的中间环节,速度上不去,严重制约了整个流水线的生产效率。同仁堂意识到,要想实现中药现代化,研发出能自动蘸蜡的高效设备取代传统的手工工艺蘸蜡是必须攻克的难题。他们开始启动自动蘸蜡机试产工作。

到2010年上半年,3台机器安装结束,取代了过去的21台蜡锅,节约用工130余人。此外由于机械蘸蜡使用无孔塑球生产,减少了蜜丸生产中的一次污染环节,使产品的合格率提高,降低了质量风险。

同仁堂为打造现代中药企业,努力改进生产工艺,仅2010年就取得了自动蘸蜡机、移印技术、药酒自动灌装等具有自主知识产权的突破性技术成果,使企业机械化、自动化生产制造水平有了质的飞跃,制造成本和人工成本大幅降低,提高了生产能力和生产效率,使生产达到工程化、规模化、自动化、标准化水平。

因为同仁堂的每一个工艺创新都要在不改变原有药效的前提下进行,中药生产工程化并不是一件容易的事情。

从大蜜丸工程化生产研究可见一斑。从上世纪60年代起,同仁堂就开始研究制丸机,直到2010年“大蜜丸自动包装技术工程化研究”结题,整个大蜜丸现代化生产线才正式建成。

“大蜜丸自动包装技术工程化研究”课题攻克了长期困扰传统中药企业的大蜜丸产品自动化包装难题,实现了大蜜丸扣壳、蘸蜡、装盒的自动化生产,体现了中药现代化的发展方向,体现了技术创新的趋势,体现了资源节约型的发展途径。

“同仁堂的研究标准是‘深入浅出’:研究一定要深入,结果一定要简单实用。要在生产线上能用的,而不是只能放在实验室看的。”田瑞华说。集团创造条件,鼓励各级专业技术人员围绕生产和质量,开展多种形式的技术革新和技术攻关活动,如散剂的包装技术、膏拌粉工艺的改进、静电除杂质技术、晾胶新工艺等,不断提高工艺、工装和技术水平,从一般化节约向技术创新、技术改造等综合型方向转化,多渠道降低成本,提高企业增效的科技含量。

近年来,同仁堂逐步完成技术创新体系构筑,形成了“两会两院一中心一站”的科技创新体系,即同仁堂发展委员会和同仁堂内部专家委员会、同仁堂研究院和同仁堂中医院、中药(复方)新药开发国家工程研究中心、同仁堂博士后科研工作站,一线科研人员共计1058人。2010年同仁堂科研经费投入达1.6亿元,今年预计将超过2亿,占销售收入2.6%。

不固步自封,在前进中不断寻找创新的机会,同仁堂用科技创新续写着现代化的“药王传奇”。

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