中药制药工程学/万海同

第1章绪论 / 1

1.1中药制药工程学的性质与基本任务 / 1

1.1.1中药制药工程学的性质 / 1

1.1.2中药制药工程学的基本任务 / 1

1.2中药制药工程学的研究内容 / 3

1.2.1中药制药工程学的基础理论研究 / 3

1.2.2中药制药工程学的基础技术研究 / 3

1.3中药制药工程学的发展方向 / 4

1.3.1古代中药制药 / 4

1.3.2现代中药制药 / 5

1.3.3中药制药的现状及存在的问题 / 6

1.3.4中药制药的发展思路 / 6

思考题 / 7

参考文献 / 8



第2章中药制药流体力学基础 / 9

2.1中药制药流体动力过程 / 9

2.1.1流体静力学基本方程式 / 9

2.1.2流体在管内的流动 / 10

2.1.3流体在管内的流动阻力 / 15

2.1.4管路计算 / 19

2.2中药制药企业管路输送系统 / 20

2.2.1液体输送设备 / 20

2.2.2气体输送机械 / 26

2.3中药制药企业非均相物系的分离 / 29

2.3.1过滤 / 29

2.3.2沉降 / 36

思考题 / 40

参考文献 / 40



第3章中药制药传热过程基础 / 41

3.1中药制药传热基本原理 / 41

3.1.1概述 / 41

3.1.2热传导 / 42

3.1.3对流传热 / 45

3.1.4传热计算 / 47

3.2中药生产中蒸发器的选用与设计 / 52

3.2.1蒸发器 / 52

3.2.2单效蒸发 / 56

3.2.3多效蒸发 / 59

3.2.4蒸发过程的节能措施 / 61

3.3中药制药企业常用传热装置 / 62

3.3.1管式热交换器 / 62

3.3.2板式热交换器 / 64

3.3.3换热器的使用 / 65

思考题 / 66

参考文献 / 66



第4章中药制药传质过程基础 / 67

4.1概述 / 67

4.1.1工业生产中的传质过程 / 67

4.1.2相组成的表示方法 / 67

4.2扩散原理 / 69

4.2.1菲克定律 / 69

4.2.2等摩尔扩散 / 70

4.2.3单向扩散 / 71

4.3流体与界面间的传质 / 72

4.3.1对流传质 / 72

4.3.2有效膜模型 / 72

4.3.3对流传质系数 / 73

4.4相间传质与总传质速率方程 / 74

4.4.1相间传质的双膜理论 / 74

4.4.2总传质速率方程及传质阻力 / 75

4.5中药制药企业常用传质设备 / 76

4.5.1板式塔 / 76

4.5.2填料塔 / 78

4.5.3板式塔和填料塔的比较 / 78

4.5.4塔型选择的一般原则 / 78

思考题 / 79

参考文献 / 79



第5章中药材的加工炮制过程 / 80

5.1药材的净制 / 80

5.2药材的软化工艺 / 81

5.2.1常用的药材软化方法 / 81

5.2.2特殊的软化方法 / 82

5.2.3药材软化新技术 / 82

5.2.4药材软化程度的检查方法 / 83

5.3饮片切制工艺 / 83

5.3.1机器切制 / 84

5.3.2手工切制 / 84

5.3.3其他切制 / 84

5.4饮片干燥工艺 / 85

5.4.1自然干燥 / 85

5.4.2人工干燥 / 85

5.5中药炮制工艺 / 88

5.5.1炒法 / 88

5.5.2炙法 / 92

5.5.3煅法 / 93

5.5.4水火共制法 / 94

5.5.5复制法 / 95

5.5.6发酵法 / 95

5.5.7发芽法 / 96

5.5.8制霜法 / 96

5.5.9其他制法 / 96

思考题 / 96

参考文献 / 96



第6章中药制药粉碎过程基础 / 97

6.1中药粉体及其性质 / 97

6.1.1中药粉体的体相性质 / 97

6.1.2中药粉体的表面性质 / 100

6.1.3中药粉体的流动性质 / 101

6.1.4中药粉体的机械性质 / 103

6.1.5中药粉体的电学性质 / 104

6.2粉碎与筛分的基本原理 / 104

6.2.1粉碎的基本原理 / 104

6.2.2筛分的基本原理 / 105

6.3中药制药企业常用的粉碎与筛分设备 / 107

6.3.1常用的粉碎设备 / 107

6.3.2常用的筛分设备 / 108

6.4中药粉碎过程 / 112

6.4.1中药粉碎过程的特点 / 112

6.4.2粉碎原则 / 112

6.4.3粉碎方法 / 112

6.4.4工业粉碎流程 / 113

6.4.5粉碎注意事项 / 113

思考题 / 114

参考文献 / 114



第7章中药制药提取过程技术 / 115

7.1药材的提取工艺特性 / 115

7.1.1药材提取的工艺特性 / 115

7.1.2药材提取的影响因素 / 117

7.2药材的浸提工艺 / 118

7.2.1煎煮法 / 118

7.2.2浸渍法 / 120

7.2.3渗漉法 / 121

7.3中药的压榨提取工艺 / 125

7.3.1水溶性物质的压榨 / 125

7.3.2脂溶性物质的压榨 / 125

7.3.3药用挥发油的压榨 / 126

7.3.4压榨的设备 / 126

7.4中药的蒸馏法 / 128

7.4.1基本原理 / 129

7.4.2工艺要点 / 129

7.4.3生产设备 / 130

7.5中药的回流提取工艺 / 130

7.5.1基本原理及工艺要点 / 130

7.5.2常用设备 / 131

7.6中药的超临界提取技术 / 131

7.6.1基本原理 / 131

7.6.2工艺要点 / 132

7.6.3生产设备 / 132

思考题 / 133

参考文献 / 133



第8章沉降分离技术 / 134

8.1离心分离技术 / 134

8.1.1离心分离技术的分类 / 134

8.1.2离心沉降概述 / 135

8.1.3离心沉降的基本原理 / 135

8.1.4离心沉降设备 / 136

8.1.5离心机的选择 / 138

8.2水提醇沉与醇提水沉工艺技术 / 139

8.2.1基本原理 / 139

8.2.2工艺要点 / 140

8.2.3生产设备 / 141

8.3沉降分离技术在中药制药中的应用 / 142

8.3.1离心沉降技术在中药制药中的应用 / 142

8.3.2水提醇沉与醇提水沉工艺技术在中药制药中的应用 / 143

思考题 / 144

参考文献 / 144



第9章膜分离技术 / 145

9.1概述 / 145

9.2常用的膜分离过程类型 / 145

9.2.1以静压力差为推动力的膜分离过程 / 146

9.2.2以蒸气分压差为推动力的膜分离过程 / 147

9.2.3以浓度差为推动力的膜分离过程 / 147

9.2.4以电位差为推动力的膜分离过程 / 147

9.3膜及其组件 / 147

9.3.1膜和膜材料 / 147

9.3.2膜过程的压力特性 / 148

9.3.3膜的浓差极化现象 / 149

9.3.4膜组件 / 150

9.4膜分离过程 / 151

9.4.1超-微滤工作模式 / 151

9.4.2中空纤维膜组件的工作模式 / 152

9.4.3超-微滤系统的工厂布置 / 152

9.5膜分离在中药生产过程中的应用 / 153

9.5.1膜分离技术在中药生产中的优势 / 154

9.5.2膜分离技术在中药制剂中的应用 / 154

9.5.3超滤在中药生产中的应用 / 155

思考题 / 156

参考文献 / 156



第10章吸附分离技术 / 157

10.1吸附分离原理和分类 / 157

10.1.1吸附作用 / 157

10.1.2吸附的类型 / 158

10.1.3影响吸附过程的因素 / 158

10.2吸附剂 / 160

10.3吸附分离技术的操作 / 162

10.3.1吸附平衡 / 162

10.3.2吸附剂的预处理 / 163

10.3.3吸附分离操作方式 / 163

10.3.4吸附分离设备 / 164

10.4吸附分离技术在中药制药工程中的应用 / 167

10.4.1葛根异黄酮苷的提取 / 167

10.4.2川芎嗪的提取分离 / 168

思考题 / 169

参考文献 / 169



第11章大孔吸附树脂分离技术 / 170

11.1概述 / 170

11.1.1大孔吸附树脂简介 / 170

11.1.2大孔吸附树脂的分类及特点 / 170

11.2大孔吸附树脂分离原理 / 171

11.2.1吸附热力学研究 / 172

11.2.2吸附动力学研究 / 173

11.2.3吸附选择性研究 / 173

11.3大孔吸附树脂分离的操作 / 174

11.4大孔吸附树脂分离技术在中药制药工程中的应用 / 175

思考题 / 178

参考文献 / 178



第12章液液平衡分离技术 / 179

12.1液液萃取技术 / 179

12.1.1概述 / 179

12.1.2液液萃取的分配定律 / 180

12.1.3液液萃取的基本过程 / 180

12.1.4液液萃取的影响因素 / 181

12.1.5液液萃取的工艺流程 / 183

12.1.6液液萃取技术在中药有效成分分离纯化中的应用 / 186

12.2双水相萃取技术 / 186

12.2.1双水相系统 / 187

12.2.2双水相系统及双水相萃取的概念和特点 / 188

12.2.3双水相萃取的相平衡 / 188

12.2.4双水相萃取的影响因素 / 189

12.2.5双水相萃取的工艺流程 / 190

12.2.6双水相萃取的应用 / 191

12.2.7双水相萃取技术的发展趋势 / 193

12.3反胶束萃取技术 / 193

12.3.1概述 / 193

12.3.2反胶束萃取蛋白质的基本原理 / 194

12.3.3反胶束萃取蛋白质的操作 / 195

12.3.4反胶束萃取的主要应用 / 196

12.3.5反胶束萃取技术研究新进展 / 197

思考题 / 198

参考文献 / 198



第13章色谱分离技术 / 199

13.1概论 / 199

13.2常用色谱分离技术 / 200

13.2.1吸附柱色谱 / 200

13.2.2硅胶分配色谱 / 202

13.2.3凝胶色谱 / 203

13.2.4离子交换色谱 / 204

13.2.5制备型高效液相色谱 / 208

13.3色谱分离技术在中药制药工程中的应用 / 209

13.3.1活性炭柱色谱法分离纯化姜黄素 / 209

13.3.2凝胶色谱法初步分离丹参水溶性色素 / 209

13.3.3工业制备高效液相色谱法制备淫羊藿黄酮 / 210

思考题 / 210

参考文献 / 211



第14章晶析分离技术 / 212

14.1概述 / 212

14.1.1溶液结晶 / 212

14.1.2溶液结晶过程的原理 / 212

14.2晶析分离操作 / 214

14.2.1晶析分离操作方式 / 214

14.2.2溶液结晶分离操作方法与设备 / 215

14.2.3晶析分离操作特性及质量控制 / 216

14.3晶析分离技术在中药制药工程中的应用 / 219

14.3.1穿心莲内酯晶析分离技术 / 219

14.3.2苦参中苦参碱和氧化苦参碱的结晶 / 220

14.3.3丹皮酚的结晶 / 220

14.3.4以溶剂结晶方法精制天然冰片 / 221

14.3.5中药蛋白质的结晶 / 221

思考题 / 221

参考文献 / 222



第15章其他分离纯化技术 / 223

15.1泡沫分离技术 / 223

15.1.1泡沫分离技术的分类 / 223

15.1.2泡沫分离技术的原理 / 224

15.1.3泡沫分离技术的影响参数 / 226

15.1.4泡沫分离技术的应用 / 227

15.2分离耦合技术 / 228

15.2.1膜耦合技术 / 228

15.2.2超临界流体耦合技术 / 231

15.2.3结晶耦合技术 / 232

15.2.4耦合技术的研究前景 / 233

思考题 / 233

参考文献 / 233



第16章干燥技术 / 234

16.1概述 / 234

16.2干燥技术操作 / 234

16.2.1干燥器的分类和选择 / 234

16.2.2常用干燥技术及设备 / 235

16.3干燥技术在中药生产中的应用 / 240

16.3.1中药材和中药饮片的干燥 / 240

16.3.2中药颗粒饮片生产过程中的干燥 / 240

16.3.3中药浸膏干燥 / 241

16.3.4中药制剂过程中的干燥 / 243

思考题 / 245

参考文献 / 245



第17章中药制药工程厂房设计与规划 / 246

17.1中药制药企业厂房的总体规划设计 / 246

17.1.1厂区区域划分 / 246

17.1.2药厂总图布局的原则及内容 / 246

17.1.3建筑物及构筑物的布置 / 247

17.1.4建筑物的安全间距 / 247

17.1.5运输系统布置 / 248

17.1.6厂区管线布置 / 249

17.2厂址的选择 / 250

17.2.1厂址选择的基本原则 / 250

17.2.2厂址选择程序 / 251

17.2.3厂址选择报告 / 252

17.2.4厂址选择报告的审批 / 252

17.3车间布置设计 / 252

17.3.1车间组成 / 253

17.3.2车间布置设计的内容和步骤 / 253

17.3.3车间的总体布置 / 254

17.3.4设备布置的基本要求 / 258

17.4中药洁净室的设计 / 260

17.4.1洁净厂房的环境控制要求 / 261

17.4.2净化空调系统的空气处理 / 263

思考题 / 263

参考文献 / 263



第18章中药制药工程的设备与工艺流程设计 / 264

18.1中药厂工艺与装置设计 / 264

18.1.1基本要求 / 264

18.1.2基本内容 / 265

18.2中药生产工艺流程设计 / 265

18.2.1流程草图的设计 / 265

18.2.2物料与热量衡算 / 266

18.2.3设备选型及其工艺计算 / 268

18.2.4生产工艺流程图的构成 / 271

18.3中药厂车间设备与管路布置 / 273

18.3.1车间布置设计总则 / 273

18.3.2车间设备布置要求 / 273

18.3.3车间布置设计方法和步骤 / 275

18.3.4厂房设备布置图 / 275

18.3.5车间管路布置 / 279

18.3.6管道布置及安装要求 / 280

18.3.7管道布置图 / 282

思考题 / 286

参考文献 / 286



第19章中药制药生产洁净技术与GMP验证 / 287

19.1概述 / 287

19.1.1药品洁净技术的发展概况 / 287

19.1.2药品生产洁净室等级 / 288

19.2中药厂洁净技术 / 289

19.2.1中药厂洁净技术运用原则 / 289

19.2.2空气洁净度测定 / 289

19.2.3洁净区微生物的测定 / 290

19.2.4洁净区的隔断技术 / 290

19.2.5空气的净化系统 / 291

19.2.6空气过滤设备的分类 / 291

19.2.7空气过滤器的性能与检测 / 293

19.2.8空气调节系统 / 294

19.2.9灭菌技术 / 298

19.3洁净厂房设计 / 299

19.3.1生产工艺要求 / 299

19.3.2中药洁净厂房的土建设计 / 300

19.3.3空调净化系统的设计 / 301

19.3.4洁净工作台与吹淋室 / 304

19.3.5其他 / 305

19.4空气净化系统与洁净区环境的验证 / 307

19.4.1空调系统的性能确认 / 307

19.4.2消毒方法及效果验证 / 307

思考题 / 307

参考文献 / 308



第20章自动控制技术在中药制药中的应用 / 309

20.1中药浸膏生产的自动控制技术 / 309

20.1.1药材、饮片的质量及控制 / 309

20.1.2工业浸出方法的深入研究 / 310

20.1.3药材浸出液的工业分离、纯化方法 / 311

20.2自动控制技术在其他制药过程中的应用 / 313

20.2.1中药生产工艺主要环节及其特点 / 313

20.2.2中药生产自动化控制技术 / 314

20.2.3中药生产单元操作自动化控制的实现 / 314

20.2.4自动化控制技术的优越性 / 315

思考题 / 316

参考文献 / 316