淺談我國微波技術在制藥工業中的應用現狀

牛亞慧 石 磊(通訊作者) 曾 雪 張穩穩 鐘文武

(重慶醫藥高等專科學校 重慶 401331)

微波技術最初主要應用于電視、廣播、通訊等相關領域之中。研究工作者經過多年研究與實踐，發現了其特殊屬性，即熱效應，并創新性地將其作為一種非通訊能源，開始應用于醫藥、工業、農業以及相關科學研究中。

一、微波催化方法在有機合成中的應用

眾所周知，傳統的有機合成方法缺點主要是：反應冗雜、難以進行、費時費工，還有合成反應對科研人員造成不同程度的傷害，甚至對環境造成極大污染。在當今垃圾分類的綠色生活的大背景下，這些合成方式成為人們越來越擔心的重點。

鑒于此，近些年崛起的微波催化方法備受矚目，是綠色環保的有機合成方法之一。它最大的特點就是，經過微波催化方法將合成反應條件進行優化，反應速度得以提升，反應選擇性和產物收率不斷提高，可使原本傳統方法速度很慢甚至難以發生的反應得以高效完成，同時可以簡化產物處理步驟。

微波是指電磁波譜中位于紅外線與無線電之間，其波長在0.001～1m，頻率是在300MHz～300GHz范圍內的電磁波［1-2］。其獨特的致熱效應、誘導催化效應等作用機理，能夠在無溶劑條件下促進化學反應，降低溶劑成本和毒性,并且易于控制反應條件，如反應時間、溶液的比例和酸堿性等，便于通過薄層色譜(TLC)監測反應進行的程度，具有化學反應速度快(數分鐘即可)、副反應少、收率高、產品易純化等優點[3]。其應用于有機合成反應，速度不僅比傳統方式要快數十倍至數千倍，而且大大降低了成本。現在，微波化學涉及的反應類型越來越廣，主要包括酯化、Diels-Alder、重排、Knoevenagel、Perkin、Witting、Reformatsky、苯偶姻縮合、Deckman、羥醛縮合、開環、烷基化、水解、烯烴加成、消除、取代、自由基、立體選擇性、成環、環反轉、酯交換、酯胺化、催化氫化、脫羧等反應，以及糖類化合物、有機金屬、放射性藥劑等合成反應[4-8]。

二、微波加熱在中藥干燥方面的應用

微波加熱不僅可以使物品干燥失水，還有一定的低溫殺菌作用。有報道稱，在茶葉的處理中，用微波蒸熱方式進行干燥，在最終的制成茶葉檢測對比中發現，氨基酸、維生素含量都有所增加[9]。

為使藥材達到衛生標準，國內在中藥材處理中效仿該方式，已有廠家生產用于中藥材的真空干燥、低溫滅菌、防霉滋生、殺滅細菌、保質保鮮等的微波設備。微波真空干燥設備也可殺死寄生蟲及多種微生物，并且在貯藏過程中該設備也能有效防止中藥材被霉菌及蟲卵污染。有文獻報道證明，大型生產加工生產線運用微波設備對藥材不間斷地進行8～12h的干燥，干燥與殺菌能同時完成。這樣減少藥材的損耗，進而使得藥材的保質期相對較長。

在新鮮中藥材干燥殺菌保鮮方面，經過反復探索與驗證，微波設備尤為適用于在較低的溫度下滅菌，不會破壞其結構外形。這種方法簡單，容易實現，提高了工作效率，縮短了新鮮藥材的處理時間，使中藥材保持原汁原味。微波真空冷凍脫水方法，運用于藥材快速除水，使某些不穩定的有效成分得以保存，為制作中藥飲片等工藝，提供了新的生產加工方法。

微波設備干燥破壁裝置的使用，可以提高收膏率，利用壓力沖破細胞，有效成分在低溫下就可以提取并且不受破壞，縮短藥材提取的時限，使中藥加工生產提高了效率。

三、微波萃取技術在藥物提取方面的應用

傳統的萃取方法主要用兩種不相容的溶劑作為媒介，耗時長、不徹底、污染大、浪費多。

微波萃取是新型工藝，具有省時、低能高效、安全環保等優點。其原理是微波高頻振蕩20～25億次/秒，使化學鍵的粒子之間進行相互摩擦、碰撞，充分接觸和反應。此過程中能夠釋放大量的熱能量，可以使細胞壁和細胞膜得以破壞，細胞內物質釋放出來并分散到相溶溶劑中，然后再萃取分離[10-11]。

國外的微波萃取技術一直走在前列。微波萃取技術已在我國許多制藥工業生產方面得到應用。微波分離技術可用于中藥材有效成分的提取和化學藥物制備工藝中的萃取分離。在工業化生產方面，微波技術較傳統方法效率高，節能省時、安全可靠、綠色環保、過程控制方便。

微波技術應用在制藥加工工藝中，使藥品質量與安全性能夠得到進一步提高，在藥品工業中的應用前景十分可期。