浅谈我国微波技术在制药工业中的应用现状

牛亚慧 石 磊(通讯作者) 曾 雪 张稳稳 钟文武

(重庆医药高等专科学校 重庆 401331)

微波技术最初主要应用于电视、广播、通讯等相关领域之中。研究工作者经过多年研究与实践，发现了其特殊属性，即热效应，并创新性地将其作为一种非通讯能源，开始应用于医药、工业、农业以及相关科学研究中。

一、微波催化方法在有机合成中的应用

众所周知，传统的有机合成方法缺点主要是：反应冗杂、难以进行、费时费工，还有合成反应对科研人员造成不同程度的伤害，甚至对环境造成极大污染。在当今垃圾分类的绿色生活的大背景下，这些合成方式成为人们越来越担心的重点。

鉴于此，近些年崛起的微波催化方法备受瞩目，是绿色环保的有机合成方法之一。它最大的特点就是，经过微波催化方法将合成反应条件进行优化，反应速度得以提升，反应选择性和产物收率不断提高，可使原本传统方法速度很慢甚至难以发生的反应得以高效完成，同时可以简化产物处理步骤。

微波是指电磁波谱中位于红外线与无线电之间，其波长在0.001～1m，频率是在300MHz～300GHz范围内的电磁波［1-2］。其独特的致热效应、诱导催化效应等作用机理，能够在无溶剂条件下促进化学反应，降低溶剂成本和毒性,并且易于控制反应条件，如反应时间、溶液的比例和酸碱性等，便于通过薄层色谱(TLC)监测反应进行的程度，具有化学反应速度快(数分钟即可)、副反应少、收率高、产品易纯化等优点[3]。其应用于有机合成反应，速度不仅比传统方式要快数十倍至数千倍，而且大大降低了成本。现在，微波化学涉及的反应类型越来越广，主要包括酯化、Diels-Alder、重排、Knoevenagel、Perkin、Witting、Reformatsky、苯偶姻缩合、Deckman、羟醛缩合、开环、烷基化、水解、烯烃加成、消除、取代、自由基、立体选择性、成环、环反转、酯交换、酯胺化、催化氢化、脱羧等反应，以及糖类化合物、有机金属、放射性药剂等合成反应[4-8]。

二、微波加热在中药干燥方面的应用

微波加热不仅可以使物品干燥失水，还有一定的低温杀菌作用。有报道称，在茶叶的处理中，用微波蒸热方式进行干燥，在最终的制成茶叶检测对比中发现，氨基酸、维生素含量都有所增加[9]。

为使药材达到卫生标准，国内在中药材处理中效仿该方式，已有厂家生产用于中药材的真空干燥、低温灭菌、防霉滋生、杀灭细菌、保质保鲜等的微波设备。微波真空干燥设备也可杀死寄生虫及多种微生物，并且在贮藏过程中该设备也能有效防止中药材被霉菌及虫卵污染。有文献报道证明，大型生产加工生产线运用微波设备对药材不间断地进行8～12h的干燥，干燥与杀菌能同时完成。这样减少药材的损耗，进而使得药材的保质期相对较长。

在新鲜中药材干燥杀菌保鲜方面，经过反复探索与验证，微波设备尤为适用于在较低的温度下灭菌，不会破坏其结构外形。这种方法简单，容易实现，提高了工作效率，缩短了新鲜药材的处理时间，使中药材保持原汁原味。微波真空冷冻脱水方法，运用于药材快速除水，使某些不稳定的有效成分得以保存，为制作中药饮片等工艺，提供了新的生产加工方法。

微波设备干燥破壁装置的使用，可以提高收膏率，利用压力冲破细胞，有效成分在低温下就可以提取并且不受破坏，缩短药材提取的时限，使中药加工生产提高了效率。

三、微波萃取技术在药物提取方面的应用

传统的萃取方法主要用两种不相容的溶剂作为媒介，耗时长、不彻底、污染大、浪费多。

微波萃取是新型工艺，具有省时、低能高效、安全环保等优点。其原理是微波高频振荡20～25亿次/秒，使化学键的粒子之间进行相互摩擦、碰撞，充分接触和反应。此过程中能够释放大量的热能量，可以使细胞壁和细胞膜得以破坏，细胞内物质释放出来并分散到相溶溶剂中，然后再萃取分离[10-11]。

国外的微波萃取技术一直走在前列。微波萃取技术已在我国许多制药工业生产方面得到应用。微波分离技术可用于中药材有效成分的提取和化学药物制备工艺中的萃取分离。在工业化生产方面，微波技术较传统方法效率高，节能省时、安全可靠、绿色环保、过程控制方便。

微波技术应用在制药加工工艺中，使药品质量与安全性能够得到进一步提高，在药品工业中的应用前景十分可期。