- 清华大学罗国安课题组介绍
罗国安教授,清华大学化学系,博士生导师,王义明教授,清华大学化学系,博士生导师。罗国安教授担任课题组学术带头人,曾圆满完成国家973、863和科技攻关(支撑)项目等国家大型科技计划项目近30项。撰写研究专著6部,发表学术论文800余篇,其中SCI收录370余篇,SCI数据H指数35,发明专利授权18项,研发新药6项,课题组获得四次国家科技进步二等奖,其它省部级科技成果奖10余项。
课题组的主要研究方向:中医药系统生物学、中药生产过程智能控制系统、微流控芯片等。
罗国安教授课题组建立了具有自主知识产权的“现代中药质量标准化体系”,在中药生产过程智能控制系统研究及其应用中取得了一定的进展,采用在线近红外光谱(Online NIR)技术,成功的应用于中药制剂的生产过程中,取得了良好效果。
- 具有自主知识产权的现代中药质量标准化体系
将药品质量控制的支撑点前移,构建从源头到生产各环节直至最终产品的全程化质量控制,以中药指纹图谱、多成分定量、生物活性质量评价技术、近红外在线控制等现代质量控制关键技术和计算机远程自动控制平台支撑现代中药注射剂的全面质量控制和标准化生产,并通过“质量控制平台+中药材基地+中药注射剂生产车间”的辐射联动式模式进行工程化示范推广,最终形成以质量控制平台为评价体系,两端实现规范中药材GAP规范种植和中药注射剂标准化生产的产业群,并通过化学与药理学评价相结合的研究中药制剂导致过敏反应的物质基础(致敏原),探索降低中药制剂发生不良反应发生率的途径,大幅度提高我国中药产业生产控制水平及中成药产品的质量标准,推进我国传统中药的国际化进程。
- 中药生产过程智能控制体系
图1 中药生产过程智能控制理念 图2 基于质量指标的中药生产过程智能控制系统
建立一套对原料药材、各生产环节的中间品以及最终成品进行全程化质量跟踪,采用整体指纹图谱和多指标成分及其它相关指标进行全面性控制和综合性评价,采用在线近红外光谱实时监测转化为代表质量参数的色谱指纹图谱对中药生产过程进行网络化、自动化控制的中药生产全过程质量控制技术体系。本项研究得到了国家发改委、重大新药创制专项、国家自然科学基金等支持。
- 应用案例
1. 中药注射剂全面质量控制及在清开灵、舒血宁、参麦注射液中的应用【2014年度国家科技进步奖二等奖】
图3 以在线近红外光谱技术为核心的网络集成化的中药注射剂工艺过程控制与现场管理示意图
罗国安教授课题组与神威药业集团有限公司合作,在国家发展和改革委员会国家高技术产业化发展计划项目(发改办高技[2007]2490号):中药注射剂质量标准化技术支撑体系建设示范项目中,采用了近红外光谱技术结合化学计量学软件对三个品种中药注射液等建立了具有自主知识产权的近红外在线检测与智能控制系统。2008年开始建设的全国第一家构建完整的中药注射剂近红外在线监控系统,利用光谱和色谱技术的转换,解决了仪器分析和指纹图谱质量检测滞后于生产的难题,实现了从物理参数控制到内在质量控制的升级。目前,神威已经成功将该项技术应用于多个中药注射剂产品线的全过程控制,累计建立了42个关键工艺控制点、1000多个控制指标,使得中药注射液的生产全过程置于在线的、可视化的、有效的监控之下。
本项目于2010年12月顺利通过国家发改委组织的专家验收,国家发改委认定为目前国家惟一的“中药制剂先进工艺集成单元及生产过程自动控制高技术产业化示范工程”。 发表国内外科技论文30余篇,出版专著2部,授权发明专利7件,参与修订国家药品标准3项。本项目已经获得:1)河北省科技进步奖一等奖(2012年度);2)全国工商联科技进步一等奖(2012年度);3)2014年度国家科技进步奖二等奖。
使用仪器:SupNIR-4510在线近红外分析仪(配套THUNIR Online V3.0 软件)
生产公司:聚光科技(杭州)股份有限公司
2. 中药口服液近红外光谱在线监控
图4 吉林敖东延边药业股份有限公司在线近红外光谱监控系统示意图
在吉林敖东药业集团延边股份有限公司近红外在线监控项目中,采用了近红外光谱技术结合化学计量学软件对安神补脑液、血府逐瘀口服液两个品种的水提过程、水蒸汽蒸馏提取过程建立了近红外在线检测与智能控制。该项目于2011年7月顺利通过专家鉴定并验收。
使用仪器:SupNIR-6000在线近红外分析仪(配套THUNIR Online V3.0 软件)
生产公司:聚光科技(杭州)股份有限公司
3. 中药全过程多途径质量控制新技术及应用
在承德颈复康药业集团有限公司的某个中药品种全过程多途径质量控制新技术及应用中,课题组采用了近红外光谱技术对二维混料过程进行在线监控,采用了移动块标准偏差法进行混合过程终点判断,并可根据实时检测信息及时调整混合参数,有效保证混合均匀度和产品均一性。
使用仪器:Luminar 4030微型自由空间近红外光谱仪(配套Unscrambler 软件)
生产公司:美国Brimrose公司
- 前景展望
本研究团队近期持续开展近红外光谱技术的在线应用研究,在中药注射液、中药颗粒剂、医疗器械等品种的提取、醇沉、混配、干燥、灌封、成品等阶段正在实施全程质量控制研究,目前也取得了一定进展。
近红外光谱技术具有明显的优势,可以同时实时测定多种理化物性参数,来保证实现中药制剂生产过程中的质量监控。但是由于中药生产的特殊性,需要配套研制适用于中药特情的预处理设备、采样装置、检测终端等。随着技术的发展和设备的研发,基于在线近红外光谱技术的过程控制技术在中药生产过程质量控制中的应用极具前景。