超微粉碎技術(shù)在中藥

一、超微粉碎原理及分類

超微粉碎技術(shù)是20世紀(jì)80年代以后發(fā)展起來的一門跨學(xué)科、跨行業(yè)的高新技術(shù)，同時(shí)也是古老粉碎技術(shù)的發(fā)展和新應(yīng)用。超微粉碎技術(shù)是利用機(jī)械或流體動(dòng)力的方法，將物料顆粒粉碎至微米級(jí)甚至納米級(jí)微粉的過程。

1（一）原理：超微粉碎的原理與普通粉碎相同，用物理方法來克服物料內(nèi)部的結(jié)合力，使其達(dá)到一定的粒度。而超微粉碎對(duì)于物料細(xì)度的要求更高，通常粒度在10μm以下，微粉體就具有高溶解性、高吸附性、高流動(dòng)性。2粉碎類型

粉碎類型原料粒度/mm成品粒度/mm粗粉碎10~1005~10細(xì)粉碎5~500.1~5微粉碎5~10<100μm超微粉碎0.5~5<10~25μm3（二）超微粉碎技術(shù)分類1.化學(xué)合成法產(chǎn)量低，加工成本高，應(yīng)用范圍窄2.機(jī)械粉碎成本低，產(chǎn)量高，主要手段，現(xiàn)已大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)干法粉碎濕法粉碎氣流式高頻式旋轉(zhuǎn)球磨式膠體磨均質(zhì)機(jī)4二、超微粉碎技術(shù)的特點(diǎn)1.速度快，時(shí)間短，可低溫粉碎超微粉碎技術(shù)采用超音速氣流粉碎、冷漿粉碎等方法，與以往的純機(jī)械粉碎方法不同。在粉碎過程不會(huì)產(chǎn)生局部過熱現(xiàn)象，甚至可在低溫下進(jìn)行粉碎，速度快，瞬間即可完成，因而最大限度地保留粉體的生物活性成分，有利于制成所需的高質(zhì)量產(chǎn)品。52.粒徑細(xì)，分布均勻因?yàn)椴捎昧顺羲贇饬鞣鬯?，其在原料上外力的分布是均勻的。分?jí)系統(tǒng)的設(shè)置，既嚴(yán)格限制了大顆粒，又避免了過碎，得到粒徑分布均勻的超細(xì)粉，同時(shí)很大程度上增加了微粉的比表面積，使吸附性、溶解性等亦相應(yīng)增大。63.節(jié)省原料，提高利用率物料經(jīng)超微粉碎后，超微粉一般可用于制劑生產(chǎn)；而用常規(guī)粉碎方法得到的產(chǎn)物，仍需一些中間環(huán)節(jié)才能達(dá)到用于生產(chǎn)的要求，這樣很可能會(huì)造成原料的浪費(fèi)。因此，該技術(shù)尤其適合珍貴稀少原料的粉碎。

74.減少污染超微粉碎是在封閉系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行的，既避免了微粉污染周圍環(huán)境，又可防止空氣中的灰塵污染產(chǎn)品，在食品及醫(yī)療保健品中運(yùn)用該技術(shù)，可控制微生物和灰塵的污染。85.提高發(fā)酵、酶解過程的化學(xué)反應(yīng)速度由于經(jīng)過超粉碎后的原料，具有極大的比表面，在生物、化學(xué)等反應(yīng)過程中，反應(yīng)接觸的面積大大增加了，因而可以提高反應(yīng)速度，在生產(chǎn)中節(jié)約了時(shí)間，提高了效率。96.利于機(jī)體對(duì)食品營養(yǎng)的吸收超微粉碎的食品，由于其粒徑非常小，營養(yǎng)物質(zhì)不必經(jīng)過較長時(shí)間就能釋放出來，并且微粉體由于小而更容易吸附在小腸內(nèi)壁，這樣也加速了營養(yǎng)物質(zhì)的釋放速率，使食品在小腸內(nèi)有足夠的時(shí)間被吸收。10超微粉碎在各領(lǐng)域中的應(yīng)用１.在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用例如：調(diào)味品、巧克力、豆類固體飲料、速溶飲料２.在農(nóng)產(chǎn)品中的應(yīng)用例如：蔬果類干制品、糧油制品３.在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用例如：名貴中藥材４.在生物制品中的應(yīng)用11

中藥超微粉碎技術(shù)的應(yīng)用

概述用特殊器械，將藥物粉碎，使粒徑在一定范圍以內(nèi)，以增加表面積，加快溶解速度，提高吸收速度和吸收量，達(dá)到提高療效的目的。12概述對(duì)超微粉碎技術(shù)的不同定義：

判斷藥物粒徑大小細(xì)胞壁破壁率13概述·資源匱乏的藥材以及珍貴藥材·藥材中有熱敏成分存在·藥粉的混合均勻程度14概述細(xì)胞級(jí)微粉碎：即植物細(xì)胞中所含有的成分只有透過細(xì)胞壁及細(xì)胞膜釋放出，才能被吸收。而細(xì)胞級(jí)粉碎是以植物類藥材細(xì)胞破壁為目的的粉碎作業(yè)，并不以細(xì)度為目的。粉碎過程中細(xì)胞壁被打碎，細(xì)胞內(nèi)容物被釋放出來，直接進(jìn)入溶媒，被人體吸收，產(chǎn)生作用。15目的1、提高生物利用度2、復(fù)方粉碎中的勻化和固體乳化作用3、在細(xì)胞級(jí)微粉碎中同時(shí)滅菌

16目的1、提高生物利用度細(xì)胞破壁后，破壁細(xì)胞中的內(nèi)溶物可直接接觸溶媒，其有效成份可以全部直接進(jìn)入溶媒被人體吸收。17靈芝孢子粉破壁

18松花粉破壁19小球藻破壁

20目的改造舊工藝，提高丸、膏、散、膠囊、片劑、顆粒劑的劑型的藥效，減少輔料的加入量，縮短工藝時(shí)間。212、復(fù)方粉碎中的勻化和乳化作用

復(fù)方藥材混合粉碎，細(xì)胞破壁后，細(xì)胞內(nèi)成分遷出，粒子和粒子之間會(huì)形成穩(wěn)定的粒子團(tuán)（或稱之為微顆粒），每一個(gè)粒子團(tuán)都包含相同比例的中藥成份。223、滅菌作用細(xì)胞級(jí)微粉碎中同時(shí)滅菌，與藥材細(xì)胞尺度相當(dāng)?shù)募?xì)菌也就會(huì)被破壁殺死。2324原理

按設(shè)備和工作原理分為振動(dòng)磨和超音速氣流粉碎兩種。

25原理振動(dòng)磨：利用振動(dòng)介質(zhì)產(chǎn)生的介質(zhì)沖擊及介質(zhì)回轉(zhuǎn)，使被粉碎物料被正向撞擊的同時(shí)又受到切向剪切，從而高速、高能量地被粉碎。26振動(dòng)磨

冷凍液制冷機(jī)粉碎缸電機(jī)2728特點(diǎn)：①粉碎率較高，損耗小。②加工對(duì)象適應(yīng)性強(qiáng)。③全封閉作業(yè)，無粉塵污染。④粉碎溫度低，避免高溫使藥物變質(zhì)。

29缺點(diǎn)：容易出現(xiàn)粘壁現(xiàn)象。金屬含量易超標(biāo)。對(duì)物質(zhì)的含水量要求較高。

30原理氣流粉碎：凈化干燥的壓縮空氣加速后由噴管噴入粉碎室，物料由料斗送至粉碎室被各噴嘴氣流加速，粉體自我碰撞粉碎，然后經(jīng)分級(jí)機(jī)，在離心力的作用下進(jìn)行分級(jí)。31壓縮機(jī)

冷卻器

分離器

干燥器

氣缸

粉碎器

藥粉分級(jí)機(jī)

收集器

除塵器

3233缺點(diǎn)：含有揮發(fā)性成分的藥材不能用此法。藥粉粉碎前需要一定的細(xì)度。

34應(yīng)用1.超細(xì)粉體化飲片的研制與產(chǎn)業(yè)化2.改造傳統(tǒng)的提取工藝3.改善現(xiàn)有劑型的品質(zhì)4.開發(fā)中藥新劑型5.對(duì)制劑工藝的影響35應(yīng)用1.超細(xì)粉體化飲片的研制與產(chǎn)業(yè)化對(duì)工業(yè)化提取工藝不適合的某些中藥，如礦物藥、貴重藥、有效成分易受濕熱破壞的藥物、有效成分不明的藥物等,可粉碎后入藥。采用超細(xì)粉體工藝制得的產(chǎn)品起效迅速，生物利用度高，能提高療效，降低毒副作用，減少服用劑量，節(jié)約藥材。36應(yīng)用的中藥材

鹿茸、珍珠、蜈蚣、羚羊角、鱉甲、龜板、螞蟻、雄黃、水蛭、地龍、白僵蠶、守宮、蟬蛻、雞內(nèi)金、牛黃、水牛角、穿山甲、石決明、桑螵蛸、蠶蛹、蝎子、牡蠣等；

人參、三七、當(dāng)歸、黃芪、葛根、麥冬、西洋參、草烏、白芍、何首烏、郁金、黨參、丹皮等

三棱、半夏、元胡、天麻、黃連、熟地、麻黃、貝母、川芎、知母等；

甘草、山豆根、羌活、細(xì)辛、靈芝等；

紅景天、靈芝孢子、花粉、復(fù)盆子、川楝子、蛇床子、羅漢果、沙棘、丁香、決明子、馬錢子等；

肉桂、杜仲、厚樸、黃柏、杭白菊、花椒等；

生石膏、陽起石、滑石、琥珀、寒水石等；

茯苓、乳香、沒藥、血竭、蜂花粉、冬蟲夏草、蘆薈等。（細(xì)度在2－20μm之間，）37應(yīng)用的西藥

氨基酸、噴昔洛韋、硫糖鋁、阿昔洛韋、甲硝唑、克霉唑、硝苯地平、尼群地平、紅霉素、撲熱息痛、格列苯脲、蒽諾沙星、羅紅霉素、阿斯匹林、布洛芬、安定、撲爾敏、氟脲苷、鹽酸多西環(huán)素、甲氧嘧啶、黃體酮、左旋甲基快諾酮、美洛昔康、奧美拉唑、煙酰胺、強(qiáng)的松、醋酸潑尼松、鹽酸二甲雙胍、硫酸偽麻等（粉碎細(xì)度可達(dá)到1－5μm）38應(yīng)用2.改造傳統(tǒng)的提取工藝中藥超細(xì)粉碎后，與溶媒的接觸面積大大增加，可縮短提取時(shí)間，提高有效成分轉(zhuǎn)移率，節(jié)省能源，提高原料的綜合利用度。39應(yīng)用3.改善現(xiàn)有劑型的品質(zhì)，某些中藥復(fù)方藥物在臨床上具有很好的療效，但原制劑采用常規(guī)粉碎，細(xì)胞大部分保持完整狀態(tài)，有效成分溶出慢，起效速度和生物利用度有待提高；對(duì)于以粉體為原料的散劑、顆粒劑、膠囊劑、片劑等固體制劑，若將原料微粉化，不但可改變其外在性狀，還可改善其溶解度、溶出度、吸收率、附著力、生物利用度等多種藥學(xué)參數(shù)。40應(yīng)用4.開發(fā)中藥新劑型，

對(duì)于鹿茸、珍珠、海馬、冬蟲夏草等珍貴中藥材，均可通過超細(xì)化，直接制成中藥口服散劑、膠囊劑、微囊等。而且還可研究將某些中藥材微粉化后直接與基質(zhì)相混而制備透皮吸收制劑。此外還可將藥食同源的中藥品種經(jīng)超細(xì)后開發(fā)成各種保健滋補(bǔ)品、食品添加劑。41應(yīng)用5、對(duì)制劑工藝的影響·對(duì)混合的影響·對(duì)分劑量的影響·對(duì)可壓性的影響·對(duì)片劑崩解的影響

42技術(shù)難題1、設(shè)備參數(shù)不同藥材本身的性質(zhì)不一樣，因此所需的前處理方法不同，相應(yīng)的在粉碎時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)也有不同。43技術(shù)難題振動(dòng)磨：粉碎時(shí)間和前處理氣流粉碎：空氣壓力、空氣流速、粉碎室直徑、耗氣量、處理量、給料粒度、給料速度、粉體分級(jí)參數(shù)44技術(shù)難題2、物料參數(shù)粉體的各種性質(zhì)既受單個(gè)粒的影響，也與粒子間的相互作用有重要聯(lián)系。粉碎時(shí)應(yīng)考慮粒徑、粒徑分布、比表面積、濕潤性、流動(dòng)性等性質(zhì)。45技術(shù)難題3、鑒定超細(xì)狀態(tài)下的中藥是否還具有普通粉碎時(shí)所有的特性。如果原有的性質(zhì)發(fā)生了改變，則又應(yīng)建立何種更準(zhǔn)確的鑒別方法。46技術(shù)難題4、穩(wěn)定性物料經(jīng)超細(xì)后比表面積顯著增加，表面能很高且表面離子帶電，粒子處于非穩(wěn)定狀態(tài)，因而有強(qiáng)烈的相互吸引而達(dá)到穩(wěn)定的趨向。如何在制劑過程中采取相應(yīng)的措施防止這種聚集的發(fā)生；47技術(shù)難題5、藥效學(xué)差異性超細(xì)粉體體外溶出度測定及藥效學(xué)評(píng)估方法均與普通粉體有較大的不同，特別是其有關(guān)生物藥劑學(xué)的研究，如何科學(xué)、客觀、合理地詮釋相關(guān)的藥物動(dòng)力學(xué)參數(shù)，并用以指導(dǎo)新藥研制及臨床用藥，都有待進(jìn)一步深入的研究。48例子：

黃芪藥材飲片水提

以對(duì)黃芪超微粉碎前后主要有效成分提取率的變化提取物制備的主要工藝參數(shù)樣品第一次提取時(shí)間(min)第二次提取時(shí)間(min)黃芪飲片2015黃芪飲片6030黃芪超微粉2015黃芪超微粉603049黃芪飲片與其超微粉水提物中有效成分提取量及浸膏得率樣品黃芪甲苷/mg黃芪總皂苷/mg黃芪多糖/g浸膏得率/%112.47105.122.7920.54220.44166.494.0931.87332.09269.725.5240.47432.41264.965.7740.5150總結(jié)從以上結(jié)果表明，采用水回流法提取，飲片需要90min方可提取完全，而經(jīng)過超微粉碎后的微粉僅需要35min即可提取完全，其時(shí)間為飲片的1/3，其有效成分提取率分別為飲片的1.57、1.62、1.35、1.27倍。51新技術(shù)不是都傳統(tǒng)工藝的否定，反而是對(duì)傳統(tǒng)工藝的補(bǔ)充和增效，使傳統(tǒng)工藝發(fā)揮更大的作用。52知母藥材粗粉、細(xì)粉含量對(duì)照實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)號(hào)粗粉菝契皂苷元含量細(xì)菝契皂苷元含量11.26%1.39%21.33%1.45%31.29%1.42%實(shí)例53糖泰膠囊復(fù)方中粗、細(xì)分含量對(duì)比實(shí)驗(yàn)

試驗(yàn)號(hào)粗粉菝契皂甙含量（mg/粒）細(xì)菝契皂甙含量（mg/粒）10.68%0.89%20.75%0.93%30.71%0.84%54稻牙超微粉碎（水溶解）

樣品量（g）抽濾烘干后前后差異備注普通粉碎10.00158.16891.8326抽濾液較澄清超微粉碎10.00177.30932.6924抽濾液成黃色，顏色較深55稻牙超微粉碎（95％乙醇溶解）

樣品量（g）抽濾烘干后前后差異備注普通粉碎10.00348.99151.0119抽濾液混濁超微粉碎10.00158.86561.1359抽濾液澄清565758超微粉碎技術(shù)在中藥所面臨的問題1.超微粉碎后的中藥缺乏可控指標(biāo)、藥效學(xué)和藥理學(xué)都需深入研究其研究主要限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)或體外溶出度實(shí)驗(yàn)等，臨床研究的報(bào)道較少；從藥代動(dòng)力學(xué)角度研究的少，藥物毒副作用的角度研究不系統(tǒng)，藥理作用的研究尚需深入；如藥物粉碎到什么粒徑時(shí)，既能達(dá)到最佳的療效，同時(shí)又不產(chǎn)生新的主良反應(yīng)或毒副作用。59