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中藥超微粉碎技術

引言：

中醫藥學是我國醫學科學的特色，是我國優秀文化的組成部分。中藥是中醫保健、預防、治療的重要手段。近些年來，隨著國際、國內對中藥的日趨重視，國外的一些發達國家已相繼應用了大量先進的技術手段對中藥傳統產業進行了有效的改造，逐步實現了中藥生產的機械化、工業化、現代化。

相比之下，我國中藥制劑的研制水平尚有較大差距，中藥生產中的科技含量比較低。要改善這種狀況，就需要積極引入先進技術，推進研制、開發和生產工藝技術的現代化，以產品和工藝技術創新帶動產業結構的調整。超微粉碎是近20年迅速發展起來的一項高新技術，用于中藥領域能把原材料加工成微米甚至納米級的微粉。鑒于粉碎是中藥生產及應用中的基本加工技術，超微粉碎也愈來愈引起人們的關注，雖然起步較晚，開發研制的品種相對較少，但已顯露出特有的優勢和廣闊的應用前景，并已成為近幾年來中藥界的研究熱點

什么是中藥超微粉碎技術。

中藥超微粉碎技術又稱中藥細胞級微粉碎技術或中藥細胞破壁技術。所謂細胞級微粉碎，是指以生物細胞破壁為目的的粉碎作業，它不以粉碎細度為目的，而是追求細胞的破壁率，粉碎后粒子的中心粒徑在75μm以下。雖然細胞的破壁率越高，藥材的細度越細，但細度作為一種宏觀檢測指標，無法表達藥材的真實性狀。通過超微粉碎，能將原生材料的中心粒徑從傳統工藝的150~200目提高到300目以上，對于一般藥材，在該細度條件下的細胞破壁率大于95%。這項新技術適合于不同質地的各種藥材，可使其中有效成分直接暴露出來，而不是使有效成分從細胞壁（膜）釋放，從而使藥物起效更加迅速、充分。

中藥超微粉碎對藥物體內吸收的影響

中藥經超微粉碎處理后，其粒度更加細微、均勻，因此表面積增加，孔隙率增大，吸附性和溶解性增強，藥物能較好地分散、溶解于胃液中，增大與胃黏膜的接觸面積，從而更易被胃腸道吸收，大大提高了生物利用度。相當一部分礦物類藥材是水不溶性物質，經超微粉碎處理后，因粒度大大減少而可加快其在體內的溶解、吸收速度，提高其吸收量。

中藥超微粉碎技術在生產中的應用優勢

增加藥物的吸收率,提高生物利用度藥物的溶出速度與藥物顆粒比表面積呈正比,而比表面積與粒徑呈反比。因此,藥物的粒徑越細,其比表面積就越大,越有助于藥物有效成分的溶出。超微粉體粒徑小、孔隙率增大、與胃腸黏膜的接觸面積變大,同時又具有較大的附著力而緊緊粘附在胃腸內壁的粘膜上,使其在胃腸道停留時間延長,吸收更充分,吸收量也會增加,從而大大提高了藥物的生物利用度。無論是外用貼劑還是內服膠囊,經超微粉碎后均可用較小劑量達到原方劑的藥效。羚羊角從200μm(約50目)超微細化到30μm(400目)時,吸收率和療效顯著提高。

提高藥物有效成分的溶出速度和溶出率

　　中藥超微粉碎技術使藥材粒度達到細胞級,使藥物有效成分直接釋放出來,因而有效成分的溶出度增加,溶出率也大大提高。人參、紅參、西洋參和三七等含人參皂甙類藥材,經超微粉碎后,人參皂甙的滲出明顯優于其普通飲片;決明子經沸水浸泡5min,浸泡液中總大黃酚含量與藥材水煎煮90min所得煎煮液中的大黃酚含量相當。對不同粉碎程度三七體外溶出物含量測定結果表明,粒度越小溶出度越大。

改變中藥制備工藝,提高中藥的提取率。

中藥超微粉碎后由于藥物有效成分的溶出速度和溶出率提高,因而可改變中藥的提取工藝,提高中藥的提取率。經超微粉碎后,決明子中大黃酚的提取率可提高到69.7%,山茱萸和紅參溶出物提取率也明顯提高。蒲公英超微粉體薄層色譜有明顯改變,其中代表成分咖啡酸可在甲醇及水中快速溶出,說明該類成分已呈釋放狀態,極易溶出。川芎超細粉與細粉體外溶出及藥效研究結果表明,阿魏酸溶出量前者為后者的118倍,鎮痛作用(熱板法)前者強于后者,同時強于飲片的醇提液和水提液。由此可見中藥超微粉碎技術在改變提取工藝,簡化提取過程,提高提取率上具有很大的優勢。

提高藥效,減少用藥劑量,節約原料藥材

　　中藥經超微粉碎后,粒度變的更加細小,有效成分更易于溶出,藥效也相應增強,從而減少用藥劑量,大大節約原料藥材。相同劑量下,用超微粉碎技術制成的糖泰膠囊,作用強于用傳統粉碎工藝制成的膠囊。附桂地黃丸的超微粉碎與傳統丸劑藥效比較,在相同劑量時,前者的作用更明顯。北京協和醫院報道,1份粉末狀決明子的潤肺效果與4～5份粒狀決明子等效,金桂、腎氣丸超細粉碎后服用量由原來的3g/丸減為0.9g/丸,且藥效更強。中藥經超微粉碎后,用較小劑量即可獲得原處方的療效,一般可節省藥材30%～70%,微米中藥的丸散藥給藥劑量可減少到原來的1/3～1/5,湯藥給藥劑量僅為原來的1/5～1/20。這對節約珍貴稀有中藥材顯得更加重要。另外,某些類型的中藥材如纖維性強類的甘草、黃芪、艾葉等,采用一般機械粉碎成細粉非常困難,剩余大量渣料造成原藥材的浪費,而采用超微粉碎技術極易粉碎,可顯著減少藥用資源的消耗。

中藥超微粉碎技術設備

目前,用于中藥超微粉碎的設備主要有機械式粉碎機、氣流式粉碎機和振動磨粉碎機。

機械式粉碎機

　　機械式粉碎機粉碎效率高,粉碎比大,結構簡單,運轉穩定,具有沖擊和摩擦2種粉碎作用,產品粒度在10～40μm,配以高性能的精細分級機后可產生5～10μm的超細粉體產品。適用于中等硬度和弱熱敏性中藥的超微粉碎。

氣流式粉碎機

　　氣流粉碎是將凈化干燥的壓縮空氣導入特殊設計的噴管,形成超音速氣流,通過幾個相向放置的噴嘴進入粉碎室,物料由料斗送入粉碎室后被各噴嘴氣流加速,撞擊到射流的交叉點上實現粉碎,然后經過渦流高速分離機,在離心力的作用下分級,粒徑可達到5μm左右,粒度均勻。由于粉碎過程沒有伴生熱力,所以粉碎溫升很低,該技術尤其適用于熱敏性物料的粉碎。但是此類設備制備成本高,能量利用率低,因而加工成本大,這使得在中藥粉碎中受到了一定限制。

振動磨粉碎機

　　振動磨即高頻振動式超微粉碎設備。它是用彈簧支撐機體,由帶有偏心塊的主軸使其振動,運轉時通過介質和物料的一起振動將物料進行粉碎。磨機通常是圓柱形活槽形,其特點是介質填充率高,單位時間內作用次數高,因而其振動能量大,能量利用率高。當前德國和日本對動植物類藥的超微粉碎均采用振動磨,振動磨的效率比普通磨高10～20倍,其粉磨速度比常規磨機快得多,而且能耗低數倍。

超微粉碎技術在中藥領域中的應用前景

超微粉碎技術在單味中藥超微速溶飲片的研究與開發

　　經超微粉碎的中藥制劑既保留了傳統飲片的特色和優勢，又避免了煎煮的麻煩，且節省藥材、保證療效、方便攜帶與服用。由于超微粉碎在封閉系統中進行，可避免對環境及產品的污染，同時可防止一些藥材易揮發成分在加工過程中的損失。特別是在中醫藥領域，超微粉碎技術能夠改變傳統的中醫手段，中藥材經超微粉碎細化后，可直接用于口服，將其用于改造傳統飲片，可提供直接服用的中藥微粉飲片，但如用于提取還需進行不同類藥材間適用性及微粒沉降、糊化等的一些關鍵問題的研究。

中藥超微化技術推進經皮給藥制劑開發

　　中藥經皮給藥制劑是近年來中藥開發的熱點。但是，在經皮給藥制劑的生產中，中藥傳統精制工藝多采用水提醇沉法工藝或醇提水沉法工藝，其缺點是會造成有效成分特別是可以作為透皮促進劑的揮發油的損失。并且中藥成分復雜，有效成分不甚明確，傳統多以粗提物入藥，從而使藥物的經皮滲透量、制劑的穩定性和生物利用度等指標的進一步精確與提高成為技術難題。對此，現代經皮給藥制劑有效藥物的精制除了選用必要的透皮吸收促進劑和新的載體外，可以通過新工藝技術，如超微粉碎工藝技術，將原生藥材通過傳統粉碎法得到的直徑150~200μm粉碎粒徑精制到直徑5μm左右，使植物粉末達到95%的破壁水平，從而使有效成分得以充分利用，提取時溶出更迅速，釋藥更快，最終使生物利用率大大提高。

中藥超微粉碎技術推進納米中藥制劑開發

　　2000年，楊祥良等提出了納米中藥的概念，在醫藥界引起了很大的反響。納米中藥是指運用納米技術制造粒徑小于100μm的中藥有效成分、有效部位、原藥及其復方試劑，并在初篩中對某些礦物藥進行納米化處理，使之出現某些新的藥效學特性。納米技術的出現使得超微粉碎成為全世界各個生產領域的先進技術，日益顯現出它強大的生命力和蘊藏的無窮財富。對于中國的國藥—中草藥尤為如此。可以說中藥超微粉碎是中藥的一次飛躍性革命。利用改進的機械粉碎技術我國已能大規模的生產鈦白粉、碳酸鈣、滑石粉等納米粉。

中藥超微粉技術推動中藥指纊圖譜鑒定技術的發展

　　應用超微加工技術可將原生藥從傳統粉碎工藝得到的中心粒徑150~200目的粉末（75μm以下），提高到現在的中心粒徑為5~10μm，在該細度條件下，一般藥材細胞的破壁率95%，傳統的生藥學手段已無法鑒別以生藥微粉入藥的產品，中藥指紋圖譜技術從化學成分入手為我們提供了可靠的鑒別手段。因此，中藥指紋圖譜的建立勢在必行。

彌補傳統粉碎工藝缺陷

目前，超微粉碎技術已成為制備新材料的重要渠道。超微粉碎技術可對上百種中藥材（含鈣類、動物骨、殼、植物根、莖、花及種子類、礦物類等）進行加工處理。不僅能粉碎各種無機礦物原料、有機材料，還能粉碎含有多種纖維和富有粘、彈性的各種動植物材料，這是傳統粉碎技術難以達到的。