據(jù)相關(guān)調(diào)研顯示,我國(guó)中藥市場(chǎng)呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2015-2020年,我國(guó)中藥市場(chǎng)年均復(fù)合增長(zhǎng)率為8.3%,2020年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到5824億元。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,超微粉技術(shù)逐漸運(yùn)用在中藥的生產(chǎn)當(dāng)中,其不僅能保持中藥的藥效,同時(shí)也能提高中藥的生物利用度,節(jié)約資源。中藥超微粉與傳統(tǒng)中藥的各種劑型相結(jié)合,以新興技術(shù)配合經(jīng)典療法,以傳統(tǒng)之形,展現(xiàn)代之效,使中醫(yī)藥的療效隨著中藥超微粉的研究與應(yīng)用得到有效的提高,進(jìn)而推動(dòng)中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。
一、超微粉碎技術(shù)
超微粉碎技術(shù)是 20 世紀(jì) 70 年代為適應(yīng)現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種物料加工新技術(shù)。主要指利用機(jī)械或流體動(dòng)力的方法克服固體內(nèi)部凝聚力,將 0.5 ~ 5mm 的物料粉碎成直徑小于10μm,甚至 1μm 的超細(xì)粉體的操作 。超微粉碎通常可分為微米級(jí)粉碎 ( 1 ~ 100μm )、亞微米級(jí)粉碎 ( 0. 1~ 1 μm ) 和納米級(jí)粉碎( 0. 001~ 0. 1 μm )。超微粉碎技術(shù)一般可以分為兩大類:粒度在微米級(jí)的制備多采用物理粉碎法-顆粒從大到小的粉碎過(guò)程;對(duì)于納米級(jí)粉體多采用化學(xué)合成法-顆粒從小到大的生成過(guò)程。超微粉碎技術(shù)按其材料干濕程度可分為干法和濕法粉碎。對(duì)于固體顆粒材料,主要采用氣流粉碎、球磨和膠體磨。對(duì)于液體材料,主要采用高壓均質(zhì)化、超聲波均質(zhì)化和微流化技術(shù)。
二、中藥超微粉碎技術(shù)

中藥超微粉技術(shù)是在20世紀(jì)90年代中后期興起,它在遵循中醫(yī)藥理論的前提下,結(jié)合中藥材原料的特點(diǎn),采用現(xiàn)代粉體工藝技術(shù),把中藥飲片進(jìn)行超微粉化,并在不同劑型中靈活應(yīng)用。中藥超微粉碎技術(shù)不僅可以應(yīng)用于單味藥的粉碎,也可以對(duì)中藥復(fù)方和提取物進(jìn)行粉碎,達(dá)到微粉化狀態(tài)。該技術(shù)可提高物料的比表面積和空隙率,使其具備高溶解性、高吸附性、高流動(dòng)性等多方面的新特點(diǎn),可以改善中藥材的品質(zhì),使中藥材的利用更加充分,從而減少了中藥材資源的浪費(fèi)。近年來(lái)在中藥及其制劑領(lǐng)域得到廣泛推廣和應(yīng)用。
三、中藥超粉碎設(shè)備
根據(jù)破壞物料分子間內(nèi)聚力方式的不同,超微粉碎設(shè)備主要有機(jī)械粉碎機(jī)、振動(dòng)磨、流能磨。
1.機(jī)械粉碎機(jī)
機(jī)械粉碎機(jī)的工作原理主要是通過(guò)改變粉碎介質(zhì)、增加攪拌振動(dòng)裝置、改變機(jī)器的結(jié)構(gòu)或運(yùn)動(dòng)形式、安裝分級(jí)器等方面,使外加力充分而強(qiáng)大地作用于待處理物料,以達(dá)到理想的粉碎效果。利用該粉碎機(jī)進(jìn)行普通物料粉碎時(shí)可使粉體的 D 90(顆粒累積分布為 90%的粒徑)小于2 μm,D 50 (顆粒累積分布為 50%的粒徑)達(dá)到 0.1~1 μm。新研制開發(fā)的 MIC 研磨剪切超細(xì)粉碎機(jī)是利用多個(gè)高速公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的環(huán)狀粉碎媒體,獲得強(qiáng)大的離心力場(chǎng),使原料受到強(qiáng)大的壓縮力、剪切力及研磨力,將原料粒子“研碎”,得到的粉體粒徑可達(dá)到 2 μm以下 。
2.氣流式粉碎機(jī)
氣流式粉碎機(jī)也被稱為流能磨,其工作原理是使物料顆粒之間以及顆粒與室壁之間在高速流體的作用下發(fā)生碰撞、沖擊和研磨而產(chǎn)生強(qiáng)烈粉碎作用的一種粉碎設(shè)備。該粉碎機(jī)對(duì)于質(zhì)地堅(jiān)硬的物料有較好的適用性,經(jīng)氣流粉碎機(jī)粉碎后得到的粉體粒徑分布范圍窄,同時(shí),在整個(gè)粉碎的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生冷卻效應(yīng),物料在粉碎時(shí)產(chǎn)生的熱量與冷卻的溫度相互抵消,因此,該設(shè)備粉碎溫度較低,是低熔點(diǎn)和熱敏性中藥材制備超微粉的首選。但因其在粉碎的時(shí)候存在較高的氣流速度,會(huì)使物料所含的部分揮發(fā)性成分損失,該儀器比較適合質(zhì)地松脆的原料粉碎。但應(yīng)該注意,該粉碎機(jī)消耗能量較高,是普通粉碎方法的數(shù)倍 。
3.振動(dòng)磨
振動(dòng)磨主要是利用高強(qiáng)度的振動(dòng)使物料和器壁進(jìn)行高速碰撞和切磋,且能在短時(shí)間內(nèi)使得物料混合均勻的超微粉碎技術(shù)。影響超微粉碎主要的工藝參數(shù)是粉碎時(shí)間和介質(zhì)填充率,振動(dòng)磨的介質(zhì)填充率比較高,一般為60%~80%,并且在單位時(shí)間內(nèi)物料撞擊和剪切的次數(shù)較多,振動(dòng)磨的沖擊次數(shù)通常是普通球磨機(jī)的4~5 倍,所以粉碎效率是普通球磨機(jī)的 10~20倍,耗能也低很多。同時(shí),由于振動(dòng)磨配有水冷卻裝置,可實(shí)現(xiàn)低溫或常溫的粉碎,對(duì)含有揮發(fā)性成分的中藥材同樣較適用,經(jīng)振動(dòng)磨粉碎制備的產(chǎn)品,粒徑平均可達(dá) 2~3 μm 以下。在利用振動(dòng)磨進(jìn)行超微粉碎過(guò)程中,粒子粒徑呈現(xiàn)“快粉碎-慢粉碎-粉碎平衡-逆粉碎”4個(gè)階段的變化,當(dāng)粉碎達(dá)到平衡后,粉體的粒徑不再隨粉碎時(shí)間的延長(zhǎng)而減小,甚至?xí)霈F(xiàn)粉體團(tuán)聚導(dǎo)致粒徑有所增大的趨勢(shì),因此,在應(yīng)用時(shí)應(yīng)控制粉碎時(shí)間。
四、超微粉碎對(duì)中藥粉體性質(zhì)的影響
1.超微粉碎對(duì)中藥粉體比表面積、孔隙度及流動(dòng)性的影響
在研究中藥粉體中發(fā)現(xiàn),比表面積和孔隙度均與粒度成正相關(guān),流動(dòng)性與粒度成負(fù)相關(guān)。結(jié)果提示,粒度可以反映比表面積、孔隙度和流動(dòng)性指標(biāo)。因此,在超微粉體的粉體學(xué)性質(zhì)評(píng)判指標(biāo)中,僅用粒度評(píng)判指標(biāo)即可,可以簡(jiǎn)化質(zhì)量評(píng)價(jià)的工作強(qiáng)度和降低質(zhì)量控制成本;同時(shí)可為超微粉碎設(shè)備在線檢測(cè)控制中僅對(duì)粒度控制提供依據(jù)。
2.一般認(rèn)為,粉體吸濕量的大小與吸附表面積大小正相關(guān),但一些中藥粉體吸濕實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不完全支持該結(jié)論,中藥粉體的吸濕性不僅與比表面積相關(guān),還與藥材本身的性質(zhì)相關(guān)。
3.超微粉碎對(duì)中藥粉體中有效成分含量的影響
有研究報(bào)道超微粉碎過(guò)程可能存在化學(xué)或機(jī)械化學(xué)效應(yīng)。超微粉碎的加工方式主要有振動(dòng)磨粉碎、機(jī)械粉碎、氣流粉碎等, 這些粉碎方法較為溫和,對(duì)產(chǎn)品的化學(xué)成分影響微不足道。如采用氣流粉碎的太子參,原藥材功效成分結(jié)構(gòu)的變化相差無(wú)幾。中藥材經(jīng)過(guò)超微粉碎后,化學(xué)成分變化大同小異。但是,對(duì)含有不穩(wěn)定和揮發(fā)性成分的藥材,采用超微粉碎應(yīng)慎重,在粉碎時(shí),應(yīng)控制粉碎時(shí)間,或采用低溫粉碎以減少其有效成分的損失和揮發(fā)。
4.超微粉碎對(duì)中藥粉體溶出行為的影響
活性成分易溶、無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的藥材無(wú)需超微粉碎?;钚猿煞蛛y溶、無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)藥材的各粒度粉體活性成分的溶出存在顯著差別。
有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的藥材微粉化后均有利于其活性成分的溶出,對(duì)于具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的藥材只需打開細(xì)胞間的緊密連接即可,而非破壁。有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的藥材,無(wú)論活性成分是否難溶,微粉化后均有利于其活性成分的溶出,均宜進(jìn)行超微粉碎。同樣,有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的藥材過(guò)度粉碎后也會(huì)因聚集而導(dǎo)致溶出度下降,因此也存在最適宜粒度問題,如紅花、三七、當(dāng)歸、骨碎補(bǔ)等活性成分易溶、有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的中藥材超微粉碎粒度分別宜控制在65 μm、63 μm、30 μm 和63 μm,活性成分難溶、有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的大黃粉碎程度宜控制在 34 μm。
5.超微粉碎對(duì)中藥粉體體內(nèi)、外穩(wěn)定性的影響
從穩(wěn)定性角度看,一般認(rèn)為藥物經(jīng)超微粉碎后粒度減小,粒子表面會(huì)更加容易吸附水、空氣和帶有電荷,從而增加存放難度,使其穩(wěn)定性變差。七厘散超微粉及七厘散細(xì)粉進(jìn)行體內(nèi)、外穩(wěn)定性研究發(fā)現(xiàn):在某些環(huán)境下,如光照條件、人工胃液中,超微粉碎不僅沒有加劇粉體中有效成分的物理或化學(xué)不穩(wěn)定性,并且對(duì)粉體的穩(wěn)定性具有一定保護(hù)作用。
2010 版《中華人民共和國(guó)藥典(一部)》 共收載成方制劑和單味制劑約1036 種,其中將中藥直接打粉制成散劑、膠囊劑、片劑、丸劑的品種分別為61 種、24 種、17 種和 308 種,中藥粉體與提取物混合制成顆粒劑、膠囊劑、片劑等的約為 332 種。以上中藥粉碎后直接以粉體形式入藥的制劑約有 742 種,占成方制劑和單味制劑品種的比例為 72%;其中以混合粉體形式入藥的制劑約有 578 種,占成方制劑和單味制劑品種的比例為56%。中藥粉體是中藥制劑重要的中間產(chǎn)品或終端產(chǎn)品,而將中藥粉體制成超微粉體,具有廣闊市場(chǎng)前景。中藥超微粉碎技術(shù)可將中藥材、中藥提取物、中藥制劑等微粉化,改善傳統(tǒng)中藥飲片的粉末均勻度,加快有效成分溶出,提高生物利用度,增強(qiáng)藥效,提高中藥的臨床應(yīng)用能力。該技術(shù)不僅豐富了傳統(tǒng)飲片加工方法的內(nèi)容,又為中藥的生產(chǎn)和應(yīng)用帶來(lái)了新的活力。
文章來(lái)源:粉體網(wǎng)
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