超微粉碎技術在中藥生產中的應用

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超微粉碎技術在中藥生產中的應用 劉迎 史萬玉 車淑芬 賈青輝 鐘秀會* （河北農業(yè)大學動物科技學院 河北 保定 071001）

摘要：本文對超微粉碎的特點、超微粉碎技術在中藥生產中的應用優(yōu)勢、超微粉碎技術與中藥現(xiàn)代化生產相結合在產業(yè)化方面的應用前景以及中藥超微粉碎中存在的問題進行了全面的綜述。 關鍵詞：超微粉碎；中藥；超微粉碎技術     超微粉碎技術是近年來國際上發(fā)展起來的一項應用現(xiàn)代物理或化學方法對材料進行微粉化的新技術，已廣泛應用于化工、醫(yī)藥、食品、農藥、化妝品、染料、涂料、電子、航空航天等許多領域[1]。超微粉碎技術應用到中藥制劑中同樣顯示出獨特的優(yōu)勢。研究表明，采用超微粉碎技術得到的中藥制劑與用傳統(tǒng)工藝得到的中藥制劑相比，可明顯提高藥效[2-4]。     1 中藥超微粉碎技術簡介     傳統(tǒng)的中藥大多以粗粉入藥。當藥物進入胃中，在胃液作用下，吸水膨脹，進入小腸后，有效成分才不斷地通過細胞壁及細胞膜釋放出來，被吸收。傳統(tǒng)的粗粉，藥物粒粗，細胞的破壁率極低，有效成分需穿過多層細胞壁及細胞膜方可釋放出來。又因為藥物在體內停留時間有限，且有效成分處于低速釋放，未充分釋放便被排出體外，導致藥物的生物利用度較低。另外，傳統(tǒng)粗粉還存在用量大、適口性差等缺點。為了解決中藥“粗、大、黑”的問題，提高中藥藥效、降低中藥資源的浪費與消耗，改善中草藥的適口性，避免出現(xiàn)人畜爭藥的局面，因此引進新的加工粉碎技術具有重要的現(xiàn)實意義和應用前景。此外，中藥超微粉體不牽涉到成分及分子結構層面的變化，四氣五味仍然存在，與傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論不矛盾，容易為中獸醫(yī)界及用戶所接受[5]。     所謂中藥的超微粉碎，又稱為中藥細胞級粉碎技術或中藥細胞破壁技術，是指利用機械或流體動力的途徑將3mm以上物料顆粒粉碎至粒徑至5~10μm以下的過程。它不以粉碎細度為目的，而是追求細胞的破壁率（一般藥材破壁率≥95%）[6]。采用細胞級微粉碎方法所獲得的中藥微粉稱為細胞級中藥微粉，以細胞級中藥微粉為基礎制成的中藥則稱為細胞級微粉中藥，即微粉中藥。     目前已研制生產的適于中藥超微粉碎的設備有CF氣流渦旋微粉機，CWM-80型超級渦流磨、XFJ超細粉體分級機及BFM系列微粉機等。最近有人研制了集粉碎、分級功能于一體的新型特勞斯特型氣流磨，并成功應用于生產加工[7]。     2 超微粉碎技術在中藥業(yè)中的應用優(yōu)勢     2.1增加藥物吸收率，提高生物利用度     藥物的溶出速度與藥物的顆粒比表面積成正比，而比表面積與粒徑成反比。因此，藥物的粒徑越細，則其比表面積越大，越有助于藥物有效成分的溶出。中藥超微粉由于其粒度細，其表面積增加，孔隙率增大，能較好地分散、溶解在胃腸液里，且與胃腸黏膜的接觸面積增大，因而有利于藥物的吸收，提高藥物的生物利用率。杜曉敏等比較了歸附地黃丸超微粉與粗粉對幼年雄性小鼠生長發(fā)育及生殖系統(tǒng)、腎虛動物模型和陽虛動物模型的影響，結果顯示在相同劑量時，超微粉的藥效學作用更加明顯[8]。對于礦物類藥物，相當一部分為水不溶性物質，經超微處理后，由于粒度大大減小，可加快其在體內的溶解、吸收速度，提高其吸收量。     2.2提高有效成分的工業(yè)提取率     中藥提取中，其有效成分的溶出需經過浸潤、溶脹、滲透及擴散等過程。超微粉碎技術的利用一方面使有效成分溶出阻力減小，另一方面微細化的物料具有很強的表面吸附力、親和力、分散性和溶解性，從而提高了有效成分的溶出速度及溶出率。實驗證明，細胞級超微粉碎技術在中藥有效成分的提取中會明顯提高提取率，特別是對于大分子成分提取率的提高更為明顯。對山茱萸[9]和紅參[10]普通粉碎和超微粉碎處理的溶出速率進行比較，結果都表明超微粉碎技術能明顯提高植物藥材的提取率。在劉彥明等進行的不同粉碎度三七體外溶出試驗中，測定了三七微粉、細粉、粗粉和顆粒在45min時溶出物含量和三七總皂苷溶出量，結果表明，粒度越小溶出度越大[11]。另有報道，羚羊角超細粉化可以提高羚羊角水溶性蛋白質的溶出[12]。     2.3有利于保存生物活性成分，提高藥效     在超微粉碎中，經控制可不產生過熱現(xiàn)象，甚至可在低溫狀態(tài)下進行，并且粉碎速度快，有利于保留不耐高溫的生物活性物質及營養(yǎng)成分，從而提高藥效。如：珍珠，用傳統(tǒng)方法加工會破壞其部分成分，而在-67℃左右的低溫和嚴格的凈化氣流條件下進行超微粉碎，能充分完整地保留有效成分，增強其延緩衰老的作用[13]。靈芝含有豐富的氨基酸和微量元素，具有激活免疫功能，抗腫瘤，抗血栓等作用，超微粉碎后，療效發(fā)揮更全面[13]。     2.4節(jié)省原料，提高藥材利用率     采用一般的機械粉碎，某些類型中藥材粉碎成細粉都非常困難，如纖維強類的甘草、黃芪、艾葉等，粉碎得到大量渣料，造成原藥材的浪費。若采用超細粉碎，纖維強類中藥材極易操作，可減少資源浪費。     藥材經超微粉碎后，用小于原處方的藥量即可獲得原處方的療效或效果更好。根據藥材性質和粉碎程度的不同，一般可節(jié)省藥材30%～70%[14]。據初步統(tǒng)計，微粉中藥的丸散藥給藥量可減少到原來的1/3～1/5，湯藥給藥量僅為原來的1/5～1/20[14]。而且藥材經超微粉碎后，一般不進行煎煮浸取就可以直接制劑。這樣既可以減少生產環(huán)節(jié)中有效成分的損耗，提高藥材的利用率，又可以減少資源的浪費，因此該技術尤其適于珍貴稀有中藥的粉碎。     2.5改善獸用中藥的品質、衛(wèi)生質量及添加范圍     在對中藥進行細胞破壁超微粉碎時，與細胞尺度相當?shù)南x卵也會被殺死，從而減輕了蟲害對中藥材的污染與損害；由于超微粉碎加工是純物理過程，不會混入其它雜質，使得加工后的中藥具有純天然性，保證了原料成分的完整性與安全性；由于經過超細化處理，顆粒度很細，改善了產品的口感，既可直接溶于動物的飲水中，也可作為飼料預混劑使用[15]。     3 超微粉碎技術在中藥生產中的應用前景     經過實踐證明，超微粉碎技術在制藥生產現(xiàn)代化中應用是可行的，在許多方面是一般粉碎方法難以做到的，不失為制藥粉碎工藝中較理想的方法。如花粉，已用于飼料添加劑中，它富含 20多種氨基酸，14 種維生素，30 多種機體所需的微量元素，90種活性酶和多種抗生素、生長素以及抗癌抗衰老物質。然而未經加工的花粉微球外有兩層堅韌外壁，連硫酸王水都很難以溶解，所以要想高效吸收利用花粉的營養(yǎng)物質，必須用特殊技術將花粉破壁。目前我國有關單位已成功研制出了特殊的超細粉碎破壁裝置及相關工藝，使花粉破壁率高達 99%以上，且微粒細小，完整地保留了天然花粉的豐富營養(yǎng)成分，這樣它的生物利用度極高[5]。當然，對植物類藥材超微加工的還很多。如杜仲葉粉、枇杷葉粉、桑葉粉、銀杏葉粉、甘草粉、陳皮粉等[5]。     由于超微粉碎的特性，我們可利用這一技術來克服現(xiàn)時制劑生產中一些困擾藥品生產的問題，并提高中獸藥制劑的技術水平和技術含量。超微粉碎技術在中獸藥生產的應用可以拓寬以生藥入藥的劑型，如片劑、膠囊劑、軟膏劑、吸入劑、涂膜劑等，也可促進先進制劑技術（如固體分散技術和藥物緩釋技術）這些生藥劑型中應用，帶來中藥傳統(tǒng)劑型的革新和發(fā)展，推動中藥劑型現(xiàn)代化，且使中藥的特色得到更大的發(fā)揮，從而使中藥在國際市場上具有更強的競爭力，加速中獸醫(yī)藥現(xiàn)代化進程，使中獸醫(yī)藥成為我國一個新的經濟增長點。     4 中藥超微粉碎存在的問題     4.1 目前大多機械超微粉碎設備粉碎中藥過程中所面臨的溫升問題，導致黏液質或含多糖類成分的中藥在粉碎時存在著粘壁現(xiàn)象，影響中藥成分的穩(wěn)定性。中藥經超微粉碎后，由于粒徑的減小容易導致表面能增加，使顆粒處于不穩(wěn)定狀態(tài)；流動性差，易聚集形成假大顆粒；可濕性增加，易吸潮；吸附性增加，易吸附空氣中的雜質，這些都不利于微粉中藥的制劑、保存、運輸。為此我們應該采取適宜的表面處理技術和包裝技術；探索顆粒粒度與提取率之間的關系；篩選超微粉碎條件及工藝參數(shù)[16]等等。     4.2 超微粉碎在發(fā)揮單一藥材藥效方面有很大的優(yōu)勢。但對復方藥特別是傳統(tǒng)中醫(yī)方劑中需要煎煮使用的中藥，超微粉碎是否適合還是一個問題。因為許多研究發(fā)現(xiàn)，很多中藥煎劑中，單一成分有些無藥理作用或藥理作用很小，但當和其他藥材共煎后，就會產生很強的藥效。這說明在煎煮中發(fā)生了化學變化。這種作用不是用單一藥材超微粉碎后簡單混合就能解決的。所以，這一先進的技術在中藥中的應用還需要進一步考察和研究。     4.3 中藥微粉化后有效成分利用率提高，但相應的有毒成分的作用也會加大，所以應進行安全性試驗并尋找新的減毒措施。     綜上所述，超微粉碎技術被應用到中藥制藥中來，的確面臨著應用技術的適應性問題，但隨著科學技術和其它相關學科的發(fā)展，相信這些問題會得到解決。     5 結束語     我國雖然是一個傳統(tǒng)醫(yī)藥大國，但卻不是一個傳統(tǒng)醫(yī)藥強國，我國的中藥質量多數(shù)達不到國際標準，因而在競爭日益劇烈的國際醫(yī)藥市場常常處于劣勢。這不能不引發(fā)我們沉重的思考。作為一種新型的資源加工方法，超微粉碎技術在發(fā)達國家的應用已相當廣泛。目前我國在超微粉碎技術的理論研究方面已與發(fā)達國家基本持平，但在應用研究特別是產品市場開發(fā)方面仍存在較大差距。     但我們應看到，新技術的產生對傳統(tǒng)理論系統(tǒng)提出挑戰(zhàn)的同時，更需要新的理論系統(tǒng)加以支撐和誘導。超微粉中藥在現(xiàn)實產業(yè)化技術中的應用仍處在探索階段，它需要用大量藥理方面的試驗來驗證其先進性，并對其應用所產生的新的不確定性因素予以認知、識別，以規(guī)避其不利因素。所以超微粉中藥的廣泛應用，需要來自不同領域的研究者長期的協(xié)作努力才能完成。

賀州八步獸醫(yī)

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