中藥超微粉技術(shù)應(yīng)用及前景

1、中藥超微粉技術(shù)應(yīng)用及前景 中藥超微粉技術(shù)應(yīng)用及前景摘要 中藥現(xiàn)代化技術(shù)基礎(chǔ)的研究熱點(diǎn)之一是中藥飲片的超細(xì)粉。本文通過介紹中藥傳統(tǒng)劑型與超微粉碎相關(guān)名稱與概念對二者進(jìn)行對比，闡述了超微粉碎技術(shù)在單味中藥、復(fù)方中藥的應(yīng)用研究進(jìn)展，概述了常用超微粉碎設(shè)備和工作原理，以及中藥超微粉碎的特點(diǎn)，以這些對中藥超微粉碎的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞 ：中藥；超微粉；應(yīng)用前景 Abstract One of the hot spots in the modernization of traditional Chinese medicine is the ultrafine powder of Chinese he

2、rbal pieces. This paper introduces Chinese traditional dosage forms and ultramicro pulverization related names and concepts to compare and contrast the two, this paper expounds the ultrafine grinding technology in the research progress in the application of Chinese herbs, Chinese medicine, an overvi

3、ew of the commonly used ultrafine grinding equipment and work principle, and ultra-fine powder of Chinese medicine characteristics, to those of traditional Chinese medicine ultrafine crushing application prospect are discussed. Key words: Traditional Chinese medicine; ultrafine powder; application p

4、rospect目 錄中文摘要I英文摘要1. 前言1 2. 中藥超微粉相關(guān)概念及討論2 2.1 中藥超微粉的概念2 2.2 中藥材的超微粉碎2 3. 中藥超微粉碎的優(yōu)勢4 3.1 提高生物利用率4 3.2 提高療效4 3.3 微細(xì)粉碎的勻化作用4 3.4 提高中藥的質(zhì)量管理4 3.5 節(jié)省藥材4 3.6 便于攜帶5 3.7 易于服用5 3.8 豐富和完善中藥炮制技術(shù)5 3.9 改進(jìn)中藥制劑工藝5 3.10 開發(fā)中藥新劑型54. 中藥超微粉碎的前景6 3.3 市場的需要6 3.1 消費(fèi)者與養(yǎng)殖者共贏的需要6 3.2 獸用中藥現(xiàn)代化的需要65. 結(jié)論8參考文獻(xiàn)9II1.前言 超微粉碎技術(shù)是近20年來

5、迅速發(fā)展起來的一項(xiàng)跨學(xué)科、跨行業(yè)的高新技術(shù)，它在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用，對提高中藥療效、藥品質(zhì)量、生物利用度和降低中藥資源的浪費(fèi)與損耗，以及提高社會效益、經(jīng)濟(jì)效益，都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。 中藥超微粉碎技術(shù)又稱中藥細(xì)胞級微粉碎技術(shù)或中藥細(xì)胞破壁技術(shù)。所謂中藥細(xì)胞級微粉碎，是指以中藥材細(xì)胞破壁為目的的粉碎作業(yè)，粉碎后粒子的中心粒徑為1075m，經(jīng)細(xì)胞級微粉碎作業(yè)所獲得的中藥微粉，稱為“細(xì)胞級中藥微粉”，以細(xì)胞級中藥微粉為基礎(chǔ)生產(chǎn)的中藥制劑，稱為“細(xì)胞級微粉中藥”，簡稱“微粉中藥” 。 中藥絕大多數(shù)的品種是來源于動植物的生物體，其基本組成單元是細(xì)胞，藥效成分通常分布于細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間質(zhì)

6、中，且以細(xì)胞內(nèi)為主。經(jīng)過超微粉碎后，細(xì)胞壁被破碎，細(xì)胞內(nèi)的有效成分，得以充分暴露出來，這樣的藥物進(jìn)入機(jī)體后，有效成分的釋放速度和釋放量會大幅度提高，中藥的使用量隨之大幅度下降，其療效不會降低，還有可能提高。中藥在細(xì)胞級微粉碎過程中，藥材受到強(qiáng)烈的正向擠壓力和切向剪切力的共同作用下，細(xì)胞被擠壓、剪切細(xì)胞壁被撕裂、斷開，因此，細(xì)胞被破成碎片或被壓破，各種成分得以充分混勻。中藥材經(jīng)過細(xì)胞級微粉碎后，其微粉全部通過300目篩（300目篩孔徑為47m），細(xì)胞破壁率達(dá)95%以上，其微粉用電子顯微鏡觀察，很難看到完整的細(xì)胞和完全看不出藥材的組織結(jié)構(gòu)，看到只是細(xì)胞碎片。中國藥典規(guī)定的中藥極細(xì)粉是通過200目篩

7、（其孔徑為75m），達(dá)不到細(xì)胞破壁的目的。2. 中藥超微粉碎相關(guān)概念及討論 2.1 中藥超微粉碎的概念 關(guān)于中藥的超微粉碎，研究者從不同的研究角度，給出了不同的名稱與概念，如中藥超微顆粒、單味中藥超微飲片、中藥超細(xì)粉體等。由于植物藥、動物藥的有效成分主要分布于細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞間質(zhì)，且以細(xì)胞內(nèi)為主，因此有人將打破中藥材細(xì)胞為目的的粉碎稱為中藥的“細(xì)胞級微粉碎”，采用細(xì)胞級微粉碎方法所獲得的中藥微粉稱為“細(xì)胞級中藥微粉”，類似地，以細(xì)胞級中藥微粉為基礎(chǔ)制出的中藥稱為“細(xì)胞級微粉中藥”，簡稱“微粉中藥”1。 有人將粒徑大于1um的粉體稱為“微粉”，粒徑小于1 um的細(xì)粉稱“超微粉”。實(shí)際上，從中藥的粒徑

8、而言，當(dāng)前研究方興未艾的微米、納米中藥亦屬于中藥超微制劑。陸付耳等認(rèn)為，“微米中藥制劑”屬細(xì)胞級微粉制劑是采用現(xiàn)代高科技與傳統(tǒng)炮制技術(shù)和制劑技術(shù)研制出來的一種新劑型，一般認(rèn)為其粒徑應(yīng)在1-75um，該粒徑范圍內(nèi)的中藥能保持傳統(tǒng)中藥固有藥效學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)。“微米中藥”包括微米中藥材、中藥微米提取物、微米中藥制劑，它使中藥材細(xì)胞破壁率提高達(dá)90以上。所謂“納米中藥”，則是指應(yīng)用納米技術(shù)制造的、粒徑小于100 nm的中藥有效成分、有效部位、原藥、復(fù)方制劑，是通過納米化后的一種中藥粉體。根據(jù)上述觀點(diǎn)，有些研究工作者又將超微粉體分為微米級(>1um)、亞微米級(0.11um)和納米級(1100nm)，

9、將超微粉體技術(shù)分為微米技術(shù)、亞微米技術(shù)和納米技術(shù)2。從當(dāng)前的研究進(jìn)展來看，雖然有關(guān)中藥超微粉碎的名稱較多，相關(guān)概念與內(nèi)涵也不盡相同，但大多數(shù)都認(rèn)為中藥的超微粉碎是指中藥的細(xì)胞級微粉碎，其中心粒徑在75um以下。隨著研究工作的不斷深入，對中藥超微粉碎的定義或概念必將更加科學(xué)、準(zhǔn)確。  2. 2中藥材的超微粉碎   中藥材中的生物活性成分或活性化學(xué)組成即其有效成分是其防病治病的物質(zhì)基礎(chǔ)，但是生物機(jī)體對藥物的運(yùn)轉(zhuǎn)過程、吸收、代謝、分布和排泄是十分復(fù)雜的，中藥制劑所產(chǎn)生的藥理效應(yīng)還與它的物理狀態(tài)密切相關(guān)，而改變藥物粉體的單元尺寸是改變其物理狀態(tài)的一種行之有效的方

10、法，所以如果能減小藥物粉體的粒徑到微米級甚至到納米級，那么該藥物的物理狀態(tài)將發(fā)生顯著的變化，主要表現(xiàn)在隨著藥物粉體粒徑的減小，粉體表面原子個(gè)數(shù)迅速增加，即表面效應(yīng)增強(qiáng)，從而導(dǎo)致表面能也隨之增加3。這樣一來，藥物粉體由于具有很高的化學(xué)活性，其藥物活性和藥效也就隨之增強(qiáng)。 另一方面，由于植物性藥材的生物活性成分或活性化學(xué)組成通常存在于細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞問質(zhì)中，且以細(xì)胞內(nèi)為主。傳統(tǒng)粉碎加工工藝制成的藥材粉體破壁率低，這樣在細(xì)胞完整無損的狀態(tài)下，有效成分需要透過幾個(gè)甚至數(shù)十個(gè)細(xì)胞壁和細(xì)胞膜才能釋放出來，被生物機(jī)體吸收緩慢、利用率低，有時(shí)甚至還來不及釋放就被排出體外，造成藥物的浪費(fèi)所以如果能消除完整細(xì)胞壁和細(xì)

11、胞膜對有效成分的釋放所形成的這種阻力，即如果能將細(xì)胞打碎，使其中的有效成分直接接觸溶媒而溶出，勢必提高其生物利用度，經(jīng)超微粉碎的中藥顆粒粒徑范圍為175,um，一般平均粒徑為15,um。由物理學(xué)原理可知，粒徑在此范圍的中藥粉體所含的藥效學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)與普通中藥制劑相比，分子結(jié)構(gòu)上不會發(fā)生明顯變化，即其生物活性成分或活性化學(xué)組成不會被破壞，所以該藥物的藥效學(xué)、藥理學(xué)機(jī)理不會被改變，對用藥安全方面也不會構(gòu)成威脅4。3. 中藥超微粉碎的優(yōu)勢 3.1 提高生物利用率    中藥細(xì)胞破壁后，有效成分直接進(jìn)入溶媒，被機(jī)體吸收。而普通的粉碎顆粒或飲片，多數(shù)細(xì)胞是完整的，其粒子由數(shù)個(gè)

12、、數(shù)十個(gè)或更多的細(xì)胞組成，細(xì)胞內(nèi)有效成分的溶出，必須穿過數(shù)個(gè)、數(shù)十個(gè)細(xì)胞壁才能進(jìn)入溶媒被機(jī)體吸收，釋出速度是很慢的；而且相當(dāng)多的有效成分，來不及穿過幾個(gè)或數(shù)十個(gè)細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的釋放，就被排出體外，常常達(dá)不到有效的治療濃度。因此，中藥經(jīng)超微粉碎后，粒度細(xì)微、均勻、比表面積增加，空隙率增大。藥物更易分散，溶解在胃腸液中，且與胃腸粘膜的接觸面積增大，停留時(shí)間延長，更易被胃腸道吸收。同時(shí)，中藥有效成分的釋出速度和釋出量，單位時(shí)間內(nèi)人體吸收藥物有效成分的量，都比普通粉碎方法所獲得的中藥粉末高得多，大大提高了中藥的生物利用度。 3.2 提高療效    中藥通過超微粉碎后，細(xì)胞

13、破壁率高，有效成分在沒有進(jìn)入機(jī)體前就釋放出來，進(jìn)入機(jī)體后，可溶性成分迅速溶解，溶解度低的成分也因超微粉末具有較大的附著力，而緊緊粘附在胃腸粘膜上，在體內(nèi)停留時(shí)間長，有利于藥物有效成分的吸收，其吸收量大大增加。而用常規(guī)方法粉碎的中藥粉末，由于細(xì)胞破壁率低，顆粒較粗，對腸壁的吸附力弱，在腸內(nèi)停留時(shí)間短，許多藥物粒子有效成分還來不及完全釋放出來，就被擠出體外，吸收量受到極大影響5。因此，微粉中藥的療效大幅度提高。 3.3 微細(xì)粉碎的勻化作用   中藥大多數(shù)是復(fù)方成分，在細(xì)胞破壁后，細(xì)胞內(nèi)的水分、油分及有效成分均完全暴露出來，使微細(xì)粒子表面呈現(xiàn)半濕潤狀態(tài)，粒子和粒子之間會形成半穩(wěn)定

14、的粒子團(tuán)（或稱之為微粒），每一個(gè)粒子團(tuán)均包含有相同比例的活性成分，這種結(jié)構(gòu)會使中藥材各有效成分分布均勻化，各種成分均勻地被人體吸收，增強(qiáng)了藥物作用的效果6。 3.4 提高中藥的質(zhì)量管理   中藥材通過超微粉碎技術(shù)操作時(shí)，與藥中藥材細(xì)胞直徑相當(dāng)大小的蟲卵、細(xì)菌及各種微生物，也同樣被破壁而死亡，從而減輕蟲害和微生物對中藥的侵害。中藥的微粉生產(chǎn)，必須按GMP要求進(jìn)行操作，具有無菌、無蟲害、小包裝和規(guī)格化的特點(diǎn)，易于控制藥品質(zhì)量。必然促進(jìn)中藥生產(chǎn)的現(xiàn)代化、機(jī)械化和科學(xué)化管理。 3.5 節(jié)省藥材  中藥材通過超微粉碎后，細(xì)胞壁被破壞，有效成分呈釋放狀態(tài)，能被機(jī)體充分利用。中

15、藥材經(jīng)微粉處理后，用于治療的劑量會小于原處方的藥量，即可獲得原處方量的療效；根據(jù)藥材和粉碎度不同，超微粉碎一般可節(jié)省藥材3070%，即能達(dá)到相同的效果，甚至提高療效，這樣就減少了給藥劑量，節(jié)省了原料資源的浪費(fèi)，大幅度降低中藥材的消耗量。 3.6 便于攜帶 傳統(tǒng)的中藥飲片用藥量多，體積大，易散包。攜帶不便，若出差10天，要帶處方藥是有困難的，又沒有地方煎煮；而微粉中藥的用量僅為原處方藥用量的2030%，且粉碎成微細(xì)粉末，裝入無菌的小包裝，攜帶就方便多了。 3.7 易于服用   傳統(tǒng)湯藥要先用武火、后用文火煎煮，時(shí)間較長；且大碗的苦味湯藥飲用十分困難。中藥經(jīng)微粉化處理后，一般不

16、需要進(jìn)行煎煮，可直接用開水沖服；不僅可以減少有效成分的損失，提高藥材的利用率，而且服用也方便得多，還克服了服用苦味藥的弊端。 3.8 豐富和完善中藥炮制技術(shù)  中藥加工炮制的目的之一，是使藥材質(zhì)地酥碎，便于有效成分的溶出和吸收，提高藥效。應(yīng)用超微粉碎技術(shù)，使碾磨粉末沖服的藥材和中藥制劑達(dá)到適宜粒度，可更好地發(fā)揮藥效，大大完善了中藥的炮制技術(shù)。 3.9 改進(jìn)中藥制劑工藝  中藥丸、片劑、沖劑、散劑和膠囊劑的傳統(tǒng)加工技術(shù)不利于有效成分的溶出和吸收；一些外用散劑甚至?xí)a(chǎn)生局部的刺激作用。超微粉碎技術(shù)使中藥細(xì)胞壁破裂，有效成分易于溶出,同時(shí)其表面積增大，分散性、吸附能力、表面活性等

17、都發(fā)生了綜合性變化；這些特性可明顯提高藥物的溶解度、崩解度、吸收率及生物利用度，增加口服制劑在體內(nèi)的溶出和吸收，增強(qiáng)藥物作用的效果。使散劑有很好的分散性，利于涂布、附著，有效成分易于吸收，還可以減少局部刺激性7。 3.10 開發(fā)中藥新劑型   中藥新劑型的研究和改進(jìn)，應(yīng)當(dāng)朝著高效、速效、長效、低毒及易攜帶，服用方便，易保管的方向發(fā)展；達(dá)到使用劑量小，吸收率和生利用度高，體內(nèi)維持必需濃度時(shí)間長的中藥新型制劑4，如微丸、滴丸、顆粒劑、注射劑、緩釋制劑、控釋制劑、靶向制劑，以及中藥全粉無輔料造粒、壓片等新劑型新技術(shù)8。微粉中藥細(xì)胞壁破裂，有效成分被充分利用，可以滿足上述條件的要求

18、，為中藥開發(fā)新劑型提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。4. 中藥超微粉碎的前景 4.1 市場的需要   中藥具有平衡陰陽、祛邪扶正、標(biāo)本兼治的特點(diǎn)。2003年中藥防治SARS 的成功實(shí)踐，使許多有識之士認(rèn)識到，中藥對傳染性疾病的防治大有作為。當(dāng)前疫病流行特點(diǎn)多呈現(xiàn)非典型病毒病、細(xì)菌病混合感染、繼發(fā)感染的情況，在西藥的薄弱領(lǐng)域可充分發(fā)揮中獸藥的優(yōu)勢。特別是針對畜禽疾病中占主要部分的病毒性傳染病，中藥具有多方位調(diào)節(jié)和治療作用，可提高動物機(jī)體的免疫力和抗應(yīng)激能力。 在休藥期用獸用中藥替代西藥防治疫病，中長期使用具有低毒副作用，可有效降低體內(nèi)的藥物殘留，同時(shí)還能促進(jìn)生產(chǎn)性能的發(fā)揮，從而滿足日

19、益嚴(yán)格的食品安全需要?？傊B(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)者不僅要提高自身飼養(yǎng)水平，更要對其生產(chǎn)的動物食品安全負(fù)責(zé)，否則其產(chǎn)品將被禁止進(jìn)入市場。畜禽產(chǎn)品如果不被市場認(rèn)可就只能遭遇淘汰，這關(guān)系到養(yǎng)殖戶的切身利益9。4.2 消費(fèi)者與養(yǎng)殖者共贏的需要   隨著生活水平的不斷提高，人們的食物結(jié)構(gòu)將發(fā)生巨大變化，人們會精心挑選食品，品牌消費(fèi)將會越來越成為許多人的消費(fèi)習(xí)慣。綠色食品作為一種代表無污染、高質(zhì)量食品的品牌，具有巨大的市場潛力。而綠色畜禽食品通過綠色健康養(yǎng)殖產(chǎn)生，綠色健康養(yǎng)殖是一種以預(yù)防為主，從提高畜禽群整體的免疫力和抗病能力及追求綠色健康環(huán)保為目標(biāo)的一種新的養(yǎng)殖模式。  傳統(tǒng)獸用中藥

20、散劑在禽病防治中采用常規(guī)方式粉碎（低速粉碎）給藥，由于雞的腸道較短，對纖維素的消化能力低，藥物的吸收利用率低，見效慢，造成很大浪費(fèi)。而超微粉由于細(xì)胞破壁后，藥材中的有效成分能夠充分釋放出來，表面積增大，有效成分在胃腸道的溶解度增加，藥物用量少、見效快、療程短、成本較低、療效可靠，已成為規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖獸用中藥制劑混飼或混飲給藥的首選方式。經(jīng)臨床試驗(yàn)證明，獸用中藥超微粉與傳統(tǒng)中藥粗粉相比，有效成分能快速釋放，能被腸道充分吸收，在相同防治效果下，畜禽公斤體重用藥量降低30%70%，大大降低了中獸藥的用藥量，從而比傳統(tǒng)中藥使用成本降低50%左右，有利于該類產(chǎn)品在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中的推廣應(yīng)用10。 獸用中藥超

21、微粉被廣泛用于日常保健預(yù)防，可以降低動物源性食品藥物殘留，減少細(xì)菌病毒的耐藥性，增強(qiáng)畜禽機(jī)體的抵抗力，提高畜禽的生產(chǎn)性能，降低養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)，并提供綠色環(huán)保的動物性食品。 4.3 獸用中藥現(xiàn)代化的需要   目前獸用中藥與現(xiàn)代化要求相差甚遠(yuǎn)，雖然地方標(biāo)準(zhǔn)有部分現(xiàn)代獸用中藥方劑，但是符合國家獸藥標(biāo)準(zhǔn)的屈指可數(shù)。傳統(tǒng)劑型盡管能保證中藥本身功效和保持中藥傳統(tǒng)特色，但是存在著許多不可避免的弊病，如質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)難以控制、用量大、工藝粗放等，影響藥效的發(fā)揮、使用和流通，阻礙了國內(nèi)畜牧業(yè)蓬勃發(fā)展步伐，因此要實(shí)現(xiàn)獸用中藥現(xiàn)代化，制劑改革是勢在必行。超微粉技術(shù)是獸用中藥劑型的改造過程中所應(yīng)用的新型生產(chǎn)工藝，既能體現(xiàn)傳統(tǒng)中獸藥散劑配伍變化的特色，又能在精確控制成品粒度的前提下實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，使制劑質(zhì)量可控，有利