超微粉碎技術(shù)在中藥生產(chǎn)現(xiàn)代化中的應(yīng)用

一、 問題的提出

二、超音速氣流粉碎技術(shù)的工藝特點(diǎn)及優(yōu)越性
   
　　超微粉碎技術(shù)是七十年代以后為適應(yīng)現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展而派生的一種物料加工新技術(shù)。
   
　　目前只有少數(shù)幾個發(fā)達(dá)國家具有這種生產(chǎn)技術(shù)，我國自九十年代引入，其研究應(yīng)用方興未艾。國內(nèi)現(xiàn)有常見方法生產(chǎn)的粉體材料只能達(dá)到45μm（325目），運(yùn)用現(xiàn)代超微加工技術(shù)能將物料粉碎成為10μm（1250目）甚至達(dá)到1μm（12500目）以下的超細(xì)粉末。
   
　　超微粉碎技術(shù)是以空氣動力學(xué)為理論，將多噴管技術(shù)、流化床技術(shù)、分級技術(shù)溶為一體，形成了一套超聲速氣流粉碎分級系統(tǒng)。
   
　　超音速氣流粉碎分級系統(tǒng)，通常由氣源、供料系統(tǒng)、超音速噴管、粉碎室、分級室、旋風(fēng)收集、布袋收集等部分組成。 

多噴管流化床式超音速氣流粉碎分級系統(tǒng)其原理：將凈化干燥的壓縮空氣導(dǎo)入特殊設(shè)計的噴管，形成超音速氣流，通過幾個相向放置的噴嘴進(jìn)入粉碎室，物料由料斗送至粉碎室被各噴嘴氣流加速，撞擊到射流的交叉點(diǎn)上實現(xiàn)粉碎，然后經(jīng)過渦流高速分級機(jī)，在離心力的作用下進(jìn)行分級。粉體通過氣流粉碎與分級，粒徑可達(dá)到亞微米級。

　　這種氣流粉碎的特點(diǎn)如下：
   
　　1、 無污染性  
          
　　氣流粉碎的動力是空氣，物質(zhì)在高速氣流的帶動下高速運(yùn)行，自我撞擊，實現(xiàn)粉碎。因為該技術(shù)是根據(jù)物料的自磨原理而對物料進(jìn)行粉碎，粉碎腔體對產(chǎn)品污染極少，只要空氣經(jīng)過凈化，就不會造成新的污染源。
   
　　2、 低溫性   
          
　　由于壓縮空氣在噴嘴處絕熱膨脹會使系統(tǒng)溫度降低，所以整個粉碎空間是低溫環(huán)境，粉體的粉碎是在低溫下瞬間完成的。從而避免了某種物質(zhì)在粉碎過程中產(chǎn)生熱量而破壞其化學(xué)成份的現(xiàn)象發(fā)生。
   
　　3、 物理性  
          
　　氣流粉碎純粹是物理行為，不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)，因而保持物質(zhì)的原有化學(xué)性質(zhì)。
  
　　4、 精度高  
          
　　產(chǎn)品粒度可以通過分級機(jī)進(jìn)行調(diào)整，因此粒徑分布狹窄，而且分級機(jī)的調(diào)整完全是獨(dú)立的，這樣既嚴(yán)格限制了“大顆粒”又避免了過粉碎。
  
　　5、 造型好  
          
　　粉體趨于“球型”。
  
　　6、 環(huán)境污染小

　　粉碎是負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行的，粉體在粉碎過程中不發(fā)生任何泄漏。

　　正因為氣流粉碎具備上述特點(diǎn)，正被廣泛應(yīng)用在軍事電子、機(jī)械、冶金、建材、造紙、陶瓷等多個領(lǐng)域，粉體從粗至微細(xì)，不僅僅是物理的變化，其表面積和孔隙度大大增加，光、電、磁、熱學(xué)性質(zhì)，溶解性、吸附性、親和力均發(fā)生奇妙的變化。因此，在軍事上美國在海灣戰(zhàn)爭中使用F-117A型戰(zhàn)斗機(jī)，就是因為機(jī)身外涂敷了能夠吸收紅外本與微波的超細(xì)粉末，才大顯神威。在機(jī)械工業(yè)上，用氧化鋁超微粉制成切削工具，其功效更比普通刀具提高60倍，而且加工精度高。有了超微粉，我們可以制造高級銅板紙、高級油漆、涂料。有了超微粉，我們可以制造高級磨料，使得機(jī)械光潔度提高許多倍。食品微粉化給食品加工業(yè)帶來了新的手段、新的思路。食品進(jìn)行微粉化后，可以大大提高人的吸收程度，特別容易消化吸收。在電子工業(yè)、冶金工業(yè)、陶瓷工業(yè)處處可見超微粉高性能、高質(zhì)量、低消耗的優(yōu)越性。故超細(xì)粉末稱為尖端技術(shù)之源。

　　四、結(jié)論及今后的工作
  
　　實踐已說明并將繼續(xù)證實，將超微粉碎技術(shù)引進(jìn)中藥領(lǐng)域，不失為制藥粉碎工藝中較理想的方法，作為中藥劑型改革的途徑之一，它既豐富了傳統(tǒng)炮制的內(nèi)容，又能為中藥的生產(chǎn)和應(yīng)用帶來新的活力，成為中藥行業(yè)新的生長點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下方面：
   
　　1、超細(xì)粉體化飲片的研制與產(chǎn)業(yè)化
   
　　對工業(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?？煞鬯楹笕胨?，但常規(guī)粉碎工藝制得的產(chǎn)品起效慢，生物利用度不高；而超細(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。
   
　　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。
   
　　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)。
   
　　5、開發(fā)中藥新劑型
   
　　對于鹿茸、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。
   
　　當(dāng)然，超微粉碎技術(shù)在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用是全新的課題，這些工作要全面展開，今后還有很多工作要做：
   
　　1、超微粉體技術(shù)應(yīng)用對象的選擇
   
　　超微粉碎是中藥材加工和中藥制劑生產(chǎn)工藝中的重要環(huán)節(jié)。但不是唯一的，其主要應(yīng)用對象是礦物藥、貴重藥和具有特殊性質(zhì)的中藥。此外，還有研究表明，超微粉體技術(shù)對有毒中藥中藥制劑過程中有其它手段無法替代的作用。
   
　　2、中藥超微粉體的定義
   
　　中藥的組成十分復(fù)雜，它具有植物藥、動物藥，又有礦物藥。就前兩類而言，既有動植物的組織器官，又有其分泌物等種種。僅就植物類中藥，根、根莖、皮、葉、花果、種子等均可入藥，它們的微觀組織結(jié)構(gòu)存在很大的差異，加工成超細(xì)粉體的難易程度也明顯不同。因而有人提出“細(xì)胞級微粉碎”的說法，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。由于粉碎過程中細(xì)胞壁一旦被打碎，細(xì)胞內(nèi)水分和油質(zhì)遷出后可使微粒子表面形成半濕潤狀態(tài)，粒子與粒子之間形成半穩(wěn)定的粒子團(tuán)（或稱為微顆粒），關(guān)于中藥超細(xì)粉體的要領(lǐng)有待于隨著研究實踐的不斷深入而逐步完善。
   
　　3、若干技術(shù)問題
   
　　A、超細(xì)粉碎是涉及多學(xué)科的高新粉碎技術(shù)，它應(yīng)用于中藥領(lǐng)域，也還存在著不少工藝、質(zhì)控等方面的問題。結(jié)合粉體制備工藝的一般流程和中藥材自身的特點(diǎn)，主要的工藝參數(shù)篩選和優(yōu)化內(nèi)容至少應(yīng)包括：（1）欲超細(xì)物料的含水量（與物料的干燥預(yù)處理相關(guān)）；（2）粉碎工藝參數(shù)，如氣流粉碎的主要技術(shù)參數(shù)，即有空氣壓力、空氣流速、粉碎室直徑、耗氣量、處理量、給料粒度、給料速度等；（3）粉體分級參數(shù)，如旋風(fēng)分離器的轉(zhuǎn)速、加料量、二次風(fēng)量等。
  
　　B、中藥超細(xì)粉體是由眾多的單個粒子組成的集合體，粉體的各種性質(zhì)既受單個粒的影響，也與粒子間的相互作用有重要聯(lián)系。所以中藥超細(xì)粉體的質(zhì)量指標(biāo)體系應(yīng)包括單個粒子參數(shù)與粉體系數(shù)參數(shù)。主要有粒徑、粒徑分布、比表面積、濕潤性、流動性等。
 
　　C、對于中藥制劑而言，也還存在一個“鑒別”問題，超細(xì)狀態(tài)下的中藥是否還具有普通粉碎時所有的顯微特征，如果原有的顯微特征發(fā)生了改變，則又應(yīng)建立超何種更精細(xì)的鑒別方法。
  
　　D、中藥超細(xì)粉體的應(yīng)用也有一些關(guān)鍵技術(shù)急待解決。如物料經(jīng)超細(xì)后比表面積顯著增加，表面能很高且表面離子荷電，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；又如若以超細(xì)中藥粉體作為提取的原料，則存在著粉體在提取溶媒中的分散問題及在提取過程中的糊化問題（對富含淀粉類物質(zhì)的中藥而言），再如超細(xì)粉體體外溶出度測定及藥效學(xué)評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。
   
　　當(dāng)然，這些工作要全面展開，需要一個相當(dāng)艱巨的歷程，還有很多工作要做。但我相信，隨著超細(xì)粉體技術(shù)的發(fā)展，逐步建立起中藥超細(xì)粉體理論體系及切實可行的技術(shù)體系，以開發(fā)療效更好，品種更優(yōu)的超細(xì)中藥粉體，實現(xiàn)中藥現(xiàn)代化，這一目標(biāo)一定能實現(xiàn)。