中药超微粉碎机技术分析和性能介绍

作为几千年来劳动人民和医学家的辛勤劳动的结晶，中药被称为是中华民族之瑰宝，她凝聚着对*作出了重大的贡献。随着社会的不断发展，中医药正走出，面向世界，特别是世界上“自然疗法”的兴起。中药在上也越来越受重视，日本汉方药的发展很快，技术水平很高，西欧、美国、韩国投资巨额资金研究和发展中药，而我国在此方面很落后。当前我国政府高度重视中医药的发展。在“十一五”期间，我国政府号召加强研发具有显著中药特色和优势的中药复方药物，要求民族药物尽快走向现代化的发展道路。超微粉碎技术以其自身的优点，在中药粉碎中具有*的优势，但它在中药的应用方面还处于初级阶段，本文对中药超微粉碎后对生物体吸收、药物用量、药物工业加工和提取等方面的影响，以及中药超微粉碎存在的问题等进行了阐述，以促使我国的传统中医药早日走向造福于世界的健康发展道路。北京燕山正德机械设备有限公司主要以粉碎机为主，另外还有混合机，超微粉碎机，小型粉碎机，小型超微粉碎机，振动筛，胶囊填充设备等。涉足领域包括制药、化工、食品、环保、农业等行业。航天系统专家的技术优势和自身精良的加工设备，是我们的产品*接受市场考验的可靠保障。YSC系列超微粉碎机在相关领域的应用取得了良好的效果，尤其是对纤维性物料的粉碎，突破了业内多年来的瓶颈，达到了新的高度

　　一、超微粉碎技术的发展概况

　　超微粉碎技术是指制备和使用微粉及其相关技术，包括微粉的制备工艺技术、分级技术、分离技术、干燥技术、输送、混合、均化技术、粉体表面改性技术、粒子复合技术、检测技术、制造及储运过程中的安全技术、包装、运输及应用技术等。超微粉碎技术可分为微米技术、亚微米技术及纳米技术。中药粉碎通常以细度（粒径）作为评价粉碎效果的标准。

　　超微粉碎是近20年迅速发展起来的一项*，能把原材料加工成微米级甚至纳米级的微粉，它是粉体工程中的一项重要内容，包括对粉体原料的超微粉碎、高精度的分级和表面活性改变等内容。超微粉体技术是传统粉碎技术的进一步发展，它是近几十年来新兴的一门科学技术，它源自古老的传统粉碎技术，而将其粉碎的概念向前大大延伸了。所谓“超微粉体”，国内外目前对这一名词尚无严格的界定。通常将1250目（即10μm）以下的粉体，称之为“超微粉体”。采用传统的工艺方法，很难将固形物料粉碎到如此的细度。固形物质经过超微粉碎后，使其处于微米甚至纳米尺寸时，该粉体的物理、化学特性都会发生极大的变化。

　　国外对粉体技术非常重视，许多国冢先后建立了粉体研究机构。德国、美国和日本已出现了超微粉体专业开发公司。英国里兹大学粉体工程研究所（从选矿、环保、矿物加工到电子材料）和美国马萨诸塞州高分子材料研究所（研究范围涵盖了从普通塑料到纳米复合材料；从宏观机械加工，到微结构控制）。我国对粉体技术也非常重视，目前超微技术在我国中药制药工业中的应用尚处于起步阶段，但已成为近几年来中药界的研究热点。清华大学粉体工程研究所、南京理工大学超细粉体与表面科学技术研究所与中国药科大学、北京中医药大学等单位在这方面开展了大量研究，已受到医药界的广泛关注。由清华大学材料系盖国胜和吴以岭教授的科研团队实施中成药——*超微粉工艺提升项目，该项目将药粉的粒度从1501xm减少到lOp．m，并可进行产业化生产。该项成果已获得2007年国家科技发明奖，表明我国将超微粉技术应用于中药已经迈出了重要步伐。

　　二、超微粉碎技术的方法

　　超微粉碎根据粉碎力的原理不同，可分为干法粉碎和湿法粉碎。干法有气流式、高频振动式、旋转球（棒）磨式、锤击式和自磨式等几种形式；湿法粉碎主要是胶体磨和均质机。气流式是利用气体通过压力喷嘴的喷射产生剧烈的冲击、碰撞和摩擦等作用力实现对物料的粉碎。高频振动式是利用球或棒形磨介的高频振动产生冲击、摩擦和剪切等作用力实现对物料的粉碎。旋转球磨式是利用球或棒形磨介在水平回转时产生冲击和摩擦等作用力实现对物料的粉碎。胶体磨是通过转子的旋转，产生急剧的速度梯度。使物料受到强烈的剪切、摩擦和湍动骚扰来糊碎物料。均质机是利用急剧的速度梯度产生强烈的剪切力，使液滴或颗粒发生变性和破裂以达到微粒化的目的。其中，超微粉碎时采用气流粉碎时，在糊碎过程中不会产生局部过热现象，甚至可在低温状态下进行，粉碎瞬时即可完成，因而能zui大限度地保留粉体的生物活性成分，有利于制成所需的高质量产品。

　　三、中药的超微粉碎及其对中药性能的影响

　　1．提高药物中有效组分的溶出率，增大药物的生物利用量

　　中药材和食品等绝大部分来自于动植物。一般情况下，药用有效成分主要存在于细胞内，在细胞完整无损的情况下，有效成分只有透过细胞膜（壁）后才能被利用。中药进行超微粉碎后，可实现药材细胞破壁。当细胞破壁后其细胞内的有效成分被暴露出来，所以药效有大幅度的提高，而且起效速度快。特别是质地坚硬致密的药材，由于超微粉碎破壁后可免除溶媒穿透细胞壁进入细胞内将药效成分溶出的漫长过程和障碍，因此存在更有利于缩短提取时间、降低用量的可能性。超微粉碎后的粉体具有一般颗粒所不具有的一些特殊的理化性质，如良好的溶解性、分散性、吸附性、化学反应活性等。

　　在中药提取中，其有效成分的溶出需要经过浸润、溶胀、渗透及扩散等过程。超微粉碎技术的利用一方面可使有效成分溶出阻力减小，另一方面，微细化的物料具有很强的表面吸附力、亲和力、分散性和溶解性，从而提高了有效成分的溶出速度及溶出率。实验证明，细胞级超微粉碎技术在中药有效成分的提取中会明显提高提取率，特别是对于大分子成分提取率的提高更为明显。

　　植物及动物的细胞尺度一般在8-901μm。目前中药粉体的细度一般在细粉级，粒径在125-150μm，中药细粉中含有一定量的破壁细胞，但远未达到细胞级微粉的水平。细胞级微粉碎是指以动植物类药材细胞破壁为目的的粉碎作业，运用现代超微粉碎技术，可将原药材粉碎到5-101μm。在该细度条件下，一般药材细胞的破壁率≥95％。复方普通粉电子显微镜观察时能看到药物组织结构，超微粉已很难看到完整的细胞，只能看到细胞碎片。采用超细微粉技术可使药材中的有效成分较好地暴露出来，而不再需要通过以往的透壁（膜）释放，从而使药物发挥作用更迅速。药物微粉化以后比表面积大大增加，从而有助于药物的溶解与吸收。

　　另外，药物的粒径越细，则其表面积越大，越有助于药物有效成分的溶出。中药超微粉由于其粒度细，表面积增加，孔隙率增大，能较好地分散、溶解在胃肠液里，且与胃肠黏膜的接触面积增大，因而有利于药物的吸收，提高药物的生物利用率。

　　中药经超微粉碎后，药物体外溶出指标明显提高药物粒子的大小和粉体的结构是影响药物溶出度的重要因素。中药经过超微粉碎处理后，其粒度更加细微均匀，比表面积增加，孔隙率增大，易于溶出。此外，中药经超微粉碎后，细胞破壁，胞内有效成分的溶出阻力减小，溶出速率增大。中药超微粉碎处理后，药物溶出指标明显提高，具体情况见表1。

　　2．节省药材，降低药物用量

　　在制备超微粉中药时，由于采用生物粉体技术，可以节省原料，提高药材利用率采用一般的机械粉碎，对把某些类型中药材粉碎成细粉是非常困难的，如纤维类的甘草、黄芪、艾叶等，粉碎后得到大量渣料，造成原药材的浪费。若采用超微粉碎技术（超细

　　粉碎），纤维类中药材极易操作，可减少资源浪费。药材经超微粉碎后，用小于原处方的药量即可获得原处方的疗效。根据药材性质和粉碎程度的不同，一般可节省药材30％~70％。据初步统计，微粉中药的丸散药给药量可减少到原来的1／3~1／5；汤药给药量为原来的1／5-1／20。药材经超微粉碎制成粉体后，一般不进行煎煮浸取就可以直接制剂，因此减少了生产环节中有效成分的损耗，，提高药材的利用率，又可以减少资源的浪费。

　　3．有利于保存生物活性成分

　　在采用超微粉碎技术对药材或食品进行超微粉碎过程中，可经控制不产生过热现象，甚至可在低温状态下进行，并且粉碎速度快，有利于保留不耐高温的生物活性物质及营养成分，从而提高药效。

　　4．改善中药（或食品、保健品）的口感

　　超微粉碎后的粉体平均粒径可在lOl~m以下，其均匀性提高，色泽一致，粉末细腻。改变了中药粉末质地粗糙、纤维与粉末分离均匀性差、花斑较多的现象，提高了药物质量。实验结果表明，中药材、食品或保健品经超细微粉化后，颗粒大小更均匀。有研究表明，粒径分布随着筛孑L的减小分布区域变窄。对于颗粒粒径来说，分布区域越窄，则颗粒的理化性质越接近。

　　5．提高卫生质量

　　传统粉碎方法密封差，易产生污染，制备生物粉碎一般采用超微粉碎设备，物料在密封及净化状态下进行，不会造成污染。微细生物体尺度以微米计，小病毒O．Ollμm、大病毒O．051xm、zui小细菌O．1lμm、一般细菌1μm、一般细胞lOtμm、大细胞2001μm、很大细胞1000txm。由于超微粉碎可以将中药物料颗粒粉碎至10μm以下，部分颗粒甚至小于1μm。因此，在对中药进行细胞破壁超微粉碎时，与细胞尺度相当的虫卵也会被杀死，从而减轻了虫害对中药材的污染与损害；由于超微粉碎加工是纯物理过程，不会混入其他杂质，这使得加工后的中药具有性，保证了原料成分的完整性与安全性。

　　四、中药超微粉碎存在的问题

　　1．安全方面

　　生产中要求选定的设备应稳定性好、对产品无污染，同时要注意粉体的自燃问题。

　　2．粉碎程度方面

　　中药主要为植物药、动物药、矿物药，其中植物药根据药用部位又分根、茎、叶、花、果实、种子、树皮等，且成分十分复杂，并不是所有的药物均适宜进行超细粉碎处理，也不是粉末越细越好。如含挥发油的药物，超细粉碎制备粉体时有可能损失挥发油成分，影响药效，因此需认真考察。

　　3．体内黏附方面

　　由于生物粉碎颗粒很小，是否会黏附在胃肠黏膜上，影响胃肠蠕动、黏膜吸收、胃肠激素分泌、细胞及细胞膜功能等问题仍有待考察。江西中医学院等考察了一些中药超微粉在临床上未发现上述黏附等不良现象，但这尚需进一步大规模的临床考察。

　　4．毒副反应方面

　　含毒性成分的药物，超细粉碎有可能使其毒性增加，影响用药安全性。生物粉碎制剂溶出度增加，使有效成分与其他成分的溶出同时增加，中药细胞破壁后细胞内活性成分是否会发生化学变化而在肾、肝、血液、心血管、神经系统等器官或系统引起新的不良反应或毒副作用，应仔细考察，同时必须加强药理和临床研究。

　　五、中药超微粉碎前景

　　中药是中国的文化瑰宝。进入21世纪后，进入老龄化社会。人们防治疾病的观念，乃至医疗模式都发生了重要的改变。现在，人们知道疾病的防范要重在预防、保健，重在对亚健康状态的及时调整，而中医理论强调“*”，主张人和环境的协调统一；强调“固本扶正”、“外因通过内因起作用”；强调“药食两用”；中药因其具有的种种特点，加上回归自然的大趋势，使得人们都寄希望于中药和天然药物。

　　在国家“十五”医药经济发展规划中，将超细粉体技术列为“科技兴药”战略的内容之一，以发展传统的粉碎技术，大力推进中药行业的技术进步。“十一五”期间，我国天然药物发展的重点包括：优先开发针对老龄化人群和城乡低收入人群常见疾病的药品，特别是用于治疗肿瘤、肝病、心脑血管疾病、糖尿病等疗效确切、安全可靠、稳定可控的中药新药；加快发展作用机制明确、技术含量高、具有显著中药特色和优势的中药复方药物。可见，超微粉体技术在中药领域中的应用日益广泛。

　　六、结论

　　将超微粉碎技术引进中药领域，促进了中药剂型和提取工艺的巨大改革，它既丰富了中药传统炮制的内容，又能为中药的大规模生产和应用带来新的活力，促进了中药的现代化进程。
 
    中药超微粉碎和中药提取行业的问题也不容忽视，规模小，科技含量低，效率低下等等问题一直制约着中药和中药制药机械的发展。北京燕山正德机械设备有限公司是研究、生产、经营机械设备的专业公司，北京燕山正德机械设备有限公司主要以粉碎机为主，另外还有混合机，超微粉碎机，小型粉碎机，小型超微粉碎机，振动筛，胶囊填充设备等。涉足领域包括制药、化工、食品、环保、农业等行业。航天系统专家的技术优势和自身精良的加工设备，是我们的产品*接受市场考验的可靠保障。YSC系列超微粉碎机在相关领域的应用取得了良好的效果，尤其是对纤维性物料的粉碎，突破了业内多年来的瓶颈，达到了新的高度；YS系列的其他产品也在不断地受到客户的信赖，北京燕山正德机械设备有限公司一直致力于超微提取技术的发展，我们从中国台湾引进了国内的实验室超微粉碎机生产技术，经过多年的摸索研究终于研制出了大陆*机械式试验超微粉碎机，该机克服了中国台湾机造价高，设计不完善的缺点，为中国大陆的广大药农和科研单位提供了一款集科研和生产一体的小型超微粉碎机，该机已国内多年，为我国的中药提取行业做出了巨大贡献，也为我国中医药行业的发展提供了适用的产品和新的发展机遇！