超微粉碎技術(shù)及在中藥領(lǐng)域的應用研究
時間：2025-09-19 點擊次數(shù)：9次
超微粉碎技術(shù)是指利用機械或流體動力的方法提供外力，使物料粒子間部分化學鍵在強烈的沖擊、剪切、摩擦等作用下被破壞而生成新表面，進而將0.5～5mm的物料粉碎成微米級甚至納米級顆粒的技術(shù)。在中藥領(lǐng)域，應用超微粉碎技術(shù)可良好地保留中藥原有的組織結(jié)構(gòu)及活性成分，實現(xiàn)中藥的細胞級碎裂，達到優(yōu)化有效成分的理化性質(zhì)、改善中藥提取效果、增強藥效的目的。通常認為粒徑為0.1～75μm的中藥超微粉能保留住中藥材中的有效成分。針對不同形態(tài)、不同質(zhì)地的藥材，選用的粉碎機械設備有所差別，再通過選用合適的粉碎技術(shù)可得到不同粒徑的物料，從而提高中藥藥效。根據(jù)被粉碎物料和成品粒度的大小，超微粉碎分為粗粉碎、細粉碎、微粉碎和超微粉碎4種類型。超微粉碎技術(shù)通常分為微米級粉碎（1～100μm）、亞微米級粉碎（0.1～1μm）、納米級粉碎（1～100nm）。中藥超微粉碎主要指中藥的細胞級微粉碎，得到的中藥微粉又被稱為“細胞級中藥微粉”，其粒徑范圍為0.1～75μm，粒度分布中心直徑為10～15μm。中藥超微粉碎是以植物類藥材細胞破壁為目的的粉碎，細胞經(jīng)破壁后，胞內(nèi)有效成分可充分暴露出來，增加藥物吸收率，提高其生物利用度；提高藥物的釋放速度和釋放量；保留生物活性成分，提高藥效。根據(jù)粉碎物料狀態(tài)的不同，超微粉碎可分為干法粉碎和濕法粉碎，主要包括：氣流粉碎、球磨、高壓均質(zhì)、微射流粉碎、高速均質(zhì)、膠體粉碎、超聲粉碎機、高速旋轉(zhuǎn)沖擊粉碎、砂磨等；其中干法粉碎通常用于減小物料的粒度，并對其彈性、塑性或剛性特性方面進行改善；濕法粉碎主要應用于液體的乳化、均質(zhì)等方面。除去這些傳統(tǒng)粉碎方式，還有一些新的專用超細粉碎技術(shù)，如真空超細粉碎、低溫銑削、低溫粉碎等，可減少粉碎過程中物料中易揮發(fā)、熱敏性成分的流失。
氣流磨（圖1）亦稱流能磨，核心部件為噴嘴及粉碎腔；工作原理是以高速氣流或過熱蒸汽為沖擊載體，將其從噴嘴噴出，為物料的斷裂行為提供能量，導致物料裂紋失穩(wěn)并在外力作用下張開而擴展，宏觀表現(xiàn)為物料粒徑的變化。以高速氣流為沖擊載體的氣流磨常用于中藥粉碎處理，可分為以下5種：水平圓盤式、循環(huán)管式、對噴式、撞擊板靶式、流化床式。氣流磨適用于質(zhì)地松脆、熱敏性及低熔點的中藥，不適用于含有揮發(fā)性成分的藥材；粉碎后的產(chǎn)品粒度分布均勻、分級精度高、親和力強，保留了顆粒固有屬性。因此，此技術(shù)已成為研制各種高性能微粉材料的方法。高速機械沖擊磨利用繞軸高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子向物料傳輸動量，使物料與襯體激烈碰撞而得到超微粉，此過程中產(chǎn)生的研磨、剪切、渦流效應可促進粉體新表面的生成。此設備進料便捷、占地面積小、粉碎效率高、粉碎粒度可調(diào)，被廣泛應用于中、低硬度中藥的粉碎；但粉碎過程中具有熱效應，不適用于熱敏性及低熔點的中藥材。高速機械沖擊磨通常以配套機組（圖2）運行，將中藥粗粉碎、細粉碎、篩分三道工序整合到一套設備中，可提高生產(chǎn)效率、降低勞動強度；整個系統(tǒng)還配有收塵裝置，既能改善工作環(huán)境，又避免了物料浪費。振動磨包括研磨介質(zhì)、研磨缽體及偏心激振裝置。其工作原理（圖3）復雜且多尺度，偏心機構(gòu)驅(qū)動缽體作周期性高頻振動，研磨介質(zhì)隨之運動并對物料產(chǎn)生多種作用力，加劇物料中裂紋的延伸，從而使外部結(jié)構(gòu)破碎。振動磨適用于不同硬度的中藥材粉碎，所得顆粒的粒度分布窄。若振動磨配有冷卻裝置，還可實現(xiàn)對熱敏性、低熔點和具揮發(fā)性成分中藥材的低溫粉碎。但振動磨的缺點是運行噪聲大，對研磨棒質(zhì)量要求較高。超微粉碎技術(shù)在中藥領(lǐng)域的應用
目前，我國對植物藥、動物藥和礦物藥等400多種中藥材均有應用超微粉碎技術(shù)方面的研究。包括中藥超微粉物理特性表征、有效成分提取、生物利用度、體外藥代動力學、藥效學和毒理學等。例如冬蟲夏草、三七、人參、麝香等中藥材通過超微粉碎技術(shù)制備成口服散劑，在保證傳統(tǒng)制劑藥效的同時，還可以提高活性成分溶出率，具備服用劑量小、口服利用度高、適口性佳、攜帶方便等優(yōu)點。超微粉碎技術(shù)已在多種中藥劑型中廣泛使用，例如復方片劑、丸劑、粉劑、湯劑以及膠囊等，可以顯著提高膠囊的體外溶出度，完善貼劑、巴布劑等經(jīng)皮制劑的透皮性能，在保證中藥制劑質(zhì)量的前提下，提高藥效。超微粉碎技術(shù)在新型中藥開發(fā)中也發(fā)揮著重要作用，為中藥劑型改革提供了堅實有力的技術(shù)支持。中藥破壁飲片是一種新興的中藥飲片，其特點在于可以直接口服，此類飲片采用超微粉碎技術(shù)對原料進行處理，使得其粉體D90<45μm,一定程度的保留藥材中的有效成分，在便于儲存運輸?shù)耐瑫r更符合臨床用藥需求。超微粉敷貼是一種將傳統(tǒng)敷貼技術(shù)以及超微粉碎技術(shù)結(jié)合的新型外用劑型，具有有效成分含量高、透皮吸收速率快等優(yōu)勢。
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