中药粉碎设备发展综述

【摘要】介绍了中药超微粉碎技术的特点，工作原理，方法及没备，阐述了超微粉碎技术在中药生产应用中的优势和闽题．展望了该项技术的应用前景．【关键字】超微粉碎技术中药展望

超微粉碎技术是近年来新兴的一门技术，它在传统粉碎技术的基础上，将粉碎的概念向前大大延伸。作为一种新技术，超微粉碎技术从20世纪90年代才逐步被我国相关研究部门和制药行业所重视，特别是在中药领域的应用近年来引起了越来越广泛的关注，然而该项技术的许多理论尚处在不断的探索阶段，伴随着超微粉碎技术、理论与中药制药领域的不断完善和发展，超微粉碎技术与超微粉碎机将在中药领域得到更为广泛的应用。

1中药超微粉碎的特点及应用

中药超微粉碎技术又称中药细胞级粉碎技术或中药细胞破壁技术。所谓细胞级粉碎，是指以打破中药材细胞为目的的粉碎作业。中药超微粉碎追求的是细胞的破壁率。在按药典或一般标准中，直接入药的药材细度为80目(180um)或100目(150um）。用传统的粉碎方法，在理想的细胞破碎模型中，10um细胞组成的180um颗粒，其粒径与细胞直径比值n=18。中药超微粉碎技术将中药材粉碎至1250目(10um)，在该细度条件下，一般药材细胞的破壁率≥95％。中药“微粉化’’以后，其特点如下：

1．1增加药物吸收率，提高其生物利用度。

药物颗粒的大小及粉体的结构是影响药物吸收的重要因素。中药的主要药效成分通常分布于细胞内与细胞间隙中，并且以细胞内为主。一般药材经过超微处理后，其粒径在1250目(10um)，细胞的破壁率≥95％。破壁细胞中的可溶物能直接接触溶媒，其有效成分可以全部直接进入溶媒被机体吸收。而普通方法粉碎的中药，其颗粒由数个或数十个细胞集团组成，单个细胞是完整的。细胞中的有效药用成分的溶出需穿过数个甚至数十个细胞壁后才能进入溶媒中被机体吸收。其中有一部分细胞因为有效成分在达到溶解平衡时，仍留在细胞内被白白浪费掉。因此，“微粉化”后的中药，粒度比表面积增加，溶出加快，细胞内的有效成分释放量和释放时间要比普通方法粉碎的中药粉末提高。其释放的有效药用成分的种类，比普通方法粉碎的中药粉末完全。另外，超微粉体具有很强的表面能，其粘附性能使药物在吸收部位的时间延长，更易被胃肠道吸收。对于矿物类药材，相当于一部分为水不溶性物质，经超微处理后，由于粒度大大减小，可加快其在体内的溶解吸收速度，提高其吸收量。中药材的“微粉化艿，不仅改变其外在性状，还改善其溶解度、溶出度、吸收率、附着力、生物利用度等多种药学参数，无疑对疗效时间的加快，人体生物利用度的提高是有益的，从而达到速效、高效、长效的治疗效果。

1．2提高中药的溶出度

中药材粉碎的目的，是为了使中药中的有效成分更加容易溶出。细胞级微粉中药由于其破壁率高、溶出阻力减小和表面积急剧增加，从而使得其有效成分的溶出得以大大增强。工业上，细胞级微粉中药用于提取药物有效成分时会明显提高提取率，如对单味的三七、苍术、黄

柏、山茱萸、红参及复方当归散中的黄苓苷、愈风宁心片中的葛根素等药物或成分的溶出性进行对比试验，均发现超微粉碎组的溶出率增加、被吸收性增大和生物利用度提高。

刘智等人研究证明，天麻细胞级微粉碎和普通粉碎在显微鉴别、天麻素及其他成分含量测定方面均有差异，天麻经细胞级微粉碎后的超微粉，可以缩短提取时间，提高活性成分提取率【2】。细胞级微粉中药的有效成分的吸收受外界影响也较小，从而有效地改善

1．3中药复方粉碎中有匀化作用

中药大部分是复方，超微粉碎使细胞被破壁，细胞内的水分及油分迁出，使微粒表面呈半温润状态，粒子与粒子之间形成稳定的粒子团，每个粒子团都混合比例相同的中药成分，这种结构使中药材的有效成分均匀化，均匀地在体内吸收，从而增加疗效。

1．4服用计量减少。节省中药材资源

中药经超微粉碎后，可用较小剂量获得原处方疗效。一般药物，经超微粉碎后可不再经过浸提，煎煮等处理，生产环节中有效成分的损失，最大限度地利用了原材料，因此该技术尤其适用于珍贵、稀有中药材的粉碎。根据药材性质和粉碎度的不同，一般可节省药材30％--60％，因此，服用剂量减少，降低了成本，节省中药材资源。此外，由于细度的增加，可改善日感，便于服用。

1．5避免污染。能保证产品达到较高的卫生学要求

超微粉碎是在全封闭无粉尘的系统中进行的，可有效避免外界污染，改善工作环境，使产品的微生物含量及灰尘得以控制，符合药品生产的GMP要求。另一方面，由于是细胞级粉碎，那么与细胞尺寸相当的虫卵也会被杀死，从而改善了中药的卫生质量。

1．6改造传统的中药提取工艺

中药超微粉碎后，与溶媒的接触面积大大增加，可缩短提取时间，提高有效成分转移率，节省能源，提高原料的综合利用度。

2中药超微粉碎技术的工作原理和方法

中药超微粉碎技术的工作原理一般包括对物料的冲击，碰撞，摩擦、剪切、研磨和同步断裂等【2】。选择粉碎方法时，需根据物料的性质和要求的粉碎程度而定：粒度较大或中等的坚硬物料采用压碎，冲击方式·粒度较小的坚硬物料采用

压碎，冲击、碾磨方式；粉状或泥状物料采用剪切、压碎、碾磨方式，韧性物料采用剪切或快速打击的方式。

3中药超微粉碎技术的设备

中药超徽粉碎设备种类繁多．目前应用的主要有3大类：振动磨．气流式超微粉碎机，机械式超微粉碎机。因为振动磨工作效率高，气流粉碎机在粉碎过程中对物料无污染，产品细度高，所以这2种设备应用较为广泛。

3．1振动磨

振动磨即高频振动式超微粉碎设备，其工作原理是：用弹簧支撑机体，由带有偏心块的主轴使其振动，运转时通过介质和物料一起振动粉碎研磨物料。其特点是介质填充率高，单位时间内的作用次数多【3】，粉体粒径小．分布均匀，适用于大部分中药材的粉碎【4】。此设备还可以与低温技术结台，得到粒径分布窄，流动性好的超微粉，解决了振动磨的升温问题【5】。目前应用较广泛的振动磨是山东倍力BMF系列，最近还有其他新型改良设备推出，如浙江丰利的MTM型冲击磨，上海协科的HGM型重压研磨式超徽粉碎机，北京环亚天元的HMB型三环中速微粉磨。

这种方法不足的地方在于：产品粒度与给料最大粒度有关，当给料最大粒度为10 mm左右时，产品粒度大于10um；另外，在无法工作时，对中药的水分较敏感，水分增加，生产能力下降。

3．2气流式超檄粉碎机

气流粉碎机叉称流能磨，其工作原理是：超音速气流使物料粒子相互激烈碰撞、摩擦，且气流对物料有直接的剪切作用，再通过适当分级达到粉碎的目的【6】。此类设备粉碎过程中无伴生热量，粉碎温度低，适用于低熔点和热敏性药材【7】，粉碎粒度可达1～10um，且对物料无污染，是目前能达到的最细的物理加工方法。此设备的不足之处是设备制、造成本高，能耗大，能量利用率低，生产成奉高【8】。目前，气流粉碎机分为扁平式、单喷式、循环管式，对喷式及流化床式5种。不过，一般认为气流粉碎机在粉碎纤维陛、韧性中药比较困难，而且在粉碎作业时存在相对高速气流，将药物挥发成分带走，造成药效损失，所以只适合脆性中药的粉碎。

3．3机械式超微粉碎机

机械式超微粉碎机的工作原理是：通过机械零件和介质的高速运动对原药材粉体施加冲击，剪切等外力达到粉碎目的。此设备的优点是简捷方便，进料适用粒径范围大。缺点是设备易升温，物料粉碎得越细零件磨损越严重，磨损微粒直接污染物料，且粉体细度最高只能达到20 um【9】。因此限制了此设备的广泛应用。由于3种设备各有局限性，有学者现致力于研制机械式粉碎和气流式粉碎相结合的超微粉碎机组以及超低温的深冷粉碎机。但由于成本较高，新设备的应用范