中国粉体网讯 超微粉碎技术是20世纪70年代为适应现代高新技术的发展而产生的一种物料加工新技术,主要指利用机械或流体动力的方法克服固体内部凝聚力,将0.5~5mm的物料粉碎成直径小于10μm,甚至1μm的超细粉体的操作。超微粉碎技术最早在食品和材料学领域应用较为广泛,虽然在中药领域的应用起步较晚,但随着中医药现代化不断地发展,该技术不断地被应用于原料和制剂的基础与应用研究。
药物经超微粉碎后所得超微粉体具有较好的溶解性、分散性、吸附性、化学反应活性等特点,这些特性为该技术在中药行业的应用与发展提供了多种可能性,从而使超微粉碎技术成为改善和提升传统中药饮片与传统制剂品质的重要途径。
中药超微粉碎的设备主要有机械粉碎机、振动磨、流能磨等。
(1)机械粉碎机
机械粉碎机主要是通过改变粉碎介质、增加搅拌振动装置、改变机器的结构或运动形式、安装分级器等,使外加力充分而强大地作用于待处理物料,达到理想的粉碎效果。利用该粉碎机进行普通物料粉碎时可使粉体的D90(颗粒累积分布为90%的粒径)小于2μm,D50(颗粒累积分布为50%的粒径)达到0.1~1μm。
(2)气流式粉碎机
气流式粉碎机也称流能磨,其工作原理是使物料颗粒之间以及颗粒与室壁之间在高速流体的作用下发生碰撞、冲击和研磨而产生强烈粉碎作用的一种粉碎设备。该粉碎机对于质地坚硬的物料有较好的适用性,经气流粉碎机粉碎后得到的粉体粒径分布范围窄,同时,在整个粉碎的过程中会产生冷却效应,物料在粉碎时产生的热量与冷却的温度相互抵消,因此,该设备粉碎温度较低,是低熔点和热敏性中药材制备超微粉的首选。
(3)振动磨
振动磨主要是利用高强度的振动使物料和器壁进行高速碰撞和切磋,且能在短时间内使得物料混合均匀的超微粉碎技术。影响超微粉碎主要的工艺参数是粉碎时间和介质填充率,振动磨的介质填充率比较高,并且在单位时间内振动磨的冲击次数通常是普通球磨机的4~5倍,所以它的粉碎效率比普通球磨机高很多,耗能相比低很多。同时,由于振动磨配有水冷却装置,可实现低温或常温的粉碎,对含有挥发性成分的中药材同样较适用,经振动磨粉碎制备的产品,粒径平均可达2~3μm以下。
超微粉碎在中药领域的应用
(1)优化中药固体制剂的工艺,提高制剂的质量
传统中药丸、散剂型在中药固体制剂里占有较大比例,传统制剂技术得到的粉体粒径较大,均匀性差,有效成分不易溶出和吸收,经超微粉碎后粒度能达到300目以上,可显著增加口服制剂在体内的溶出和吸收,实现较好的治疗效果。经过超微粉碎技术制备得到的散剂具有分散性好、易于涂布和吸附等特性,有效成分不仅易被吸收,还可减少局部的刺激性。在胶囊剂或片剂等固体制剂制备工艺的某一流程中引入超微粉碎技术,也能有效改善药物的溶解度、崩解度和吸收速率。
(2)丰富和完善中药炮制技术
中药超微饮片作为一种微米级新型饮片,在临床应用不断深入和广泛,通过微粉化技术将普通饮片粉碎至1~75μm,使中药饮片细胞壁破坏而又不改变分子结构,表面积和孔隙率增大,促进药物成分溶出,显著提高其生物利用度。
(3)开发中药新剂型
贵重药材鹿茸、冬虫夏草等可以直接进行超微粉碎,将药材粉体利用现代制备方法将其制成可以直接冲服的散剂或胶囊剂,不仅提高了药材的利用率,还可明显提升临床使用顺应性。
(4)提升中药类大健康产品的品质
经过超微粉碎的某些药食同源的名贵中药材,不但减少了中药材资源的浪费,也能有效改善产品的口感。将有护肤功效的药材或其提取物经过超微粉碎,可作为功能性中药化妆品的原料,能显著提升其功能发挥。基于超微粉碎技术能改善原料特性,必将对以中药为原料的大健康类产品的研究和应用起到积极的推动作用。
2023年9月21-22日,中国粉体网以“从粉体技术,论制药工艺”为主题,将在辽宁沈阳希尔顿逸林酒店举办“第五届全国医药粉体制备及物性表征技术高峰论坛”,届时将邀请来自天津中医药大学的陈宇洲副教授作《超微粉碎在中药领域的应用和实践》报告,报告主讲人将介绍气流磨、高速机械冲击磨、振动磨等超微粉碎设备的发展方向,同时针对中药超微粉的粉体学评价方法、细胞破壁率评价方法、安全性评价及药动-药效学评价方法等进行阐述,最后总结超微粉碎技术亟待解决的问题,以及对超微粉碎技术的发展前景进行展望。
报告人介绍
陈宇洲,天津中医药大学副教授,以第一或通讯作者发表论文12篇。主编教材1部,主编专著2部,副主编教材1部,参编教材3部。主持纵向省部级课题1项,参加省部级课题9项,主持横向课题2项。曾分别获2007年、2008年天津中医药大学年度教学优秀奖。指导学生获得天津市第五届药学大学生自主创新论坛三等奖1项、第五届中国“互联网+”大学生创新创业大赛天津赛区比赛高教主赛道二等奖1项,指导学生获得市级课题1项,校级大创课题2项。
资料来源:
杨艳君,邹俊波 等.超微粉碎技术在中药领域的研究进展
钱珊珊,桂双英等.中药超微粉碎技术的研究进展
(中国粉体网编辑整理/青黎)
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