中药学论文-中药饮片制剂新技术—超微细粉碎技术简介

中国药科大学成人教育学院 （ 辅导站）- 海南函授站 13 级学生毕业论文（专题） 论文题目 中药饮片制剂新技术超微细粉碎技术简介 作者姓名 * 学号_ * _ 实习单位 _*_ 指导教师 _ 单位_ _ 论文工作时间 : 2015 年 3 月 2015 年 7 月 2 声 明 我所呈交的毕业论文是本人在辅导老师指导下完成的。除了文中特 别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中没有抄袭他人已经发表 或撰写过的研究成果。论文若有不实处，本人愿意承担一切相关责任。 特此声明 学生签名： 学 号： 日期： 年 月 日 3 目 录 摘要 .4 摘要 (Summary).5 第一章 中药制剂新技术简述.6 第二章 超微细粉碎技术.6 2.1 超微粉碎技术概述6 2.2 超微粉碎技术应用特点7 2.3 超微粉碎的实现及设备8 2.4 超微粉碎技术存在的问题10 第三章 总结.11 参考文献.12 4 摘 要 现代科技的发展大大改善了中药材的制剂的发展，新的工艺、新的设备及新的 理论使中药的利用得以发展。 本文对现代中药的提取、提纯、新的用药方式及制剂的新技术简单予以说明。 重点介绍了中药的超微细粉碎技术的原理、设备类型、制剂特点。 对新形式下超微细粉碎技术的应用优点进行介绍，对现代中医药应用过程中遇 到的问题进行说明。 关键词：中药 超微细粉碎 5 Summary The development of modern science and technology has greatly improved the development of Chinese herbal preparation, the new technology, new equipment and new theory makes use of Chinese medicine to develop. In this paper, the modern traditional Chinese medicine extraction, purification, a new mode of administration and preparation of simple new technique will be described. It focuses on the principles of fine grinding technology, device type, the characteristics of ultrafine Chinese medicine formulations. The application of merit under the new ultra-fine grinding technology will be introduced to the problems of modern Chinese medicine encountered in the application process will be explained. Keywords: herbs, ultra-fine grinding 6 第一章 中药制剂新技术简述 中药的现代开发和应用是适应当代社会发展的需求，借鉴西方药剂技术，结合 中药的特性，在对中医药传统经验的充分认识、理解、肯定的前提下，对中医药的 创新和发展。科技的发展为中药制剂的发展提供了新技术、新设备、新工艺、新理 论和新辅料等条件，使中药制造业的发展逐步摆脱工业技术落后、工艺单一、产品 技术含量低、新产品新技术推广慢、竞争力弱等问题。也使中药资源的利用效率得 到极大的提高。 目前出现的中药制剂技术繁多，有些处于实验阶段，有的已经可以小批量生产， 有的也已经用于工业生产。常见的主要有超临界液体萃取技术、超声波提取技术、 超微细粉碎技术、喷雾干燥技术、环糊精包合技术、微胶囊技术、冷冻干燥技术、 中药缓释控制技术、中药靶向制剂技术等。 目前大量应用于中药饮片区域的主要有超微细粉碎技术及中药颗粒制备技术， 中药颗粒制备一般用提取后再喷雾干燥的方法实现，少量用冷冻干燥技术制备。本 文重点对超微细粉碎技术进行简单介绍。 第二章 超微细粉碎技术 2.1 超微粉碎技术概述 超微细粉碎是近几十年发展起来的一项新技术，指利用机械或流体的方法将物 料颗粒粉碎至微米甚至纳米级微粉的过程。国外较多采用粒径小于 3m 的粉体称为 微粉， 中国药典规定，极细粉为通过九号筛的粉料，粒径(754.1) m，中药 材细胞尺寸一般为 10-100m，结合药典及药材细胞大小，普遍认为中药微粉粒径 应界定为小于 75m。 仅从微粒大小不足以反映出超微粉碎的实质内容，于是又提出了细胞级粉碎的 概念，即达到破碎细胞壁的目的。 物质经粉碎，表面积增加，引起了自由表面能的增加，帮不稳定。因自由能有 趋向于最小的倾向，故微粉有重新结聚的倾向，使粉碎过程达到一种动态平衡，粉 碎便停止在一定阶段。 7 属于粉碎的范畴，是一种物理加工手段。 2.2 超微粉碎技术应用特点 中药经超微粉碎后，具有以下特点： 1、改善现有中药固体制剂的品质。经超微粉后，可以不加辅料直接造粒，制备 相应的制剂，改变制剂外观，增加其溶解度，溶出度、吸收率、附着力、生物利用 度等参数。如水蛭普通散的粒度为(1506) m。水蛭经超微粉后，90%的粒度为水 蛭粒度普通散的 1/4，50%的粒度为普通散的 1/15，且颜色变浅，腥味降低，质地细 腻。 2、改善中药制剂工艺。相比传统的水飞、碾、舂等粉碎技术，超微粉碎可明显 缩短生产周期，降低成本，提高效率，同时生产的粉体粒径更小，提高药物的临床 疗效。 3、提高有效成分的提取率。 由于超微粉的中药细粉体粒度细微均匀，比表面积增加，孔隙率增大，再加上 破壁率一般在 90%以上，有效成分无需再通过细胞壁，能较好的分散、溶解在轸肠 液中或提取液中，可提高药物的生物利用度或有效成分的提取率，提高原料的综合 利用率。 将知母分别进行普通粉碎（80 目）和超微细粉碎，测定拔葜皂苷元含量，结果 超微粉拔葜皂苷元含量平均为 1.42%，粗粉为 1.29%，可见经超微粉碎后拔葜皂苷元 含量平均高出 10%。提高了利用率。 以市场最多见的破壁灵芝孢子粉为例，其主要测定有效成分为灵芝多糖，在 37、沸水浴、水煎煮三种条件下，未破壁孢子粉多糖含量分别为 0.38%、0.80%、0.92%，而破壁孢子粉多糖含量分别为 0.83%、1.50%、1.56%，破壁 与未破壁的孢子粉灵芝多糖含量分别提高 118.4%、87.5%、69.6%，说明破壁后的灵 芝孢子粉多糖含量远远高于未破壁的。 采用细胞级粉碎设备，将天麻进行细胞级粉碎，以天麻素含量为评价指标，与 普通方法粉碎（80-12 目）比较，结果提取 180min 时天麻超微细粉碎中的天麻素含 量为 0.333%，普通粉中天麻素含量为 0.210%，前者较后者高 58.6%，而且细胞级微 粉中天麻的其他成分含量都比天麻普通粉碎中的高。 8 4、增强药效 经超微粉碎后，有效成分溶出量大大增加，有效成分的溶出利 用不再透过细胞壁，可更加有效的吸收，相当于药量的增加。 2.3 超微粉碎的实现及设备 一、超微细粉碎的分类 超微细粉碎分为干法粉碎和湿法粉碎，干法粉碎更为常用。干法粉碎又分为常 温粉碎及低温粉碎。 常温粉碎是在保证温度不会过高的情况下进行粉碎，有一定的设备降温措施。 低温粉碎的原理，是利用般非金属材料都明显存在“低温脆性”性质，表现为 随着温度的降低，拉伸强度、硬度增设，塑性与韧性降低，呈现脆性，而且有一个 脆性转变温度，当达到或低于此训诫时，物料表现出类似玻璃的性质。另外，物料 在快速降温的情况下，各部位不均匀收缩而产生内应力，极易引起薄弱部位破裂和 龟裂，导致物料内部组织结合力降低，当受到一定冲击力时，极易破碎成细粉。 低温粉碎分三种状态：1、先将物料在低温下冷却，达到低温脆化状态，迅速投 入常温态的粉碎机中进行粉碎；2、待粉碎原料为常温，粉碎机内部为低温的情况下 进行；3、物料与粉碎机内部均呈低温状态粉碎。 二、超微粉碎设备 随着现代科技的发展，不同类型的超微粉碎设备不断推出，目前比较典型的有 辊压式粉碎机、辊碾式粉碎机、球磨式粉碎机、介质搅拌式研磨机、高速旋转式粉 碎机、气流式粉碎机、近些年研发的振动式超微细粉碎机及各种低温、超低温粉碎 机。 辊压式粉碎机、辊碾式粉碎机主要是利用辊筒或研磨棒之间的摩擦、碰撞、挤 压、剪切、撕拉等力将物料粉碎。球磨式粉碎机、介质搅拌式研磨机、高速旋转式 粉碎机主要是利用研磨介质的撞击力。 三、振动式超微粉碎机简述 目前粉碎纤维性材料更多使用振动式超微粉碎机。振动式超微粉碎机粉碎与球 磨机类似，利用介质间的力来达到粉碎目的。采用振 动粉碎工作原理，根据物料的不同特性，运用高速撞 击力和剪切力，使物料在磨筒内受到介质的高加速度 撞击、切磋、挤压、切割等作用，可在极短时间内达 9 到理想的粉碎效果。物料在粉碎过程中呈流态化，使每一个颗粒具有相同的受力状 态，在粉碎的同时达到精密混合（分散）的效果。经过调节加速等参数，可以实现 以粉碎研磨为目的或精密混合（混合）为主要目标的作业。 以 XDW-F100J 振动式超微粉碎机来介绍结构组成：控制柜、电机、磨筒（带夹 套水冷） 、上料盒、悬挂弹簧及支架、上料滑动轨道、不锈钢辊约 60 根。 操作过程:把物料粗碎、烘干、冷却；操作控制柜把整个磨筒和上料盒放下，卸 掉料盒；把经过粗碎（粒径在 40mm 以下）的物料装满料盒，经推车滑轨置于磨筒下 方，上料盒固定在磨筒上，操作控制柜，把磨筒与上料盒升高；整体翻转磨筒与上 料盒，物料进入磨筒；设定粉碎时间，启动设备，电机转动并同时启动了磨筒夹套 冷却水的水泵进行设备冷却；根据物料特性，一定时间后（一般为 15-30 分钟）粉 碎完成；操作翻转磨筒及上料盒使上料盒位于磨筒上方；设备运转，以使粉碎的物 料完全落入上料盒；降低磨筒及上料盒至支撑柱上；卸下上料盒用导轨小车拉出， 倒出粉碎的成品。 该设备主要特点： 1、全密闭不分级动态优化技术：按物料的不同特性，在保证提高微粉碎效率和 效果的同时，进行最佳优化适配的技术，适应大多数物料。 2、机电一体化技术：实现设备的高性能和高水平，减少人工用量，一个即可进 行生产操作，确保成品质量稳定可控的技术，避免因人工介入过多而产生品质不稳 定、受污染等现象。 3、洁净安全化技术：严格按 GMP 标准设计制造，能够满足制药粉体装备的特殊 要求，与物料接触的部位均为抛光不锈钢，其材质为国际医药食品机械通用材质， 避免砷、镉、汞、铅、铜等重金属混入。机外采用复合（透明）隔声罩，噪音大大 降低。 4、内外面平滑、一机多用、减少污染、减轻洗净作业负担；粉碎过程全密闭无 粉尘溢出，充分改善作业环境，有效成份不损失。 5、操作简便：容量最佳适配、确保物料完全排出，操作和换料简便、料斗清料 方便；易拆卸（组装） 、易清洗、易换料；可用水、压缩空气、酒精、蒸汽等清洗、 消毒； 6、维护方便：结构紧凑、占地面积小，维修养护方便。 7、提高效率：100%粉碎，无药渣。高速撞击力和剪切力的双向作用，极大地缩 10 短了粉碎时间，提高粉碎效率。 8、广谱适应：对于任何纤维状、高韧性、高硬度或有一定含水率的物料均可适 应。对花粉及其它孢子植物等要求打破细胞壁的物料，其破壁率高于 95%。同时适 应干式和湿式粉碎。湿式粉碎时可加入水、酒精或其它液体。 10、温度可控：通过配置可进行高温、常温、低温或超低温的微粉碎，可以保 持物料的原有理化性质和活性成份。给磨筒外壁的夹套通入冷水。通过调节冷却水 的温度和流量可控制粉碎温度。低温粉碎，通入冷媒可使冷冻系统最低温度达到零 下 35（高档低温配置） 。满足常规低温粉碎的需要。 解决了中药粉碎作业存在的很多问题：强纤维性（如灵芝、甘草等） ；高糖高粘 性（如枸杞子、麦冬等） ；树 脂 类（如乳香、没药等） ；强 韧 性（如羚羊角、海 马等） ；动 物 类（如蝎子、水蛭等） ；矿 物 类（如朱砂、信石等） ； 该超微粉碎设备可以改善成品品质；提高成品档次；降低生产成本；增加成品 销量；提高成品附加值；促进了中药剂型改革、提高疗效、降低用药量、提高了微 粉工艺水平；减少用药量。 设备适用于贵重药材的粉碎，由于磨筒的限制，没有分级设置，不能流水作业， 产量相对较低，每小时约 20-50kg。 2.4 超微粉碎技术存在的问题 中药品种各类繁多，结构、成分、性质也各不相同，对粉碎的要求不同，超微 细粉碎后药物的分散性、混悬性、伸展性、吸附性、溶解性、亲和性等都发生了较 大的变化，不同的微粉也适用于不同的使用方式。 新的技术和工艺也对中药利用提出了新的问题： 1、超微粉质量检测的复杂性。由于不同种类的中药质地、硬度、密度韧性、黏 性、脆性等差异很大，超微细粉碎后呈现的微粉特性也更为复杂。超微粉体检测方 法很多，且每种方法都有其针对性和适应性范围，因此，用什么指标控制微粉质量， 用什么方法检测微粉质量很难确定。怎么样进行质量标准的制定，怎么来规范超微 粉的质量以及怎么确定超微粉的品种等都是不可忽视的问题，现代工艺和设备对规 范化提出了新的问题。 2、超微粉相比传统中药材的使用,量的确定同样是一个难题。由于更多的成分 11 易于吸收，就需要有一个定量的分析来确定传统中药饮片与超微粉有效成分含量的 区别。对于新剂型的用量问题也就被提出来了，尤其是毒性药物，这种定量分析显 得尤为重要。 3、引申到中药饮片的用量与中成药的用量也提出类似的问题。由于中药成分的 多样性，有的药材很难确定是哪种成分或哪几种成分起作用。传统的中药饮片用量 定量是几千年中医药先辈经验智慧的结晶，我们的先辈根据病情不同也确定了中成 药的用量，即有时一付药一天煎服可能有 300g 左右，但同样组方的中成药可能只吃 两到三丸（以大蜜丸为例） ，重量仅十几克到二十几克，去掉辅料的用量，实际药物 用量仅八九克到十来克，这种用量的确定也是经过众多的经验总结、无数的病例实 践得出的，总结出了治疗效果大致相等的饮片与中成药的药物用量，但疗效的确定 却又是无法量化的。中成药大