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超微粉碎機

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中藥細胞級微粉技術與養生康復

日期:2020-8-6   瀏覽: 次

摘要:本文概述中藥細胞級微粉技術及相關概念,分析其機制及優勢。論述該技術在中醫藥養生康復中的重要應用價值,展望該領域的發展前景。
中藥細胞級微粉技術是以生物細胞破壁(膜)微粉理論和粉體工程理論為指導的微納米粉體技術。以天方細胞級微粉技術為代表的超細粉碎技術可將原生藥材細胞膜(或細胞壁)打破,達到主要有效成分的最大限度的吸收利用,對提高中藥藥效和療效,節省中藥資源,都具有十分重大的意義,在中醫藥養生康復方面亦有重要價值。
1中藥細胞級微粉技術
1.1 概念
我國藥典規定的中藥粉末分等的“最細粉”指能全部通過六號篩,并含能通過七號篩不少于95%的粉末;而“極細粉” 指能全部通過八號篩,并含能通過九號篩不少于95%的粉末。藥典所用的藥篩,選用國家標準的R40/3系列,其六、七、八、九號篩的篩孔內徑平均值(μm)分別為150±6.6、125±5.8、90±4.6、75±4.1,其“目號”分別為100、120、150、200目。按照藥典附錄之“制劑通則”的一般規定,供制丸劑用的藥粉一般為最細粉或細粉,供制散劑用的藥粉應為最細粉級。這些規定大體與我國中藥材粉碎設備技術水平有關,以常規設備在規模生產的條件下難以制備更細的藥粉。
現代粉體工程的新技術使制備更細微的中藥粉體并用于規模生產成為可能。將現代粉體工程的超細粉碎(或稱微粉碎、超微粉碎)技術與以植物藥、動物藥為主的中藥的現實相結合,我們提出了中藥的細胞級微粉碎、細胞級微粉技術和細胞級微粉中藥的概念。以打破中藥材細胞為目的的粉碎作業稱為細胞級微粉碎,實現這一作業的適宜技術為細胞級微粉技術。經細胞級微粉碎作業所獲得的中藥微粉稱為細胞級中藥微粉,以細胞級中藥微粉為基礎制作出的中藥,稱之為細胞級微粉中藥,簡稱微粉中藥。
現代粉體工程的概念,粉體是由顆粒(粒子)組成,衡量粉體顆粒的細度主要看粒徑,即顆粒尺寸大小。粒徑的單位常用微米(1微米等于千分之一毫米)、納米(1納米等于千分之一微米)。參考粉體工程學中“微米級”、“亞微米級”、“納米級”等概念,可以將粉體細度超出傳統范疇的中藥粉體按其粉體細度級別分別稱為微米中藥粉體、亞微米中藥粉體與納米中藥粉體。微米中藥粉體由微米中藥顆粒組成,其顆粒粒徑小于100微米,大于1微米;亞微米中藥粉體由亞微米中藥顆粒組成,其顆粒粒徑小于1微米,大于0.1微米(100納米);納米中藥粉體由納米中藥顆粒組成,其顆粒粒徑小于100納米,大于1納米。三者統稱“微納米中藥粉體”,由顆粒粒徑小于100微米,大于1納米的微納米中藥顆粒組成。目前超細機械粉碎設備粉碎中藥一般達到以微米級為主,部分可達到亞微米級,兩者可同時存在,即微米及亞微米中藥粉體。細胞級中藥微粉即屬于微米及亞微米中藥粉體,是目前中藥現代粉體技術研究和開發應用的重點。
為實現中藥細胞級微粉技術,濟南天方機械有限公司研制了天方微粉機,該機屬于第三代振動磨,具有經過優化的最佳工作狀態,利用高強度的振動,使物料在磨筒內受到高速度撞擊、切搓,可在極短時間內達到理想的粉碎效果。經過調節加速度等參數,可以實現以超細粉碎研磨為目的或以精密混合(混煉)為主要目標的作業。與目前常用于超細粉碎的通用設備(如氣流粉碎機、轉子粉碎機、球磨機)相比,天方微粉機在物料適應性、揮發物損失、粉體細度、加工效率、操作難易、清洗維護、運行成本細胞破壁率等方面都有明顯的優越性。
中藥超細粉碎為微粉中藥(微納米中藥)后,可具備許多奇妙的特性,與傳統的中藥粉體有很大不同。該項高科技研究剛剛起步,已顯示極誘人的前景。
1.2 機制
動植物藥的主要藥效成分通常分布于細胞內與細胞間質,且以細胞內為主。在細胞級微粉碎過程中,中藥材受到強烈的正向擠壓力和切向剪切力的作用,細胞被擠壓、剪切,細胞壁(膜)被撕裂、斷開,細胞被破碎成碎片或被壓破。各種成分在粉碎的同時,被充分混勻。原生藥材的細胞壁完全被打破,細胞中的有效成分直接暴露出來,極有利于細胞內的有效成分釋放,所以藥效大幅度提高,而且起效速度快。植物類藥材組織細胞破壁,有效成分暴露,只需熱浸就可使有效成分迅速地溶出,由于不存在未破壁藥材提取時有效成分從細胞內到溶媒中的濃度梯度差或造成較低提取率的濃度平衡問題,因此可提高提取率,特別對于質地堅硬致密的藥材來說,由于超微粉碎破壁后可免除溶媒穿透細胞壁進入細胞內后將藥效成分溶出的相對漫長的過程和障礙,因此更有利于縮短溶出時間、降低用量。這對于質地堅硬、組織細胞排列緊密的藥材來說,減少用量的幅度會更大,因此可望在提高療效的前提下縮小用中藥材用量。這對于養生康復較長期用藥及療效的提高有重要意義。用天方微粉機進行中藥超微粉碎,可將工作溫度控制在中溫、低溫、超低溫,不僅可以防止不耐溫的有效成分被破壞,還可保證不同質地的中藥材都能很容易地超微粉碎。復方中藥(含多種原生藥材)在天方微粉機中超微粉碎時,各種藥材均已細胞破壁的同時,各中藥細胞內有效成分充分暴露,均勻混合,這種混煉作用下可形成各種成分均勻混合的團粒結構,不僅為復方中藥各種成分均衡地被人體吸收利用創造了有利條件,還有可能在混煉中產生新的物理(復合的HLB值)狀態。這可能是復方中藥超微粉碎后藥效可能提高的機理之一。
1.3 優點
由于細胞級微粉技術是用符合炮制規范的中藥材為原料,經現代化超微粉技術制取、干燥精制而成純中藥精細加工產品中藥微粉,未經過煎煮、化學溶劑等處理,其性味、歸經、功效與原中藥飲片一致,有人稱之為“速溶中藥微粉飲片”。將這種中藥微粉制成制劑,無論內服或外用制劑,機體對其有效成分的吸收和利用都明顯提高,從而提高其藥效,因而可以大大提高原生藥材的生物利用度和治療效果。以中藥微粉取代普通中藥材或普通粉體,可在不降低或提高療效的前提下,減少中藥的用量,從而節省寶貴的中藥資源。更適合養生康復的長期用藥,節約成本,并有可能提高藥效。由于混于原生藥材中的螨類等寄生蟲及其蟲卵和某些微生物可在超微粉碎中被破壞、殺死,可以明顯控制中藥的蟲害。中藥微粉可直接沖服,服用量小,質量穩定可靠,使用安全,方便攜帶,易為用戶尤其是國外用戶所接受,十分有利于中醫藥的國內外推廣。

2細胞級中藥微粉在養生康復中的應用
據分析,在制備中藥湯劑時,約有60~70%的有效成分不能煎出,存在于藥渣中被倒掉,造成了較大的浪費。微粉中藥可使中藥制劑的利用率提高30~60%,不但減少了養生康復者者的經濟支出,而且有效地利用了中藥材,保護了中藥資源。細胞級微粉中藥制劑有利于質量的控制,保證質量的穩定性。細胞級微粉中藥還有利于配制新的劑型,不僅可用于散劑配方,還可用于膠囊劑、片劑、口服液等內服劑型及多種外用劑型;還可廣泛應用于食品、保健食品等行業。細胞級中藥微粉制成的重要內服、外用制劑和保健食品更有利于養生康復。
2.1細胞級中藥微粉內服制劑
中藥內服制劑是應用最廣泛的中藥劑型,如湯劑、膏、丹、丸、散等,但上述劑型均存在著藥效分子與溶煤接觸的表面積較小、吸收速率及生物利用度低的缺點。細胞級中藥微粉內服制劑由于破壁后藥效分子與溶煤接觸的表面積較之普通粉體增大,使其溶入藥液的速度也會提高;換言之,當藥物細到足夠的程度時,其進入體內消化道后,其有效成分會迅速地溶出被吸收;又由于微粉在胃腸道內會吸附在其內壁上,使在胃腸道停留時間延長,吸收更充分,吸收量也會增加。因此細胞級中藥微粉可直接服用,藥效成分可直接吸收利用,克服傳統中藥內服制劑吸收速率低及生物利用度低的缺點。
2.1.1 湯劑  湯劑是中醫應用最早、最廣泛的中藥劑型,能適應中醫辨證論治、靈活用藥的需要,藥效發揮迅速,但這一劑型存在著臨用煎制的麻煩,使用和攜帶不方便,劑量大,不易保存,藥材利用度低等缺點。而細胞級中藥微粉湯劑即避免了這些缺點,它可在不降低療效或提高療效的前提下減少用藥量,攜帶方便,起效快捷,并能減輕藥物的副作用。服用方式多樣,即可全服也可濾渣后服;既可煎服也可泡服或煎后沖服。上述優點特別適合于養生康復較長期服藥之需。我們進行的一種調心調腸湯的服用實驗表明,處方原劑量為400克/天,開始用中藥微粉80克/日,是原劑量的20%,后改為40克/日,是原劑量的10%,均效果良好。研究發現將生水蛭經超微粉碎,顏色變淺,腥味降低,質地細膩,利于吞服。1/2煎劑劑量的抗凝血、抗血栓作用優于水蛭煎劑。實驗發現蜈蚣、僵蠶水煮液有明顯毒性反應,故認為蜈蚣、僵蠶不宜水煮,而經超細粉碎后上述副作用得到了克服。彭介壽采用天方微粉碎技術進行臨床處方中藥即時破壁超微粉加工調劑觀察了80種病癥,254例病例,發現微粉藥日用量一般在煎劑處方藥材用量的20~25%為好,即可達到或超過煎劑量的相同療效而無明顯不適反應,對一些珍貴、不耐高溫、難以煎煮出藥效的動、植、礦類藥材,不但減少用藥量,還可減輕藥物的毒副作用。
2.1.2 丸、散、片制劑  丸、散、片制劑是中藥的重要劑型,具有組方固定,適于組織批量生產,攜帶、服用方便等優點,但也有中藥細度不夠,含雜質多,衛生不合格,服用難以下咽,質量難以控制,相當一部分品種藥效不明顯等問題。用細胞級中藥微粉改造丸、散制劑可提高療效,節約原料。中藥由粗粉加工成細胞級微粉,其有效成分的溶出量提高,藥效也會提高,這一認識已經得到臨床驗證。蘇瑞強等采用天方微粉機對愈風寧心片組成藥物葛根進行超微粉碎,并與普通粉碎比較,結果顯示超微粉碎的愈風寧心片溶出度顯著高于普通粉碎的愈風寧心片。杜曉敏等觀察發現分別采用細胞級微粉技術與傳統粉碎技術加工原生藥材制成桂附地黃A與桂附地黃B在藥效學方面存在著明顯差異:桂附地黃A可使幼年雄性小鼠提肛肌-海綿球肌重量及血清睪酮含量明顯增加,與正常組比較有顯著性差異,而桂附地黃B組上述指標與正常對照組比較無明顯變化;桂附地黃A、B可明顯改善去勢大鼠的腎虛癥狀,增加附性器官重量,且A較B的統計學意義更加明顯;桂附地黃A對陽虛小鼠的前列腺-貯精囊、提肛肌-海綿球肌重量較B組有顯著增加。有人比較了清宮壽桃微粉劑和該處方中的幾種單味藥水提取液對超氧自由基的清除作用,證明微粉劑有很強的清除作用,對羥自由基的清除作用也以微粉劑作用為強。臨床療效也證明微粉劑內服的療效優于煎劑。佛山中醫院用中藥微粉銀翹散末治療感冒1150例,劑量相當于原方飲片2/11,療效與飲片基本相當,而藥量節約了81%。
2.2 細胞級中藥微粉外用制劑
中藥外用制劑為中藥外治法的主要形式,它是通過體表、孔竅、、經穴而作用于機體,以達到防治疾病和養生康復的目的。有研究表明,采用超細微粉技術制成的外用制劑的藥理效應明顯高于傳統粉碎工藝的制劑。杜曉敏等對用于婦科痛經及人工流產后的外用貼臍劑誠年月泰(由香附、當歸、益母草等十余味中藥組成)的原生藥材進行了不同的加工處理,并對其進行了鎮痛、活血化瘀等方面的藥效學比較。結果發現,采用天方微粉技術與傳統粉碎技術加工原生材料再以相同制劑工藝制成的誠年月泰A與誠年月泰B在相同劑量時,鎮痛及改善微循環作用A明顯強于B,而小劑量的A與大劑量的B藥效作用相當接近,提示細胞級中藥微粉技術與傳統粉碎工藝比較,有提高外用制劑療效的作用。細胞級中藥微粉可很方便地制成藥浴劑、膏貼劑、灌腸劑等外用制劑,在養生康復中有廣泛的應用。

3 展望
綜上所述,中藥細胞級微粉技術是目前國際先進的粉碎技術,是對傳統中藥用藥方式的一項重要改革,將其用于原生藥材的超細粉碎,一方面可以將藥材的細胞壁完全打破,促進有效成分的釋放,另一方面還能夠提高機體對有效成分的吸收和利用,使藥效明顯提高。細胞級微粉中藥使中藥更加安全有效、科學可控性強、服用方便,有利于加速中醫藥國際化進程。許多學者的研究表明該技術符合養生康復用藥的要求,在中醫養生康復方面具有獨特的優勢,對于中藥材的充分利用、新型制劑的開發、傳統工藝的改進、藥品質量的改善、生產成本的降低具有重要的意義。細胞級微粉中藥的應用,實現了中藥用藥的科學化、標準化和規范化,滿足了人們對中藥的“三小”(用量小、毒性小、副作用。、“三效”(高效、長效、速效)和“五方便”(服用、攜帶、儲藏、生產、運輸)的基本要求。我們相信,隨著細胞級微粉技術的不斷發展及其在傳統中醫藥領域的研究與應用,必將為我國中藥制劑水平的提高和中成藥走向世界打下堅實的基礎,也將為中醫藥養生康復的推廣普及作出重要貢獻。
中藥飲片經過超微粉級加工后具有以下幾大特點:(1) 中藥飲片通過超微粉加工后,破壁率可達95%以上。(2)中藥破壁后,可極大地提高藥物的藥效,利于吸收,并能降低成本。(3)是中藥制劑現代化的革命,它改變了傳統的中藥煎制方法,使喝中藥變得既簡單又方便。并且見效快,療效好。(4)可將微粉級中藥裝入膠囊中,使服用更方便。故值得推廣和應用。
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