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中藥細胞級微粉碎對體內(nèi)吸收的影響
山東省醫(yī)藥工業(yè)研究所 郭 琪 杜曉敏
由山東三清不銹鋼設備有限公司摘錄并發(fā)布 0531-89217677 13969126696
1、中藥細胞級微粉碎
中藥原藥材可粗分為兩大類：一類為動植物類藥材；另一類為礦物類藥材。因植物細胞是由細
胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核等組成，存在于細胞內(nèi)的有效成份只有透過細胞壁及細胞膜釋出，
才能被小腸壁吸收而發(fā)揮作用。
細胞級微粉碎是以植物類藥材細胞破壁為目的的粉碎作業(yè)，并不以細度為目的。細度僅作為一
種宏觀的檢測手段，無法表達藥材粉末的真實情況。當然細胞的破壁率越高其細度越細。細胞經(jīng)破
壁后細胞內(nèi)的有效成份充分暴露出來，藥物的釋放速度及釋放量會大幅提高。藥材料子經(jīng)細胞級微
粉碎后，顯微鏡下觀察僅有極少量完整細胞存在。
2、中藥有效成份在體內(nèi)的吸收過程
中藥材中的有效成份通常分布于細胞內(nèi)與細胞間質(zhì)，而以細胞內(nèi)為主。中藥若采用常規(guī)方式粉
碎，其單個粒子常由數(shù)個或數(shù)十個細胞所組成，細胞的破壁率極低。而中藥材所含的有效成份是通
過如下途徑被人體吸收的(以水溶性成分為例)。
藥物粉粒進入胃中在胃液作用下吸水溶脹，進入小腸的過程中有效成份根據(jù)簡單擴散的原理不
斷地通過細胞壁及細胞膜釋放出來，由小腸吸收。由于藥物有效成份必須在細胞外濃度低于細胞內(nèi)
濃度時方可釋放出來，濃度差越小釋放速度越慢，濃度一旦平衡則停止釋放。因藥物粒子較粗，位
于粒子內(nèi)部的有效成份將穿過幾個或數(shù)十個細胞壁及細胞膜方可釋放出來，每個細胞壁及細胞膜兩
側(cè)的濃度差會非常低，則釋出速度很慢，因藥物在體內(nèi)停留的時間有限，低速釋放的情況下釋出率
也不會很高。
由于藥物粒子較粗，吸附在腸壁上的可能性較少。小腸的蠕動方式造成了有效成份在細胞周圍
的濃度會高于小腸壁的濃度，使細胞壁內(nèi)外的濃度差難以提高，減緩了釋放速度。其中一部分藥物
粒子的有效成份在未完全釋放出來之前就被排出體外，使藥物的生物利用度較低。
將植物藥材經(jīng)過細胞級微粉碎時，其有效成份被人體吸收則較為簡單。藥物進入胃中，可溶性
成份在胃液作用下即溶解，進入小腸后溶解的成份開始被吸收。由于藥物為超細粒子，其不溶性成
份也極易附著在上腸壁上，吸附在細胞壁上的有效成份會快速通過腸壁吸收，進入血液，而且這些
超微粒子因附著力的影響排出體外所需時間較長，提高了藥物的吸收率。因有效成份從細胞內(nèi)向細
胞外遷移的過程所需時間縮短，不但吸收速度會明顯加快，而且吸收量也會增加。
對于礦物類藥材，相當一部分為水不溶性物質(zhì)，其細度越細生物利用度越高。這與對于一些難
溶性化學藥物的處理思路相同。通過提高藥物細度增大其比表面積，則改善體內(nèi)吸收量及速度。
3、中藥的細胞級微粉碎以及對體內(nèi)吸收的影響
藥材粉碎混合均勻度(也稱為均質(zhì)化)應以細度為基礎，粒度越細，其混合均勻度越高。但由于靜
電及吸附作用一般物料細度越細，其均質(zhì)化越為困難。這是由于中藥一般含水率均為6%以上，且有
的又含有一定油性及揮發(fā)性成份，屬兩種極性物質(zhì)的混合。在進行細胞級微粉碎的過程中 ，通過高
強度剪切力使其均勻混合，可達到液相混合及乳化的效果。
采用此設備干法制備人工牛黃《中國藥典》95版即為典型例子，十分鐘即達到濕法制備的效果。
以桂附地黃丸的復方粉碎為例：將生藥按比例經(jīng)細胞級微粉碎20min 后，得300 目以細粉末，用顯
微鏡檢測實際粒徑90%小于6μm，基本無細胞形式存在。由于粉碎過程中細胞壁一旦被打破，細胞
內(nèi)水份及油遷出后使微粒子表面成為半濕潤狀態(tài)，粒子與粒子之間會形成半穩(wěn)定的粒子團(或稱為微
顆粒)，粒子團的大小就是我們用常規(guī)篩分方法檢測的粉碎粒度。每一個粒子團都包含著相同比例的
中藥成份,且會由于不同藥材的差異，如HLB值、延展性、可破碎性、含水(油)率、吸水(油)性、比
重等的不同，而決定粒子團的物理結(jié)構(gòu)組成。這種結(jié)構(gòu)方式，我們稱之為“固體乳化”。
實際上在混合粉碎過程中，由于細胞內(nèi)水分的影響，物料的表面會呈半濕潤狀態(tài)，其粒子與粒
子之間結(jié)合較為牢固，具有相當?shù)姆€(wěn)定性。其油性及揮發(fā)性成份在混合粉碎的同時吸附在一些固體
及半液態(tài)成份的表面，通過藥材中某些具有表面活性的物質(zhì)使其易于同親水性成份相親和，達到均
質(zhì)的目的。若將其放入水中攪拌，也不會產(chǎn)生油性與水性成份之間的偏析。由于細胞級微粉碎會在
將藥材中的油細胞打破的同時進行均質(zhì)，使得含有揮發(fā)性成份的復方中藥由于條件的不同而產(chǎn)生揮
發(fā)性降低或提高的現(xiàn)象。
經(jīng)過均質(zhì)的復方中藥其油性及揮發(fā)性成份可以在進入胃中不久即分散均勻，因藥物均質(zhì)的作用
在小腸中會均勻的同其他水溶性成份同步吸收。這與常規(guī)粉碎方式進行的未破壁藥材的吸收速度會
大相徑庭。
通過此方法制得的粉末不添加任何輔料即可直接造粒。因藥材中的纖維已達到超細，使其具有
藥用輔料中成型劑的作用，所以易于成型。同時纖維具有一定的吸收膨脹性，而超細纖維的膨脹質(zhì)
點多，到胃中崩解速度較快。藥物崩解后，因細度極細及均質(zhì)情況，在以原有的成份比例進入小腸
后，在吸附于腸壁的同時，各組份會以均勻配比被人體吸收。而用常規(guī)方式粉碎及混合的情況則會
有所不同。由于粉碎粒度較大、混合均勻度偏低，不同性狀的藥物成份會因其細度、細胞溶脹速度、
從細胞壁的遷出速度、HLB值及對腸壁吸附性的差異而在不同時間被人體吸收，其吸收量值也會不
一，由此可能會影響復方藥物的療效。
實際上細胞級微粉碎對于體內(nèi)吸收影響的因素遠不止這些，對于不同的單方及復方中藥產(chǎn)生的
效果也會不同，所以值得進行更深一步的探討。
4、原理簡介及應用實例
制得的藥材細粉粒度均達到300目以上，所用機械為研磨混煉機，其工作原理是利用振動使介
質(zhì)產(chǎn)生振動沖擊及介質(zhì)回轉(zhuǎn)，使粉料得到正向撞擊的同時又得到剪切力，高速、高能量進行粉碎，
是一種高效節(jié)能粉碎設備。通過調(diào)節(jié)其正壓力及剪切力的不同來適應各種物料。同時，可進行任何
物料的高粘度、高精度固-固及固-液混合。在粉碎的同時可以對磨筒套內(nèi)通入冷卻水,控制粉碎溫度。
粉碎溫度可根據(jù)要求調(diào)整在中溫、低溫或超低溫。
采用該技術已成功完成了數(shù)百種中藥的粉碎，并且在進行β-環(huán)糊精包和、乳化及生藥膏劑制劑
等方面有很多成功的經(jīng)驗。簡單介紹如下幾例：
間斷式運行：
原料 | 原料粒度 | 方式 | 處理時間min | 制品粒度 | 處理量kg/h | 適用機型 |
蠶絲 | 長絲 | - | 15 | -300目96% | 15 | SQW-100DF |
羚羊角 | -2mm | 干式 | 15 | -200目 | 20 | |
天門冬 | -20目 | 干式 | 6 | -300目95% | 120 | |
蝎子、蜈蚣、水蛭 | -40mm | 干式 | 5 | -300目98% | 100 | |
葛根 | -20mm | 干式 | 14 | -6μm96% | 45 | |
降糖貞 | -10mm | 干式 | 18 | -200目 | 33 | |
八珍丸 | -15mm | 干式 | 25 | -400目98% | 30 | |
桂附地黃 | -15mm | 干式 | 10 | -300目97% | 46 | |
靈芝孢子粉 | -12mm | 干式 | 25 | 破壁率≥95% | 12 | SQW-6 |
朱砂 | -25mm | 干式 | 5 | 3μm | 24 | |
鹿角 | -200mm | 干式 | 15 | -150目 | 1.35 |
連續(xù)式運行：
原料 | 原料粒度 | 方式 | 制品粒度 | 處理量kg/h | 適用機型 |
三七 | -20mm | 干式 | -200目 | 78 | SQWL-100 |
肉桂 | 片狀 | 干式 | -200目 | 83 | |
人工牛黃 | -10mm | 干式 | -300目95% | 53 | |
靈芝 | 切片 | 干式 | -300目 | 17 | |
生曬參 | -5mm | 干式 | -300目 | 60 |
注：1、-100目指100目篩分全部通過，-100目95%指100目篩分有95%通過。
2、一般-300目的復方中藥粉末用顯微鏡檢測其中心粒徑為4～10微米。
另外值得一提的是，由于采用的是一種多用途的設備，有很多功能尚未開發(fā)，還需要同眾多研
究人員深入探討。