氣流粉碎技術在中藥精細加工中的應用

氣流粉碎技術在中藥精細加工中的應用

粉碎是中藥材加工和中藥制劑生產(chǎn)工藝中的重要環(huán)節(jié)，但使用傳統(tǒng)粉碎機械在粉末的粒度、出粉率、收粉率以及有效成分的保存等多方面都有一定局限性，對于具有特殊性質(zhì)的物料，如熱敏性、低融點、成分易破壞的藥材亦顯得無計可施。況且我國有豐富的中藥資源，以往粗放的加工手段已不能適應中藥生產(chǎn)的要求，氣流粉碎技術將為開發(fā)療效好、品種更優(yōu)的超細中藥粉體提供新的出路。

氣流粉碎技術及其特點

氣流粉碎技術是利用物料在高速氣流的作用下，獲得巨大的動能，在粉碎室中造成物料顆粒之間的高速碰撞、劇烈摩擦，同時高速氣流對物料產(chǎn)生剪切作用，從而達到粉碎物料的目的，它能將原料加工成極細的粉末（﹤10μm）。該技術的應用幾乎遍及所有的精細加工行業(yè)，如化工、醫(yī)藥、食品、塑料、礦業(yè)、金屬材料等，在許多特定的粉體領域占有特殊的地位。它具有如下特點：

1.粉碎溫度低，可粉碎熱敏性、低融點的物料。根據(jù)高速噴射氣流的焦耳-湯姆遜效應，當氣體有噴嘴噴射而絕熱膨脹時，氣體會自身冷卻，從而抵消了物料碰撞和摩擦產(chǎn)生的熱量。

2.生產(chǎn)周期短，收粉率高。由于高速碰撞與密閉粉碎，物料間彼此碰撞的概率大，粉塵亦無泄漏。

3.可獲得高純度（污染少）、粒度分布均勻的產(chǎn)品（累計頻率達D95以上）。

4.對一些不得已用濕法粉碎的物料，也能用氣流粉碎進行干法粉碎，可獲得均勻而細小的粉末。

5.可實現(xiàn)多種聯(lián)合操作，粉碎同時可實現(xiàn)干燥操作。

氣流粉碎技術在中藥精細加工中的注意事項

氣流粉碎技術是先進的粉碎技術，它應用于中藥的精細加工的研究才剛剛起步，存在的問題還很多。

工藝是否可控：

中藥與一般的無機礦物相比既有共同性又有其自身的特點，其粉碎工藝是否可控是該技術能否應用于中藥精細加工的核心問題，對此需進行以下兩方面的研究：

一是結合粉體的一般特性和中藥材自身特點，確定制備工藝流程為：

藥材→初步粉碎→氣流粉碎→旋風分離→質(zhì)檢→包裝→成品。

二是進行制備工藝參數(shù)的篩選和優(yōu)化：

①干燥水分：烘干是為了控制水分，而水分往往影響物料的特性，一般認為水分越少越易粉碎，要求水分﹤4％，以此為指標去篩選和優(yōu)化烘干方式、烘干溫度、烘干時間等因素。

②氣流粉碎參數(shù)：氣流粉碎機的主要技術參數(shù)包括粉碎室直徑（m）、粉碎壓力（Mpa）、加料壓力（Mpa）、耗氣量（m3.min－1）、處理量（kg.h－1）、空壓機功率（kw）、給料粒度等。選擇產(chǎn)品粒度為實驗指標，進行正交試驗設計和優(yōu)選氣流粉碎機的技術參數(shù)。

③粉體分級參數(shù)：影響分級粒徑的主要參數(shù)有離心式空氣分級機的轉速、加料量、二次風量。以分級粒徑為指標正交篩選粉體分級參數(shù)。

如何選擇產(chǎn)品鑒定指標：

中藥粉體是由眾多的單個粒子組成的集合體，粉體的性質(zhì)既受單個粒子性質(zhì)的影響，也與粒子之間的相互作用有重要聯(lián)系，所以全面反映粉體的質(zhì)量就包含了兩類重要參數(shù)：單個粒子參數(shù)和粉體系數(shù)參數(shù)。但一般以其基本特性參數(shù)如粒徑、粒度分布、比表面積、濕潤性、流動性為主要研究對象。

如何應用中藥超微粉體：

一是解決粉體聚集的問題

物質(zhì)經(jīng)超微化后比表面積顯著增加，表面能很高，因而有強烈的相互吸引而達到穩(wěn)定的趨向。為防止粉體的聚集，使其處于單分散狀態(tài)，可采取適宜的表面處理和包裝技術。

二是解決化學提取過程中存在的技術問題

中藥的應用不外乎兩種途徑：提取入藥和直接入藥。從提取角度看有兩個問題，其一是粉體的分散問題，其二是提取過程中的糊化問題，就需通過篩選和優(yōu)化提取工藝參數(shù)（包括提取溫度、提取時間、提取溶媒的種類等）來解決。

三是解決體外溶出度測定中的技術問題

從中藥直接入藥的角度來看，用超微中藥粉體制成的制劑，其核心的問題是體外溶出技術的確立。解決此問題的措施是進行篩選溶出介質(zhì)、溶出方法的方法學考察，指標成分綜合選定。

四是解決藥效學驗證的技術問題

藥效學是說明中藥微粉對有效成分是否保存及增強藥效的最有力的驗證手段。有文獻報道通過原生藥材超細微粉制劑和傳統(tǒng)工藝制劑的藥效學研究表明，微粉可顯著提高藥材的藥效學活性，但驗證方法的確立有待深入研究。

氣流粉碎技術在中藥精細加工中的應用現(xiàn)狀和前景

利用氣流粉碎技術開發(fā)的中藥品種還很少，主要局限于一些作用獨特的名貴細料中藥，已見報道的有西洋參、人參、珍珠、三七、花粉等，但實驗數(shù)據(jù)不多，說服力不強，某些保健產(chǎn)品的開發(fā)也只是剛剛起步，均未形成廣闊的市場。

將氣流粉碎技術引進中藥的加工環(huán)節(jié)，可創(chuàng)制出全新的粉碎技術工藝，它既豐富了傳統(tǒng)炮制的內(nèi)容，又能為中藥的加工和生產(chǎn)帶來全新的面貌，成為中藥行業(yè)的新技術生長點。

中藥超微粉碎后，在提取工藝中其與溶媒的接觸面積增加，故而提取方式趨于簡化，提取時間縮短，轉移率提高，這樣既節(jié)約了時間，加快了生產(chǎn)周期，又節(jié)約了能源，還提高了原料的綜合利用度。在以粉體為原料的固體制劑中，超微粉碎可顯著改善其外觀性狀以及溶解度、溶出度、吸收率、附著力、生物利用度等多方面的藥學參數(shù)。

總之，充分利用氣流粉碎超微技術，可以提高中藥工業(yè)技術化。

破壁草本是什么意思？

破壁草本的意思就是草本藥材被打破植物細胞壁了，簡單來說就是一樣東西被打破了，能夠直接吸收里面有營養(yǎng)的東西。現(xiàn)在利用這種技術的中藥比較好的應該是我一直在喝的無限能中藥破壁飲片，無須煎煮，用水沖泡即可。

超臨界流體萃取技術在中藥中的應用有哪些

1．經(jīng)典的提取分離方法 傳統(tǒng)中草藥提取方法有：溶劑提取法、水蒸汽蒸餾法兩種。溶劑提取法有浸漬法、滲源法、煎煮法、回流提取法、連續(xù)提取等。分離純化方法有，系統(tǒng)溶劑分離法、兩相溶劑舉取法、沉淀法、鹽析法、透析法、結晶法、分餾法等。 2．現(xiàn)代提取分離技術的應用 近年應用于中藥提取分離中的高新技術有：超臨界流體萃取法、膜分離技術、超微粉碎技術、中藥絮凝分離技術、半仿生提取法、超聲提取法、旋流提取法、加壓逆流提取法、酶法、大孔樹脂吸附法、超濾法、分子蒸餾法。 超臨界流體萃取法（SFE）：該技術是80年代引入中國的一項新型分離技術。其原理是以一種超臨界流體在高于臨界溫度和壓力下，從目標物中萃取有效成分，當恢復到常壓常溫時，溶解在流體中成分立即以溶于吸收液的液體狀態(tài)與氣態(tài)流體分開。萃取過程一般分為流體壓縮→萃取→ 減壓→分離四個階段。
與傳統(tǒng)的提取分離法相比較，SFE最大的優(yōu)點是可在近常溫常壓條件下提取分離不同極性、不同沸點的化合物，幾乎保留產(chǎn)品中全部有效成分．無有機溶劑殘留；產(chǎn)品純度高，收率高，操作簡單，節(jié)能；通過改變萃取壓力、溫度或添加適當?shù)膴A帶刺，可改變革取制的溶解性和選擇性。
利用SFE提取和分離中藥成分，已引起國內(nèi)外學者的關注，并進行了廣泛研究。有關學者對黃山藥中薯蕷皂甙素提取應用超臨界CO2流體萃取和汽油或乙醇法進行比較表明有收率高，提取時間短等方面優(yōu)點。還有學者報導了采用超臨界CO2從柴胡中提取柴胡揮發(fā)油，用SEF－CO2從新疆軟紫草中提取紫草素及其衍生物等。
利用SFE提取和分離中藥有效群體及有效成分具許多優(yōu)點，但在實際應用方面還較少，還有待于進一步在生產(chǎn)中應用推廣。 膜分離技術：摸分離技術是近幾十年來發(fā)展起來的分離技術，其分離基本原理是利用化學成分分子量差異而達到分離目的．在中藥應用方面主要是濾除細菌、微粒、大分子雜質(zhì)（膠質(zhì)、鞣質(zhì)、蛋白、多糖）等或脫色。該工藝與傳統(tǒng)的醇流工藝比較省去了醇沉工藝中的多道工序，達到除雜的目的，仍然保持了傳統(tǒng)中藥的煎煮和復方配伍具有侵膏干燥容易、吸濕性小，添加賦形劑少，節(jié)約大量乙醇和相應的回收設備，縮短生產(chǎn)周期，減少工序及人員，節(jié)約熱能等特點。 超微粉碎技術；超微粉碎技術是利用超聲粉碎、超低溫粉碎技術，使生藥中心粒徑在5～10μm以下，細胞破壁率達到95％。藥效成分易于提取也容易被人體直接吸收，這種新技術的應用，不僅適合于各種不同質(zhì)地的藥材，而且可使其中的有效成分直接暴露出來，從而使藥材成分的溶出和起效更加迅速完全。中藥有效成分的溶出速度與藥物粉碎度有關，對不同粉碎度的三七進行了體外溶出度試驗。結果表明三七藥材45min溶出物含量和三七總皂甙溶出量大小順序為：微粉＞細粉＞粗粉＞顆粒。
中藥超細粉化的研究開發(fā)剛剛起步，常用于一些作用獨特的傳統(tǒng)名貴中藥，如西洋參、珍珠等的粉碎。這些滋補保健中藥微粉化后可使利用率大大提高。 中藥絮疑分離技術：黎波分離技術是在混懸的中藥提取液中加入一種素凝沉淀劑吸附溶液中的懸浮物，以達到提高產(chǎn)品澄明度和質(zhì)量。如利用殼聚糖為原料制成的絮凝沉淀劑制備丹參。服液的實驗表明，絮凝法工藝在指標成分原兒茶醛的穩(wěn)定性和經(jīng)濟指標等方面均優(yōu)于水提醇沉法。用絮凝法處理中藥肉蓯蓉的水提液，并與醇流法對比，結果表明，絮凝法較好的保留了指標成分。 半仿生提取法：1995年張兆旺等提出了"半仿生提取法"的中藥提取新概念。即從生物藥劑學的角度，將整體藥物研究法與分子藥物研究法相結合，模擬口服給藥后藥物經(jīng)胃腸道轉運的環(huán)境，為經(jīng)消化道給藥的中藥制劑及計提供了新的提取工藝思路。即先將藥料以一定PH的酸水提取，繼以一定PH的堿水提取，提取水的最佳PH和其它工藝參數(shù)的選擇，可用一種或幾種有效成分結合主要藥理作用指標，采用比例分割法來優(yōu)選。以芍藥甙、甘草次酸為指標比較芍甘止痛顆粒"半仿生提取法"優(yōu)于傳統(tǒng)水煎煮法，以小檗堿、黃芩甙、梔子成為指標?？疾楹炊ㄅ蒡v沖劑4種提取方法，結果半仿生提取法＞半仿生提取醇沉法＞水提取法醇沉法。 超聲提取法：超聲提取法是近年來應用到中草藥有效成分提取分離中的一種提取手段，其原理主要是利用超聲增大物質(zhì)分子運動頻率和速度，增加溶劑穿透力，提高藥物溶出速度和溶出次數(shù)，縮短提取時間的浸提方法。與常規(guī)提取法（煎煮法、水蒸法、蒸餾法、滲病等）相比，具有提取時間短（＜30min），提出率高（增大2～3倍），低溫提取有利于保護有效成分等優(yōu)點。例如用超聲提高薯蕷皂甙得率的實驗研究表明超聲提取工藝與回流提取工藝對比分析得知，前者比后者可節(jié)約原藥材27％。超聲波從黃勞報中提取黃芩甙的方法，與常規(guī)煎煮法相比，無需加熱，縮短了提取時間，提高了得出率。 旋流提取法：此法是采用PT－1型組織攪拌機，攪拌速度為8000r／min。原料不必預先加以粉碎。提取用水溫度分別為20℃和100℃，處理時間20-30min，旋流法（8000r／min）提取側金盞花，對提取液中黃酮類化合物、皂甙、有機酸等進行分析，表明旋流法的提取效率較高。 加壓逆流提取法：此法是將若干提取裝置患聯(lián)、溶劑與藥材逆流通過，并保持一定接觸時間的方法。此法可使冬凌草提取滾濃度增加19倍，而溶劑及熱能單耗分別降低 40％和57％。 酶法：酶工程技術是近幾年來用于中藥工業(yè)的一項生物技術。中草藥成分復雜，有有效成分，也有如蛋白質(zhì)、果膠、淀粉、植物纖維等非有效成分。這些成分一方面影響植物細胞中活性成分的浸出，另一方面也影響中藥液體制劑的澄清度。傳統(tǒng)的提取方法（如煎煮、有機溶劑是出和醇處理方法）提取溫度高，提取率低，成本高，不安全，而用適當?shù)拿?，可通過因反應較溫和地將植物組織分解，加速有效成分的擇放提取。選用適當?shù)拿缚蓪⒂绊懖w制劑的雜質(zhì)如淀粉、蛋白質(zhì)、果膠等分解除去，也可促進某些極性低的脂溶性成分轉移到水溶性甙糖中而有利于提取。這是一項很有前途的新技術，完全適于工業(yè)化大生產(chǎn)。在國內(nèi)，上海中藥一廠用酶法成功制備了生脈飲口服液。 大孔樹脂吸附法；大孔樹脂是近代發(fā)展起來的一類有機高聚物吸附劑，70年代末開始將其應用于中草藥成分的提取分離。大孔樹脂的常用型號有：D－101型、D－201 型、MD－05271型、GDX－105型、CAD－40等，其特點是吸附容量大，再生簡單，效果可靠，尤其適用于分高純化甙類、黃酮類、皂甙類．生物堿類等成分及大規(guī)模生產(chǎn)。作為一種分離手段，大孔樹脂吸附分離技術正廣泛地應用于中藥生產(chǎn)中。將大孔樹脂吸附用于銀杏葉的提取，提取物中銀杏黃酮含量穩(wěn)定在26％以上。用大孔樹脂吸附測量三七及其制劑冠心寧總皂甙，試驗證明：D－101型吸附樹脂對三七、人參三萜皂甙在水溶液中不僅吸附快、解吸也快，而且吸附容量相當可觀，方法簡便有效，用于分高純化植物中皂甙一定價值。 超濾法：超濾技術是60年代發(fā)展起來的一種以多孔性半透膜--超濾膜。作為分離介質(zhì)的腰分離技術，具有分離不同分子量分子的功能。其特點是：有效膜面積大、濾速快，不易形成表面濃度極化現(xiàn)象，無相態(tài)變化，低溫操作破壞有效成分的可能性小，能耗小等。近幾年來，國內(nèi)科學者將其應用于中藥提取液的澄清分離，效果良好，可與其他分離方法如高速高心法，醇處理法等結合用于中藥液體制劑的澄清分離，提取，濃縮。而且還可用于除菌除熱原。目前該技術在中藥生產(chǎn)中應用剛剛起步，試驗研究較多，用于大規(guī)范生產(chǎn)，及設備使用率，工藝術條件等方面，還有待于進一步完善提高。 分子蒸餾技術。此技術同于一種高新技術。在分離過程中，物料處于高真空、相對低溫的環(huán)境，停留時間短，損耗極少，故分子蒸餾技術特別適合于高沸點，低熱敏性物料，尤其是揮發(fā)油類，如玫瑰油、藿香油。該技術在我國屬起步階段，但隨著分子蒸餾裝置的國產(chǎn)化，必將加快推廣應用。 3.提取分離方法的展望 當今，回歸自然的熱潮席卷全球，天然藥物在治療和保健方面受重視，為中藥新的研究和發(fā)展帶來了新的契機。我國正在逐步落實中藥現(xiàn)代化的實現(xiàn)措施，而中藥有效群體和有效成分的提取分離方法研究和應用亦是中藥在制劑現(xiàn)代化過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，所以在中藥制藥行業(yè)，引進新的提取分離技術，將有利于改善傳統(tǒng)提取分離方法的不足，相對保持了原生物體中固有的有效群體的自然組成，從而提高了中藥的療效，解決長期以來中藥在前期研究時療效好，后期工業(yè)化生產(chǎn)后療效差的根本原因。同時隨著科學技術的發(fā)展，科技含量較高的提取分離技術，常會通過有機的組合，聯(lián)用于中藥的提取工作。另外，中藥的研究又離不開提取分離技術。而提取分離技術又對中藥的開發(fā)及現(xiàn)代化起著至關重要的作用。所以，加快新的提取分離方法的研究，就是加快實現(xiàn)中藥現(xiàn)代化的步伐。

如何提高氣流粉碎機的效率？

????氣流粉碎機在傳統(tǒng)粉碎技術的基礎上，將粉碎的概念向前大大延伸了。在各種粉碎機械設備中，目前以氣流粉碎機在制藥產(chǎn)業(yè)上的應用較為廣泛，而在氣流粉碎機中又以流化床式氣流超微粉碎機應用最廣。

如果只在單一平面內(nèi)形成對射(即水平對噴)，使得待粉碎的物料，只能在一個近似平面的范圍內(nèi)進行粉碎，該系列機型的噴嘴設置在粉碎室周邊同一平面內(nèi)，與該平面形成一定的夾角，噴嘴向下對稱；同時，在粉碎室下方的中心另設一垂直向上的噴嘴，全部噴嘴中心線共同交匯于一點，且協(xié)力為零。此種噴嘴設置突破了傳統(tǒng)氣流粉碎機粉碎區(qū)域近似于平面的弊端。經(jīng)生產(chǎn)實踐驗證，與傳統(tǒng)機型相比較，新機型在能耗相同的情況下，可進步效率1-2倍，從而大大降低了生產(chǎn)本錢。

當物料濃度低，物料間接觸的幾率小，物料濃度高，將影響氣流速度，因此在操縱時應視氣壓、物料性質(zhì)以及機體自身的特性，嚴格控制好物料進料速度；進料方式要視物料自身的特性來決定，可采用螺旋上料器、振蕩下料器或星形下料器，以保證粉碎室內(nèi)能源源不斷得到物料的供給，滿足粉碎室內(nèi)的物料濃度。確保設備整個封閉系統(tǒng)的氣密性要求，包括管道、閥門、設備的封套裝置等均不應有泄漏存在。從而將寶貴的空氣動力能源，集中用在噴嘴上，確保公道的氣體流速和壓力，進步粒子的沖擊概率。?獲得了極高的功率密度，使細物料研磨時間大大縮短，是粉碎機中能量利用率最高，很有發(fā)展前途的種設備。氣流粉碎機在加工小于20μm的物料時效率大大提高，成品的平均粒度最小可達到數(shù)微米。

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