1、中藥細(xì)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(xì)胞是由細(xì)
胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等組成,存在于細(xì)胞內(nèi)的有效成份只有透過細(xì)胞壁及細(xì)胞膜釋出,
才能被小腸壁吸收而發(fā)揮作用。
細(xì)胞級微粉碎是以植物類藥材細(xì)胞破壁為目的的粉碎作業(yè),并不以細(xì)度為目的。細(xì)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(dāng)然細(xì)胞的破壁率越高其細(xì)度越細(xì)。細(xì)胞經(jīng)破
壁后細(xì)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(xì)胞級微
粉碎后,顯微鏡下觀察僅有極少量完整細(xì)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(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞間質(zhì),而以細(xì)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(xì)胞所組成,細(xì)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(xì)胞壁及細(xì)胞膜釋放出來,由小腸吸收。由于藥物有效成份必須在細(xì)胞外濃度低于細(xì)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(xì)胞壁及細(xì)胞膜方可釋放出來,每個細(xì)胞壁及細(xì)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(xì)胞周圍
的濃度會高于小腸壁的濃度,使細(xì)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(xì)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(xì)粒子,其不溶性成
份也極易附著在上腸壁上,吸附在細(xì)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(xì)胞內(nèi)向細(xì)
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(dāng)一部分為水不溶性物質(zhì),其細(xì)度越細(xì)生物利用度越高。這與對于一些難
溶性化學(xué)藥物的處理思路相同。通過提高藥物細(xì)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(xì)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(yīng)以細(xì)度為基礎(chǔ),粒度越細(xì),其混合均勻度越高。但由于靜
電及吸附作用一般物料細(xì)度越細(xì),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(xì)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(shè)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(fù)方粉碎為例:將生藥按比例經(jīng)細(xì)胞級微粉碎20min 后,得300 目以細(xì)粉末,用顯
微鏡檢測實際粒徑90%小于6μm,基本無細(xì)胞形式存在。由于粉碎過程中細(xì)胞壁一旦被打破,細(xì)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(xì)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(dāng)?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(xì)胞級微粉碎會在
將藥材中的油細(xì)胞打破的同時進行均質(zhì),使得含有揮發(fā)性成份的復(fù)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(fù)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(xì),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(xì)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(xì)度極細(xì)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(xì)度、細(xì)胞溶脹速度、
從細(xì)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(fù)方藥物的療效。
實際上細(xì)胞級微粉碎對于體內(nèi)吸收影響的因素遠(yuǎn)不止這些,對于不同的單方及復(fù)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(yīng)用實例
制得的藥材細(xì)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(shè)備。通過調(diào)節(jié)其正壓力及剪切力的不同來適應(yīng)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。