细胞级微粉碎技术在中药制剂中的应用
曹 克 书
北京首儿药厂
中医药学在我国经历了几千年治疗疾病的实践，积累了丰富的医疗和用药经验，逐渐形成了具有我国特色的中医药理论，近几年通过从多方面研究中医理论和中药的药理作用，使我国中药研究进展迅速。然而，我国中药出口甚少，和日本和韩国比较，我国中药出口仅占5%，而韩国、日本却占到95%，我国还不如日本一家公司的出口量。已加入世界贸易组织的我国将怎样迎接未来的挑战，这是摆在我们面前的首要问题，而中药加工的技术含量和质量是决定出口量的关键，所以各种高科技的加工手段显得尤其重要，其中细胞级微粉碎技术将对我国中药制剂生产产生较大影响。
细胞级微粉碎是以打破动、植物类药材细胞壁为目的的粉体作业。中药材绝大多数来自于动物、植物。动、植物药材是由多种功能的细胞组成，细胞由细胞壁、细胞质、细胞核等组成。药用有效成分主要存在于细胞质、细胞核之内。细胞在完整无损的情况下，有效成分只有通过细胞膜、细胞壁释放出后才能被利用。完整的细胞膜、细胞壁对有效成分的释放形成阻，而这种阻力随细胞团内细胞数量的增大而急剧增大。将细胞打破后，细胞膜、细胞壁的阻力即消除，细胞内的有效成分直接溶出。这种作业并不以细度为目的，细度仅作为一种宏观的检测手段，无法表达药材粉末的真实情况。细胞的破壁率越高，其细度越细。细胞经破壁后，细胞内的有效成分充分暴露出来，使药物起效更加迅速、完全。
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一、中药细胞级微粉碎的作用与特点：
1、提高生物利用度。凡粉碎作业都可在一定量上将中药的细胞打破，只是粗粉碎作业细胞破壁率低。粉末粒径比细胞直径越大，破壁率就越低。如中药丸剂粉末一般在180微米(80目)100%；150微米(100目)95%；在理想破碎模型中，其中的10微米细胞组成的180微米颗粒，其粒径与细胞直径比值N=18，破壁率仅为15.77%，如粉到47微米，=5，破壁率即达到48.8%。对于20微米的细胞，细粉中以其组成的180微米颗粒其N=9，破壁率为29.77%粉至300目全通的粉中，其N=3，破壁率为70.37%。而一般饮片，厚度在毫米级即1000微米以上，其N大于100(10微米细胞)，破壁率小于2.97%；N大于50(20微米细胞)破壁率仅为5.88%。因为细胞破壁后，细胞内溶物可直接接触溶媒，其有效成分可以全部进入溶媒被人体吸收，所以细胞级微粉中药的有效成分释出量较多和释出速度较快，单位时间内人体吸收有效成分的量都会比普通粉碎方法所获得的中药粉末高，其释出的药物有效成分种类也要比普通粉碎方法全。药物起效时间会显著缩短，药对人体的作用更全面，作用强度更高。
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2、复方粉碎的匀化作用。中医方剂多为多种药材组成的复方，细胞破壁后，细胞内的水份及油份迁出，使微粒子表面呈现出半湿润状态，粒子和粒子之间会形成稳定的粒子团，每一个粒子团都包含同比例的中药成分。该粒子团的物理结构随组分中各成分的油水分配系数、延展性、破碎性、比重等不同组合和不同的相互作用而不同。这种结构会使中药各成均匀份化，使各种成份均匀地被人体吸收，也可以增强药物的作用效果。
3、提高有效成份的工业提取率。由于细胞破壁率高，溶出阻力减小，细胞级微粉中药工业上用于提取药物有效成份时会明显提高提取率。有人做过知母中的菝葜皂甙元的提取试验在简化工业操作条件下，提取率提高22.5%。对于大分子成分提取率的提高更为明显。
4、减小口服颗粒感。物料平均粒度在15~20微米之间，吃起来就有很好的细腻润滑感，当平均粒度超过40微米时就有明显的粗糙感。中药复方细胞级粉碎作业后的平均粒度在20微米以下，20微米以下细粒占到75%以上，其颗粒度已低于口腔颗粒感觉阈值，因此服用时无粗糙感。
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5、附加作用。既然是细胞级粉碎，那么与细胞尺度相当的虫也就会被杀死。从而减轻虫害对中药材的蛀蚀。
中药粉碎设备性能对照表
二、从细胞级微粉技术的特点和其设备的优点可以看出，此技术可在很多中药制剂生产中应用。
(一) 胞级微粉应用于汤剂
汤剂是中医应用最早，最广泛的中药剂型，能适应中医辨证论治，灵活用药的需要，制备方法简单，药效发挥迅速，从古至今一直是中药的主要剂型。汤剂入药的原料——中药饮片的销售量占中药材销量的30-50%。但这一剂型存在着临用煎煮麻烦，使用和携带不方便，剂量大，不易保存，药材利用率低等缺点；采用微粉汤剂可解决以上缺点。微粉汤剂有如下特点：
1、用药量将大为减少。随着中药材粒度减小，用药量显著下降。有统计表明40味中药在汤剂中的用量与在散剂中的用量比为2——10倍，疗效与饮片基本相同，可节约50%。
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2、携带方便。原饮片体积大，易散包，不易携带，现带药旅行是轻而易举的。
3、可以煎煮。最大限度保存汤剂的煎煮特色，简化了煎煮方法，缩短了煎煮时间，省去了很多临用前煎煮操作的麻烦。
4、服用方式多样，可灵活选择。微粉中药汤剂既可全服，也可滤过渣后服，既可煎服也可泡服，甚至可以向散剂一样冲服，一种剂型原料提供了多种服用方式的可能。
5、充分利用原因片的生产流通条件。细胞级粉碎加工安排在患者取药前进行，对中药饮片的生产、流通和管理过程没有任何干扰，最大限度地尊重了原来中药饮片的生产流通管理过程，减少了改革阻力，降低了改革的成本。
6、节约药材即节约成本。全面推广微粉中药汤剂将会带来巨大的经济效益和社会效益。
(二) 细胞级微粉丸、散可以普遍提高丸剂和散剂的质量，提高疗效，降低用药量。
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丸、散剂是中药的又一主要剂型，具有组方固定，适于组织批量生产，携带保管方便，但有服用难以下咽，相当一部分品种药效不明显等缺点。用细胞级中药微粉改造丸散剂提高药效，节约原料克服了眼下困难的缺点。
(三) 微粉中药饮片：
中药相当多一部分以饮片的形式供应市场，现有饮片中只有一小部分以细粉状态出现，其中多为贵重药材，如朱砂、羚羊角等。
如前所述中药材经微粉后配合一定使用方法可以显著减少药材使用量，方便患者使用。中药饮片微粉化具备如下特点和意义：
1、规模生产微粉饮片，必须对其原料严格控制，从而促进原料生产质量稳定，规模化供应；
2、为保证微粉饮片质量和大规模供应必然要求对原药材的炮制实现规模化，以保证炮制质量。保证供应数量；
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3、规模生产必然采取现代生产手段，将明显促进中药饮片生产设备现代化；
4、微粉生产易于实现无菌、无虫害、小包装，易于实现规格化，机械化，必然促进中药生产的管理现代化，科学化。
5、由于微粉饮片在使用中的减量作用，必然使用药成本显著低于原饮片成本，造福于人民群众。
6、由于微粉饮片使用方便，必然促进天然药物的推广，进一步扩大中医药的影响。
7、为控制微粉饮片及原料的质量，必然促进“指纹图谱”技术的发展与应用。
(四) 细胞级微粉技术在粉碎的同时有良好的混炼作用。在软膏剂制造上，微粉技术研磨同时混炼，克服了工艺细度差、易沉淀、周期长的缺点，生产的产品粒度细匀。利用微粉技术可进行无敷料造粒、压片，且光洁度高硬度好，成本低。
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从细胞级微粉技术的特点及其用途的广泛，可以看出其前景广阔，也必将推动中药制药业的发展。此技术在有效成分溶出增加的同时，无效成分的溶出也增加，特别是一些毒、剧药材，我们还要认真研究其量效关系，最好能将有效成分和毒性成分的单体进行量化，以确保用药安全。
参考文献；《中成药》2001年1期
《中成药》2000年4期
《中成药》99年11期
《世界科学技术》99年3期
感谢倍力粉技术公司
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中医药学在我国经历了几千年治疗疾病的实践，积累了丰富的医疗和用药经验，逐渐形成了具有我国特色的中医药理论，近几年通过从多方面研究中医理论和中药的药理作用，使我国中药研究进展迅速。然而，我国中药出口甚少，和日本和韩国比较，我国中药出口仅占5%，而韩国、日本却占到95%，我国还不如日本一家公司的出口量。已加入世界贸易组织的我国将怎样迎接未来的挑战，这是摆在我们面前的首要问题，而中药加工的技术含量和质量是决定出口量的关键，所以各种高科技的加工手段显得尤其重要，其中细胞级微粉碎技术将对我国中药制剂生产产生较大影响。
细胞级微粉碎是以打破动、植物类药材细胞壁为目的的粉体作业。中药材绝大多数来自于动物、植物。动、植物药材是由多种功能的细胞组成，细胞由细胞壁、细胞质、细胞核等组成。药用有效成分主要存在于细胞质、细胞核之内。细胞在完整无损的情况下，有效成分只有通过细胞膜、细胞壁释放出后才能被利用。完整的细胞膜、细胞壁对有效成分的释放形成阻，而这种阻力随细胞团内细胞数量的增大而急剧增大。将细胞打破后，细胞膜、细胞壁的阻力即消除，细胞内的有效成分直接溶出。这种作业并不以细度为目的，细度仅作为一种宏观的检测手段，无法表达药材粉末的真实情况。细胞的破壁率越高，其细度越细。细胞经破壁后，细胞内的有效成分充分暴露出来，使药物起效更加迅速、完全。
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一、中药细胞级微粉碎的作用与特点：
1、提高生物利用度。凡粉碎作业都可在一定量上将中药的细胞打破，只是粗粉碎作业细胞破壁率低。粉末粒径比细胞直径越大，破壁率就越低。如中药丸剂粉末一般在180微米(80目)100%；150微米(100目)95%；在理想破碎模型中，其中的10微米细胞组成的180微米颗粒，其粒径与细胞直径比值N=18，破壁率仅为15.77%，如粉到47微米，=5，破壁率即达到48.8%。对于20微米的细胞，细粉中以其组成的180微米颗粒其N=9，破壁率为29.77%粉至300目全通的粉中，其N=3，破壁率为70.37%。而一般饮片，厚度在毫米级即1000微米以上，其N大于100(10微米细胞)，破壁率小于2.97%；N大于50(20微米细胞)破壁率仅为5.88%。因为细胞破壁后，细胞内溶物可直接接触溶媒，其有效成分可以全部进入溶媒被人体吸收，所以细胞级微粉中药的有效成分释出量较多和释出速度较快，单位时间内人体吸收有效成分的量都会比普通粉碎方法所获得的中药粉末高，其释出的药物有效成分种类也要比普通粉碎方法全。药物起效时间会显著缩短，药对人体的作用更全面，作用强度更高。
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2、复方粉碎的匀化作用。中医方剂多为多种药材组成的复方，细胞破壁后，细胞内的水份及油份迁出，使微粒子表面呈现出半湿润状态，粒子和粒子之间会形成稳定的粒子团，每一个粒子团都包含同比例的中药成分。该粒子团的物理结构随组分中各成分的油水分配系数、延展性、破碎性、比重等不同组合和不同的相互作用而不同。这种结构会使中药各成均匀份化，使各种成份均匀地被人体吸收，也可以增强药物的作用效果。
3、提高有效成份的工业提取率。由于细胞破壁率高，溶出阻力减小，细胞级微粉中药工业上用于提取药物有效成份时会明显提高提取率。有人做过知母中的菝葜皂甙元的提取试验在简化工业操作条件下，提取率提高22.5%。对于大分子成分提取率的提高更为明显。
4、减小口服颗粒感。物料平均粒度在15~20微米之间，吃起来就有很好的细腻润滑感，当平均粒度超过40微米时就有明显的粗糙感。中药复方细胞级粉碎作业后的平均粒度在20微米以下，20微米以下细粒占到75%以上，其颗粒度已低于口腔颗粒感觉阈值，因此服用时无粗糙感。
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5、附加作用。既然是细胞级粉碎，那么与细胞尺度相当的虫也就会被杀死。从而减轻虫害对中药材的蛀蚀。
中药粉碎设备性能对照表
二、从细胞级微粉技术的特点和其设备的优点可以看出，此技术可在很多中药制剂生产中应用。
(一) 胞级微粉应用于汤剂
汤剂是中医应用最早，最广泛的中药剂型，能适应中医辨证论治，灵活用药的需要，制备方法简单，药效发挥迅速，从古至今一直是中药的主要剂型。汤剂入药的原料——中药饮片的销售量占中药材销量的30-50%。但这一剂型存在着临用煎煮麻烦，使用和携带不方便，剂量大，不易保存，药材利用率低等缺点；采用微粉汤剂可解决以上缺点。微粉汤剂有如下特点：
1、用药量将大为减少。随着中药材粒度减小，用药量显著下降。有统计表明40味中药在汤剂中的用量与在散剂中的用量比为2——10倍，疗效与饮片基本相同，可节约50%。
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2、携带方便。原饮片体积大，易散包，不易携带，现带药旅行是轻而易举的。
3、可以煎煮。最大限度保存汤剂的煎煮特色，简化了煎煮方法，缩短了煎煮时间，省去了很多临用前煎煮操作的麻烦。
4、服用方式多样，可灵活选择。微粉中药汤剂既可全服，也可滤过渣后服，既可煎服也可泡服，甚至可以向散剂一样冲服，一种剂型原料提供了多种服用方式的可能。
5、充分利用原因片的生产流通条件。细胞级粉碎加工安排在患者取药前进行，对中药饮片的生产、流通和管理过程没有任何干扰，最大限度地尊重了原来中药饮片的生产流通管理过程，减少了改革阻力，降低了改革的成本。
6、节约药材即节约成本。全面推广微粉中药汤剂将会带来巨大的经济效益和社会效益。
(二) 细胞级微粉丸、散可以普遍提高丸剂和散剂的质量，提高疗效，降低用药量。
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丸、散剂是中药的又一主要剂型，具有组方固定，适于组织批量生产，携带保管方便，但有服用难以下咽，相当一部分品种药效不明显等缺点。用细胞级中药微粉改造丸散剂提高药效，节约原料克服了眼下困难的缺点。
(三) 微粉中药饮片：
中药相当多一部分以饮片的形式供应市场，现有饮片中只有一小部分以细粉状态出现，其中多为贵重药材，如朱砂、羚羊角等。
如前所述中药材经微粉后配合一定使用方法可以显著减少药材使用量，方便患者使用。中药饮片微粉化具备如下特点和意义：
1、规模生产微粉饮片，必须对其原料严格控制，从而促进原料生产质量稳定，规模化供应；
2、为保证微粉饮片质量和大规模供应必然要求对原药材的炮制实现规模化，以保证炮制质量。保证供应数量；
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3、规模生产必然采取现代生产手段，将明显促进中药饮片生产设备现代化；
4、微粉生产易于实现无菌、无虫害、小包装，易于实现规格化，机械化，必然促进中药生产的管理现代化，科学化。
5、由于微粉饮片在使用中的减量作用，必然使用药成本显著低于原饮片成本，造福于人民群众。
6、由于微粉饮片使用方便，必然促进天然药物的推广，进一步扩大中医药的影响。
7、为控制微粉饮片及原料的质量，必然促进“指纹图谱”技术的发展与应用。
(四) 细胞级微粉技术在粉碎的同时有良好的混炼作用。在软膏剂制造上，微粉技术研磨同时混炼，克服了工艺细度差、易沉淀、周期长的缺点，生产的产品粒度细匀。利用微粉技术可进行无敷料造粒、压片，且光洁度高硬度好，成本低。
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从细胞级微粉技术的特点及其用途的广泛，可以看出其前景广阔，也必将推动中药制药业的发展。此技术在有效成分溶出增加的同时，无效成分的溶出也增加，特别是一些毒、剧药材，我们还要认真研究其量效关系，最好能将有效成分和毒性成分的单体进行量化，以确保用药安全。
参考文献；《中成药》2001年1期
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《世界科学技术》99年3期
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