苗旭辉 唐其 谢宇 彭梅 徐浩坤*
贵州广济堂药业有限公司，贵州贵阳550014
作者简介：苗旭辉，主要从事中药新制剂及新剂型研究。E-mail：263323198@qq.com
通信作者：徐浩坤，主要从事中药制剂的研究。
【摘要】本文对超微粉碎技术在中药产业中的应用优势进行了综述研究，并对该技术在实践应用中存在的问题进行了思考，为以后该技术在中药领域进一步推广应用提供了一定的参考。
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关键词 超微粉碎技术；中药；研究概况
【中图分类号】R282.4【文献标志码】A【文章编号】1007-8517(2015)03-0036-03
粉碎是生产和应用中的基本加工技术，也是中药原物料前处理过程中重要的环节。根据进出料粒径，粉碎过程常被分为粗粉碎、细粉碎、微粉碎和超微粉碎。超微粉碎这一高新技术虽然起步于20世纪80年代，但是愈来愈受相关行业的关注而迅速发展起来。超微粉碎是指利用机械或者流体动力的途径将物料颗粒粉碎至微米甚至纳米级的过程，一般粉碎技术只能使物料粒径粉碎为45μm，而运用现代超微粉碎加工技术能将物料粉碎至10μm，甚至1μm的超细粉体［1］。由于超微粉体的比表面积较大，具有良好的溶解性、分散性、吸附性、化学反应活性［2］等，被广泛应用于农业、食品、医药、化妆品等行业［3-4］。中药在我国几千年的历史中已经积累大量的临床经验，并形成整套的理论体系，是中华民族的瑰宝。在中药现代化和国际化的大趋势背景下，超微粉碎技术以其自身的优点，弥补传统粉碎工艺的缺陷，改善粉末的质感均匀性，提高药物的生物利用度，加快机体对药物的吸收而增强药效，从而提高了中药资源的应用潜力，在此行业已展露其特有的优势和广阔的应用前景。
1超微粉碎方法的分类及相关概念
超微粉碎方法主要有化学法和物理法，化学法所得产品的粒度甚至可达到纳米级别，但其存在工艺要求技术高、产量小、应用范围窄等相关问题。
1.1超微粉碎方法物理法主要是利用机械力的粉碎法，据粉碎力原理的不同，包括干法粉碎和湿法粉碎。干法有旋转球（棒）磨式、振动磨式、气流式、机械式等几种形式［5］。湿法粉碎主要是利用胶体磨和均质机。
1.2超微粉碎相关概念中药超微粉碎是指以中医药理论为指导，采用现代粉体技术，将中药材、中药提取物、中药制剂微粉化［6］。超微粉碎技术引入到中药产业中，由于阐述的角度或研究方法的不同，其名称（概念）也各不相同，如单味中药超微饮片、中药超微粉等。植物药、动物药的药效成分主要分布于细胞内与细胞间质，尤以细胞内为主，因此打破中药材细胞为目的粉碎作业被称为中药的“细胞级微粉碎”。目前大多资料比较认可的概念，其中心粒径应在75μm以下，对于一般药材，在该细度条件下的细胞破壁率大于95%［7］。
2超微粉碎技术在中药生产及应用中的优势
2.1提高活性成分的溶出率，促进有效成分的提取有效成分是中药发挥治疗作用的物质基础，提高有效成分的提取率、释放率对增强药效至关重要。超微粉碎不仅可以直接提高中药材细胞的破壁率，增加有效成分的溶出率，同时得到的药材粉末具有很好的粒度均一性、很强的表面吸附性、亲和性、溶解性，间接提高活性成分在人体及中药制剂中的释放速率。
王艳萍等［8］研究超微粉碎技术对三七药材粉碎效果及有效成分含量的影响，结果显示超微粉碎2h的药材粉末粒径均一，达到了细胞级粉碎；与普通粉碎药粉相比，三七微粉中人参皂苷Rg1、Rb1，三七皂苷R1的总含量为8.3%，明显比普通粉末的总量高5.0%。LiMJ等［9］研究超微粉碎技术对从车前草中提取黄酮类物质的影响，采用超声波提取车前草超微粉中的黄酮类物质，用反相高效液相色谱法检测黄酮苷的含量，结果显示车前草的超微粉末的黄酮提取率明显高于传统常规粉末，超微粉碎技术有助于黄酮类物质的溶出及提取。MinZhang等［10］探讨超微粉碎技术对于宁夏枸杞多糖的理化性质和抗氧化活性的影响发现，颗粒重量和颗粒的溶解性是聚合物抗氧化活性的关键因素，超微粉碎技术可以很好地降低多糖颗粒的重量、颗粒的高度和粒径等，提高抗氧化的活性。李雅等［11］考察超微粉碎技术对黄芪主要化学成分提取率的影响结果显示，黄芪药材经超微粉碎后水提物中黄芪甲苷为饮片的1.57倍、总皂苷为饮片的1.62倍、黄芪多糖为饮片的1.35倍、浸膏得率为饮片的1.27倍，明显提高黄芪主要有效成分的提取率。张红刚等［12］通过大量实验文献资料，列举出葡萄籽、鱼腥草、大黄等七味中药，对比超微粉碎技术与普通粉碎技术对中药提取率的影响，结论均表明使用超微粉碎技术后，有效成分含量都有着明显提高，若此技术能广泛用于中药提取，定能为中药的生产和应用带来新的活力，成为中药行业的新生长点。
2.2提高药材利用率，减少药材用量，有效保护中药资源原药材经过超微粉碎后，有效成分的溶出率和提取率均得到提高，进而药效得到增强，用较小的用量即可达到预期的治疗效果。对于含纤维量高的药材比如黄芪等，使用传统粉碎方法很容易造成资源浪费，若采用超微粉碎则可有效减少生产环节中有效成份的损失。据报道，一般可节省药材30%~70%，微粉中药的丸散药给药剂量可减少到原来的1/3~1/5，汤药给药剂量仅为原来的1/5~1/20［13］。李德成等［14］研究超微粉碎技术在中药制剂的应用发现，金匮肾气丸超细粉碎后服用量由原来的3g/丸减为0.9g/丸，且药效显著。减少药材的浪费，节约药材的成本，尤其针对精贵稀缺的中药领域，这对于保护中药资源非常重要。
2.3利于中药生物活性成分的保留，适用范围广中药在超微粉碎过程中，可控制温度，而且根据需要可在低温状态下进行，粉碎速度快，对于某些不耐高温的生物活性成分及各种营养成分的保留非常有益，进而提高药效。尤其适用于药材的有效成分是芳香性和挥发性组分，毕竟传统的粉碎方法时间长，产生过热现象，会造成其中成分损失严重。任桂林等［15］对地龙低温超微粉的特性进行考察发现，采用高速中药粉碎机将地龙粉碎至均匀粒度，利用振动式低温超微粉碎机对地龙粉末进行再次粉碎后，可将地龙粉碎至微米级，保证地龙有效成分不发生变化，并且达适宜粉碎粒径后也不容易聚集。李跃辉等［16］探讨超微粉碎技术对苍术粉体理化性质的影响，采用振动磨常温和低温超微粉碎技术，考察温度对苍术粉体挥发油、苍术素含量及物理性质的影响。与苍术细粉比较，常温（20℃）超微粉碎可造成挥发油的损失18.58%，低温（-15℃）粉碎可有效避免挥发油的损失；超微粉体红外吸收光谱基本没有改变，低温超微粉碎技术可较好地保留热敏性成分。
2.4促进药物吸收，提高生物利用度，增强药效超微粉碎技术应用于中药材主要是指以生物细胞破壁为目的的细胞级超微粉碎作业，药材的有效成分直接暴露出来，由于比表面积的增大，药物与胃肠粘膜的接触面积增加，更易被胃肠粘膜吸附而逐步吸收，从而大大提高其在体内的释放速度和吸收程度，以及生物利用度。肖鹏稳等［17］对超微粉碎技术对麻黄主要成分麻黄碱在小鼠肾脏内分布的影响进行研究，以相同剂量给予小鼠常规与超微两种粒径的麻黄粉末后，在规定时间内摘取肾脏，匀浆提取后用高效液相法测定其中麻黄碱的浓度，结果显示，麻黄超微粉给药组在小鼠肾脏内的分布速度快于常规组，药物在较短时间内达到治疗浓度，而同时超微粉麻黄碱在体内消除也加快，在一定程度上能减少麻黄碱在体内的蓄积，降低麻黄对机体的毒副作用，说明超微粉碎技术可加快麻黄粉中有效成分在肾脏的分布，加快其对机体的治疗作用，提高机体的生物利用度，并可在一定程度上提高麻黄用药的安全性。张雪菊［18］研究附子理中汤超微饮片与传统饮片治疗胃脘痛的临床疗效，两者在治疗胃脘痛的总疗效、不良反应等方面效果相当，但附子理中汤超微饮片组在改善病症方面比传统饮片组更为明显，说明超微饮片的临床起效时间短，更容易吸收，提高短期的疗效；从长期控制率来看，超微饮片亦有明显优势。张琴等［19］进行超微粉碎对川芎中阿魏酸在家兔体内药动学性质的影响研究，灌胃给药后的家兔血清样品进行检测阿魏酸的浓度。从药动学曲线中得出超微粉组的吸收速率常数(k)，消除速率常数(k)均显著大于普通粉组，超微粉组吸收半衰期(t1/2)，和达峰时间(tmax)均显著小于普通粉组，说明超微粉碎技术明显加快阿魏酸在体内的吸收和消除的代谢过程，改善药物的分布，提高其在机体内的血浆浓度，最终提高机体的生物利用度。YingZhu等［20］比较苦瓜超微粉和普通苦瓜粉体内抗糖尿病的活性研究，结果表明苦瓜超微粉具有更高的降糖活性和SOD的恢复效果。
2.5安全卫生，便于临床应用卫生要求是中药的粉碎过程被容易被忽视的一个重要环节，传统的粉碎方法密封差，易产生污染。现代超微粉碎一般是在全封闭无粉尘系统中进行的，能够有效避免外界污染；同时在对中药原料破壁粉碎中也可杀死与药材细胞大小相当的虫卵，减轻中药材的病虫害污染，使产品的微生物指标及灰尘得到有效的控制，保证了原料成分的完整性、纯天然性和安全性，使生产的药品更易符合GMP的要求。中药超微细粉细腻，粒度和色泽的均一性好，方便进一步的使用和制剂。金顺福等［21］将薏苡仁和炒白术超微粉碎后，直接入药制成颗粒剂，制剂的成型和口感都很好。袁林［22］以复方贝母散超微粉制备为例，探讨中药细胞级微粉碎技术在中药制剂中的应用，结果证明复方散剂细粉、平贝母、甘草的吸湿性较超微粉显著，用细胞级微粉碎技术对于提高药品生物利用度与质量以及降低药用浪费均有重要的意义。
3超微粉碎技术实际应用中存在的问题
超微粉碎技术被引进到中药现代化的生产中，在丰富传统中药炮制内容的同时，也为中药产业注入新的血液和生长点，但是仍然存在一定的不足。
目前超微粉碎技术主要在单味中药研究中居多，在围绕提高疗效的同时对于毒理学方面研究较少。超微粉碎技术在提高药材有效成分溶出率的同时，细胞内的有毒有害的成分也将暴露出来，毒理作用也大大提高，从而增加用药风险。华春玉［23］在观察马钱子常规粉体与其微粉对小鼠的急性毒性研究中表明，微粉的粒径减小，增加其在体内的吸收，但同时微粉的毒性大于常规粉体，因此以后相关研究中有必要考虑毒性问题。
中药品种种类繁多，成分错综复杂，并不是所有的原药材粉碎的越细越好，需要进一步考察粉碎的程度、粉末的粒径范围，在最大提高有效成分提取率的同时又不会破坏其中的分子结构，影响疗效；粉末粒度小到一定程度时，粒子表面会吸附空气并带有电荷，还会影响其存放的难度和生产机器的清洗，因此在超微粉碎粒度方面也需要引起重视。
目前的实验研究以动物的药理实验和体外溶出度实验比较多，对于临床实践方面的报道则很少。毒性成分会伴随着有效成分同时溶出，各自的物质结构均有可能会发生变化，相关的药理作用和毒性副作用等均需要临床实践的检验和进一步的研究。在单味药材方面超微粉碎技术有很大优势，但对于复方制剂中的中药是否适合有待进一步探讨。
因此，超微粉碎技术在提高药效理论正被广泛接受认可的同时，还需要相关人员制定和完善相关成熟的标准（如生产工艺标准、质量及检验标准、超微粉碎粒径划分范围界定及目数标准）以便促进这一高新技术在中药领域中的产业化和临床上上的推广应用。
综上所述，中药超微粉碎技术虽然起步较晚，但是随着科学技术的飞速发展和研究力度的增大，所面临的问题也将逐渐被解决，也将为中药的前处理提供了新的思路和方法，为中药材的充分合理利用及保护提供了新的解决途径，必将为我国的中药产业走出国门、融入世界发挥越来越大的作用。
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(收稿日期：2014.11.05)