四川众金粉体设备有限公司
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中药超微粉行业规模要实现扩张,离不了它?

发表时间:2022-12-16 15:10

据相关调研显示,我国中药市场呈现稳定增长态势。2015-2020年,我国中药市场年均复合增长率为8.3%,2020年市场规模达到5824亿元。随着现代科技的发展,超微粉技术逐渐运用在中药的生产当中,其不仅能保持中药的药效,同时也能提高中药的生物利用度,节约资源。中药超微粉与传统中药的各种剂型相结合,以新兴技术配合经典疗法,以传统之形,展现代之效,使中医药的疗效随着中药超微粉的研究与应用得到有效的提高,进而推动中药产业的发展和进步。


一、超微粉碎技术


超微粉碎技术是 20 世纪 70 年代为适应现代高新技术的发展而产生的一种物料加工新技术。主要指利用机械或流体动力的方法克服固体内部凝聚力,将 0.5 ~ 5mm 的物料粉碎成直径小于10μm,甚至 1μm 的超细粉体的操作 。超微粉碎通常可分为微米级粉碎 ( 1 ~ 100μm )、亚微米级粉碎 ( 0. 1~ 1 μm ) 和纳米级粉碎( 0. 001~ 0. 1 μm )。超微粉碎技术一般可以分为两大类:粒度在微米级的制备多采用物理粉碎法-颗粒从大到小的粉碎过程;对于纳米级粉体多采用化学合成法-颗粒从小到大的生成过程。超微粉碎技术按其材料干湿程度可分为干法和湿法粉碎。对于固体颗粒材料,主要采用气流粉碎、球磨和胶体磨。对于液体材料,主要采用高压均质化、超声波均质化和微流化技术。


二、中药超微粉碎技术


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中药超微粉技术是在20世纪90年代中后期兴起,它在遵循中医药理论的前提下,结合中药材原料的特点,采用现代粉体工艺技术,把中药饮片进行超微粉化,并在不同剂型中灵活应用。中药超微粉碎技术不仅可以应用于单味药的粉碎,也可以对中药复方和提取物进行粉碎,达到微粉化状态。该技术可提高物料的比表面积和空隙率,使其具备高溶解性、高吸附性、高流动性等多方面的新特点,可以改善中药材的品质,使中药材的利用更加充分,从而减少了中药材资源的浪费。近年来在中药及其制剂领域得到广泛推广和应用。


三、中药超粉碎设备


根据破坏物料分子间内聚力方式的不同,超微粉碎设备主要有机械粉碎机、振动磨、流能磨。


1.机械粉碎机


机械粉碎机的工作原理主要是通过改变粉碎介质、增加搅拌振动装置、改变机器的结构或运动形式、安装分级器等方面,使外加力充分而强大地作用于待处理物料,以达到理想的粉碎效果。利用该粉碎机进行普通物料粉碎时可使粉体的 D 90(颗粒累积分布为 90%的粒径)小于2 μm,D 50 (颗粒累积分布为 50%的粒径)达到 0.1~1 μm。新研制开发的 MIC 研磨剪切超细粉碎机是利用多个高速公转和自转的环状粉碎媒体,获得强大的离心力场,使原料受到强大的压缩力、剪切力及研磨力,将原料粒子“研碎”,得到的粉体粒径可达到 2 μm以下 。


2.气流式粉碎机


气流式粉碎机也被称为流能磨,其工作原理是使物料颗粒之间以及颗粒与室壁之间在高速流体的作用下发生碰撞、冲击和研磨而产生强烈粉碎作用的一种粉碎设备。该粉碎机对于质地坚硬的物料有较好的适用性,经气流粉碎机粉碎后得到的粉体粒径分布范围窄,同时,在整个粉碎的过程中会产生冷却效应,物料在粉碎时产生的热量与冷却的温度相互抵消,因此,该设备粉碎温度较低,是低熔点和热敏性中药材制备超微粉的首选。但因其在粉碎的时候存在较高的气流速度,会使物料所含的部分挥发性成分损失,该仪器比较适合质地松脆的原料粉碎。但应该注意,该粉碎机消耗能量较高,是普通粉碎方法的数倍 。


3.振动磨


振动磨主要是利用高强度的振动使物料和器壁进行高速碰撞和切磋,且能在短时间内使得物料混合均匀的超微粉碎技术。影响超微粉碎主要的工艺参数是粉碎时间和介质填充率,振动磨的介质填充率比较高,一般为60%~80%,并且在单位时间内物料撞击和剪切的次数较多,振动磨的冲击次数通常是普通球磨机的4~5 倍,所以粉碎效率是普通球磨机的 10~20倍,耗能也低很多。同时,由于振动磨配有水冷却装置,可实现低温或常温的粉碎,对含有挥发性成分的中药材同样较适用,经振动磨粉碎制备的产品,粒径平均可达 2~3 μm 以下。在利用振动磨进行超微粉碎过程中,粒子粒径呈现“快粉碎-慢粉碎-粉碎平衡-逆粉碎”4个阶段的变化,当粉碎达到平衡后,粉体的粒径不再随粉碎时间的延长而减小,甚至会出现粉体团聚导致粒径有所增大的趋势,因此,在应用时应控制粉碎时间。


四、超微粉碎对中药粉体性质的影响


1.超微粉碎对中药粉体比表面积、孔隙度及流动性的影响


在研究中药粉体中发现,比表面积和孔隙度均与粒度成正相关,流动性与粒度成负相关。结果提示,粒度可以反映比表面积、孔隙度和流动性指标。因此,在超微粉体的粉体学性质评判指标中,仅用粒度评判指标即可,可以简化质量评价的工作强度和降低质量控制成本;同时可为超微粉碎设备在线检测控制中仅对粒度控制提供依据。


2.一般认为,粉体吸湿量的大小与吸附表面积大小正相关,但一些中药粉体吸湿实验结果并不完全支持该结论,中药粉体的吸湿性不仅与比表面积相关,还与药材本身的性质相关。


3.超微粉碎对中药粉体中有效成分含量的影响


有研究报道超微粉碎过程可能存在化学或机械化学效应。超微粉碎的加工方式主要有振动磨粉碎、机械粉碎、气流粉碎等, 这些粉碎方法较为温和,对产品的化学成分影响微不足道。如采用气流粉碎的太子参,原药材功效成分结构的变化相差无几。中药材经过超微粉碎后,化学成分变化大同小异。但是,对含有不稳定和挥发性成分的药材,采用超微粉碎应慎重,在粉碎时,应控制粉碎时间,或采用低温粉碎以减少其有效成分的损失和挥发。


4.超微粉碎对中药粉体溶出行为的影响


活性成分易溶、无细胞结构的药材无需超微粉碎。活性成分难溶、无细胞结构药材的各粒度粉体活性成分的溶出存在显著差别。


有细胞结构的药材微粉化后均有利于其活性成分的溶出,对于具有细胞结构的药材只需打开细胞间的紧密连接即可,而非破壁。有细胞结构的药材,无论活性成分是否难溶,微粉化后均有利于其活性成分的溶出,均宜进行超微粉碎。同样,有细胞结构的药材过度粉碎后也会因聚集而导致溶出度下降,因此也存在最适宜粒度问题,如红花、三七、当归、骨碎补等活性成分易溶、有细胞结构的中药材超微粉碎粒度分别宜控制在65 μm、63 μm、30 μm 和63 μm,活性成分难溶、有细胞结构的大黄粉碎程度宜控制在 34 μm。


5.超微粉碎对中药粉体体内、外稳定性的影响


从稳定性角度看,一般认为药物经超微粉碎后粒度减小,粒子表面会更加容易吸附水、空气和带有电荷,从而增加存放难度,使其稳定性变差。七厘散超微粉及七厘散细粉进行体内、外稳定性研究发现:在某些环境下,如光照条件、人工胃液中,超微粉碎不仅没有加剧粉体中有效成分的物理或化学不稳定性,并且对粉体的稳定性具有一定保护作用。


2010 版《中华人民共和国药典(一部)》 共收载成方制剂和单味制剂约1036 种,其中将中药直接打粉制成散剂、胶囊剂、片剂、丸剂的品种分别为61 种、24 种、17 种和 308 种,中药粉体与提取物混合制成颗粒剂、胶囊剂、片剂等的约为 332 种。以上中药粉碎后直接以粉体形式入药的制剂约有 742 种,占成方制剂和单味制剂品种的比例为 72%;其中以混合粉体形式入药的制剂约有 578 种,占成方制剂和单味制剂品种的比例为56%。中药粉体是中药制剂重要的中间产品或终端产品,而将中药粉体制成超微粉体,具有广阔市场前景。中药超微粉碎技术可将中药材、中药提取物、中药制剂等微粉化,改善传统中药饮片的粉末均匀度,加快有效成分溶出,提高生物利用度,增强药效,提高中药的临床应用能力。该技术不仅丰富了传统饮片加工方法的内容,又为中药的生产和应用带来了新的活力。


文章来源:粉体网


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