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中藥細(xì)胞級微粉碎對體內(nèi)吸收的影響

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中藥細(xì)胞級微粉碎對體內(nèi)吸收的影響

山東省醫(yī)藥工業(yè)研究所 郭 琪 杜曉敏

 由山東三清不銹鋼設(shè)備有限公司摘錄并發(fā)布 0531-89217677 13969126696

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(dá)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(jìn)入胃中在胃液作用下吸水溶脹,進(jìn)入小腸的過程中有效成份根據(jù)簡單擴(kuò)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(jìn)入胃中,可溶性

成份在胃液作用下即溶解,進(jìn)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(jìn)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(jìn)行細(xì)胞級微粉碎的過程中 ,通過高

強(qiáng)度剪切力使其均勻混合,可達(dá)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(dá)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(tuán)(或稱為微

顆粒),粒子團(tuán)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(tuán)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(tuán)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(dá)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(dá)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(jìn)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(jìn)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(dá)到300目以上,所用機(jī)械為研磨混煉機(jī),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(jìn)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(jìn)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。

采用該技術(shù)已成功完成了數(shù)百種中藥的粉碎,并且在進(jìn)行β-環(huán)糊精包和、乳化及生藥膏劑制劑

等方面有很多成功的經(jīng)驗。簡單介紹如下幾例:

間斷式運(yùn)行:

原料

原料粒度

方式

處理時間min

制品粒度

處理量kg/h

適用機(jī)型

蠶絲

長絲

-

15

-300目96%

15

SQW-100DF

羚羊角

-2mm

干式

15

-200目

20

天門冬

-20目

干式

6

-300目95%

120

蝎子、蜈蚣、水蛭

-40mm

干式

5

-300目98%

100

葛根

-20mm

干式

14

-6μm96%

45

降糖貞

-10mm

干式

18

-200目

33

八珍丸

-15mm

干式

25

-400目98%

30

桂附地黃

-15mm

干式

10

-300目97%

46

靈芝孢子粉

-12mm

干式

25

破壁率≥95%

12

SQW-6

朱砂

-25mm

干式

5

3μm

24

鹿角

-200mm

干式

15

-150目

1.35

   

 

連續(xù)式運(yùn)行:

原料

原料粒度

方式

制品粒度

處理量kg/h

適用機(jī)型

三七

-20mm

干式

-200目

78

SQWL-100

肉桂

片狀

干式

-200目

83

人工牛黃

-10mm

干式

-300目95%

53

靈芝

切片

干式

-300目

17

生曬參

-5mm

干式

-300目

60

    注:1、-100目指100目篩分全部通過,-100目95%指100目篩分有95%通過。

2、一般-300目的復(fù)方中藥粉末用顯微鏡檢測其中心粒徑為4~10微米。

另外值得一提的是,由于采用的是一種多用途的設(shè)備,有很多功能尚未開發(fā),還需要同眾多研

究人員深入探討。