气流粉碎技术在中药精细加工中的应用

气流粉碎技术在中药精细加工中的应用

粉碎是中药材加工和中药制剂生产工艺中的重要环节，但使用传统粉碎机械在粉末的粒度、出粉率、收粉率以及有效成分的保存等多方面都有一定局限性，对于具有特殊性质的物料，如热敏性、低融点、成分易破坏的药材亦显得无计可施。况且我国有丰富的中药资源，以往粗放的加工手段已不能适应中药生产的要求，气流粉碎技术将为开发疗效好、品种更优的超细中药粉体提供新的出路。

气流粉碎技术及其特点

气流粉碎技术是利用物料在高速气流的作用下，获得巨大的动能，在粉碎室中造成物料颗粒之间的高速碰撞、剧烈摩擦，同时高速气流对物料产生剪切作用，从而达到粉碎物料的目的，它能将原料加工成极细的粉末（﹤10μm）。该技术的应用几乎遍及所有的精细加工行业，如化工、医药、食品、塑料、矿业、金属材料等，在许多特定的粉体领域占有特殊的地位。它具有如下特点：

1.粉碎温度低，可粉碎热敏性、低融点的物料。根据高速喷射气流的焦耳-汤姆逊效应，当气体有喷嘴喷射而绝热膨胀时，气体会自身冷却，从而抵消了物料碰撞和摩擦产生的热量。

2.生产周期短，收粉率高。由于高速碰撞与密闭粉碎，物料间彼此碰撞的概率大，粉尘亦无泄漏。

3.可获得高纯度（污染少）、粒度分布均匀的产品（累计频率达D95以上）。

4.对一些不得已用湿法粉碎的物料，也能用气流粉碎进行干法粉碎，可获得均匀而细小的粉末。

5.可实现多种联合操作，粉碎同时可实现干燥操作。

气流粉碎技术在中药精细加工中的注意事项

气流粉碎技术是先进的粉碎技术，它应用于中药的精细加工的研究才刚刚起步，存在的问题还很多。

工艺是否可控：

中药与一般的无机矿物相比既有共同性又有其自身的特点，其粉碎工艺是否可控是该技术能否应用于中药精细加工的核心问题，对此需进行以下两方面的研究：

一是结合粉体的一般特性和中药材自身特点，确定制备工艺流程为：

药材→初步粉碎→气流粉碎→旋风分离→质检→包装→成品。

二是进行制备工艺参数的筛选和优化：

①干燥水分：烘干是为了控制水分，而水分往往影响物料的特性，一般认为水分越少越易粉碎，要求水分﹤4％，以此为指标去筛选和优化烘干方式、烘干温度、烘干时间等因素。

②气流粉碎参数：气流粉碎机的主要技术参数包括粉碎室直径（m）、粉碎压力（Mpa）、加料压力（Mpa）、耗气量（m3.min－1）、处理量（kg.h－1）、空压机功率（kw）、给料粒度等。选择产品粒度为实验指标，进行正交试验设计和优选气流粉碎机的技术参数。

③粉体分级参数：影响分级粒径的主要参数有离心式空气分级机的转速、加料量、二次风量。以分级粒径为指标正交筛选粉体分级参数。

如何选择产品鉴定指标：

中药粉体是由众多的单个粒子组成的集合体，粉体的性质既受单个粒子性质的影响，也与粒子之间的相互作用有重要联系，所以全面反映粉体的质量就包含了两类重要参数：单个粒子参数和粉体系数参数。但一般以其基本特性参数如粒径、粒度分布、比表面积、湿润性、流动性为主要研究对象。

如何应用中药超微粉体：

一是解决粉体聚集的问题

物质经超微化后比表面积显著增加，表面能很高，因而有强烈的相互吸引而达到稳定的趋向。为防止粉体的聚集，使其处于单分散状态，可采取适宜的表面处理和包装技术。

二是解决化学提取过程中存在的技术问题

中药的应用不外乎两种途径：提取入药和直接入药。从提取角度看有两个问题，其一是粉体的分散问题，其二是提取过程中的糊化问题，就需通过筛选和优化提取工艺参数（包括提取温度、提取时间、提取溶媒的种类等）来解决。

三是解决体外溶出度测定中的技术问题

从中药直接入药的角度来看，用超微中药粉体制成的制剂，其核心的问题是体外溶出技术的确立。解决此问题的措施是进行筛选溶出介质、溶出方法的方法学考察，指标成分综合选定。

四是解决药效学验证的技术问题

药效学是说明中药微粉对有效成分是否保存及增强药效的最有力的验证手段。有文献报道通过原生药材超细微粉制剂和传统工艺制剂的药效学研究表明，微粉可显著提高药材的药效学活性，但验证方法的确立有待深入研究。

气流粉碎技术在中药精细加工中的应用现状和前景

利用气流粉碎技术开发的中药品种还很少，主要局限于一些作用独特的名贵细料中药，已见报道的有西洋参、人参、珍珠、三七、花粉等，但实验数据不多，说服力不强，某些保健产品的开发也只是刚刚起步，均未形成广阔的市场。

将气流粉碎技术引进中药的加工环节，可创制出全新的粉碎技术工艺，它既丰富了传统炮制的内容，又能为中药的加工和生产带来全新的面貌，成为中药行业的新技术生长点。

中药超微粉碎后，在提取工艺中其与溶媒的接触面积增加，故而提取方式趋于简化，提取时间缩短，转移率提高，这样既节约了时间，加快了生产周期，又节约了能源，还提高了原料的综合利用度。在以粉体为原料的固体制剂中，超微粉碎可显著改善其外观性状以及溶解度、溶出度、吸收率、附着力、生物利用度等多方面的药学参数。

总之，充分利用气流粉碎超微技术，可以提高中药工业技术化。

破壁草本是什么意思？

破壁草本的意思就是草本药材被打破植物细胞壁了，简单来说就是一样东西被打破了，能够直接吸收里面有营养的东西。现在利用这种技术的中药比较好的应该是我一直在喝的无限能中药破壁饮片，无须煎煮，用水冲泡即可。

超临界流体萃取技术在中药中的应用有哪些

1．经典的提取分离方法 传统中草药提取方法有：溶剂提取法、水蒸汽蒸馏法两种。溶剂提取法有浸渍法、渗源法、煎煮法、回流提取法、连续提取等。分离纯化方法有，系统溶剂分离法、两相溶剂举取法、沉淀法、盐析法、透析法、结晶法、分馏法等。 2．现代提取分离技术的应用 近年应用于中药提取分离中的高新技术有：超临界流体萃取法、膜分离技术、超微粉碎技术、中药絮凝分离技术、半仿生提取法、超声提取法、旋流提取法、加压逆流提取法、酶法、大孔树脂吸附法、超滤法、分子蒸馏法。 超临界流体萃取法（SFE）：该技术是80年代引入中国的一项新型分离技术。其原理是以一种超临界流体在高于临界温度和压力下，从目标物中萃取有效成分，当恢复到常压常温时，溶解在流体中成分立即以溶于吸收液的液体状态与气态流体分开。萃取过程一般分为流体压缩→萃取→ 减压→分离四个阶段。
与传统的提取分离法相比较，SFE最大的优点是可在近常温常压条件下提取分离不同极性、不同沸点的化合物，几乎保留产品中全部有效成分．无有机溶剂残留；产品纯度高，收率高，操作简单，节能；通过改变萃取压力、温度或添加适当的夹带刺，可改变革取制的溶解性和选择性。
利用SFE提取和分离中药成分，已引起国内外学者的关注，并进行了广泛研究。有关学者对黄山药中薯蓣皂甙素提取应用超临界CO2流体萃取和汽油或乙醇法进行比较表明有收率高，提取时间短等方面优点。还有学者报导了采用超临界CO2从柴胡中提取柴胡挥发油，用SEF－CO2从新疆软紫草中提取紫草素及其衍生物等。
利用SFE提取和分离中药有效群体及有效成分具许多优点，但在实际应用方面还较少，还有待于进一步在生产中应用推广。 膜分离技术：摸分离技术是近几十年来发展起来的分离技术，其分离基本原理是利用化学成分分子量差异而达到分离目的．在中药应用方面主要是滤除细菌、微粒、大分子杂质（胶质、鞣质、蛋白、多糖）等或脱色。该工艺与传统的醇流工艺比较省去了醇沉工艺中的多道工序，达到除杂的目的，仍然保持了传统中药的煎煮和复方配伍具有侵膏干燥容易、吸湿性小，添加赋形剂少，节约大量乙醇和相应的回收设备，缩短生产周期，减少工序及人员，节约热能等特点。 超微粉碎技术；超微粉碎技术是利用超声粉碎、超低温粉碎技术，使生药中心粒径在5～10μm以下，细胞破壁率达到95％。药效成分易于提取也容易被人体直接吸收，这种新技术的应用，不仅适合于各种不同质地的药材，而且可使其中的有效成分直接暴露出来，从而使药材成分的溶出和起效更加迅速完全。中药有效成分的溶出速度与药物粉碎度有关，对不同粉碎度的三七进行了体外溶出度试验。结果表明三七药材45min溶出物含量和三七总皂甙溶出量大小顺序为：微粉＞细粉＞粗粉＞颗粒。
中药超细粉化的研究开发刚刚起步，常用于一些作用独特的传统名贵中药，如西洋参、珍珠等的粉碎。这些滋补保健中药微粉化后可使利用率大大提高。 中药絮疑分离技术：黎波分离技术是在混悬的中药提取液中加入一种素凝沉淀剂吸附溶液中的悬浮物，以达到提高产品澄明度和质量。如利用壳聚糖为原料制成的絮凝沉淀剂制备丹参。服液的实验表明，絮凝法工艺在指标成分原儿茶醛的稳定性和经济指标等方面均优于水提醇沉法。用絮凝法处理中药肉苁蓉的水提液，并与醇流法对比，结果表明，絮凝法较好的保留了指标成分。 半仿生提取法：1995年张兆旺等提出了"半仿生提取法"的中药提取新概念。即从生物药剂学的角度，将整体药物研究法与分子药物研究法相结合，模拟口服给药后药物经胃肠道转运的环境，为经消化道给药的中药制剂及计提供了新的提取工艺思路。即先将药料以一定PH的酸水提取，继以一定PH的碱水提取，提取水的最佳PH和其它工艺参数的选择，可用一种或几种有效成分结合主要药理作用指标，采用比例分割法来优选。以芍药甙、甘草次酸为指标比较芍甘止痛颗粒"半仿生提取法"优于传统水煎煮法，以小檗碱、黄芩甙、栀子成为指标。考查寒痛定泡腾冲剂4种提取方法，结果半仿生提取法＞半仿生提取醇沉法＞水提取法醇沉法。 超声提取法：超声提取法是近年来应用到中草药有效成分提取分离中的一种提取手段，其原理主要是利用超声增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，提高药物溶出速度和溶出次数，缩短提取时间的浸提方法。与常规提取法（煎煮法、水蒸法、蒸馏法、渗病等）相比，具有提取时间短（＜30min），提出率高（增大2～3倍），低温提取有利于保护有效成分等优点。例如用超声提高薯蓣皂甙得率的实验研究表明超声提取工艺与回流提取工艺对比分析得知，前者比后者可节约原药材27％。超声波从黄劳报中提取黄芩甙的方法，与常规煎煮法相比，无需加热，缩短了提取时间，提高了得出率。 旋流提取法：此法是采用PT－1型组织搅拌机，搅拌速度为8000r／min。原料不必预先加以粉碎。提取用水温度分别为20℃和100℃，处理时间20-30min，旋流法（8000r／min）提取侧金盏花，对提取液中黄酮类化合物、皂甙、有机酸等进行分析，表明旋流法的提取效率较高。 加压逆流提取法：此法是将若干提取装置患联、溶剂与药材逆流通过，并保持一定接触时间的方法。此法可使冬凌草提取滚浓度增加19倍，而溶剂及热能单耗分别降低 40％和57％。 酶法：酶工程技术是近几年来用于中药工业的一项生物技术。中草药成分复杂，有有效成分，也有如蛋白质、果胶、淀粉、植物纤维等非有效成分。这些成分一方面影响植物细胞中活性成分的浸出，另一方面也影响中药液体制剂的澄清度。传统的提取方法（如煎煮、有机溶剂是出和醇处理方法）提取温度高，提取率低，成本高，不安全，而用适当的酶，可通过因反应较温和地将植物组织分解，加速有效成分的择放提取。选用适当的酶可将影响波体制剂的杂质如淀粉、蛋白质、果胶等分解除去，也可促进某些极性低的脂溶性成分转移到水溶性甙糖中而有利于提取。这是一项很有前途的新技术，完全适于工业化大生产。在国内，上海中药一厂用酶法成功制备了生脉饮口服液。 大孔树脂吸附法；大孔树脂是近代发展起来的一类有机高聚物吸附剂，70年代末开始将其应用于中草药成分的提取分离。大孔树脂的常用型号有：D－101型、D－201 型、MD－05271型、GDX－105型、CAD－40等，其特点是吸附容量大，再生简单，效果可靠，尤其适用于分高纯化甙类、黄酮类、皂甙类．生物碱类等成分及大规模生产。作为一种分离手段，大孔树脂吸附分离技术正广泛地应用于中药生产中。将大孔树脂吸附用于银杏叶的提取，提取物中银杏黄酮含量稳定在26％以上。用大孔树脂吸附测量三七及其制剂冠心宁总皂甙，试验证明：D－101型吸附树脂对三七、人参三萜皂甙在水溶液中不仅吸附快、解吸也快，而且吸附容量相当可观，方法简便有效，用于分高纯化植物中皂甙一定价值。 超滤法：超滤技术是60年代发展起来的一种以多孔性半透膜--超滤膜。作为分离介质的腰分离技术，具有分离不同分子量分子的功能。其特点是：有效膜面积大、滤速快，不易形成表面浓度极化现象，无相态变化，低温操作破坏有效成分的可能性小，能耗小等。近几年来，国内科学者将其应用于中药提取液的澄清分离，效果良好，可与其他分离方法如高速高心法，醇处理法等结合用于中药液体制剂的澄清分离，提取，浓缩。而且还可用于除菌除热原。目前该技术在中药生产中应用刚刚起步，试验研究较多，用于大规范生产，及设备使用率，工艺术条件等方面，还有待于进一步完善提高。 分子蒸馏技术。此技术同于一种高新技术。在分离过程中，物料处于高真空、相对低温的环境，停留时间短，损耗极少，故分子蒸馏技术特别适合于高沸点，低热敏性物料，尤其是挥发油类，如玫瑰油、藿香油。该技术在我国属起步阶段，但随着分子蒸馏装置的国产化，必将加快推广应用。 3.提取分离方法的展望 当今，回归自然的热潮席卷全球，天然药物在治疗和保健方面受重视，为中药新的研究和发展带来了新的契机。我国正在逐步落实中药现代化的实现措施，而中药有效群体和有效成分的提取分离方法研究和应用亦是中药在制剂现代化过程中不可缺少的环节，所以在中药制药行业，引进新的提取分离技术，将有利于改善传统提取分离方法的不足，相对保持了原生物体中固有的有效群体的自然组成，从而提高了中药的疗效，解决长期以来中药在前期研究时疗效好，后期工业化生产后疗效差的根本原因。同时随着科学技术的发展，科技含量较高的提取分离技术，常会通过有机的组合，联用于中药的提取工作。另外，中药的研究又离不开提取分离技术。而提取分离技术又对中药的开发及现代化起着至关重要的作用。所以，加快新的提取分离方法的研究，就是加快实现中药现代化的步伐。

如何提高气流粉碎机的效率？

‍‍‍‍气流粉碎机在传统粉碎技术的基础上，将粉碎的概念向前大大延伸了。在各种粉碎机械设备中，目前以气流粉碎机在制药产业上的应用较为广泛，而在气流粉碎机中又以流化床式气流超微粉碎机应用最广。

如果只在单一平面内形成对射(即水平对喷)，使得待粉碎的物料，只能在一个近似平面的范围内进行粉碎，该系列机型的喷嘴设置在粉碎室周边同一平面内，与该平面形成一定的夹角，喷嘴向下对称；同时，在粉碎室下方的中心另设一垂直向上的喷嘴，全部喷嘴中心线共同交汇于一点，且协力为零。此种喷嘴设置突破了传统气流粉碎机粉碎区域近似于平面的弊端。经生产实践验证，与传统机型相比较，新机型在能耗相同的情况下，可进步效率1-2倍，从而大大降低了生产本钱。

当物料浓度低，物料间接触的几率小，物料浓度高，将影响气流速度，因此在操纵时应视气压、物料性质以及机体自身的特性，严格控制好物料进料速度；进料方式要视物料自身的特性来决定，可采用螺旋上料器、振荡下料器或星形下料器，以保证粉碎室内能源源不断得到物料的供给，满足粉碎室内的物料浓度。确保设备整个封闭系统的气密性要求，包括管道、阀门、设备的封套装置等均不应有泄漏存在。从而将宝贵的空气动力能源，集中用在喷嘴上，确保公道的气体流速和压力，进步粒子的冲击概率。 获得了极高的功率密度，使细物料研磨时间大大缩短，是粉碎机中能量利用率最高，很有发展前途的种设备。气流粉碎机在加工小于20μm的物料时效率大大提高，成品的平均粒度最小可达到数微米。

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