中兽药超微粉碎技术介绍、应用优势、应用效果和前景

     超微粉碎技术是20年来国际上发展迅猛的一项高薪技术，是指将物料颗粒粉碎至粒径≤30μm的一种粉碎技术。国内外已将其广泛用于冶金、陶瓷、纺织、食品、化妆品、人等国民经济和军事的各个领域。近年来，我国又将超微粉碎技术引入中加工和制剂方面，加以研究、推广和应用。研究和临床应用表明，用超微粉碎技术制备的中制剂，与传统工业制备的中制剂相比，效果****［1,2,3］，该技术在中领域已渐渐显露出特有的优势［4,5］。

1．中超微粉碎技术介绍

   中超微粉碎技术，又称兽用中药细胞级微粉碎技术或细胞破壁粉碎技术，最早由日本学者研究提出，近几年来在我国才兴起的一项高薪技术。

   细胞级微粉碎，是生物细胞破壁粉碎，不以粉碎细度为目的，而是追求细胞的破壁率，一般要求≥95%。虽然，细胞的破壁率越高，其细度越细，但细度作为一种宏观的检测指标，无法表达药材的真实性状。

   中药材品种，绝大部分来源于由含多种功能性成份细胞组成的动植物药材，而细胞又是由细胞壁(膜)、细胞质和细胞核组成。药用成份一般存在于细胞内，在细胞完好状态下，**成份只有透过细胞壁(膜)后才能被利用。完整的细胞壁(膜)对**成份的释出构成了一道天然屏障，而且，这道天然屏障的阻力随细胞数量的增多而增大。为使中药材的**成份能更好地被吸收利用，必须打破细胞壁(膜)这道天然屏障，包括中在内的中药超微粉碎技术也就应运而生了。

   中药经超微粉碎后，物料处于超微状态，其粒度尺寸介于分子、原子和块粒之间(有时又称为物质的第四态)，超微粉碎通常又分为微米级粉碎(1~100μm)、亚微米级粉碎(0.1~1μm)、纳米级粉碎(0.001~0.1μm，即1~100nm)。但无论人用，还是兽用中药资源开发利用，一般达到微米级粉碎**破坏组织细胞壁(膜)结构，获得所需要的物料特性，毋须纳米级粉碎(因为该数量级已破坏了细胞内**成份的结构)。

   中经超微粉碎后，基本上不存在细胞形式［6］，将其置于水面，大部分药料粉末以团粒形式**下沉水底，而普通粉末(指100目以下的粗粉)则不成团下沉，下沉速度也慢，并且超微粉粒度越细，其混悬液透明度越高。这也是超微粉与普通粉的区别之一。一般药材，超微粉中心粒度达300目以上时，细胞破壁率≥95%，我们天宝公司超微粉中心粒度可达1000目，细胞破壁率近100%，也有报导说，细胞破壁率达75%时，**达超微粉效果。

2. 中超微粉应用优势

   中经超微粉碎后，微细化颗粒的表面积和孔隙率增加，细胞壁的破坏使超微粉体具有良好的吸收性、溶解性、独特的物理化学与生物活性等。如将牛黄超微粉碎后，具有极强的靶向作用。超微粉的应用优势，具体来说，可归结为以下几方面：

2.1增加吸收率，**利用度

   中经超微粉碎后，其粒度更加细微均匀［7］，药物能较好地分散、溶解在胃液中，与胃粘膜的接触面积增大，更易被胃肠道吸收，从而****生物利用度。对于矿物类药材，相当一部分水不溶物，经超微处理后，由于粒度**减小，可加快在体内的溶解、吸收速度，**其吸收量。此外，中材经超微粉碎后，释出的**成份种类也比普通粉剂多，因而，药物**时间显著**，对机体或病原微生物的作用更全面，作用强度更大。

2.2**中**成份的提取率

   中经超微粉碎，一方面，细胞破壁，细胞内**成份溶出阻力减小，溶出速度因而加快；另一方面，微细化的物料具有很强的表面吸附力、亲和力、分散性和溶解性，从而****成份的溶出速度及溶出率。实践证明，细胞级破壁超微粉碎技术，可显著****成份的提取率，特别是大分子成份的提取率。例如，知母经超微粉碎后，其**成份菝葜皂甙元的提取率**80%以上［8］。

2.3有利于保存生物活性成分

   超微粉碎，经控制可不产生过热现象，甚至可在低温下进行，并且，因粉碎速度快，瞬时**完成，这样可**限度地保留生物活性成分和营养成分，因此，能适用于含芳香性挥发性成分药材；此外，超微粉碎还可视不同药材的特性和制剂需要，采用中低温或超低温粉碎，尤其是对质地致密的贝壳类、骨类药材和矿物类更具优越性，对纤维状、高韧性、高硬度或含一定水分的物料也适用，既可干法粉碎，又可湿法粉碎，因此，应用范围广。

2.4**中复方制剂的均匀度

   兽用中药制剂，大多数是由多味药材组成的复方制剂。按传统工艺生产，一般是由粉碎与搅拌混合两道工序完成，得到的散剂均匀度较难控制。应用超微粉碎技术，可使粉碎和混合同步完成，而且粉碎细度可达10μm以下，粒径均匀，无过大过小现象，超微粉均匀细腻，产品均匀度极大**。复方制剂经超微破壁后，使各药各**成分均匀化，使各**成分均匀地被吸收，从而增强作用效果。也由于粉末粒径小，分布均匀，外形整齐，质量好，便于应用，可制成速溶性颗粒、混悬型液体制剂或其他多种剂型。

2.5节省中，便于应用

   中经超微处理后，可用较小的剂量获得原处方疗效。一般药物，经超微粉碎后可不再经过浸提、煎煮等处理，简化了提取过程，**了提取时间，减少了**成分的损失，**限度地利用了原材料。例如，松针和艾叶等，经75%的细胞破壁率超微粉碎后，添加量分别为普通粉的1/2.5和1/4。并因细度的增加，口感改善，便于服用［3］。

2.6改善中产品的品质质量

   进行细胞破壁超微粉碎时，与细胞尺寸大小相当的虫卵也会被杀死，从而减轻虫害对中药材的污染与损害；也由于超微粉碎加工是纯物理过程，在全封闭无粉尘系统中进行，不会混入其他杂质，使使得加工后的中药具有纯天然性，**了成分的完整性与**性；还因为超细化处理，颗粒度很细，改善了产品的口感，也可混饲用。

3.中超微粉的应用效果、

3.1健散超微粉治疗大肠杆菌病的效果［9］

   健散是中国典产品［10］，将其细胞破壁超微粉碎后，分别以10g/kg、5g/kg、2.5g/kg的高、中、低剂量添加，并以15 g/kg的剂量添加普通健散作药物对照，治疗AA公雏大肠杆菌病。连续用药5天，试验结果见表1。

表1  细胞破壁健散超微粉临床试验结果

                         供试  用药后发病  发病率  存活  **率

组   别           数(只)    数(只)       (%)    数(只)    (%)

试 Ⅰ组(10g/kg)       50         25         50       47      94

验 Ⅱ组(10g/kg)       50         25         50       46      92

组  Ⅲ组(10g/kg)      50         29         58       38      76

对  Ⅳ组(对照药物)        50         27         54       44      88

照  Ⅴ组(阳性对照)        50         36         72       22       /

组  Ⅵ组(空白对照)        50          0          0       50       /

   试验结果表明，用药组的病死率比阳性对照组****，试验药物组与对照药物组结果相近，但细胞破壁健散超微粉比普通健散治疗量更低。同时还可看出，健散超微粉高、中剂量组的**率为92~94%，临床药效比普通健散高出4~6%，而剂量才为普通散剂的2/3~1/3，这是由于超微粉达细胞破壁水平，比散剂药物**成分释放快，释出量大，吸收迅速，疗效更显著；健散超微粉低剂量组效果较普通散剂差，这可能是由于用药量度不足所致。

3.2荆防败毒散超微粉治疗传染性支气管炎与传染性鼻炎混合感染的效果［11］

   荆防败毒散也是中国典产品［12］，将其细胞破壁超微粉碎后，分别以15g/kg、10g/kg、5g/kg的高、中、低剂量，25g/kg为**剂量添加，并以15 g/kg的剂量添加普通荆防败毒散作药物对照，治疗海兰褐公雏传染性支气管炎与传染性鼻炎人工混合感染。连续用药5天，试验结果见表2。

表2  细胞破壁荆防败毒散超微粉临床试验结果

                  供试   用药后发  发病率  存活  死亡率  **率

组     别        数(只)    病数(只)   (%)     数(只)   (%)      (%)

Ⅰ(15g/kg)       50        12       24       49      2       98

Ⅱ(10g/kg)       50        12       24       48      4       96

Ⅲ(5g/kg)        50        14       28       45      10      90

Ⅳ (对照药物)        50        15       30       43      14      86

Ⅴ(**剂量组)       50        10       20       50      0       100

Ⅵ (阳性对照)        50        37       74       35      30       /

Ⅶ (空白对照)        50        0         0       50      0        /

   试验结果表明，用药组的病死率比阳性对照组****，试验药物组**率高于对照药物组，但细胞破壁荆防败毒散超微粉高、中、低剂量组比普通荆防败毒散剂量组治疗量更低。同时还可看出，荆防败毒散超微粉高、中、低剂量组的发病率分别比阳性对照组低50%、50%、46%，**率分别为98%、96%、90%，临床药效比药物对照组86%分别高出12%、10%、4%，而剂量分别为普通散剂的1、2/3与1/3倍，这表明荆防败毒散超微粉达细胞破壁水平后，比散剂药物**成分释放快，释出量大，吸收迅速，疗效更显著。
  
   此外，细胞破壁的荆防败毒散超微粉，以25g/kg超高剂量作**剂量试验，结果发现本试验组的只精神、食欲正常，试验期间未出现可见的临床症状和病变。该结果表明，细胞破壁的荆防败毒散超微粉25g/kg以下剂量对是**的。

3.3黄芪、山楂等复方中草药对生产性能与经济效益的影响［13］

   用黄芪、山楂等复方中草药普通粉(80目)、超微粉(300目)、醇-水提取物，分别以1%、1%、0.3%(相当于原生药1%)的配比添加到中，并以不加任何其他成分的相同为空白对照，分别编为试验1组、2组、3组、4组，进行40天的喂养试验。试验结果分别见表3、表4、表5。

表3 试验各组体重变化(X±SE)

项目         试验1组     试验2组    试验3组     试验4组(对照)

平均初重(kg/头)  8.7±0.3      8.93±0.27    9.28±0.27     9.08±0.29

平均末重(kg/头)  26.24±1.07   27.75±0.89   28.18±1.04    24.35±0.90

平均日增重(g/头) 438.5±26.81ab 470.6±18.53Aa 472.5±21.83Aa  381.9±19.84Bc

注：同行肩注不同小写字母间表示差异显著(P＜0.05，同行肩注不同大写字母间表示差异极显著(P＜0.01

表4 试验各组消耗

项目         试验1组     试验2组    试验3组     试验4组(对照)

总耗料(kg)         435.4         447.3       450.5         385

净增重(kg)         210.5         225.9       226.8         183.3

料重比            2.07          1.98        1.99          2.1

与4组对比(%)     98.6          94.2        94.4          100

表5 试验各组经济效益情况

组别          支出(元/头)    收入(元/头)   毛利(元/头)  毛利比较(%)

试验1组            81.27         105.25        23.98       113.8

试验2组            87.6          112.95        25.35       120.3

试验3组            88.12         113.4         25.18       119.5

试验4组(对照)      70.58          91.65         21.07       100

注：1.毛按当时市价6元/kg计；2.按2.2元/kg计；3.成本(中药材价格+加工费) 普通粉(80目)、超微粉(300目)、醇-水提取物，分别为4元/kg、15元/kg、50元/kg。

   试验结果表明，不同中药制剂组的增重、报酬和经济效益是不同的：日增重，普通粉(80目)组、超微粉(300目) 组、醇-水提取物组较对照组分别**14.82%、23.22%和23.72%，报酬较对照组分别**1.4%、5.8%和5.2%，毛利率较对照组分别**13.8%、20.3%和19.5%。这再次表明超微粉达细胞破壁水平后，比散剂药物**成分释放快，释出量大，吸收迅速，疗效更显著。同时还可看出，超微粉组与提取物组，在生产性能上无**差异，但在经济效益上要高于提取物组，这是因为中药提取工序多，一般还用上乙醇等有机溶剂，导致产品成本偏高。

4. 中超微粉应用前景

   中超微粉碎的实际意义在于：一方面使药材细胞破壁，**产品药效和质量，改善产品适口性；另一方面，可大量节省药材，**中资源浪费与消耗，增加企业的经济效益与社会效益；并且，由于超微粉碎使中药的生产易于实现无菌、无虫害、小包装，易于实现规格化、机械化，可有力促进中生产的管理现代化、科学化。

   因此，超微粉碎技术在中行业中的应用，将带来中传统剂型、工艺配方、新产品开发的创新和发展，为现有中剂型与工艺的改造提供**的技术手段。我们熟知的中传统剂型有散剂、溶液剂、膏剂、颗粒剂、片剂、丸剂等，应用超微粉碎技术，可拓宽以生药入药的剂型，如片剂、胶囊剂、软膏剂、颗粒剂等。同时，还可渗透进固体分散技术和药物缓释技术等一些先进制剂技术，用在这些生药制剂中，另外，一些固体制剂(如颗粒剂、片剂等)，根据处方性质，在制备工艺的某些环节引用超微粉碎技术，亦有可能在溶解度、崩解度、附着力、吸收率和生物利用度等方面改善产品品质。