中药细胞级微粉技术与养生康复

中药细胞级微粉技术与养生康复济南倍力粉技术工程有限公司（济南250100）庄香久何煜韩宝刚山东中医药大学（济南250014）张文高王显刚刘龙涛摘要：本文概述中药细胞级微粉技术及相关概念，分析其机制及优势。论述该技术在中医药养生康复中的重要应用价值，展望该领域的发展前景。中药细胞级微粉技术是以生物细胞破壁（膜）微粉理论和粉体工程理论为指导的微纳米粉体技术。以贝利细胞级微粉技术为代表的超细粉碎技术可将原生药材细胞膜（或细胞壁）打破，达到主要有效成分的最大限度的吸收利用，对提高中药药效和疗效，节省中药资源，都具有十分重大的意义，在中医药养生康复方面亦有重要价值。1中药细胞级微粉技术1．1概念我国药典规定的中药粉末分等的“最细粉”指能全部通过六号筛，并含能通过七号筛不少于95%的粉末；而“极细粉”指能全部通过八号筛，并含能通过九号筛不少于95%的粉末。药典所用的药筛，选用国家标准的R40/3系列，其六、七、八、九号筛的筛孔内径平均值（μm）分别为150±6.6、125±5.8、90±4.6、75±4.1，其“目号”分别为100、120、150、200目。按照药典附录之“制剂通则”的一般规定，供制丸剂用的药粉一般为最细粉或细粉，供制散剂用的药粉应为最细粉级。这些规定大体与我国中药材粉碎设备技术水平有关，以常规设备在规模生产的条件下难以制备更细的药粉。现代粉体工程的新技术使制备更细微的中药粉体并用于规模生产成为可能。将现代粉体工程的超细粉碎（或称微粉碎、超微粉碎）技术与以植物药、动物药为主的中药的现实相结合，我们提出了中药的细胞级微粉碎、细胞级微粉技术和细胞级微粉中药的概念。以打破中药材细胞为目的的粉碎作业称为细胞级微粉碎，实现这一作业的适宜技术为细胞级微粉技术。经细胞级微粉碎作业所获得的中药微粉称为细胞级中药微粉，以细胞级中药微粉为基础制作出的中药，称之为细胞级微粉中药，简称微粉中药。现代粉体工程的概念，粉体是由颗粒（粒子）组成，衡量粉体颗粒的细度主要看粒径，即颗粒尺寸大小。粒径的单位常用微米（1微米等于千分之一毫米）、纳米（1纳米等于千分之一微米）。参考粉体工程学中“微米级”、“亚微米级”、“纳米级”等概念，可以将粉体细度超出传统范畴的中药粉体按其粉体细度级别分别称为微米中药粉体、亚微米中药粉体与纳米中药粉体。微米中药粉体由微米中药颗粒组成，其颗粒粒径小于100微米，大于1微米；亚微米中药粉体由亚微米中药颗粒组成，其颗粒粒径小于1微米，大于0.1微米（100纳米）；纳米中药粉体由纳米中药颗粒组成，其颗粒粒径小于100纳米，大于1纳米。三者统称“微纳米中药粉体”，由颗粒粒径小于100微米，大于1纳米的微纳米中药颗粒组成。目前超细机械粉碎设备粉碎中药一般达到以微米级为主，部分可达到亚微米级，两者可同时存在，即微米及亚微米中药粉体。细胞级中药微粉即属于微米及亚微米中药粉体，是目前中药现代粉体技术研究和开发应用的重点。为实现中药细胞级微粉技术，济南倍力粉技术工程有限公司研制了贝利微粉机，该机属于第三代振动磨，具有经过优化的最佳工作状态，利用高强度的振动，使物料在磨筒内受到高速度撞击、切搓，可在极短时间内达到理想的粉碎效果。经过调节加速度等参数，可以实现以超细粉碎研磨为目的或以精密混合（混炼）为主要目标的作业。与目前常用于超细粉碎的通用设备（如气流粉碎机、转子粉碎机、球磨机）相比，贝利微粉机在物料适应性、挥发物损失、粉体细度、加工效率、操作难易、清洗维护、运行成本细胞破壁率等方面都有明显的优越性。中药超细粉碎为微粉中药（微纳米中药）后，可具备许多奇妙的特性，与传统的中药粉体有很大不同。该项高科技研究刚刚起步，已显示极诱人的前景。1．2机制动植物药的主要药效成分通常分布于细胞内与细胞间质，且以细胞内为主。在细胞级微粉碎过程中，中药材受到强烈的正向挤压力和切向剪切力的作用，细胞被挤压、剪切，细胞壁（膜）被撕裂、断开，细胞被破碎成碎片或被压破。各种成分在粉碎的同时，被充分混匀。原生药材的细胞壁完全被打破，细胞中的有效成分直接暴露出来，极有利于细胞内的有效成分释放，所以药效大幅度提高，而且起效速度快。植物类药材组织细胞破壁，有效成分暴露，只需热浸就可使有效成分迅速地溶出，由于不存在未破壁药材提取时有效成分从细胞内到溶媒中的浓度梯度差或造成较低提取率的浓度平衡问题，因此可提高提取率，特别对于质地坚硬致密的药材来说，由于超微粉碎破壁后可免除溶媒穿透细胞壁进入细胞内后将药效成分溶出的相对漫长的过程和障碍，因此更有利于缩短溶出时间、降低用量。这对于质地坚硬、组织细胞排列紧密的药材来说，减少用量的幅度会更大，因此可望在提高疗效的前提下缩小用中药材用量。这对于养生康复较长期用药及疗效的提高有重要意义。用贝利微粉机进行中药超微粉碎，可将工作温度控制在中温、低温、超低温，不仅可以防止不耐温的有效成分被破坏，还可保证不同质地的中药材都能很容易地超微粉碎。复方中药（含多种原生药材）在贝利微粉机中超微粉碎时，各种药材均已细胞破壁的同时，各中药细胞内有效成分充分暴露，均匀混合，这种混炼作用下可形成各种成分均匀混合的团粒结构，不仅为复方中药各种成分均衡地被人体吸收利用创造了有利条件，还有可能在混炼中产生新的物理（复合的HLB值）状态。这可能是复方中药超微粉碎后药效可能提高的机理之一。1．3优点由于细胞级微粉技术是用符合炮制规范的中药材为原料，经现代化超微粉技术制取、干燥精制而成纯中药精细加工产品中药微粉，未经过煎煮、化学溶剂等处理，其性味、归经、功效与原中药饮片一致，有人称之为“速溶中药微粉饮片”。将这种中药微粉制成制剂，无论内服或外用制剂，机体对其有效成分的吸收和利用都明显提高，从而提高其药效，因而可以大大提高原生药材的生物利用度和治疗效果。以中药微粉取代普通中药材或普通粉体，可在不降低或提高疗效的前提下，减少中药的用量，从而节省宝贵的中药资源。更适合养生康复的长期用药，节约成本，并有可能提高药效。由于混于原生药材中的螨类等寄生虫及其虫卵和某些微生物可在超微粉碎中被破坏、杀死，可以明显控制中药的虫害。中药微粉可直接冲服，服用量小，质量稳定可靠，使用安全，方便携带，易为用户尤其是国外用户所接受，十分有利于中医药的国内外推广。2细胞级中药微粉在养生康复中的应用据分析，在制备中药汤剂时，约有60~70%的有效成分不能煎出，存在于药渣中被倒掉，造成了较大的浪费。微粉中药可使中药制剂的利用率提高30~60%，不但减少了养生康复者者的经济支出，而且有效地利用了中药材，保护了中药资源。细胞级微粉中药制剂有利于质量的控制，保证质量的稳定性。细胞级微粉中药还有利于配制新的剂型，不仅可用于散剂配方，还可用于胶囊剂、片剂、口服液等内服剂型及多种外用剂型；还可广泛应用于食品、保健食品等行业。细胞级中药微粉制成的重要内服、外用制剂和保健食品更有利于养生康复。2．1细胞级中药微粉内服制剂中药内服制剂是应用最广泛的中药剂型，如汤剂、膏、丹、丸、散等，但上述剂型均存在着药效分子与溶煤接触的表面积较小、吸收速率及生物利用度低的缺点。细胞级中药微粉内服制剂由于破壁后药效分子与溶煤接触的表面积较之普通粉体增大，使其溶入药液的速度也会提高；换言之，当药物细到足够的程度时，其进入体内消化道后，其有效成分会迅速地溶出被吸收；又由于微粉在胃肠道内会吸附在其内壁上，使在胃肠道停留时间延长，吸收更充分，吸收量也会增加。因此细胞级中药微粉可直接服用，药效成分可直接吸收利用，克服传统中药内服制剂吸收速率低及生物利用度低的缺点。2．1．1汤剂汤剂是中医应用最早、最广泛的中药剂型，能适应中医辨证论治、灵活用药的需要，药效发挥迅速，但这一剂型存在着临用煎制的麻烦，使用和携带不方便，剂量大，不易保存，药材利用度低等缺点。而细胞级中药微粉汤剂即避免了这些缺点，它可在不降低疗效或提高疗效的前提下减少用药量，携带方便，起效快捷，并能减轻药物的副作用。服用方式多样，即可全服也可滤渣后服；既可煎服也可泡服或煎后冲服。上述优点特别适合于养生康复较长期服药之需。我们进行的一种调心调肠汤的服用实验表明，处方原剂量为400克/天，开始用中药微粉80克/日，是原剂量的20%，后改为40克/日，是原剂量的10%，均效果良好。研究发现将生水蛭经超微粉碎，颜色变浅，腥味降低，质地细腻，利于吞服。1/2煎剂剂量的抗凝血、抗血栓作用优于水蛭煎剂。实验发现蜈蚣、僵蚕水煮液有明显毒性反应，故认为蜈蚣、僵蚕不宜水煮，而经超细粉碎后上述副作用得到了克服。彭介寿采用贝利微粉碎技术进行临床处方中药即时破壁超微粉加工调剂观察了80种病症，254例病例，发现微粉药日用量一般在煎剂处方药材用量的20~25%为好，即可达到或超过煎剂量的相同疗效而无明显不适反应，对一些珍贵、不耐高温、难以煎煮出药效的动、植、矿类药材，不但减少用药量，还可减轻药物的毒副作用。2．1．2丸、散、片制剂丸、散、片制剂是中药的重要剂型，具有组方固定，适于组织批量生产，携带、服用方便等优点，但也有中药细度不够，含杂质多，卫生不合格，服用难以下咽，质量难以控制，相当一部分品种药效不明显等问题。用细胞级中药微粉改造丸、散制剂可提高疗效，节约原料。中药由粗粉加工成细胞级微粉，其有效成分的溶出量提高，药效也会提高，这一认识已经得到临床验证。苏瑞强等采用贝利微粉机对愈风宁心片组成药物葛根进行超微粉碎，并与普通粉碎比较，结果显示超微粉碎的愈风宁心片溶出度显著高于普通粉碎的愈风宁心片。杜晓敏等观察发现分别采用细胞级微粉技术与传统粉碎技术加工原生药材制成桂附地黄A与桂附地黄B在药效学方面存在着明显差异：桂附地黄A可使幼年雄性小鼠提肛肌-海绵球肌重量及血清睾酮含量明显增加，与正常组比较有显著性差异，而桂附地黄B组上述指标与正常对照组比较无明显变化；桂附地黄A、B可明显改善去势大鼠的肾虚症状，增加附性器官重量，且A较B的统计学意义更加明显；桂附地黄A对阳虚小鼠的前列腺-贮精囊、提肛肌-海绵球肌重量较B组有显著增加。有人比较了清宫寿桃微粉剂和该处方中的几种单味药水提取液对超氧自由基的清除作用，证明微粉剂有很强的清除作用，对羟自由基的清除作用也以微粉剂作用为强。临床疗效也证明微粉剂内服的疗效优于煎剂。佛山中医院用中药微粉银翘散末治疗感冒1150例，剂量相当于原方饮片2/11，疗效与饮片基本相当，而药量节约了81%。2．2细胞级中药微粉外用制剂中药外用制剂为中药外治法的主要形式，它是通过体表、孔窍、、经穴而作用于机体，以达到防治疾病和养生康复的目的。有研究表明，采用超细微粉技术制成的外用制剂的药理效应明显高于传统粉碎工艺的制剂。杜晓敏等对用于妇科痛经及人工流产后的外用贴脐剂诚年月泰（由香附、当归、益母草等十余味中药组成）的原生药材进行了不同的加工处理，并对其进行了镇痛、活血化瘀等方面的药效学比较。结果发现，采用贝利微粉技术与传统粉碎技术加工原生材料再以相同制剂工艺制成的诚年月泰A与诚年月泰B在相同剂量时，镇痛及改善微循环作用A明显强于B，而小剂量的A与大剂量的B药效作用相当接近，提示细胞级中药微粉技术与传统粉碎工艺比较，有提高外用制剂疗效的作用。细胞级中药微粉可很方便地制成药浴剂、膏贴剂、灌肠剂等外用制剂，在养生康复中有广泛的应用。3展望综上所述，中药细胞级微粉技术是目前国际先进的粉碎技术，是对传统中药用药方式的一项重要改革，将其用于原生药材的超细粉碎，一方面可以将药材的细胞壁完全打破，促进有效成分的释放，另一方面还能够提高机体对有效成分的吸收和利用，使药效明显提高。细胞级微粉中药使中药更加安全有效、科学可控性强、服用方便，有利于加速中医药国际化进程。许多学者的研究表明该技术符合养生康复用药的要求，在中医养生康复方面具有独特的优势，对于中药材的充分利用、新型制剂的开发、传统工艺的改进、药品质量的改善、生产成本的降低具有重要的意义。细胞级微粉中药的应用，实现了中药用药的科学化、标准化和规范化，满足了人们对中药的“三小”（用量小、毒性小、副作用小）、“三效”（高效、长效、速效）和“五方便”（服用、携带、储藏、生产、运输）的基