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超细粉体技术在中药制剂中的应用解析
时间:2017-11-17 14:33:43  来源:  作者:
  目前,超细粉体技术是各国较热门的一种新化学工程技术,始于20世纪70年代,在制药工业中有着广泛的发展前景。在此对超细粉体技术在中药制剂中的应用进行了介绍,并就其对药物制剂质量和工艺过程的影响进行了分析。
 
  概述
 
  目前国外将粒径小于3μm的粉体称为超细粉体。超细粉体技术是指制备与使用超细粉体及其相关的技术,研究内容包括超细粉体的制备、分级、分离、干燥、表面改性、粒子复合、粒度测量、制造及储运过程中的安全技术等,超细粉体技术又称超微粉碎技术、细胞级微粉碎技术,这是一种纯物理过程。它能将由传统粉碎工艺得到的动、植物药材粉末中位粒径,从约75 μm提高到5~10μm以下。该技术已逐渐在中药制剂中得到广泛的应用,尤其是药物超细颗粒在外用药、内服药及混悬液针剂中的使用,可进一步提高药物在体内的吸收,增强药物疗效。中药经细胞级微粉碎后,细胞破壁,可大幅度提高药效药物吸收状态的改善,减少有此药物的剂量仍可保持生物等效,这对于贵重药物和资源匮乏的药物品种具有特殊意义。因此,在制药业中引入超细粉体技术是中药发展的必然。但是,采用超细粉体技术使药物微粉化,对药剂的质量和药物制剂的工艺过程也会产生一定的影响。
 
  用于中药制剂的主要优势
 
  有利于提高药物的生物利用率
 
  中药材绝大部分来源于动植物。一般情况下,药用有效成分主要存在于细胞内,在细胞完整无损时有效成分只有透过细胞膜(壁)后才能被利用。应用超细粉体技术可使药材细胞破壁。采用超细粉体技术得到的原生药超微粉体原料,药材的破壁率大于95%,大大提高药物的生物利用度和疗效。中药进行超细粉碎实现药材细胞破壁后,细胞内的有效成分被暴露出来,因此药效大幅提高且起效迅速。特别是对于质地坚硬致密的药材,超细粉碎破壁后可免除溶剂穿透细胞壁进入细胞内将药效成分溶出的漫长过程和障碍,故存在更有利于缩短提取时间、降低用量的可能性。
 
  有利于提高药效
 
  在超细粉体过程中,经控制可不产生过热现象,同时粉碎速度较快,有利于保存生物活性成分,从而提高药效。
 
  有利于节约资源
 
  采用一般的机械粉碎,纤维性较强的药材在粉碎过程中会产生大量残渣,造成原药材的浪费。而经超细粉体技术处理的药材,可不再经浸提等处理,简化了提取过程,最大限度地利用原药材。因此,对于一些贵重药材及一些来源稀少、价格昂贵的保健滋补中药,应用超细粉体技术将其加工成超细粉体,可以减少资源浪费,提高吸收率与疗效。
 
  对药物制剂质量和工艺过程的影响
 
  中药制剂质量
 
  对于固体制剂的质量控制,重量差异、混合均匀度、片剂的强度等多与粉体操作有关,而崩解时限、溶出度和生物利用度则与药物处方中各种物料的粉体性质有关。由于中药超细粉体的特点,在超细粉体技术过程还存在诸多影响因素,同一设备、同一粉碎工艺要达到同一细度超细粉体的要求还有难度。事实上,并非所有药物都是粒度越小越好,应通过试验确定单味药材和复方制剂的最佳粒径。
 
  工艺过程
 
  由于粉末直接压片工艺具有显著的技术优点和巨大的经济潜力,目前已成为制药企业,特别是国外大型制药企业改造生产线的重点和趋势。制约粉末直接压片工艺广泛应用的最大障碍,还是来自于原辅料自身的粉体学控制、生产效率和生产线利用率等。药材微粉化后会给制药作业带来一些不利因素,如粉尘的飞扬、粉体的团聚和流动性问题等。
 
  超细粉碎中药并非越细越好,要根据客户或工艺的要求控制好粉体的物理指标,诸如粒度大小和分布、粒子的比表面积、松装密度和敲紧密度、流动性、崩解性等。
 
  超细粉体技术特点及设备
 
  实际工业生产中,常先用传统方法将药材进行粗粉碎预处理,经筛分后,再进一步超细粉碎,达到要求的粒度规格(分级)。中药超细粉体技术的应用,带来了中药传统剂型的革新和发展,拓宽以生药入药的剂型。
 
  超细粉碎过程的关键,是根据生药的物理特性判断合适的粉碎力场,从而选择最有效的超细粉碎设备。目前,中药的超细粉碎方法主要有机械粉碎、振动粉碎和气流粉碎,已有多种国产超微粉碎生产工业设备销售,包括振动磨粉碎机、机械剪切式粉碎机、低温粉碎机、气流粉碎机,以后两者在制药工业上的应用较广泛,而气流粉碎机中又以流化床式气流超微粉碎机应用最广。
 
  机械法超细粉碎又可分为干法粉碎和湿法粉碎,根据粉碎过程中产生粉碎力的原理不同,干法粉碎有气流式、高频振动式、旋转球(棒)磨式、锤击式和自磨式等几种形式,湿法粉碎主要是胶体磨和均质机。
 
  发展趋势及展望
 
  现代超细粉体技术是对药物进行微观组合,充分利用微粉化、复合化、精密化、表面改性及粒子设计技术使药物达到最高水平,在这方面可研究利用的技术空间十分广阔。该技术的深入研究及应用,对中药来说将是新的技术增长点及新的经济增长点。国外在微粒和纳米粒方面的进展十分迅速,控释药的出现就是其中的典型超细粉碎技术的应用,可以拓宽以生药入药的剂型,也可促进先进制剂技术在这此“生药”剂型中的应用。总之,超细粉体技术在中药制剂中的应用将使中药的发展进入新的阶段。
 
  在超细粉体技术不断发展的同时,也遇到了一此问题:溶解度不会随着药物粒度的减小而无限增大,因此应根据具体的药材确定最佳的粉体粒度,才能更好地发挥技术优势;在解决超微粉碎设备及粉体作业相关技术的同时,还需建立和完善药物粉体颗粒的质量评价体系;采用超细粉体技术制备的微粉比表面积大、表面能高,使粉体处于非稳定状态,对药物的超细粉体动力学原理还有待研究。今后,应对超细粉体的工艺技术、质量标准、量效学、临床疗效、安全性及药代动力学进行系统研究。
 
  文章选自:药学专论
 
  作者:王春花
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