超微粉碎机组的特点及在中药生产中的应用

添加人：admin 发布时间：2016/1/18 14:05:31 来源：中国破碎机网

　　的原理与特点同时对其在中药生产中的应用进行了探讨。
　　师主要研究方向超微粉碎技术及应用。
　　近年来，超微粉体技术在制药领域的应用是有目共睹的无论是中药还是西药经超微化后的药品均可达到提高使用效果、吸收速率加快、药物产生疗效快以及药物的使用量可减少的目的。中国作为中药大国，中药产品的发展和质量的提高意义深远，超微粉体技术就是其中一个切入点，其将依托于气流式超微粉碎机组的有效实施。本文从机械式超微粉碎设备与气流式的超微粉碎设备的比较入手，阐述了昆山密友实业有限公司的超微粉碎机组（气流式）的原理与特点，同时对其在中药生产中的应用进行探讨。
　　1机械式超微粉碎设备与气流式的超微粉碎设备在中药粉碎上的比较定为超微粉体。粉碎是中药材加工和中药制剂生产工艺中的重要环节。但使用传统机械粉碎在粉末的粒度、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，传统机械粉碎对特殊性质的物料（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现代中药生产的要求，气流粉碎技术将为开发疗效更好、品种更优的超细中药粉体提供新的出路。
　　此外要考虑到粉体的粒度变细的途径在粉碎过程中避免污染和粉尘、避免粉碎过程温升而影响药物化学和物理性能、以及粉碎后粉体能精确及时地分离并收集等问题。这些问题却与制备设备息息相关，也是考察设备能满足相应工艺要求和GMP规范的关键。
　　在中药超微粉碎设备上大致分三类，第一类是机械超微粉碎设备第二类是纯气流超微粉碎设备，第三类是（机械+气流）所形成的超微粉碎机组。
　　对机械超微粉碎设备而言，它是通过机械零件或介质的高速运动对原药材粉体施加冲击、剪切等外力来达到粉碎，再通过适当分级机构循环而达到超微粉碎的目的。机械超微粉碎设备的特点是简捷方便适用进料粒径范围大。其缺点是粉碎得越细零件磨损越严重，磨损微粒产生的不溶性异物将直接影响药品质量，特别是带分级的机械超微粉碎设备最终的细度最高也只有20Mm这种细度难以满足中药工艺要求，对有粘度、易热敏物料不适用尤其如加工蜂花粉的破壁就更不理想。
　　对纯气流超微粉碎设备而言流化床气流粉碎机是通过高速气流将粉体颗粒加速，并使高速运动的粒子相互碰撞、相互摩擦及瞬间破裂来达到粉碎再通过适当分级机构循环而达到超微粉碎的目的。纯气流超微粉碎设备的特点是利用瞬间撞击而粉碎，粉碎力大度高无污染和极微磨损，适用于高纯度、高硬度及有一定粘度的中药材超微粉碎。同时药材粉体在气流膨胀状况粉碎不会升温，也可适用于热敏性、低熔点、含糖分及易挥发的中药材超微粉碎。其缺点是对适用进料粒径的范围有要求，一般要求为60120目。
　　（3）对（机械+气流）所形成的超微粉碎机组（本文所讨论的昆山密友实业有限公司的超微粉碎机组也属此类）而言，它溶上述2类设备的优点于一体，既确保了纯气流超微粉碎设备的特点，又拓广了进料粒径的范围。
　　2超微粉碎机组的原理与特点2.1超微粉碎机组的组成及原理昆山密友实业有限公司的超微粉碎机组由刀式粗颗粒粉碎机、预冷器（兼螺杆加料器）盘式粉碎机、旋风分离器、流化床气流粉碎机、除尘捕集器、高压引风机、空气压缩机、后冷却器、令冻干燥机、引风机、锁风阀等组成其流程如圄1所示。
　　首先采用刀式粗碎机对粗块或段状的中药原料初加工，经螺杆加料器的预冷处理及输送至下道盘式粉碎机进行二次冲击细碎，粉碎后颗粒由旋风分离器输送至第二个螺杆加料器此段由引风机作气流输送。最后经第二个螺杆加料器的预冷处理送入符合GMP流化床气流粉碎机中进行超微粉碎，物料在气流粉碎室内的数个喷嘴产生的高速气流冲击下相互碰撞、相互摩擦及瞬间破裂而实现超微粉碎，同时通过内置分级机的分连合格产品随气流排出，进入旋风分离器、捕集器收集粗颗粒返回粉碎室继续粉碎输送气体过滤后由高压引风机引出，其中气流是由空气压缩机经冷却后输出的。2.2流化床气流粉碎机及分级机构的原理流化床气流粉碎机型式如圄2所示其由料仓、螺杆加料装置、粉碎室、高压进气喷嘴、分级机、出料口等部件组成。当物料送入粉碎室冷却气流通过喷嘴进入流化床箱粉碎的粒子在高速喷射气流交点碰撞其交点位于流化床中心也是靠气流对粒子的高速冲击及粒子间的相互碰撞而使粒子粉碎不与腔壁碰撞，所以不产生磨损。
　　此结构之所以磨损与沾粘性小是因为通过喷嘴的介质只有空气（或氮气）而没有物料通过喷嘴进入粉碎室，从而避免了粒子在途中产生的撞击、摩擦以及沾粘沉积也避免了粒子对主进气管道及喷嘴的磨损。
　　流化床气流粉碎机上的分级机采用叶轮转子式干式分级，工作过程中经粉碎室粉碎的粉体在负压气流的作用下粉料成流化态状飞向叶轮转子的分级区域。
　　在叶轮高速旋转产生的离心力、负压气流产生的吸力、颗粒重力及上升气流产生的升力作用下，粗粒物料落下粉碎腔内经再次粉碎后再随气流上升再分级。而细粒则通过叶轮间的缝隙随引风气流吸走，然后由旋风分离器等部件收集。而一般粉碎过程中粉体往往只有一部分达到粒度要求，而另一部分产品却未达到粒度机电信息要求，如果不将这些已达到要求的产品及时分离出去，而将它们与未达到要求的产品一道再粉碎，则会造成能源浪费和部分产品过粉碎的问题。一方面控制产品粒度处于所需分布范围，另一方面使混合粉体中粒度已达到要求的产品及时地被分离出去。
　　2.3超微粉碎机组的特点将机械粗粉碎、流化床气流粉碎、干式分级和旋风分离器出料技术溶于一体，集粗粉一微粉一分级一收集一下料一次芫成，赋予中药超微粉碎设备的新生命力。
　　能同时芫成物料粉碎和粉体分级二道工序。同时，分级叶轮的转速和吸风量可变频调节，可实现不停机调节粉体细度。
　　适用于干式超微粉碎工艺，由于气流速度高，粉体颗粒。
　　中药粉体在气流膨胀工况下粉碎不会升温适用于热敏性、低熔点、含糖分及有挥发性物料的粉碎。
　　通过气源均经3级过滤（粗过滤、精密过滤、除菌过滤）系统设计采用密闭形式，结构的独特密封设计能杜绝油进入系统均实现密闭操作，确保无污染。
　　与药物直接接触的系统均采用氐体不锈钢制造，内、外壁光洁度高无死角。同时结构简单易于装拆、更换、清洗与消毒。
　　采用国内首创、国际领先的自动化智能控制系统实现精确控制粉碎过程保证粒度分布窄、且均匀。
　　3超微粉碎机组在中药生产应用的探讨中药超微粉碎是随着现代粉体工程微粉化技术的发展而兴起的一门中药加工技术，0世纪80年代后期已在国内多种行业广泛开发应用至90年代后期中药行业开始进行探索性研究。在中药现代化的呼声曰趋强烈的推动下，这方面的研究工作及应用已成为中药现代化的一个热点。超微粉体技术作为一门新兴的综合性科学技术，在中药制药工业中的应用虽然尚处于起步阶段，但利用该技术研究的中药超微制剂（如微米中药、纳米中药等）已引起科技界和中医药界的广泛关注，并已成为近几年来中药界的研究热点。其中，微粉化是提高中药溶解度和生物利用度的有效手段之一。如果能解决其制备工程学研究、微粉的稳定性以及微粉最适宜粒度的筛连和确定等基础性问题，将进一步促进其在中药饮片和方剂中的应用。
　　3.1超微粉碎在中药生产应用的目的与意义一般药物疗效不仅取决于药物成分的化学结构，且受生物机体本身存在的状态所影响，固体药物的溶解释放、机体吸收与生物利用程度都与制剂加工过程中粉体细化程度有关。对中药来说超微粉碎的中药能使药物的比表面积大大增加，加速了药物在肠壁或其他人体粘膜中的吸收率。而我国中药以动植物为主体，其主要有效成分通常都分布在细胞内及细胞间质中，多数以在细胞内为主。中药经超微粉碎后，由于颗粒的微细化导致表面积和孔隙率的增加胞的破壁，使超微粉体有独特的物理化学性能如良好的吸收性、吸附性、溶解性、化学活性、生物活性等。并具有以下特点：中药细胞经超微粉碎破壁后破壁细胞中的内容物可直接接触溶媒，其有效成分可以全部直接进入被机体吸收，大大地提高了中药有效成分的生物吸收与利用率。
　　超微粉碎使中药细胞壁的破坏，使有效成分溶出阻力减小提高了有效成分的溶出速度和溶出率，使药物疗效增加。
　　经细胞破壁后的中药还能实现复杂成分间的分散与复合，有助于中药复方功能从而增加药效。然而，部分中药是复方制剂，由多种药材组成刺用超微粉碎技术可以使中药在细胞级混炼在微粉碎过程中，通过高强度的冲击力使其中各成分均匀混合，使固态物料达到液相混合及乳化的效果。
　　有的中药经超微粉碎后，使用更方便不需煎煮，既可浸泡或吞服。另外近年单味中药超微饮片的兴起也给超微技术注入新的生命力，单味中药超微饮片是指采用现代高新技术与传统炮制技术相结合而研制的、能保持传统中药固有药效学物质基础粒度为微米级的新型中药饮片。单味中药超微饮片通过超微粉碎、特殊制粒、无污染灭菌、充气或真空包装等众多先进技术；将中药饮片加工成微米级的颗粒饮片，使用时不需煎煮，只需用开水浸泡左石即可直接服用，深受患者欢迎。通过超微粉碎提高了药材细胞的破壁率，加了表面积，提高了溶出速率和溶出量，使留存在细胞间质的药物成分迅速溶出，从而提高了药材利用率单味中药超微具有节省药材、降低费用、质量可控、方便卫生的特点。有诸多报告可知，已在250余种中药超微饮片的应用。
　　3.2中药的超微粉碎在生产应用的实例中药超微粉碎已应用于人参、西洋参、红参、三七、山茱萸、蒲黄、当归、丹参、大黄、决明子、蒲公英、珍珠、破壁灵芝孢子粉、灵芝、冬虫夏草、破壁花粉、蜂胶、芦荟、姬松茸、天麻、灰树花、艾叶、甲壳素、猴头、红景天、大蒜、川芎、天麻、川贝、厚朴、金银花、藁本、苍术、马钱子、炮山甲等品种上应用。同时，也在拓展到复方制剂超细粉体的开发研究其研究工作更富有成效。据报道已采用超细粉体技术制备复方中药的品种有六味地黄丸、二妙丸、银翘解毒汤、妇康丸、愈风宁心片、当归散等。昆山密友实业有限公司的超微粉碎机组已在多家中药厂应用所应用的实例如表i所示（表中只罗列部分）。
　　4小结本文从机械式超微粉碎设备与气流式的超微粉碎设备的比较入手，阐述了昆山密友实业有限公司的超表1密友公司超微粉碎机组中气流粉碎应用实例物料名称机型出料细度/Mm剌五加灯芯草灵芝粉三七田七人参羊胎盘松花粉破壁98%以上蜂花粉破壁98%以上甲壳素葛根甘草粉大枣碳构杞鹿骨粉银杏白果微粉碎机组的原理与特点，同时对其在中药生产应用进行了探讨。目的是提升中国中药生产水平，促进中医药现代化生产从而把中国的中药生产做大做强，并最终屹立于世界医药之林。
　　李凤生。超细粉体技术。国防工业出版社，2001！上接第21页）学和东北大学等十几所学校都有博士研究生和硕士研究生正在作冻干方面的理论研究，因受研究条件的限制还没有突破性的轰动全球的贡献。
　　5结束语从上述分析可见药用冻干技术确实发展很快，存在的问题也不少（特别是软件研究远远滞后于硬件）。
　　迈向21世纪冻干技术应该注意以下几方面的工作：（1）加强产、学、研工作。与大学或研究所、药厂联合组成冻干基础理论、冻干工艺及最前沿的冻干技术研究，作为企业赖以生存发展的后盾力量。开发新一代的可在线监控、节能型、高稳定性、高可靠性及无人操作型的全自动真空冷冻干燥机以符合现行GMP标准要求。
　　随着WTO开放，国外冻干机制造商利用其特有历史和专长进入中国市场，使中国冻干机制造商面临挑战。中国冻干机制造商只有自身不断技术改进提高公司人员的管理素质，努力取得ISO9001国际质量体系认证和产品安全性CE认证，并利用其性价比与国外冻干机厂家竞争同时积极开拓东南亚等市场。
　　进一步加强最新技术信息渠道的畅通不断地与国外同行进行冻干技术交流以提高自身的技术水平，主动寻找国外著名冻干机厂商与之合作共同开发。