一、細(xì)胞級(jí)微粉碎與細(xì)胞級(jí)微粉中藥概念
1.1微細(xì)生物體尺度的一般概況
中藥品種絕大多數(shù)為動(dòng)植物生物體，動(dòng)植物生物體的基本組成單元為細(xì)胞。為研究中藥粉體細(xì)度與細(xì)胞尺度之間的關(guān)系，應(yīng)對(duì)微細(xì)生物體的尺度建立大致的概念。前人已做過(guò)一些工作，總結(jié)出微細(xì)生物體大小和所用計(jì)量單位的關(guān)系。

表1   微細(xì)生物體和計(jì)量單位間的關(guān)系
  

從表中可見，微細(xì)生物體的大小，從毫米級(jí)到微米級(jí)，計(jì)量單位反映了生物體尺度的大小范圍。
    實(shí)際上，細(xì)胞的大小差別很大，有的肉眼就能看到，如鴕鳥蛋，zui大的直徑將近10cm，小的需要電子顯微鏡才能看到，如原始的細(xì)菌，能獨(dú)立生活的支原體，這種細(xì)胞的直徑只有0.1μm，但一般細(xì)胞的直徑都在10～100μm左右。

1.2細(xì)胞級(jí)微粉碎及細(xì)胞級(jí)微粉中藥理論提出
中藥材（植物及動(dòng)物藥）的細(xì)胞尺度一般在10μm～100μm左右。經(jīng)過(guò)細(xì)胞級(jí)微粉碎工藝作業(yè)，粉碎后得到的中藥微粉可以達(dá)到300目篩（300目篩孔內(nèi)徑為47μ）全通，其粒度分布中心D50≈12～15μm。上限尺寸＜47μm，比2000年中國(guó)藥典規(guī)定的中藥極細(xì)粉200目75μm 95%，150目（90μm）100%的上限尺寸90μm小一倍。在粉碎過(guò)程中，藥材受到強(qiáng)烈的正向擠壓力和切向剪切力的作用，細(xì)胞被擠壓、剪切，細(xì)胞壁被撕裂、斷開，細(xì)胞被破碎成碎片或被壓破。各種成份在粉碎的同時(shí)，被充分混勻。
分析證明：中藥材粉至300目，綜合細(xì)胞尺度破壁率可達(dá)到86.5%以上。實(shí)踐中對(duì)300目的微粉用電子顯微鏡觀察，已經(jīng)很難看到完整的細(xì)胞?？吹降闹皇羌?xì)胞碎片。例如：復(fù)方粗粉鏡檢時(shí)能看到藥物組織結(jié)構(gòu)，—300目98%微粉已*看不出藥物組織結(jié)構(gòu)，只能看到細(xì)胞碎片。見圖1：《復(fù)方藥粉一般粉碎照片與—300目微粉電鏡照片對(duì)比》

圖1 復(fù)方藥粉一般粉粹照片與—300目微粉電鏡照片對(duì)比
 

細(xì)胞級(jí)微粉碎和細(xì)胞級(jí)微粉中藥的定義：以打破中藥材細(xì)胞為目的的粉碎作業(yè)稱為細(xì)胞級(jí)微粉碎。經(jīng)細(xì)胞級(jí)微粉碎作業(yè)所獲得的中藥微粉稱為細(xì)胞級(jí)中藥微粉，以細(xì)胞級(jí)中藥微粉為基礎(chǔ)制做出的中藥稱之為細(xì)胞級(jí)微粉中藥，簡(jiǎn)稱微粉中藥。
中藥細(xì)胞級(jí)微粉碎及細(xì)胞級(jí)微粉中藥的作用與特點(diǎn)是：
    1、提高生物利用度。凡粉碎作業(yè)都可在一定量上將中藥的細(xì)胞打碎，只是粗粉碎作業(yè)細(xì)胞破壁率低，粉末粒徑比細(xì)胞直徑越大，破壁率就越低。如中藥丸劑粉末一般在細(xì)粉，即：180μ（80目）100%；150μ（100目）95%；在理想破碎模型中，其中的10μm細(xì)胞組成的180μm顆粒，其粒徑與細(xì)胞直徑比值n=18，破壁率僅為15.77%如粉到47μm，n=5，破壁率即達(dá)48.8%.對(duì)于20μm的細(xì)胞，細(xì)粉中以其組成的180μm顆粒其n=9，破壁率為29.77%，粉至300目全通的粉中其n=3，破壁率為70.37%。而一般飲片，厚度在毫米級(jí)即1000μ以上，其n＞100（10μ細(xì)胞），破壁率僅為＜2.97%；n＞50（20μ細(xì)胞）破壁率僅為5.88%。
     細(xì)胞破壁后，破壁細(xì)胞中的內(nèi)容物可直接接觸溶媒，其有效成份可以全部直接進(jìn)入溶媒被人體吸收，而在一般粉碎顆粒和飲片中多數(shù)細(xì)胞是完整的，其粒子由數(shù)個(gè)、數(shù)十個(gè)甚至更多的細(xì)胞組成。細(xì)胞中的有效藥用成份的溶出需穿過(guò)數(shù)個(gè)甚至數(shù)十個(gè)細(xì)胞壁才能進(jìn)入溶媒中，而后被人體吸收。而且相當(dāng)一部分細(xì)胞成份不可能穿過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)入溶媒，這一部分只能白白扔掉。因此，細(xì)胞級(jí)微粉中藥的有效成份釋出量和釋出速度，單位時(shí)間內(nèi)人體吸收藥物有效成份的量都會(huì)比普通粉碎方法所獲得的中藥粉末高，其釋出的藥物有效成份的種類也要比普通粉碎方法全。藥物起效時(shí)間會(huì)顯著縮短，藥對(duì)人體的作用更全面，作用強(qiáng)度更高。
     藥物進(jìn)入人體后首先要經(jīng)體內(nèi)有益菌群的作用，由于細(xì)胞級(jí)微粉中藥粒子小，有益菌群的作用會(huì)更迅速、更強(qiáng)烈，經(jīng)菌群作用的生成物的量值和濃度會(huì)明顯提高，這也有益于人體的吸收，提高吸收強(qiáng)度。
     中藥細(xì)胞碎片由于顆粒小，對(duì)腸壁的粘附作用加強(qiáng)，中藥粒子在腸內(nèi)停留時(shí)間會(huì)增長(zhǎng)，有利于藥物吸收。
    綜上可以預(yù)計(jì)，細(xì)胞級(jí)微粉中藥直接服用會(huì)明顯使人體吸收的成份更全面，吸收強(qiáng)度會(huì)提高，吸收量會(huì)增加，從而明顯提高生物利用度。
2、復(fù)方粉碎中的勻化作用。中藥大部分是復(fù)方，復(fù)方由各藥材組成，細(xì)胞破壁后，細(xì)胞內(nèi)的水份及油份遷出，使微粒子表面呈現(xiàn)出半濕潤(rùn)狀態(tài)，粒子和粒子之間會(huì)形成穩(wěn)定的粒子團(tuán)（或稱之為微顆粒），每一個(gè)粒子團(tuán)都包含相同比例的中藥成份。該粒子團(tuán)的物理結(jié)構(gòu)隨組份中各成份的HLB值（親水、親油平衡值）、延展性、破碎性、含水（油）率、比重等不同組合和不同的相互作用而不同。這種結(jié)構(gòu)會(huì)使中藥材各有效成份均勻化，使各種成份均勻地被人體吸收，這也可以增強(qiáng)藥物的作用效果。見圖2中藥微粉團(tuán)粒結(jié)構(gòu)電鏡照片
 

圖2中藥微粉團(tuán)粒結(jié)構(gòu)電鏡照片

3、提高有效成份的工業(yè)提取率。由于細(xì)胞破壁率高，溶出阻力減小，細(xì)胞級(jí)微粉中藥工業(yè)上用于提取藥物有效成份時(shí)會(huì)明顯提高提取率。有人做過(guò)知母中的菝葜皂甙元的提取試驗(yàn)在簡(jiǎn)化工業(yè)操作條件下，提取率提高22.5%。對(duì)于大分子成份提取率的提高更為明顯。
4、減小口服顆粒感。巧克力研究表明：物料平均粒度25μm左右，且其中大部分顆粒的粒度在15～20μm中間，吃起來(lái)就有很好的細(xì)膩滑潤(rùn)的口感特性，當(dāng)平均粒度超過(guò)40μm時(shí)就能明顯感到粗糙感。中藥復(fù)方細(xì)胞級(jí)粉碎作業(yè)后的平均粒度一般在20μ以下，20μ以細(xì)占到75%以上，其顆粒度已低于口腔顆粒感覺閾值，因此服用時(shí)無(wú)粗糙感。
5、附加作用。既然是細(xì)胞級(jí)粉碎，那么與細(xì)胞尺度相當(dāng)?shù)南x卵也就會(huì)被殺死。從而減輕蟲害對(duì)中藥材的威脅。

1.3理想破碎模型單元破碎率計(jì)算
為了能在估計(jì)細(xì)胞破壁率時(shí)有一個(gè)定性的認(rèn)識(shí)，對(duì)粉碎對(duì)象做了一個(gè)抽象的破碎模型。假定破碎對(duì)象由尺寸均一的正方體單元組成，破碎從單元體中間穿過(guò)，不是沿單元間結(jié)合面破碎（這個(gè)假設(shè)是符合細(xì)胞組成的物體破碎時(shí)薄弱環(huán)節(jié)分析的），這樣邊長(zhǎng)為n個(gè)單元組成的破碎對(duì)象，必然是，完整單元有n-1個(gè)，兩邊1/2個(gè)單元。本節(jié)的計(jì)算只能對(duì)生物體粉碎過(guò)程中的破壁率有一個(gè)定性認(rèn)識(shí)和大體上量的估計(jì)，由于細(xì)胞形狀和尺寸多樣性不可能以此做的生物破壁率計(jì)算。模型見圖3理想破碎模型簡(jiǎn)圖


 

                   圖3理想破碎模型簡(jiǎn)圖
2、正方體上相當(dāng)于完整單元數(shù)計(jì)算

 
 

3、破碎率：

 4、破碎率計(jì)算舉例
n=1                   η=100%
n=2                   η=87.50%
n=3                   η=70.37%
n=4                   η=57.80%
n=5                   η=48.80%
n=7                   η=37.30%
n=9                   η=29.78%
n=10                  η=27.10%
n=12                  η=22.97%
n=15                  η=18.70%
n=18                  η=15.77%
n=20                  η=14.26%
n=25                  η=11.53%
n=50                  η=5.88%
n=100                 η=2.97%



 

 表2   13種中藥材與細(xì)胞尺度相關(guān)的尺寸（μm）
 

表3     13種中藥材與細(xì)胞尺度相關(guān)的尺寸列表

                                                                                表4JL9200激光粒度儀測(cè)試報(bào)告

                                                             樣品名稱：藥粉                                       分散方法：濕法                                       
                                                             送樣時(shí)間：2000-09-29                                 分散介質(zhì)：乙醇                                 
                                                             分散劑：  無(wú)                                         超聲時(shí)間：60


                             

1.4 中藥細(xì)胞級(jí)微粉碎破壁率判定方式初探
    中草藥細(xì)胞級(jí)粉碎后如何用簡(jiǎn)易的方法控制細(xì)胞破壁率，對(duì)推廣中藥細(xì)胞級(jí)粉碎工藝至關(guān)重要，本節(jié)從植物細(xì)胞尺寸分析和粉末粒度分布及微粉機(jī)工作原理三個(gè)方面入手，用統(tǒng)計(jì)分析對(duì)比的基本方法得出了300目篩全通可以控制中草藥微粉碎破壁率不少于86.5%的結(jié)論。
1.4.1中藥材細(xì)胞尺寸統(tǒng)計(jì)分析
    選取人參、三七、干姜、大棗、松花粉、知母、地黃、山藥、山茱萸、牡丹皮、茯苓、澤瀉、甘草等十三種中藥材，將《中華人民共和國(guó)藥典中藥材外形組織粉末圖解》一書中提供的藥材圖上標(biāo)明的各種細(xì)胞尺度采集列表（圖上未有文字標(biāo)出的細(xì)胞尺寸，按圖示比例測(cè)量得出）見表2《13種中藥材與細(xì)胞尺度相關(guān)的尺寸》及表3《13種中藥材與細(xì)胞尺度相關(guān)的尺寸列表》對(duì)表3分析可知：小于47μ的尺寸占58%,大于47μ的尺寸占42%，而小于10μ的尺寸，8μ、6μ、5μ、3μ都是長(zhǎng)細(xì)胞的直徑。且占比例只有6%，因此細(xì)胞zui小尺寸可按10μ確定。
1.4.2 -300目復(fù)方中藥粉末粒度測(cè)試分析（以六味地黃丸-300目粉為例）
    -300目粉指用天方微粉機(jī)將中藥粉碎后用300目篩分后的篩下粉。300目篩孔尺寸47μ。
    用激光粒度儀（分散介質(zhì)為酒精）對(duì)其粒度分布進(jìn)行檢測(cè)得到結(jié)果：表4
    經(jīng)-300目篩篩分后對(duì)表4的粒子尺寸分布按約5個(gè)μ左右的間隔重新統(tǒng)計(jì)列表并劃出直方圖得到圖5。
    大致分析圖5可知，大于47μ的粒度尺寸沒有。其分布為一個(gè)近似的M＞1的威布爾分布。
1.4.3微粉機(jī)工作原理簡(jiǎn)介和鏈細(xì)胞群粉碎過(guò)程推斷
    1、微粉機(jī)工作原理簡(jiǎn)介：
    在外界激振力的作用下，磨介作時(shí)而散開、時(shí)而聚合的拋擲運(yùn)動(dòng)。磨介自身做同向自轉(zhuǎn)，磨介群做公轉(zhuǎn)。內(nèi)外層磨介不斷交換位置，兩兩磨介不斷沖撞、擠壓剪切物料，使物料被擠破剪斷。顆粒由大到小不斷被破碎。在破碎過(guò)程中，較大顆粒先受力，先被破碎。
    由工作原理可知，植物細(xì)胞群組成的顆粒，無(wú)論是由大細(xì)胞組成的顆粒，還是由小細(xì)胞群組成的顆粒，只要其整體尺寸相當(dāng)，其受擠壓，沖擊的機(jī)會(huì)是均等的。即在藥材的粉碎過(guò)程中，不論大細(xì)胞群還是小細(xì)胞群只要其整體尺寸相當(dāng)其被粉碎的機(jī)率是相同的。
    2、n鏈細(xì)胞群粉碎過(guò)程推斷
    在粉碎過(guò)程中，植物體總是由多細(xì)胞群向少細(xì)胞群，一直到細(xì)胞碎片的方向發(fā)展。我們把細(xì)胞群一維方向有n個(gè)細(xì)胞排列的細(xì)胞群稱為n鏈細(xì)胞群，n代表一維方向上完整細(xì)胞尺寸的個(gè)數(shù)。在粉碎過(guò)程中，n不斷在減小，一直減小到0，0代表小于1個(gè)細(xì)胞尺度的碎片。
    要特別注意當(dāng)n≤2時(shí)，由于破碎時(shí)*沿細(xì)胞間分離的可能性極小，穿細(xì)胞破裂的可能性*，所以一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)n≤2時(shí)zui大的可能性是存在一個(gè)完整的細(xì)胞。
    當(dāng)n＞2時(shí)，n鏈細(xì)胞群空間中存在著n-1個(gè)完整細(xì)胞的可能性。但由于使用天方微粉機(jī)粉碎物料的過(guò)程中細(xì)胞群反復(fù)受到強(qiáng)烈的正向撞擊和切向剪切作用，這種力是穿透性的，會(huì)使細(xì)胞群內(nèi)產(chǎn)生大量裂紋?？梢韵胂螽?dāng)n愈小時(shí)，產(chǎn)生裂紋的可能性會(huì)愈大，n鏈細(xì)胞群中可能存在的那個(gè)完整的細(xì)胞不產(chǎn)生裂紋的可能性是不會(huì)有的。
1.4.4以300目篩全通控制粉碎粒度，使用微粉機(jī)可使中藥粉碎作業(yè)達(dá)到細(xì)胞級(jí)微粉碎。
    1、粉末粒度尺寸小于47μ，因此大于47μ尺寸的細(xì)胞已全部破碎。按表2統(tǒng)計(jì)，大于47μ的尺寸個(gè)數(shù)為38個(gè)（扣除不具代表性的5個(gè)大尺寸），總樣本數(shù)82個(gè)（亦扣除不具代表性的5個(gè)大尺寸，同時(shí)扣除小于10μ的五個(gè)細(xì)胞直徑尺寸）大于47μ的尺寸占46%，余54%小于47μ，大于10μ。
2、為討論分析方便，視小于47μ的細(xì)胞尺寸分布以47μ為上限，10μ為下限，中心為23.5μm的對(duì)稱分布，視-300目粉末為中心為23.5μ的對(duì)稱正態(tài)分布（以這個(gè)假設(shè)為基礎(chǔ)分析要比以實(shí)測(cè)圖5的威布爾分布分析嚴(yán)格得多）。

 
圖6 細(xì)胞尺度分布假設(shè)與-300目粉末分布關(guān)系圖

    由前述細(xì)胞群粉碎概率相等的推斷，細(xì)胞尺度為23.5μ到47μ的細(xì)胞群和細(xì)胞尺度10μ至23.5μ細(xì)胞群被粉碎后的顆粒會(huì)以同樣的分布形式分布在大于0至47μ的空間。
    見圖6中斜線部分示意。23.5～47μ細(xì)胞構(gòu)成的顆粒群有一半落入0～23.5μ的粉末群中，其n≤1細(xì)胞已被*破碎，另一半落入23.5～47μ的粉末群中，其n≤2，也不會(huì)有一個(gè)完整的細(xì)胞存在。
    細(xì)胞尺度≥10μ至23.5μ的細(xì)胞群被粉至-300目后其顆粒也將按正態(tài)分布規(guī)律分布于大于0至47μ空間中。由于其zui小細(xì)胞為10μ，所以落入0～23.5μ粉末群中的顆粒，細(xì)胞鏈n近似n≤2（可能某些個(gè)別細(xì)胞群存在2個(gè)完整細(xì)胞，但有裂紋也在所難免）這一部分也可視作*破壁。
    余下的25%，n≥2，隨n增加細(xì)胞完整存在的可能性會(huì)增大，n愈小細(xì)胞破裂的可能性愈大。
    破壁率按上述分析可推算為：
   46%+（54×50%）+（54×25%）=46%+27%+13.5%=86.5%
    這是一個(gè)可以肯定的值，余下的13.5%也會(huì)有大量的細(xì)胞裂紋出現(xiàn)其破壁比率不好估計(jì)。86.5%的破壁率定為細(xì)胞級(jí)粉碎是*可以的，以300目全通控制大于10μ的細(xì)胞群破壁粉碎是可行的。
    討論：
    1、電鏡檢查-300目粉末很難發(fā)現(xiàn)完整的細(xì)胞存在。見圖2
    2、實(shí)際上實(shí)測(cè)粉末D50=8.27μ,遠(yuǎn)小于D50=23.5μ的假設(shè)，實(shí)際-300目粉破壁率會(huì)比假設(shè)D50=23.5μ為高。
    細(xì)胞尺度分布按表3統(tǒng)計(jì)大于10μ，小于47μ的尺度數(shù)為44個(gè)，其中小于23.5μ，大于等于10μ的為23個(gè)；大于23.5μ,小于47μ的為21個(gè)，基本以23.5μ為對(duì)稱。
    所以討論時(shí)假設(shè)細(xì)胞小于47μ的細(xì)胞尺寸以23.5μ為對(duì)稱分布是合適的，假設(shè)粉末以23.5為對(duì)稱正態(tài)分布對(duì)討論結(jié)果來(lái)說(shuō)是一個(gè)嚴(yán)格的假設(shè)。

二、細(xì)胞級(jí)微粉碎加工工藝和設(shè)備保證
2．1現(xiàn)行中藥對(duì)丸散劑細(xì)度的一般規(guī)定：
2000年《中華人民共和國(guó)藥典》藥篩標(biāo)準(zhǔn)本版藥典所用藥篩，選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的R40/3系列，分等如下：

粉末分等如下：

    2000年《藥典》附錄I《制劑通則》中規(guī)定，對(duì)丸劑除另有規(guī)定外，供制丸劑用的藥粉應(yīng)為細(xì)粉或zui細(xì)粉。因此藥典中的丸劑大多數(shù)規(guī)定藥粉為細(xì)粉，少數(shù)為zui細(xì)粉。對(duì)散劑，供制劑的藥材均應(yīng)粉碎。一般散劑應(yīng)為細(xì)粉，兒科及外用散劑應(yīng)為zui細(xì)粉。
    分析以上規(guī)定可知：粉末分粗粉、中粉、細(xì)粉、zui細(xì)粉、極細(xì)粉，對(duì)篩上物含量未做規(guī)定，只規(guī)定了篩下物的zui小含量。對(duì)于能通過(guò)的細(xì)粉的具體粒度分布也未作規(guī)定。因此可以這樣理解：若粉能全通過(guò)9號(hào)篩，不管具體細(xì)度達(dá)到什么程度都符合極細(xì)粉的規(guī)定。
    目前，中藥制造企業(yè)中加工粉的工藝多采用少磨多篩的工藝。其粒度分布峰值尺寸一般靠近所用篩網(wǎng)的孔值。
    受現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的影響，目前中藥粉體的細(xì)度一般在細(xì)粉級(jí)，其粒度上限在6號(hào)篩與7號(hào)篩之間，即在125μm到150μm之間，例如140μm；對(duì)于140μm的理想顆粒，如果其中含有一定量的10μ的單元，其n=14，單元破碎率達(dá)到19.94%；如果其中含有20μ的單元，其n=7單元破碎率達(dá)到37.30%。
    由以上分析可以定性地體會(huì)到，中藥細(xì)粉中的藥物含有一定量的破壁細(xì)胞，但遠(yuǎn)未達(dá)到細(xì)胞級(jí)微粉的水平。
    在這種情況下，藥材顆粒中存在完整的細(xì)胞組織，所以對(duì)一般的單味藥材和復(fù)方藥材，《藥典》規(guī)定了顯微鑒別方法，在顯微鏡下觀察藥材的細(xì)胞特征，以確定成份的存在與否。
 

2.2 目前的粉碎工藝對(duì)特殊物性的物料難以進(jìn)行粉碎加工
    對(duì)于強(qiáng)纖維性物料：如黃芪，粉碎過(guò)程中出現(xiàn)絮狀物，特別是靈芝，粉碎時(shí)出現(xiàn)大量的絮狀物，使粉碎無(wú)法進(jìn)行。
    對(duì)于強(qiáng)韌性物料：如羚羊角、海馬、玳瑁，粉碎效率都很低，《中醫(yī)散劑療法應(yīng)用指南》一書中介紹：
    犀角、羚羊角：先用銼粉機(jī)銼為粗末，裝入球磨機(jī)，研磨120小時(shí)，過(guò)120目篩，余渣再入球磨機(jī)反復(fù)操作。
    玳瑁：先銼成粗粉，裝入球磨機(jī)研磨80小時(shí)，過(guò)100目篩即可。
    對(duì)于含糖量高的物料，如枸杞、生地、熟地、大棗，目前通行的方法幾乎不可能單獨(dú)成粉，因?yàn)槟壳暗姆鬯榉椒ǚ鬯闇囟榷歼^(guò)高，極易引起粘磨、堵磨。
   對(duì)于樹脂類藥物，如乳香、沒藥?，F(xiàn)行粉碎方法也存在與含糖量高的藥物一樣的原因，難以單獨(dú)成粉。
    對(duì)于含脂類成份多的藥物：如杏仁、桃仁，現(xiàn)行一般粉碎方法無(wú)法單獨(dú)處理。
2.3實(shí)現(xiàn)細(xì)胞級(jí)微粉碎的設(shè)備保證-天方微粉機(jī)工作原理

天方微粉機(jī)的工作原理簡(jiǎn)介

天方微粉機(jī)，由濟(jì)南天方機(jī)械有限公司研究制造，是振動(dòng)磨發(fā)展*的第三代振動(dòng)磨。筒體內(nèi)裝有金屬材料或非金屬材料的球、棒、段等磨介及待磨物料。見圖7.筒體振動(dòng)的能量傳給磨介，使磨介產(chǎn)生與圓振動(dòng)同向的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（圖8）和磨介群的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方向一般與圓振動(dòng)方向相反，同時(shí)磨介還產(chǎn)生拋擲運(yùn)動(dòng)，使磨介間時(shí)而分離，物料得以進(jìn)入磨介之間，時(shí)而聚攏，產(chǎn)生激烈的碰撞；磨介之間的物料在磨介碰撞時(shí)受到了兩種力的作用，見圖9，一種是正向壓力P,一種是切向的剪切力L;在這兩種力的作用下物料被撕裂破碎。

2.4 現(xiàn)行用于中藥粉碎的主要粉碎設(shè)備性能比較

目前用于中藥粉碎的設(shè)備種類很多。用量zui大的是各種轉(zhuǎn)子粉碎機(jī)，如：柴田粉碎機(jī)。用得比較久的是球磨機(jī)，比較新的機(jī)型是氣流粉碎機(jī)和第三代振動(dòng)磨。現(xiàn)以纖維性物料，韌性物料，粘性物料，脆性物料為粉碎對(duì)象，細(xì)度達(dá)到300目（有機(jī)材料）、3μm（脆性物料）為技術(shù)要求，衡量一下這四類粉碎機(jī)的各項(xiàng)性能，列表進(jìn)行對(duì)比。

表6      中藥粉碎設(shè)備性能對(duì)照表

2.5用天方微粉機(jī)進(jìn)行的中藥材粉碎實(shí)例：

表7     中藥粉碎實(shí)例

 

2.6天方微粉機(jī)高精度混煉作業(yè)
由于磨介被拋擲產(chǎn)生的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使物料一邊被研磨粉碎一邊被充分混勻，使被粉物料形成了均一的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)（電鏡照片圖2），均勻度很高。以人工牛黃為例，其7種成份中zui少的一種豬膽紅素為0.7 %即7‰。經(jīng)天方微粉機(jī)粉碎混煉后含量度達(dá)到7±0.3‰。
2.7 第三代振功磨——天方微粉機(jī)工作效率

注：人工牛黃在球磨機(jī)進(jìn)料前需復(fù)雜的預(yù)處理，而采用天方微粉機(jī)僅需簡(jiǎn)單的預(yù)處理。

三、細(xì)胞級(jí)中藥微粉碎及細(xì)胞級(jí)中藥微粉的應(yīng)用
3.1細(xì)胞級(jí)中藥微粉為中藥主要?jiǎng)┬偷母母锾峁┝诵峦緩?br />3.1.1細(xì)胞級(jí)微粉中藥湯劑
    《中醫(yī)歷代名方集成》中，711首內(nèi)服方劑中，湯劑有350首，占45.4%，幾近一半，湯、丸（散）共用267首，占34.6%，湯劑與湯、丸（散）共用劑之和為617首，占86.8%。因此，中藥劑型改革*的是湯劑。
    湯劑是中醫(yī)應(yīng)用zui早，zui廣泛的中藥劑型，已有二千多年的歷史，能適應(yīng)中醫(yī)辯證論治，靈活用藥的需要，制備方法簡(jiǎn)單，藥效發(fā)揮迅速，從古沿用至今一直是中藥的主要?jiǎng)┬?。湯劑入藥的原?mdash;—中藥飲片的銷售量占中藥材銷量的30-50%。但這一劑型存在著臨用煎制的麻煩，使用和攜帶不方便，劑量大，不易保存，藥材利用率低等缺點(diǎn)；因此改革湯劑的呼聲從未間斷。（見附錄：文獻(xiàn)綜跡：古，近代對(duì)中藥湯劑改革的探索）
    在總結(jié)前人和現(xiàn)代人們對(duì)顆粒劑，“煮散”湯劑研究成果與教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，參照內(nèi)服散、丸劑的使用經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用細(xì)胞級(jí)微粉技術(shù)，我們提出了中藥湯劑改革的新思路——微粉中藥湯劑。
    實(shí)驗(yàn)證明，用粉碎至300目全通D50=12-15μm的細(xì)胞破壁中藥微粉組成復(fù)方散劑，加水煎煮時(shí)不出現(xiàn)糊底現(xiàn)象。如果用量小，或較少可以加水煎煮后全服，服用時(shí)沒有顆粒刺激喉部難以下咽的感覺、如果用藥量大也可采用煎煮后濾渣服用煎液的方法，在無(wú)煎煮條件時(shí)可以熱水沖泡后全服，甚至還可以仿照內(nèi)服散劑的方法沖服。使用微粉湯劑，醫(yī)生診斷后到病人服藥所經(jīng)過(guò)的主要路線是：醫(yī)生開處方——患者將處方交于中藥房——中藥房按處方調(diào)配飲片——上微粉機(jī)進(jìn)行細(xì)胞級(jí)粉碎——患者取走微粉——沸水沖攪——微火煎煮——涼溫后服用或靜置沉降，過(guò)濾后服清液。
    微粉湯劑有如下特點(diǎn)：（表8內(nèi)服中藥各種方法對(duì)比表）
    ①用藥量將大為減少。隨中藥材粒度減小，用藥量顯著下降這已為前人的經(jīng)驗(yàn)所證實(shí)。有統(tǒng)計(jì)表明40味中藥在湯劑中的用量與在散劑中的用量相比為2—10數(shù)倍，平均為4.99倍（見表9：部分中藥材在湯散劑中用量對(duì)照表）佛山中醫(yī)院用銀翹散末治療感冒1150例，劑量相當(dāng)于原方飲片2/11，療效與飲片基本相同，節(jié)約81%。
    我們進(jìn)行的一種調(diào)心，調(diào)腸湯的服用試驗(yàn)，處方原劑量為400克/天，開始用中藥微粉80克/日，是原劑量的20%，后改為40克/日，是原劑量的10%，效果良好。
    從以上看，估計(jì)使用微粉湯劑平均節(jié)約用藥量50%不為過(guò)。
    ②節(jié)約藥材即節(jié)約成本。調(diào)心調(diào)腸湯原購(gòu)藥25元/日，現(xiàn)只需 17.00 元/日即可（見后面的分析）。
    ③攜帶方便。原飲片堆積體積大，易散包，出差旅行想帶10天的藥是不可想象的，現(xiàn)在帶10天的用藥出門是輕而易舉的。

表9 內(nèi)服中藥綜合對(duì)照表

  

 

表10   散湯劑中藥用量統(tǒng)計(jì)對(duì)比（單味）

④可以煎煮。zui大限度地保留了湯劑的煎煮特色，但簡(jiǎn)化了煎煮方法，縮短了煎煮時(shí)間，省去了很多臨用前煎煮操作的麻煩。原來(lái)煎煮、服用的過(guò)程：浸泡（20-30分）——加水頭煎（20—30分）——過(guò)濾取液——加水二煎（15-20分）——混液——涼溫后服。微粉湯劑煎煮、服用的過(guò)程是：沸水沖攪——微火煎煮（5-10分）——涼溫全服或過(guò)濾（10-30
分）——服用。
過(guò)濾方法很簡(jiǎn)單：先靜置沉降（5-10分）——用細(xì)紗手帕過(guò)濾（10-30分）——盡量擠出余液。比較可見：煎煮時(shí)間大為縮短，煎煮方法也大為簡(jiǎn)化。
⑤服用方式多樣，可靈活選擇。微粉中藥湯劑既可全服也可濾渣后服；既可煎服，也可泡服，甚至可以象散劑一樣沖服，一種劑型原料提供了多種服用方式的可能。具體某一方劑如何服用，是全服還是服清液，是煎服還是沖服應(yīng)依藥效而定。當(dāng)然某些情況下也依患者的具體情況而定。如患者在旅途中無(wú)煎藥條件即可用沸水沖泡后服用。
⑥充分利用原飲片的生產(chǎn)流通條件。細(xì)胞級(jí)粉碎加工安排在患者取藥前進(jìn)行，對(duì)中藥飲片的生產(chǎn)、流通和管理過(guò)程沒有任何干擾，zui大限度地尊重了原來(lái)中藥飲片的生產(chǎn)流通管理過(guò)程，減少了改革的
阻力，降低了改革的成本。
如何實(shí)現(xiàn)飲片湯劑向微粉湯劑的轉(zhuǎn)變有兩種思路：
*種：經(jīng)驗(yàn)積累。以積上千年散劑使用的經(jīng)驗(yàn)和古成方中散劑的用量用法為參考，在醫(yī)療實(shí)踐中摸索前進(jìn)。如前面提到的對(duì)40味中藥散劑用量的統(tǒng)計(jì)那樣再深入廣泛的統(tǒng)計(jì)分析古成方散劑中藥物
的用量作為微粉湯劑的用量參考，推廣微粉湯劑。還可以先以飲片湯劑讓患者服用。如確認(rèn)藥效確定，再將原方加工成微粉，減量至1/2,1/5,1/10讓患者服用，隨用隨觀察，調(diào)整處方，使其達(dá)到與湯劑同樣的效果。這種方法已有經(jīng)驗(yàn)， 已積累近百名病案，效果良好，這種做法現(xiàn)實(shí)性。
第二種：實(shí)驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)積累相結(jié)合，結(jié)合現(xiàn)代科技手段，實(shí)驗(yàn)得出用量建議，實(shí)踐后確定*用量，zui終得出微粉中藥用量建議表，以指導(dǎo)微粉中藥的推廣。
采用這種思路，建議采用下述工作方法：
①分析檢測(cè)原飲片處方煎液中的指標(biāo)成份及含量——這一點(diǎn)中醫(yī)藥界已有相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)積累。檢測(cè)飲片處方中的毒性成份及含量。
②實(shí)驗(yàn)確定每味中藥飲片和每味微粉中藥指標(biāo)成份單獨(dú)煎煮時(shí)的煎出速率和煎出量的對(duì)比關(guān)系，也要檢測(cè)出毒性成份的煎出率與煎出量的對(duì)比關(guān)系，按煎出量為主得出用量范圍的建議。
③參考煎出量的對(duì)比關(guān)系，參考飲片用藥量的經(jīng)驗(yàn)，按中醫(yī)理論用微粉中藥重新組方。
④對(duì)新組方進(jìn)行指標(biāo)成份及其含量的測(cè)定與原處方進(jìn)行對(duì)比——調(diào)整處方——再測(cè)定——……一直達(dá)到優(yōu)于原處方煎液中的有效指標(biāo)成份的含量，毒性成份小于原飲片中的含量。
⑤對(duì)新舊處方進(jìn)行藥理及毒理對(duì)比檢驗(yàn)。
⑥新舊處方用于臨床進(jìn)行對(duì)比試用。
⑦確定微粉湯劑處方。檢驗(yàn)②中確定的用量建議是否合適，補(bǔ)充或修改原建議。
⑧對(duì)于無(wú)法確定指標(biāo)成份的湯劑在確認(rèn)不會(huì)對(duì)患者造成危害的條件下，也可采取理論組方——臨床試用的方法確定微粉湯劑新處方。
中醫(yī)湯劑處方浩如煙海，中藥品種成千上萬(wàn)，不可能短期內(nèi)都按上述方法做一遍。但處方文獻(xiàn)中名方效方，中藥材中作用大、影響大的品種是可以確定的。如《中醫(yī)歷代名方集成》中收集的名方，
內(nèi)服劑711首，中藥材收入中國(guó)藥典534種，我們建議工作可先在這個(gè)范圍內(nèi)開始。
步驟：*步，確定若干名醫(yī)生、若干種處方、若干種單味中藥作為*步探索；摸索經(jīng)驗(yàn)，提
出下步工作指導(dǎo)意見。
第二步，選擇更多名中醫(yī)、更多種湯劑處方，更多種單味中藥研究，推廣微粉中藥湯劑?？偨Y(jié)微粉中藥湯劑的推廣方法及推廣指導(dǎo)意見，形成微粉中藥湯劑處方集，形成《微粉中藥用量與常規(guī)中藥
飲片用量對(duì)照關(guān)系建議表》向全國(guó)推廣。
推廣微粉湯劑的巨大經(jīng)濟(jì)效益。
微粉湯劑的藥用量會(huì)明顯減少，從理論分析上可以得出，也為古今人們對(duì)“煮散”、“袋泡劑”的研究，湯劑——丸散劑用量對(duì)比所預(yù)示，也為微粉湯劑的初步實(shí)踐所證實(shí)，全面推廣微粉中藥湯劑將
會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
微觀效果：以前面所提到的調(diào)心調(diào)腸湯為例。
原處方要求：每日一劑，療程 3 個(gè)月；現(xiàn)用藥量降低到原用量的1/5 ，即400克/日降低到80
克/日。降低用量所帶來(lái)節(jié)約效益在患者與醫(yī)藥之間合理分配。暫按保持醫(yī)藥利潤(rùn)不變的原則預(yù)測(cè)。
    對(duì)藥房來(lái)說(shuō)：
    原賣藥量及收入：90付     單價(jià)25元/付    總價(jià)90×25=2250元
    按國(guó)家規(guī)定利潤(rùn)率應(yīng)獲利潤(rùn)： 25×30%=7.5元/劑     2250×30%=675元/90劑
    成本：25×70%=17.5元/劑      2250×70%=1575元/90劑
    現(xiàn)賣藥量：90/5=18劑（原劑型）
    微粉加工成本按30元/劑計(jì)（原劑型）
    新劑型所攤加工費(fèi)：30/5=6
    現(xiàn)成本為18×17.5+18×30=315+540=855
    保持藥房總利潤(rùn)不變的前提下定價(jià)：（855+675）/18=1530/18=85元/劑（據(jù)原劑型計(jì)）
    現(xiàn)每劑售價(jià)：85/5=17.0元/劑（新劑型）
    藥房新劑型銷售情況：
    現(xiàn)每次銷量：90劑（新劑型）
    現(xiàn)銷價(jià)：?jiǎn)蝺r(jià)17.0元/劑    總價(jià)90×17.0=1530元/90劑
    現(xiàn)成本：（17.5+30）/5=47.5/5=9.5元/劑
    總成本：90×9.5=855元/90劑
    現(xiàn)利潤(rùn)：1530-855=675元（保持不變）
    對(duì)患者：原用藥：90劑
    原單價(jià)：25元/劑          總價(jià)：25×90=2250元/90劑
    現(xiàn)單價(jià)：17.0元/劑        總價(jià)：17.0×90=1530元/90劑
    節(jié)約：25-17.0=8.0元/劑   2250-1530=720元/90劑
    減少支出：720/2250=32%
上述結(jié)果，醫(yī)患雙方皆大歡喜。
 
3.1.2細(xì)胞級(jí)微粉丸、散可以普遍提高丸，散制劑質(zhì)量，提高療效，降低用藥量。
 
在《中醫(yī)歷代名方集成》中的711首內(nèi)服中藥方劑中，散、丸、丹劑有194首，占20%，丸（散）湯共用的方劑有267首，占34.6%，散、丸、丹劑和散、丸劑與湯劑共用的累積為461首，占64.8%。
中國(guó)藥典2000版收載的458種成方及單味制劑中，初步統(tǒng)計(jì)，大蜜丸99種，水（蜜）丸58種，糊丸3種，散劑41種，共計(jì)201種，占44%。丸、散劑是中藥的又一主要?jiǎng)┬?，有二千年以上的歷史。具有組方固定，適于組織批量生產(chǎn)，攜帶保管方便，服用比較方便等優(yōu)點(diǎn)，但也有服用難以下咽，相當(dāng)一部分品種藥效不明顯等缺點(diǎn)。用細(xì)胞級(jí)中藥微粉改造丸散劑的目的是提高療效，節(jié)約原料，以提高藥效為主。中藥由粗粉加工成細(xì)胞級(jí)破壁微粉，其有效成份的溶出量提高、藥效會(huì)提高，這一認(rèn)識(shí)已經(jīng)得到多方印證。
如：治療糖尿病的處方糖泰膠囊中粗粉、細(xì)粉指標(biāo)含量對(duì)比測(cè)試結(jié)果如下：

  表11   糖泰膠囊粗、細(xì)粉指標(biāo)含量對(duì)比

 

表12   兩種工藝的糖泰膠囊對(duì)正常小鼠BG的影響

表13   兩種工藝的糖泰膠囊對(duì)STZ模型小鼠BG的影響

上述結(jié)果表示：無(wú)論對(duì)正常動(dòng)物的血糖的降低作用還是對(duì)STZ糖尿病動(dòng)物及模型血糖的降低作用，
　A　組大劑量級(jí)組強(qiáng)于B組同劑量組，A組小劑量組與B組更為接近。
以上分析提示我們，全面采用細(xì)胞級(jí)微粉技術(shù)制成的中成藥丸、散劑與采用傳統(tǒng)粉碎工藝制成的丸、散劑相比有提高療效的作用。同時(shí)也提示我們?cè)诒３织熜嗤臈l件下，用藥量可以減少。用藥
量減少意味著成本降低，藥效提高，藥品的使用價(jià)值提高，中藥受歡迎的程度將提高。

工作方法建議：
1、 對(duì)某一種丸、散劑，對(duì)其組成的中藥成份進(jìn)行傳統(tǒng)粉碎與細(xì)胞級(jí)微粉的指標(biāo)成份溶出度與溶出量檢測(cè)，制定傳統(tǒng)粉與細(xì)胞級(jí)微粉溶出度與溶出量對(duì)照表。特別是含毒性成份的中藥，——這要測(cè)出
其毒性成份的變化。
2、參照新的溶出量在中醫(yī)理論的指導(dǎo)下，以提高藥效或以減少用量為目的的重新組方。
3、對(duì)新組方進(jìn)行藥理與毒性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)顯示藥效高于或等于原方（此時(shí)應(yīng)是以降低藥用量為目的），毒性小于原處方。否則應(yīng)再組方，再測(cè)，直到結(jié)果滿意。
4、臨床檢驗(yàn)。
5、申辦三類、四類中藥。
6、對(duì)于沒有確切的指標(biāo)成份，或無(wú)法進(jìn)行藥效學(xué)比較試驗(yàn)的成方在確信不會(huì)對(duì)患者造成危害的前提下，也可以采用臨床對(duì)比的辦法摸索進(jìn)行（這種摸索實(shí)際上在民間非常普遍）。
工作步驟：
    *步：選定若干種藥典中影響較大的丸、散中藥進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，形成*批三類、四類中成藥。
    第二步：選定更多種藥典方，名方丸散成藥進(jìn)行改革，形成第二批第三類、 第四類微粉丸散成藥新藥，出版微粉中成藥集，指導(dǎo)中成藥微粉化改造。
 
３.1.3微粉中藥飲片：
 
中藥相當(dāng)多一部分以飲片的形式供應(yīng)市場(chǎng)，現(xiàn)有飲片中只有一小部分以細(xì)粉狀態(tài)出現(xiàn),其中多為貴重藥材，如朱砂、羚羊角等。
如前所述中藥材經(jīng)微粉碎后配合一定使用方法可以顯著減少藥材用量，方便患者使用，因此隨微粉技術(shù)及微粉中藥的發(fā)展以微粉形式供應(yīng)的中藥飲片將大量涌現(xiàn)。配合國(guó)家GAP計(jì)劃的實(shí)施在藥材種
植基地建立地道藥材微粉飲片加工基地，以微粉形式供應(yīng)中藥原料必將提到議事日程上來(lái)。
中藥微粉飲片具備如下特點(diǎn)和意義：
1、 規(guī)模生產(chǎn)微粉飲片，必須對(duì)其原料嚴(yán)格控制，從而促進(jìn)原料生產(chǎn)穩(wěn)定質(zhì)量，規(guī)模化供應(yīng)；
2、  保證微粉飲片質(zhì)量和大規(guī)模供應(yīng)必然要求對(duì)原藥材的炮制實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?，以保證炮制質(zhì)量。保證供應(yīng)數(shù)量；
3、  模生產(chǎn)必然采取現(xiàn)代生產(chǎn)手段，將明顯促進(jìn)中藥飲片生產(chǎn)裝備現(xiàn)代化；
4、 微粉生產(chǎn)易于實(shí)現(xiàn)無(wú)菌，無(wú)蟲害，小包裝，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)格化，機(jī)械化，必然促進(jìn)中藥生產(chǎn)的管理現(xiàn)代化，科學(xué)化；
5、 由于微粉飲片在使用中的減量作用，必然使用藥成本顯著低于原飲片的使用成本，從而造福于廣大人民群眾；
6、 由于微粉飲片使用方便，必然促進(jìn)天然藥物的推廣，進(jìn)一步擴(kuò)大中醫(yī)藥的影響；
7、 由于微粉中藥的減量作用，為節(jié)約資源為中藥事業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供了一種有效的手段；
8、 為控制微粉飲片及原料的質(zhì)量，必然促進(jìn)“指紋圖譜”技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。
3．2細(xì)胞級(jí)微粉技術(shù)為現(xiàn)有中藥制藥工藝改造提供了有力手段。
3．2．1混煉粉碎
以混煉為主兼有粉碎功能的微粉混煉技術(shù)是以浸膏和貴重中藥微粉為基礎(chǔ)的中藥制劑加工的重要工藝技術(shù)?，F(xiàn)行工藝一般是粉碎加混煉二個(gè)工序完成：粉碎常選用一般的柴田粉碎機(jī)，球磨機(jī)，混煉一般選用 V型混煉機(jī)或其它形式的混煉機(jī)。一般粉碎機(jī)，粉碎粒度粗，一般混煉機(jī)效率低，均勻度差。使用天方微粉機(jī)可將兩個(gè)工序合并為一個(gè)工序進(jìn)行。粉碎細(xì)度一般可達(dá)300目，工作效
率高，混煉均勻度好。
如前述人工牛黃的例子；原粉碎混煉工藝是：原料+溶劑進(jìn)行混勻→真空干燥10小時(shí)→破碎→球磨機(jī)粉碎混煉24小時(shí)→出料；采用天方微粉機(jī)的工藝是：原料干法初混20分鐘→天方微粉機(jī)研
磨混煉15分鐘出料后連續(xù)生產(chǎn)。均勻度達(dá)到：里面0.7%的成份隨機(jī)檢測(cè)符合7±0.3‰的要求，產(chǎn)量由原0.6kg/h提高到43kg/h。

某藥廠生產(chǎn)的中藥原采用的工藝是：配料→柴田粉碎機(jī)粉碎→V型混煉機(jī)混煉→出料?，F(xiàn)采用天方微粉機(jī)后的工藝是：配料→天方微粉粉碎混煉45秒鐘→出料。*克服了原工藝粒度粗、有白點(diǎn)的缺陷，提高、穩(wěn)定了藥品質(zhì)量，同時(shí)提率。
3.2.2軟膏制造
某藥廠原軟膏制造工藝是：混料攪拌→乳化均質(zhì)→灌裝軟膠囊。現(xiàn)采用天方微粉機(jī)將工藝改為：混料攪拌→研磨混煉→灌裝膠囊，，*克服了原工藝細(xì)度差，易沉淀、周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)，生產(chǎn)出的產(chǎn)
品粒度細(xì)勻，不沉淀，產(chǎn)率高。   
3.2.3無(wú)輔料造粒、壓片
山西某藥廠生產(chǎn)的片劑，原主要工藝路線是：混合→一般粉碎機(jī)粉碎→加淀粉糊混合→造粒→干燥→壓片。產(chǎn)品片重大，光潔度差，表面粗糙，硬度低，破碎率高。現(xiàn)改為：配料→天方微
粉機(jī)微粉混合→加水和酒精混合物混合→造粒、干燥、壓片。新片劑，省掉了淀粉賦形劑，片重減少近30%，光潔度高，硬度高。降低了成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。