鉴往知来：谈中药与粉体的相得益彰！
2021-01-04 11:08:38
药物作为一种重要的防病治病用品，它的疗效是人们对其进行评价最为重要的标准。对于占据了医药产品约70%～80%的固体药物制剂来说，它的疗效与制备工艺密切相关，而它的制备工艺，又与粉体的应用密不可分——粉体的粒度及粒度分布、粒子的形态、比表面积、空隙率与密度、流动性与充填性、吸湿性等都对固体药物制剂的均匀度、分剂量、崩解度、溶出度等有很大的影响。
所有药品中，中药制剂是较为特殊的一类，它的制备与原料在某些方面与化药有着极大差别。但在制备过程中，中药制剂同样也需要对粒子进行加工以改善粉体性质，从而满足产品质量和粉体操作的需求。
图1 药物固体剂型制备工艺流程
接下来，本文将对粉体与中药制药的相关性进行总结，以期大家在研发以及生产过程中能更好的理解其性质并运用其性质。
一、粉体技术对制剂的影响
中药制剂包含了片剂、注射剂、气雾剂、丸剂、散剂、膏剂等;涉及的单元操作有粉碎、分级、混合、制粒、干燥、压片、包装、输送、贮存等。多数固体剂型需根据不同需求进行粒子加工以改善粉体性质，满足产品质量和粉体操作要求。如图是固体制剂在制备过程中使用到的仪器。
二、中药粉体性质对制剂的影响
中药粉体泛指药用植物、动物、矿物及其提取物粉碎后的粉末状制品，按颗粒大小可以分为普通粉体、微米粉体和纳米粉体。中药粉体的理化性质复杂，常以无定形粉末的形式存在，导致黏性、引湿性、流动性及压缩性等物理性质表现出与化学原料药的显著差异性。因此，研究符合中药粉体特性的改性技术与改性设备具有重要意义。
三、制药带动粉体技术及工艺制备的深度发展
近年来，我国医药制药行业快速发展，也带动了相关的制药设备市场逐渐壮大。与此同时，制药等行业对制药设备的要求也越来越高。“节能”“环保”“高效”等关键词几乎笼盖了整个制药装备行业，促使制药设备厂家不断创新，改进设备，从而满足市场更高的的需求。
1、医药粉碎技术
国内粉碎行业起步比较晚，相比国外，无论是在生产上还是技术上，都相对落后。不过，随着国内机械行业的迅速发展，这一差距已慢慢持平，不会再像以往人们所看到的那样，存在着两极分化的差异。
药用粉碎机械主要分为气流粉碎机、超微粉碎机、中药粉碎机、万能粉碎机、流化床粉碎机、细胞粉碎机、摇摆式粉碎机等。粉碎机可利用活动齿盘间的高速相对运动，使被粉碎物料理齿冲击、摩擦及物料彼此间冲击等综合作用获得粉碎。实际的粉碎过程往往是同时作用的几种外力，但高端粉碎机都是根据粉碎环境而量身定做。
药用粉碎机械
作用原理
优势
劣势
仪器图例
气流粉碎机
通过高速气流撞击起到将物体粉碎的作用，粉碎形式主要有对撞式、靶式、流化床式等种类。
可将产品粉碎得很细，粒度分布范围根窄，即粒度更均匀;且粉碎过程不伴生热量，粉碎温升很低。
杂质少、能耗大、耗件更换周期短、产量低等
超微粉碎机
利用空气分离、重压研磨、剪切的形式来实现干性物料超微粉碎的设备。
粉碎速度快、粒度更加细微均匀、比表面积增加、孔隙率增大、药物能较好地分散并更易被胃肠道吸收，增加药物吸收率和提高生物利用度;
使用方便、减少用药量、降低体内药物残留、改善药物品质;
简化生产工艺、降低生产成本。
万能粉碎机
主要是利用活动齿盘和固定齿盘间的高速相对运动，使被粉碎物经齿冲击，摩擦及物料彼此间冲击等综合作用获得粉碎。
机结构简单、运转平稳、易清洗、粉碎效果良好、加工速度快，可以粉碎各种不同的物料。
进料速度过快、负荷增大、容易造成堵塞
低温粉碎机
将冷却到脆化点温度的物质在外力作用下破碎成粒径较小的颗粒或粉体的过程。
无污染、适用范围广、粉体成型性好、还可阻碍高挥发性成分的挥发和有效成分的损失等。
成本高
图片来源：中国制药网及网络
中药经过超微处理后，其粒度更加细微均匀，比表面积增加，孔隙率增大，药物能较好地分散，溶解在胃肠液，且与胃肠枯膜的接触面积增大，更易被胃肠道吸收，无论是外用的贴剂，还是内服的胶囊，经超微粉碎后均可用较小剂量达到原来的药效，对于矿物类药材，相当于一部分为水不溶性物质，经超微处理后，由于粒度大大减小，可加决其在体内的溶解，吸收速度，提高其吸收量;此外，超微粉碎机也有利于保留生物活性成分提高药效。
虽然超微粉碎起步较晚，但经过近几年迅速的发展，已展现出其特有的优势和广阔的前景，它对提高中药药效和药品质量，降低资源浪费与消耗，提高企业和社会经济效益，都具有十分重要的现实意义，故超微粉碎引起了中药行业的普遍关注。
1.新瓶装旧酒——来聊聊中药超微细胞破壁粉碎技术
2、医药干燥技术
喷雾干燥的最早应用是在20世纪初期用于开发脱脂牛乳，发展到现在已经广泛运用到医药、食品、化工、环保等领域。它利用热气体令水分迅速气化，使得呈液体或浆液的药物快速干燥变为干粉，是干燥及制粒，制备微囊微球，化学药物缓控释制剂的常用方法。
效率及产品稳定性永远是药物生产中的关键，喷雾干燥得以快速发展与此不无关系。此外，喷雾干燥还具备其他优点，例如有效改善药物的可压性、适用于热敏性材料。然而，高昂的成本及制药厂方质量意识的不足限制了更为先进的喷雾干燥技术的发展。
3、粉末直接压片法
目前的制片工艺主要可分为4小类，分别为『湿法制粒压片法』、『干法制粒压片法』、『粉末直接压片法』及『半干式颗粒压片法』。其中，不经过制粒过程直接把药物和辅料的混合物进行压片的粉末直接压片法具备操作简单、生产周期短、生产成本低、工艺适应性强等特点，被认为是目前最值得推广的一种片剂制备工艺。
湿法制粒法与粉末直接压片法的对比
压片工艺
湿法制粒
全粉末直接压片
所需设备
万能粉碎机、湿法制粒机、沸腾干燥机、总混机、压片机和铝塑包装机
总混机、压片机
和铝塑包装机
车间面积
500 m2
250 m2
生产周期
5 d
3 d
总成本
32 500元
27 000元
四、总结
随着医药行业的GMP(《药品生产质量管理规范》)规范化的推广实施，粉体技术及工艺制备越来越受到医药从业人员的重视，为更高效、方便快捷、低成本、高质量的研究提供了新的开发途径;同时医药行业的不断发展也为粉体技术及工艺制备提出了更高的要求，医药与粉体始终会相辅相成、互惠共赢!