真空冷凍干燥(簡稱凍干FD)是發(fā)展近代生物醫(yī)藥工程與中藥現(xiàn)代化的關(guān)鍵高新技術(shù)，近年來，日本將中國名貴中藥天麻制成超細(xì)粉體膠囊(粉體中心粒徑D50～50μ)，用來取代西藥治療失眠，取得很好效果，無毒副作用。據(jù)近年研究表明，只有在中藥粉體的中心粒徑達(dá)到10～15μ的細(xì)度以下，人體對其有效成份的吸收率將會更好。在此研制的鮮天麻真空冷凍干燥超細(xì)粉，按粒子分布曲線(用Mastersizer-2000型激光衍射儀檢測)與4000倍掃描電子顯微鏡檢測，其粉體中心粒徑高達(dá)D50=12.996μ，部分還進(jìn)入亞微米級。本文對其研制方法、技術(shù)、設(shè)備及檢測質(zhì)量控制等作了闡述。

　　真空冷凍干燥是發(fā)展近代生物工程與醫(yī)藥、中藥現(xiàn)代化的關(guān)鍵高新技術(shù)。近年來，日本、韓國及西方發(fā)達(dá)國家采用真空冷凍干燥對漢方藥(中草藥)進(jìn)行改革，制備中藥超細(xì)粉體。日本將我國的名貴中藥天麻制成粉體膠囊(300目左右，粉體中心粒徑D50～50μ)，用來治療失眠取代西藥安定等安眠藥，取得很好效果，因安定等西藥會影響神經(jīng)、損害肝臟及腎功能。

　　經(jīng)近年研究表明，只有在中藥粉體的中心粒徑達(dá)到10～15μm的細(xì)度以下，這時藥料細(xì)胞的破壁率≥95%。因此，當(dāng)這種中藥超細(xì)粉體服用后，細(xì)胞內(nèi)的有效成分不必再通過細(xì)胞壁和細(xì)胞膜建立的屏障才能被給藥部位吸收，而是直接由給藥部位接觸吸收;同時，中藥超細(xì)粉體的比表面積很大，與給藥部位接觸面積大，而且其粘附性能使藥物在吸收部位的時間延長，從而可大大提高有效成分的吸收速度和吸收程度，從而達(dá)到速效、高效、長效的治療效果。因此，開發(fā)療效更好、品種更優(yōu)的中藥超細(xì)粉體新產(chǎn)品，形成中藥的新材料、新劑型，將具深遠(yuǎn)的理論和現(xiàn)實(shí)意義。國家科委與國家中醫(yī)藥管理局已將其列入“21世紀(jì)中藥現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略”之一。

　　我們在以往長期從事真空冷凍干燥技術(shù)與應(yīng)用的基礎(chǔ)上，將新鮮天麻采用真空冷凍干燥再結(jié)合超音速氣流低溫粉碎技術(shù)，制成真空冷凍干燥超細(xì)天麻粉體。經(jīng)英國馬爾文公司Mastersizer-2000型激光衍射儀檢測得到粉體分布曲線表明，中心粒徑高達(dá)D50=12.996μ，部分還進(jìn)入亞微米級，這在4000倍掃描電子顯微鏡下也清晰可見。這對天麻原始生物酶、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、熱敏有效成分作最大限度保留，使這種具有活性的凍干天麻超細(xì)粉的營養(yǎng)價值及藥效提高，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的曬干、熱風(fēng)干燥制培的天麻粉�？纱蟠筇岣咚幜侠�用率及有效成分的人體吸收效果。達(dá)到用量少、見效快等效果。再者，我們使用的天麻原料為直接來自在四川、重慶無污染基地，生產(chǎn)中不施用化肥藥，符合國家綠色環(huán)保要求。

1、天麻及其藥理作用

　　天麻是一種傳統(tǒng)名貴中藥，又名赤箭、定風(fēng)草、合離草，為蘭科多年生寄生草本植物，中國古代的《神農(nóng)本草經(jīng)》、明代李時珍著《本草綱目》均列為上品，具有舒肝益腎健脾、寧心安神、調(diào)理血?dú)�、祛風(fēng)通絡(luò)等作用�？捎糜谥胃紊峡�、眩暈頭痛、驚癇抽搐;又可祛外風(fēng)、通經(jīng)絡(luò);止痛，治療風(fēng)濕肩背酸痛與肢體麻木;亦可治療腦卒中、偏癱等。

　　經(jīng)近年現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究，天麻的化學(xué)成分含天麻苷、天麻苷元、β-甾谷醇和胡蘿卜苷、檸檬酸及其單甲酯、棕櫚酸、琥珀酸和蔗糖等，尚含天麻多糖、維生素A、多種氨基酸及微量生物堿，還含有多種微量元素，如鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅等。

　　天麻的主要藥理作用：有降低外周血管、管血管和冠狀血管阻力的作用，并有降血壓及減慢心率的作用。天麻多糖有免疫活性，并具有益腦成分，它能調(diào)節(jié)植物神經(jīng)，以及定向激活大腦海馬區(qū)的神經(jīng)干細(xì)胞，恢復(fù)海馬區(qū)功能，從源頭上改善失眠，提高記憶力、抑郁情緒低落等癥狀。

　　多年來中醫(yī)作為中風(fēng)及中風(fēng)后遺癥及頭昏失眠、益腦的首選。天麻主要產(chǎn)于中國四川、重慶、云南、貴州等地。

　　天麻給藥除湯劑外(煎制麻煩，使用和攜帶不便)，常用粉體(外套膠囊)形式。但一般天麻制成粉體均顆粒較粗，中心粒徑在80～120目(≈200μm)，影響使用效果與藥料的利用率。

　　失眠在現(xiàn)代社會人群中較為普遍，除了因病理引起之外，由于社會、生活、工作和學(xué)習(xí)等等壓力，在中青年上班族、學(xué)生，也常會失眠。長時間不僅影響生活、工作和學(xué)習(xí)。而且會導(dǎo)致記憶力下降、健忘、高血壓、心臟病、糖尿病、胃病、肥胖、中風(fēng)等疾病的發(fā)生。失眠對中老年人來說影響更大，甚至危及生命。此外長期海上作業(yè)的海員、軍人失眠也較易發(fā)生，影響很大。

　　對于失眠，一般服用安定等安眠西藥，不僅影響神經(jīng)，還損害肝臟、腎臟功能。近年來，日本將我國的天麻用高科技手段制成天麻粉體膠囊，用來治療失眠取代西藥安眠藥，取得很好效果，很受人們歡迎。但粉體顆粒較粗，只達(dá)300目左右(D50≈50μm)，影響使用效果。

2、真空冷凍干燥超細(xì)天麻粉體的制備

2.1 真空冷凍干燥技術(shù)在制備超細(xì)生物材料的應(yīng)用特點(diǎn)

　　真空冷凍干燥技術(shù)是發(fā)展近代生物工程與醫(yī)藥的關(guān)鍵高新技術(shù)之一。真空冷凍干燥技術(shù)在超細(xì)材料科學(xué)方面的應(yīng)用開始于20世紀(jì)80年代，主要用于制備納米級超細(xì)粉(1～500nm)。Landsbergs和Schnettler分別用凍干技術(shù)制備了粉徑為1nm的金屬超細(xì)粉和陶瓷微粉。至今用凍干技術(shù)制成的超細(xì)粉已應(yīng)用于各種重要的高新技術(shù)領(lǐng)域，因?yàn)樵摷夹g(shù)具有下列一些的突出特點(diǎn)：

　　(1)能在溶液狀態(tài)下獲得組分的均勻混合，適合于極微量的添加，有效地合成復(fù)雜的功能陶瓷材料并精確控制其最終組分;

　　(2)制得的超細(xì)粒子一般直徑在10-9～5×10-5m范圍內(nèi)，不超過幾微米。在煅燒凍結(jié)干燥物時，內(nèi)含氣體極易逸出，容易獲得燒結(jié)的高純度陶瓷超細(xì)粉末。由此制得的大規(guī)模集成電路基本平整度好。用來制催化劑，則其表面積和反應(yīng)活性均較一般過程為高;

　　(3)制備的生物材料能保持生物活性，特別有利于生物工程、醫(yī)藥及現(xiàn)代高效中藥的開發(fā)。

從下表所列各種干燥方法在超細(xì)粉制備中的比較。

干燥方法處理過程優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用情況

　　真空冷凍干燥技術(shù)特別有意義的是在于生物制品、醫(yī)藥、中藥方面的應(yīng)用。如活菌苗、活毒疫苗、生化藥品、中草藥超細(xì)粉等。其特點(diǎn)是：

　　1、能提高藥效、不變質(zhì)、可以實(shí)現(xiàn)常溫長期貯存。

　　2、容易實(shí)現(xiàn)藥劑定量準(zhǔn)確，水溶液配置與分注到各瓶中的精度容易控制，干燥后的粉體量精度更高。

　　3、實(shí)現(xiàn)無菌化操作及大批量無菌化生產(chǎn)。

　　4、藥品有效成份損失浪費(fèi)少，復(fù)水性好。

2.2 原料及制備工藝 2.2.1 天麻原料

　　采用新鮮天麻直接凍干，原料產(chǎn)于本公司在四川、重慶無污染基地，生產(chǎn)中不施用化肥農(nóng)藥，符合國家綠色環(huán)保要求，達(dá)到出口標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.2 工藝流程及設(shè)備

　　主要實(shí)施方法為真空冷凍干燥技術(shù)結(jié)合超音速氣流低溫粉碎技術(shù)，直接將新鮮天麻制成真空冷凍干燥超細(xì)天麻粉體。

　　主要工藝流程如下：

　　鮮天麻→清洗→去皮→切片→裝盤→預(yù)凍→真空凍干→出倉→粗粉碎→低溫超細(xì)粉碎→檢測→包裝→滅菌

　　圖1為真空冷凍干燥設(shè)備示意圖;圖2為超音速氣流低溫粉碎機(jī)示意圖。

　　天麻的凍干是在真空低溫狀態(tài)下進(jìn)行的，為了使干燥速度加快，可將天麻切片，增加升華面積進(jìn)行，預(yù)凍到-25℃左右，真空度控制在50Pa，最高溫度加至50℃，這樣干燥后得到的天麻片狀制品極為干燥(一般含水量可達(dá)2%左右)，組織極為疏松，為超細(xì)粉打下了良好的基礎(chǔ)。粉碎后所得的天麻粉，顏色為原生態(tài)的白色，沒有像其它干燥后的發(fā)黃、發(fā)黑的現(xiàn)象，并且在水中極易溶解。凍干天麻粉片出箱后，經(jīng)渦流式粗粉碎與超音速氣流超細(xì)粉碎，獲得天麻粉的超細(xì)粉體。

　　平均粒徑<15μm，在環(huán)境條件為溫度<25℃，相對溫度<75%下，用高阻隔塑料復(fù)合膜袋真空充氮包裝，以防吸潮與氧化。

　　如將凍干超細(xì)天麻粉灌軟膠囊，再成品包裝即成真空冷凍干燥超細(xì)粉膠囊產(chǎn)品。

3. 檢測及質(zhì)量控制

　　圖3圖4分別為真空冷凍干燥超細(xì)天麻粉的細(xì)度的分布曲線，采用英國馬爾文公司的Masterizer-200型激光衍射儀檢測，中心粒徑已達(dá)1000目約12.996μm(圖3)以及4000倍掃描電子顯微鏡照片(圖4)

　　粉體顆粒大部分為微米級，部分已進(jìn)入亞微米級，可大大提高藥物的生物利用率及有效成分的人體吸收效果，達(dá)到用量少、見效快的目的，優(yōu)于一般熱干燥的天麻粉(只有幾十目)。

　　產(chǎn)品質(zhì)量控制：(1)色澤：潔白，白度>過90。(2)粉體平均細(xì)度<15μm。(3)含水量：<3%。(4)菌落總數(shù)：<50cfu/g。

　　這種制成的真空冷凍干燥超細(xì)全天麻膠囊具有活性高、含量高、用量小、易吸收、見效快、易攜帶等特點(diǎn)。提高了天麻的經(jīng)濟(jì)和食用價值。

4、結(jié)論

　　經(jīng)真空冷凍干燥的天麻低溫超高速氣流工藝粉碎，其細(xì)度可達(dá)到1000目(中心粒徑12μ左右)，可大大提高利用率及有效成分的人體吸收效果。達(dá)到用量少、見效快等效果。優(yōu)于傳統(tǒng)的曬干或熱風(fēng)干燥制備的天麻粉(只有幾十目)。同時還對天麻原始生物酶、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、熱敏有效成分作最大限度保留，使這種具有活性的凍干天麻的營養(yǎng)價值及藥效提高。

　　由此，中藥真空冷凍干燥超細(xì)粉體對提高中藥療效，降低毒副作用，減少服用劑量具有重要意義。因此，符合國家科委與國家中醫(yī)藥管理局將其列入“21世紀(jì)中藥現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略”的精神。

　　對中藥制劑現(xiàn)代化以及保健品的開發(fā)具有廣闊的前景和很高的社會經(jīng)濟(jì)效益。

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