真空冷凍干燥超細(xì)杜仲粉體研制

　　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，日本不僅將中國名貴中藥杜仲制成超細(xì)粉體膠囊(粉體中心粒徑D50~50 μm)，用于醫(yī)療，而且還制成稱為長壽面的杜仲面、杜仲茶，大量應(yīng)用。據(jù)近年研究表明，只有在中藥粉體的中心粒徑達(dá)到15 μm 的細(xì)度以下，人體對其有效成份的吸收率將會更好。在此研制的杜仲真空冷凍干燥超細(xì)粉，按粒子分布曲線(用Mastersizer-2000 型激光衍射儀檢測)與2000 倍掃描電子顯微鏡檢測，其粉體中心粒徑高達(dá)D50=16.670 μm，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。日本不僅將我國的名貴中藥杜仲制成粉體膠囊(300 目左右，粉體中心粒徑D50～50 μm)用于醫(yī)療，而且還開發(fā)出了稱為長壽麵的杜仲麵，杜仲茶等保健品。特別將杜仲麵大量推廣，一年銷量有2 億包之巨(103 g/ 包)，具有降血壓防腦卒中，腳輕手健，延緩衰老的作用。日本不產(chǎn)杜仲，原料均來自中國。杜仲主要產(chǎn)于中國四川、重慶、云南、貴州、陜西、湖北等地。
　　
　　杜仲是一種傳統(tǒng)名貴中藥，它是一種杜仲科藥用植物，落葉喬木，樹皮灰褐色，粗糙，連同枝、葉、根都含杜仲膠，尤其樹皮折斷拉開有許多銀白色細(xì)絲。中國古代《神農(nóng)本草經(jīng)》、明代李時珍著《本草綱目》均列為上品。杜仲味甘、性溫，功能補(bǔ)肝腎，強(qiáng)筋骨，安胎。即甘溫化陽，補(bǔ)肝腎，強(qiáng)筋骨，強(qiáng)腰膝，可治療腎虛腰痛及婦女經(jīng)期腰痛，為治療腰痛之要藥;又能補(bǔ)肝腎，固沖任，可治療肝腎不足，沖任不固之胎動不安。現(xiàn)代醫(yī)藥研究，杜仲的化學(xué)成分含杜仲苷、松脂醇二葡萄苷、桃葉珊瑚苷、鞣質(zhì)、黃酮類化合物以及鍺、硒等15 種無機(jī)元素，微量生物堿和維生素C 等成分。具有降血壓、擴(kuò)張血管、增強(qiáng)免疫、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、抗應(yīng)激、利尿、延緩衰老等作用。
　　
　　我國著名中藥企業(yè)上海雷允上藥業(yè)有限公司按衛(wèi)生部頒中藥成方WS3-B-3107-98 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)， 開發(fā)出了強(qiáng)力天麻杜仲膠囊(國藥準(zhǔn)字Z31020332)，具有散淤活血，舒筋止痛，主治用于中風(fēng)引起的筋脈掣痛、肢體麻木、行走不便、腰腿酸痛，頭痛頭昏等癥狀。但目前國內(nèi)外杜仲粉體的制備均為一般熱干燥后粉碎，顆粒均較粗，z*細(xì)中心粒徑80～120目(~200 μm)。影響使用效果與藥料的利用率。
　　
　　經(jīng)近年研究表明，只有在中藥粉體的中心粒徑達(dá)到15 μm 的細(xì)度以下， 這時藥材細(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)的有效成分不必再需通過細(xì)胞壁和細(xì)胞膜建立的屏障才能被給藥部位吸收，而是直接和給藥部位接觸吸收;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，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，將具有深遠(yuǎn)的理論和現(xiàn)實意義。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，將新鮮杜仲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)杜仲粉體。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=16.670 μm，部分還進(jìn)入亞微米級，這在2000 倍掃描電子顯微鏡下也清晰可見。這對杜仲原始生物酶、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、熱敏有效成分作z*大限度保留，使這種具有活性的凍干杜仲超細(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)干燥制備的杜仲粉，可大大提高藥料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。
　　
　　1、真空冷凍干燥超細(xì)杜仲粉體的制備
　　
　　1.1、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
　　
　　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 nm~500 nm)。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，但該技術(shù)特別在制備的生物材料方面能保持生物活性，與維生素、熱敏有效成分，特別有利于生物工程、醫(yī)藥及現(xiàn)代高效中藥的開發(fā)應(yīng)用。
　　
　　1.2、原料及制備工藝
　　
　　1.2.1、杜仲原料
　　
　　采用新鮮杜仲直接凍干，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)。杜仲是一種纖維素很強(qiáng)的樹皮片狀物，用平常中藥制備的干燥方法，其含水量一般都>5%～8%左右。所以要將一般中藥的杜仲皮進(jìn)行粉碎成超細(xì)粉，極為困難，人體也不易吸收。本發(fā)明是利用真空冷凍干燥的脫水方法，將杜仲鮮皮進(jìn)行凍干脫水，將脫水后只含有極小水份(一般可達(dá)<2%以下) 組織極其疏松的杜仲皮進(jìn)行超細(xì)粉碎，可獲取超細(xì)的杜仲粉。這種超細(xì)粉末的溶解性極好，鮮皮中的有效成份保留完好。經(jīng)過凍干的超細(xì)杜仲粉與傳統(tǒng)杜仲粉對比，無論是在質(zhì)量成份上，還是細(xì)度上都有無比的優(yōu)勢。
　　
　　1.2.2、工藝流程及設(shè)備
　　
　　主要實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)，直接將新鮮杜仲制成真空冷凍干燥超細(xì)杜仲粉體。
　　
　　主要工藝流程如下：
　　
　　鮮杜仲→清洗→切段→裝盤→預(yù)凍→真空凍干→出倉→粗粉碎→低溫超細(xì)粉碎→檢測→充氮→包裝→滅菌
　　
　　真空冷凍干燥時，s*先要掌握杜仲的共晶點，因為新鮮杜仲是植物片狀組織，不存在溶液組織，所以共晶點不會太低，可將制品預(yù)凍溫度降至-20 ℃左右即可。真空度調(diào)節(jié)在40Pa~60Pa左右。一有利于熱傳導(dǎo)，二有利于蒸汽壓的溢流。z*高溫度控制在40 ℃~45 ℃左右，溫度太高會影響杜仲皮的原生態(tài)顏色及組織成份。
　　
　　這樣干燥后得到的杜仲片狀制品極為干燥，組織極為疏松，為超細(xì)粉打下了良好的基礎(chǔ)。粉碎后所得的杜仲粉，顏色為原生態(tài)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。凍干杜仲粉片出箱后，經(jīng)低溫渦流式粗粉碎與超音速氣流超細(xì)粉碎，獲得杜仲粉的超細(xì)粉體。
　　
　　中心平均粒徑≈15 μm，在環(huán)境條件為溫度<25 ℃，相對濕度<75%時，用高阻隔塑料復(fù)合膜袋真空充氮包裝，以防吸潮與氧化。
　　
　　2、檢測及質(zhì)量控制
　　
　　圖3 圖4 分別為真空冷凍干燥超細(xì)杜仲粉的細(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16.670 μm(圖3)以及2000 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)于一般熱干燥的杜仲粉(只有幾十目)。
　　
　　產(chǎn)品質(zhì)量控制：
　　
　　(1)色澤：淺綠白，白度>80。
　　
　　(2)粉體平均細(xì)度≈16 μm。
　　
　　(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)全杜仲膠囊以及杜仲面，具有活性高、含量高、用量小、易吸收、見效快、易攜帶等特點，提高了杜仲的經(jīng)濟(jì)和食用價值。
　　
　　3、結(jié)論
　　
　　經(jīng)真空冷凍干燥低溫超高速氣流工藝粉碎的杜仲，其細(xì)度可達(dá)到1000 目(中心粒徑16 μm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)干燥制備的杜仲粉(只有幾十目)。同時還對杜仲熱敏有效成分作z*大限度保留，使這種具有活性的凍干杜仲的營養(yǎng)價值及藥效提高。推廣杜仲面生產(chǎn)具有在抗衰老保健方面有很高的社會經(jīng)濟(jì)效益。
　　
　　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，與發(fā)展保健食品具有重要意義。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。