关于胶囊的那些科学知识

胶囊，对于我们来说一定不会陌生，很多药品和保健品都会它来包装。据统计，中国人平均每人每年要吞服77粒胶囊，如果以80岁计，人一生中一共要服用6 160粒胶囊。

就是这和我们的健康本来息息相关的胶囊，最近却成为危害我们健康的新杀手。2012年4月15日，央视《每周质量报告》曝光了通化金马、修正药业等9家药企13种胶囊药品铬超标，4月27日，国家食品药品监督管理局公布了在全国范围内对药用明胶和胶囊生产企业进行全面排查的结果，对18家药用明胶生产企业抽验了166批明胶，检出1批产品铬超标；对117家药用胶囊生产企业抽验了941批药用胶囊，检出15家企业74批胶囊铬超标，不合格率为7.9％。

此事一出，立即引起了人们的广泛关注，“皮革废料制胶囊”顿时成为一大热点话题。为什么有的药一定要用胶囊装?胶囊是怎样制造出来的，它要用到什么原料?皮革废料为什么能造出毒胶囊?重金属铬超标，又会给我们的身体造成哪些危害?看完下面的文章，相信你对胶囊会有更深刻的了解。

胶囊装药，这件“马甲”很重要

“毒胶囊”出现后，很多人都在问，能不能用药丸、药片来取代胶囊呢?如果药太苦，就在药片外面加一层糖衣，如果药的气味不好闻，就加一些香精，为什么一定要用胶囊装药?

其实，胶囊就是药物的一件“外衣”或“马甲”，使用它的目的，当然是为了让药物易于服用和达到最佳疗效。

人生病时服用的药物，都要经过胃肠道的消化和吸收进入血液，还要经过肝脏的分解。但相当多的粉末、颗粒、液体和片状的药物，要么是有苦味和刺激味，要么是易于挥发，或者是在口腔中易被唾液分解，有些药物还会吸入气管，造成副作用。因此把药物装入胶囊，既能保护口腔和消化道，又容易吞服，还能让药物发挥最好的疗效。

而要让药物发挥最好的作用，也要避免药物被人的胃酸破坏，因为有些药物需要在肠内溶解吸收，所以需要用特殊的膜材料(如明胶、纤维素、多糖等)制成的胶囊状物，把粉状、液体状等各类药物按剂量装入囊中。此外，药物都有半衰期，指的是药物在血液中最高浓度降低一半所需的时间。药物的半衰期反映了药物在体内消除(排泄、生物转化及储存等)的速度，显示药物在体内的时间与血药浓度间的关系。因此，它是决定给药剂量、次数的主要依据。半衰期长的药物在体内消除慢，给药的间隔时间就长；而半衰期短的药物在体内消除快，给药时间就短。

对于半衰期短的药物，需要频繁服药以保持血液中的药物浓度，为了避免频繁服药的麻烦，就需要用特殊的胶囊把药物包裹起来，这就是缓释胶囊。缓释胶囊药物还能避免一般制剂频繁给药后，在血液中药浓度起伏过大而出现有效血药浓度忽高忽低的缺点，同时缓释胶囊的毒副作用也比一般制剂小。所以，很多药物，如布洛芬、阿司匹林、泰诺等都有缓释胶囊制剂。

看看这些形形色色的胶囊

胶囊虽小，但制作工艺却也颇为复杂，而且胶囊的种类也很多。

具体到药用胶囊，也有很多种。从制作材料上来分，可以分为传统胶囊(明胶胶囊、动物胶囊)和植物胶囊。传统胶囊是用动物皮、骨和筋腱，经复杂的理化处理而制得的无脂肪高蛋白(也就是明胶)，易被人体吸收，具有黏度高、易凝冻等物理特点。

植物胶囊是用植物纤维素或水溶性多糖为原料制成的空心胶囊，比如卡拉胶、果胶、琼脂、海藻酸钠和瓜尔胶等，都是植物源提取的，有些特点和动物明胶相同。

从物理形状上分，可以把药用胶囊分为硬胶囊和软胶囊(也称为胶丸)两大类。硬胶囊是将一定量的药物(或药材提取物)及适当的辅料(也可不加辅料)制成均匀的粉末或颗粒，填装于空心硬胶囊中。软胶囊是将一定量的药物(或药材提取物)溶于适当辅料中，再用压制法(或滴制法)使之密封于球形或橄榄形的软质胶囊中。

根据药物在体内释放的地方划分，也可以把胶囊分为胃溶型和肠溶型。胃溶型胶囊在胃内释放胶囊中包裹的药物，而肠溶型胶囊是在胶囊外壳中加入了特殊的药用高分子材料或经特殊处理，使其在胃液中不溶解，仅在肠液中溶解而释放出药物活性成分。从胶囊的大小来区分，胃溶型胶囊有000#、00#、0#、1#、2#、3#、4#、5#几种，而肠溶型胶囊则有0#、1#、2#几种。

无论哪种药物胶囊，都需要把制作胶囊的主料——药用明胶、食用明胶和食用色素等辅料，勾兑成流质状的原料，然后放到成型的模具中压塑成型，再进行修剪包装。然后药企再在这样的胶囊中装入粉末或液体药物制成胶囊药。胶囊一般是双重锁合，即胶囊生产出来后在填充药物前预锁合，填充药物后则完全锁合在一起。

目前市场上传统胶囊药物占据90％以上，而植物胶囊药物仅占5％-0％。

你穿过的皮鞋，如何变成了毒胶囊

一些胶囊生产企业为了降低成本，用工业明胶替代食用和药用明胶来生产药物胶囊，这些工业明胶里含有对人体有毒的重金属铬等。而药企也为了节省成本，购买这些有毒的胶囊来制造胶囊药。

工业皮革废料也叫“蓝矾皮”，行业内俗称“蓝皮”，是从皮革厂鞣制后的皮革上面剪裁下来的下脚料，价格便宜，每吨只要几百元，比动物皮骨等原料要便宜得多。鞣制后的皮革通常被用来加工皮鞋、皮衣、皮带等皮革制品，这些便宜的皮革下脚料则被一些厂家收购来加工成所谓的“蓝皮胶”卖给一些胶囊厂，同时胶囊厂也会回收旧皮鞋、皮衣等自己加工，然后以这些蓝皮胶为原料生产出胶囊，再提供给药企以生产胶囊类药品。

当然，厂家收购蓝矾皮后还需要进行加工，方法是，用生石灰浸渍膨胀、工业强酸强碱中和脱色、清洗处理，然后熬制成工业明胶，最后做成胶囊卖给制药企业。

由于工业加工鞣制皮革时使用了含铬的鞣制剂，会导致工业明胶中的铬残留量超标，中国检验检疫科学研究院综合检测中心反复多次检测确认，9家药厂生产的13个批次的药品，所用胶囊的重金属铬含量超过国家标准规定2毫克／千克的限量值，其中超标最多的达90多倍。

不光铬残留量超标，使用工业明胶生产出的药用胶囊还含有其他有毒有害物质。因为，工业明胶原料在用来加工药用胶囊前还要进行溶胶，并根据药厂需求添加各种食用色素进行调色。废旧的工业明胶污垢不洁，要进行高温杀菌，把油脂清洁掉。而在溶胶调色的过程中，为了杀菌去污，通常会加入一种名叫“十二烷基硫酸钠”的化学原料。这种化学物质如果含量过高，也会危害消费者的健康。

所以，工业明胶经过色素调色及化工原料清洁，进行充分溶解，才能加工成药用胶囊的胶液。胶液再经过半自动胶囊生产设备成型，最后通过切割整理，便生成了五颜六色的药用胶囊。

毒胶囊，危害健康的不光是铬

2005版的《中国药典》没有要求检测明胶中的铬等重金属含量，只在2010版的《中国药典》添加了铬的检测标准，但是国家发改委在2005年也发布了《药用明胶国家标准》(QB2354-2005)，其中明确规定了皮制和骨制药用明胶的铬含量都应小于2毫克／千克。不仅如此，该标准还提出，明胶的生产不得含有任何有毒有害化学品，对镉、铬、砷、铅等重金属和二氧化硫、过氧化物等都提出了限量标准：镉为0.5毫克／千克、砷为0.8毫克／千克、铅为50毫克／千克、二氧化硫为50毫克／千克、过氧化物为10毫克／千克。该标准还规定不得在药用明胶中检测出大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌。

然而，一些明胶生产厂商用工业明胶生产的药用胶囊都不对重金属铬进行检测，而是直接包装成箱，贴上合格证出厂。在一些胶囊厂，连检测胶囊铬含量的设备都没有。

铬是人体的一种必需而重要的微量元素，正常人体内只含有6～7毫克。而工业明胶是高铬明胶，含有三价铬，铬含量大于2毫克／千克。尽管三价铬不及六价铬的毒性大，但所有铬的化合物都有毒性，而且毒性较小的三价铬和毒性剧烈的六价铬在使用和保存中可以互相转化，因此对人的危害较大。特别是六价铬，容易进入人体细胞，对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤，在人体内蓄积具有致癌性并可能诱发基因突变。六价铬化合物容易诱发肺癌和鼻咽癌。而且，铬对人体的毒害是全身性的，可引起头晕、失眠、腹泻。同时铬对皮肤有刺激作用，可引起皮炎、湿疹、气管炎和鼻炎。

另外，用工业明胶生产药用胶囊时，还要使用防腐剂羟基苯甲酸酯类(尼泊金酯)，因为它对霉菌有较强的抑制作用，可抑制胶囊中的微生物繁殖。但这种物质含有有害化学成分，在一些国家如日本，已被禁止用于人服用的药物和包装中。中国虽然允许使用羟基苯甲酸酯类，但《中国药典》对其在药品中的最大限度规定为0.05％，而市场上检测到的毒胶囊样品，有的却高达0.25％。另外，用十二烷基硫酸钠杀菌去污生产明胶，是一种环氧乙烷工艺灭菌技术，而这种物质具有致癌作用，世界卫生组织癌症研究中心将其分类为2A类致癌物，在欧美等国家已禁止用于药物灭菌。

当然，用工业明胶生产的药物胶囊中还含有镉、砷、铅和汞等重金属。所有这些有害物质对人体会起到一种累积危害作用，因此毒胶囊隐含着相当大的潜在危害。

此外，全世界的明胶有60％以上用于食品糖果工业。在糖果生产中，明胶用于生产奶糖、蛋白糖、果冻、棉花糖、果汁软糖、晶花软糖和橡皮糖等软糖。因为明胶具有吸水和支撑骨架的作用，明胶微粒溶于水后，能相互吸引、交织，形成叠叠层层的网状结构，并随温度下降而凝聚，使糖和水完全充塞在凝胶空隙内，使柔软的糖果能保持稳定形态，即使承受较大的荷载也不变形。但是，用于糖果生产的必须是食用明胶，由于有工业明胶混入食用明胶中，因而包括果冻、老酸奶在内的一些食品可能也有铬、铅、汞等重金属和各种有害物质超标的问题。所以，才有人提醒，要慎吃果冻和老酸奶等食品。

植物胶囊，未来胶囊的新趋势

目前，中国胶囊剂型的药品和保健品产销量超过1000亿粒(2008年我国药用胶囊壳总产量已达1078亿粒)，中国人平均每人每年吞服77粒胶囊，以80岁计，人一生中共服用6160粒胶囊，城市居民平均服用量可能远大于这个数目，因此禁止生产毒胶囊和严厉打击毒胶囊生产的违法犯罪行为，是防止其危害的关键。现在，国家食品药品监管局已经在采取行动，责成问题企业回收和销毁毒胶囊，并进行处罚。

除了执法的严格外，对于企业的管理同样要严格。由于胶囊是药用辅料，国家也计划对药用辅料企业进行优良制造标准(GMP)认证。这是一种特别注重制造过程中产品质量与卫生安全的自主性管理制度，适用于制药、食品等行业的强制性标准，要求企业从原料、人员、设施设备、生产过程、包装运输、质量控制等方面，按国家有关法规达到卫生质量要求，形成一套可操作的作业规范，帮助企业改善卫生环境，及时发现生产过程中存在的问题，进行整改。

此外，也有专业人员提出，可以采用植物明胶来取代传统明胶，以减少一些不法企业采用工业明胶的机会。但是，与传统胶囊相比，目前的植物胶囊在有些方面还不具备优势，例如，韧性不如传统胶囊，尺寸大小也没有传统胶囊多种多样，容易因挤压而产生泄漏、粘黏和变形等，这就对植物胶囊的技术和生产设备提出了较高要求。

但是，也可以看到，植物胶囊的原料较为丰富，如卡拉胶淀粉、麦芽精、各种纤维素、藻酸盐等，还有一些增塑剂，如甘油、山梨醇、麦芽糖醇、丙二醇、聚乙二醇和水等。从明胶的发展历程看，传统胶囊也是经过了上百年的不断研发，到今天才形成药品的主要包装形式，而植物软胶囊的研究至今也只有20年时间，只要假以时日，在技术、设备和原料等方面取得突破，植物胶囊将会大有作为。因为，它不仅有广泛的用途，还有较好的安全性。

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胶囊的历史

据史料记载，人类最早的胶囊于1500年前产生于埃及。当时的胶囊是否纯粹为了包裹药物，不得而知。但是，从1730年开始，维也纳的药剂师就开始用淀粉制造胶囊。这时可以明确地说，胶囊是用来包裹药物的。而胶囊的生产技术，也于1834年在巴黎获得专利。1846年，两节式硬胶囊制造技术在法国获得专利；1872年，在法国诞生了第一台胶囊制造充填机；1874年，在美国底特律开始了硬胶囊的工业化制造，同时推出了各种型号。

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神奇的明胶

明胶按用途可分为照相、食用、药用及工业四类。食用明胶作为一种增稠剂，广泛使用于食品工业的添加，如果冻、高级软糖、冰激凌、干酪、酸奶、冷冻食品等。在化工行业，明胶主要用作粘合、乳化和高级化妆品等制作的原料。

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一颗胶囊为何由两种颜色组成

众所周知，我们平常吃的胶囊大多由两种颜色组成，一边为白色或透明，而另一边则有胭脂红、苋菜红、柠檬黄、亮蓝等鲜艳的颜色。这是为什么?

常见的胶囊都是两截式的，由口径较大的一半套住较小的一半。为了保证大量生产时不出差错，厂家会用不同颜色来区分两个口径不一样的部分。而胶囊的一面选择透明壳，是为了让使用者了解胶囊内部是颗粒还是粉末，便于使用。另外，有的胶囊变质之后，内部颗粒或者粉末有变化，透明的一面也方便使用者观察，降低危险。

不少人还有这样一个疑问，市面上的胶囊形状大都一个样，是不是这样的设计适合食道的形状?

其实，胶囊的形状多种多样，有球形、椭圆形、长方形及筒形等。最初为什么会设计成现在这种形状，我们已经不得而知了。从吞咽角度来说，主要考虑的可能还是胶囊的尺寸大小。胶囊为什么会有各种形态，一方面要跟填充的药物密度、晶态、颗粒大小有关，按照药物剂量所占容积来选用适宜大小的胶囊壳，另一方面则要考虑胶囊壳大量生产时，机械设备、工艺过程的科学性合理性。

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稀奇古怪服药法有危险

“毒胶囊”事件曝光后，应该怎样吃药，一下子成了人们关注的头等大事。不吃吧，医生开的药就是胶囊；吃吧，又担心胶囊有毒，到底该怎么办呢?

有人想出了一些稀奇古怪的法子。微博上，有网友以“教你如何服用胶囊”为题介绍了馒头裹药吃的方法，还有网友自创出其他一些方法：用汤圆裹药吃、用香蕉裹药吃，等等。

这些稀奇古怪的法子，能不能采用呢?

医学专家说，这些都是不可取的，在我们平日常见的几种胶囊中，肠溶胶囊、缓释胶囊特别不能剥开吃。

肠溶胶囊是将药物填充到具有肠溶作用的空心胶囊内，使药物在肠液中释放。这些药物通常对胃刺激很大，所以要用保护胃的肠溶性胶囊。胃液是酸性的，肠溶性胶囊不会被酸性的胃液融化，而肠子里的液体是碱性的，肠溶性胶囊到了肠子里后，就会被碱性液体融化，药物就在肠子里吸收了。

缓释胶囊则是指采用某种技术将药物制成具有缓释作用的内容物，再将其装入空心胶囊中的制剂。比如常见的芬必得，其药品包装盒上标明“缓释胶囊”，就是说它能控制药物按设计要求缓慢释放。

其实，现在的药品选择多种多样，相同的药品成分除了有胶囊类产品外，也有肠溶片、缓释片等形式的产品可供选择，如阿司匹林等常用药就可由肠溶片替代。

肠溶片和胶囊的作用类似。人的胃是处于酸性环境，而肠道内的环境是属于碱性环境。肠溶性药丸，就是在药品生产的过程中采取了一定的措施，这样药在胃内就不易融化，可以避免胃酸对药效产生的影响，而到了肠道内则由于可以在碱性状态下较快地溶解，所以可以较快地被肠道吸收，发挥药效。

缓释片外包有一层半透膜，服用后，胃液可通过半透膜进入药片内溶解部分药物，形成一定的渗透压，使饱和药物溶液通过膜上的微孔，在一定的时间内非恒速地缓慢排出，待药物释放完外壳即被排出体外。它的作用和缓释胶囊类似。

需要特别提醒的是，缓释片和肠溶片千万不能咬碎了吃，也不能自作主张加量，否则依然会造成食道灼伤等问题。