中药细胞级粉碎技术在中药巴布剂中的应用分析

田宇光

(广东食品药品职业学院制药工程学院，广州，510520)

近年来，随着中医药研究的不断深入，各类中药制备技术获得了迅速的发展以及广泛应用，细胞级微粉碎技术是其中最杰出的代表[1]。细胞级微粉碎技术实际上是传统中药炮制技术和现代药剂制备技术的有机结合，通过对传统中药饮片进行加工，并制备成为新型微米级粒径的中药药剂，也就是微粉中药或者中药细粉体等[2]。中药材多源于动植物，细胞级微粉技术能够有效破坏动植物细胞壁，使药物有效成分充分释放出来，无需进行细胞膜溶出等，大大提高了药物的生物利用度。巴布剂是一种消肿痛中药制剂，主要由中药蒲黄、延胡索等组成，临床传统多以外用散剂的形式用于骨性关节炎的治疗[3]。近年来，临床利用超微粉碎工艺对处方药物进行粉碎和进一步提取而成药。以下研究探讨中药细胞级粉碎技术应用于中药巴布剂制备中对蒲黄异鼠李素－3－O－新橙皮苷透皮吸收性的影响。

1 材料与方法

1.1 材料来源 选取的延胡索、蒲黄等中药材均由中国科学院植物研究所提供，并符合2010年版《中华人民共和国药典》(2010年版)[4]相关要求。

1.2 仪器设备 激光粒度分布仪(M314030型，由北京中西远大科技有限公司提供)、静音研磨式磨粉机(08B型，由东莞市隆鑫机电设备有限公司提供)、料验用单筒式振动磨(ZDM－50型，由天津市科器高新技术公司提供)、粉体综合特性测试仪(JX93－174528型，由北京中西远大科技有限公司提供)以及实验室常规用恒温干燥箱等。异鼠李素－3－O－新橙皮苷对照品(由中国药品生物制品检定所提供，批号110860－200407)。高效液相色谱仪(Agilent1100型，由美国HP公司提供)，透皮扩散试验仪(KT－20A型，由上海锴凯科技贸易有限公司提供)。Wistar大鼠选自湖南中医药大学药理实验室。

1.3 方法

1.3.1 原材料预处理 由于中药复合制剂中各药材的性质存在较大差异，将易于粉碎的药材单独处理，对于无法直接进行初粉碎的药物，均进行预处理，预处理方法参照《中华人民共和国药典》(2010年版)[4]。

1.3.2 初粉碎以及筛分 将静音粉碎机妥善安放于操作平台上，采用10目筛板，将待粉碎的药物饮片自仪器的进料口连续投入，待药物完全通过筛板后，关闭仪器。然后改用80目筛板进行筛查，操作方法同上。对渣头进行反复处理，直到药物均能够通过80目筛为止。

1.3.3 超微粉的制备 取经80目筛的药物粉末适量，干燥至水分＜7%，加入振动磨之中，设置介质填充率为60% ～70%，温度为1～15℃，振幅为5 mm，粉碎处理10 min。取少量微粉样品，检测其对比表面积以及粒径分布情况，同时计算细胞的破壁率，以确定药物的最佳粉碎时间。

1.3.4 粒径的测定 精确称量适量样品，加入无水乙醇进行分散处理，取适量样品置于无水乙醇比色皿中，以激光粒度分布仪测定样品的粒径分布以及相应的比表面积。

1.3.5 巴布剂制备 取蒲黄超细粉，粒径为D9037超m和D5011eD，按照巴布剂的常规制备工艺制备超微粉巴布剂和普通细粉巴布剂。

1.3.6 异鼠李素－3－O－新橙皮苷体外测定 取雄性大鼠，以8%的硫化钠脱毛剂对其腹部进行脱毛处理，禁食24 h以后断头处死，并切取腹部皮肤，将皮下脂肪组织等剔除后，以0.9%的氯化钠溶液将其洗净，置于冰箱中低温储存。以Franz装置进行体外透皮扩散处理，接收液为50%的乙醇生理盐水，用前先进行超声脱气，并加入到接受池中。取适量巴布剂样品紧密粘贴与上述大鼠皮肤上，并放置于接收池上，确保皮肤真皮与液面之间接触良好，并在巴布剂的上方安置扩散室，透皮扩散仪的温度为37℃之间，采用磁力搅拌子进行搅拌，速度为200 r/min，在48 h内每隔2 h吸取接收液3 mL，并立即补充等体积新鲜的接收液。配置浓度为0.016 4 mg/mL的异鼠李素－3－O－新橙皮苷对照品，采用色谱法测定并绘制标准曲线。精密称取10 μL对照品以及供试品溶液，分别注入液相色谱仪中测定含量，并计算透过率。透过率=(总渗透量/巴布剂含药量)×布剂含药。

1.4 统计学分析 本研究数据以统计学软件SPSS 19.0软件分析，吸湿速率以率(%)表示计数资料，比较经χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

本组超微粉巴布剂的外观光泽及显微外貌均与普通细粉巴布剂存在较大差异，超细粉巴布剂的粒径较细粉粒更小，且更为均匀。以异鼠李素－3－O－新橙皮苷作为考察指标，计算累计渗透量Q，并以Q作为纵坐标，以时间t作为横坐标，绘制Q－T曲线图，获得Q－t回归方程，斜率(k)即为渗透率。结果显示，超细粉巴布剂中异鼠李素－3－O－新橙皮苷的渗透速率显著高于普通巴布剂(P＜0.05)，提示超微粉碎技术有利于促进药物成分的溶出，缩短药物粉碎时间。详见表1。

表1 不同粒径巴布剂的渗透速率比较

3 讨论

中药材多源于动植物，药物有效成分主要分布于细胞内，人体要吸收药物有效成分，必须破坏药物细胞膜或细胞壁，使药物有效成分充分释放出来。细胞级粉碎技术可有效破坏细胞，使细胞内容物充分释放出来并进入溶媒中，从而为人体所吸收利用[5]。由于生产工艺以及生产技术不一致，不同中药药剂生产厂家所应用超细粉碎设备也不尽相同，且缺乏健全的超细粉体生产标准，故超微粉体的生产设备类型尚较繁杂。目前应用较多的设备主要包括，气流粉碎机、球磨机、搅拌磨以及振动磨等。其中，振动磨设备主要是通过高强度振动而对中药材产生高速度撞击以及切割作用，从而在短时间内实现粉碎以及均匀混合[6]。综合相关研究认为，细胞级粉碎技术应用于中药药剂具有以下优势。

3.1 减少生产污染 细胞级粉碎技术是在全封闭环境下实施，能够有效避免空气中的粉尘等对微粉的污染，同时也可避免微粉造成周围环境污染，用于中药材的加工制备具有一定的降污染优势[7]。

3.2 提高生物利用度 大量研究资料显示，药物有效成分的溶出速率与颗粒的比表面积之间呈现正比，而粒径则与比表面积呈反比，故药物粒径越小，其比表面积将越大，有效成分更容易溶出[8]。中药材经细胞级粉碎以后，可获得较小的粒径，而比表面积较大，能够使药物有效成分快速、大量释放出来。比表面积较大，其化学以及生物反应过程中的反应接触面积增加，可提高其反应速率[9]。小粒径药物更容易被小肠内壁所吸附，有利于促进药物有效成分的释放和机体的吸收，大大提高了药物的生物利用度。该技术具有分级设置，能够有效避免出现过碎或者大颗粒，维持粒径均匀，可有效提高微粉的吸附性以及溶解性[10]。本研究结果亦显示，超细粉巴布剂中异鼠李素－3－O－新橙皮苷的渗透速率显著高于普通巴布剂，这与李跃辉[11]等的报道结果一致。

3.3 保留药物的生物活性成分 细胞级粉碎技术利用超音速气流粉碎等技术，能够在深冷或者低温状态下进行药材粉碎，并可在短时间内完成粉碎，粉碎过程中不会出现局部过热现象，对于不耐高温的营养成分以及生物活性物质而言，能够最大限度地保护其不受损，有利于提高药物治疗效果[12]。

3.4 节约医疗资源 经细胞级粉碎技术作用后，可提高中药生物利用度，从而在降低原处方用药剂量的情况下不影响疗效，故可节约医疗资源，节约药物生产成本。此外，原材料在经细胞级粉碎后，无需再进行特殊处理而直接制剂，有效简化了生产流程，可减少生产过程中的原料浪费，并缩短制剂时间，节约生产成本。

3.5 复方粉碎中的乳化以及均匀化作用 复方中药是多是由各种中药材所组成，经混合粉碎以后，细胞中的水分以及油脂等成分可释放出来，并使微粒表面产生半湿润状态，从而在粒子之间产生稳定粒子团，且微粒中各种有效成分可实现均匀化，可均匀地为人体所吸收，有利于增强疗效[13]。

3.6 促进中药制剂工艺的优化 经细胞级粉碎后，药物的生物利用度增加，保留药物有效成分，制剂成型好，缩短制剂时间，并可节约医疗资源，优化了中药制剂的工艺[14]。此外，部分有效成分易受热受湿破坏、属于贵重药物或者有效成分不明等的药物，不适于用工业化提取工艺进行生产，而经细胞级粉碎后入药，可提高生物利用度，降低用药剂量[15]。细胞级粉碎后，药物有效成分的溶出度及溶解度、附着力、吸收率以及生物利用度均获得大大提高，有利于提高现有中药剂型的质量[16]。

本研究结果显示，巴布剂经细胞级粉碎后，其外观光泽、显微外貌均发生了较大的变化，其粒径较细粉粒更小，且更为均匀，证实细胞级粉碎能够提高药物颗粒均匀度，这对于中药粉体的质控工作创造了有利条件。但细胞级粉碎技术亦存在其不足之处，在实践应用中还面临着一定的难题。在设备技术与物料参数方面，由于药材的性质存在较大的差异，故其相应的预处理方法也不同，其在粉碎过程中的参数设置也不同，故在细胞级粉碎过程中，应充分考虑超细粉中的水分含量以及粉碎工艺参数，例如空气流速、空气压力、给料速度、粉碎室直径等[17]。中药材经细胞级粉碎后，其有毒有效成分以及其他成分的溶出量存在不同程度的增加，药物活性成分可能性质改变，可能引起新的毒副作用或者不良反应等。故在应用细胞级粉碎技术时，应加强药理和毒理研究。超微粉体与普通粉体的药效学评估方法以及体外溶出度测定均存在较大的差异，故应加强两者的药效学差异研究，以客观、合理地诠释其药代动力学参数。中药材在经细胞级粉碎后，其表面离子可带电，此时粒子多处于非稳定状态，粒子之间存在强烈相互吸引作用以实现稳定，此时可能引起药物药效及毒性发生变化[18]。虽然目前中药细胞级粉碎技术已经能够满足中药粉碎在粒度方面的要求，但尚缺乏严格、完善的质量标准，疗效评价标准尚不统一，且并非任何中药均适合细胞级粉碎，故在生产规范以及质量标准方面还有待进一步完善。

综上所述，在中药药剂生产中应用细胞级粉碎技术能够有效提高药物的生物利用度和质量，优化生产流程，节约资源。但其还面临适应性方面的问题，对于中药超微粉剂的药代动力学、药效学、药理学以及毒理学方面还有待深入研究，药物前处理标准、生产质量控制以及质检标准化等都还有待完善。

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