从粒径、破壁率到溶出度,全面解析超微粉体的“质变”关键


来源:www.188betkr.com 青黎

[导读]通过超微粉碎得到的粉体具有一般颗粒所不具有的一些特殊理化性质。近几年,超微粉碎技术得到了中医药行业的普遍关注,发展十分迅速,已显露出特有的优势和广阔的前景,已成为中药界的研究热点。

www.188betkr.com 讯中药超微粉碎技术,是在遵循中医药理论的前提下,结合中药物料的特点,采用现代粉体技术,将中药材、中药提取物及中药制剂微粉化。目前比较公认的中药超微粉体的粒径范围是0.1-75nm,粒度分布中心D50为10-15μm。


通过超微粉碎得到的粉体具有一般颗粒所不具有的一些特殊理化性质。近几年,超微粉碎技术得到了中医药行业的普遍关注,发展十分迅速,已显露出特有的优势和广阔的前景,已成为中药界的研究热点。


超微粉体的物理表征


1、超微粉体的显微结构观察及细胞破壁率计算


理想破壁模型单元的细胞破壁率计算公式为:当n>1时,破壁率=1–(1–1/n)?(n为粉末粒径与细胞直径的比值);当n<1时,破壁率=100%。李雅等对多种中药材的细胞尺度进行分析,认为细胞最小尺寸可按10μm确定,并以此作为理想破碎模型的细胞直径。


2、粒径与粒度分布


粒径和粒度分布是粉体的最基本性质,它可以影响混合的均匀度、制粒设备与工艺参数的确定、胶囊的填充单元操作、压制所得片剂的重量差异与硬度以及片剂的成型性等。目前常用的测定方法有显微镜法、筛分法、电阻法(库尔特计数法)、显微图像分析法、激光衍射法(干法和湿法)、电镜扫描法、沉降法等。分布宽度(SPAN)是粒度分布表达的一种方法,通过分布宽度的测定,可以了解粉体粒子的均匀性。


3、比表面积


比表面积(m2/g)指单位质量(或体积)的粒子所具有的表面积,是粉体重要的基本性质,对粉体的其他性质,如吸附性、溶解性等都有重要的影响,其测定方法有气体吸附法、气体透过法等。


4、休止角


休止角(θ)是让粉体自由流动,当其停止流动时,粉体堆积层与水平面之间所成的最大夹角,表示微粒间力的主要方法之一,是评价粉体流动性的一个重要参数。休止角越小,说明粒子之间的摩擦力越小,流动性越好;反之,休止角越大,流动性越差。现在一般认为:θ≤30°流动性好,30°<θ<40°可以满足生产过程中流动性需求,θ≥40°流动性差。


5、堆密度


堆密度,亦称松密度,是指单位容积微粉的质量(g/cm3),反应粉体充填性的指标之一,主要取决于颗粒大小的分布、形状及彼此间粘附的趋势,在片剂、胶囊剂的装填过程中具有重要意义,堆密度大有利于粉末的充填。


6、吸湿性


吸湿性是指同体表面吸附水分的现象。将药物粉末置于湿度较大的空气中时容易发生不同程度的吸湿现象以致使粉末的流动性下降、固结、润湿、液化等,甚至促进化学反应而降低药物的稳定性。


吸湿率=(吸湿后的质量一吸湿前的质量)/吸湿前的质量x100%。粉体普遍具有吸湿性,遇水容易结块,可能粘附于管壁,严重可能会造成堵塞。粉体的表观性状因粒度发生改变,吸湿性也会发生变化。对于中药来说,吸湿性增强不利于保存。一般随着粉体粒度越小,吸湿性越强。


超微粉体的化学表征


1、红外光谱


傅立叶红外光谱技术具有样品用量少、分辨率高、扫描速度快等特性,利用该技术进行同种类不同粉碎粒径的药材分析鉴别,取得了很好的效果。大量研究表明,超微粉碎后粉体的主要成分的官能团结构并不发生改变。


郝月莆等用FTIR-650傅里叶红外光谱测定仪微细粉碎对不同粒径的郁金微细粉进行分子结构测定,结果表明5种郁金粉IR光谱图基本一致,指出微细粉碎工艺未引起郁金化学成分及分子结构的明显变化,化学成分方面未引起郁金的药学质量的变化。


2、紫外光谱


紫外光谱可测定中药粉体中主要有效成分的波长,并能通过吸光度等指标对主要有效成分的含量进行测定。


3、浸出物含量


Cai L等比较了人参超微粉和普通粉的溶解性能,结果表明微粉化处理可提高人参粉的溶解性,促进人参皂苷的释放:5分钟内,超微粉中皂苷的溶出率超过 90%,显著高于普通粉。


4、体外溶出度


大量研究表明,超微粉碎能提高粉体的体外溶出度。Yang L W等研究了超微粉碎对白芷、红花等中药理化性质的影响,结果显示:经超细粉碎后,白芷中欧前胡素的溶出量比常规粉体提高11.93%,红花中羟基红花黄色素A的溶出速度与普通粉相比增加了28.6%。

5、体内血药浓度及生物利用度


窦霞等以党参炔苷作为检测指标,对党参普通粉和超微粉在大鼠体内的药动学进行了比较研究,发现党参超微粉相对于细粉,其生物利用度提高了39.7%,并表明党参经超微粉碎后可促进其党参炔苷在大鼠体内的吸收,提高生物利用度。


小结


采用何种方法控制中药超细粉体粒径,准确地、全面地界定每种药材超微粉体的细化程度、相关表征,是建立中药超细粉体质量标准的技术关键。


参考来源:

向玉婷.三种含异喹啉类生物碱中药粉体的表征、理化性质及体外溶出度研究

邓银爱.丹参破壁饮片中间体粉体特性及其与工艺、质量相关性研究


(www.188betkr.com 编辑整理/青黎)


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作者:青黎

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