地龙低温超微粉碎特性考察
任桂林1，韩丽1，王小平1,3，何宜航1，柯刚2，张定堃1，杨明1,2
（1.成都中医药大学中药资源系统研究与开发利用重点实验室，成都611137;
2.江西中医学院现代中药制剂教育部重点实验，南昌330004；
3.江西中医药高等专科学校，江西抚州 344000）
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[摘要] 目的：考察地龙低温超微粉碎的工艺参数及粉体学性质。方法：采用高速中药粉碎机将地龙粉碎至均匀粒度，利用振动式低温超微粉碎机对地龙粉末进行再次粉碎，每3min取样，直至25min全部取出，检测样品粒径、比表面积及孔隙率。结果：随粉碎时间的增加，粒径先逐渐减小，而后粒子开始团聚使粒径增加；比表面积及孔隙率随粉碎时间先增加后减小。吸附-脱附曲线显示发生凝聚和蒸发时相对压力集中分布于0.8~1.0；粉碎9min样品中N，吸附量最大，且与其余样品存在明显差异。结论：振动式超微粉碎可将地龙粉碎至微米级，低温粉碎可保证地龙有效成分不发生变化，且达适宜粉碎粒径后不容易聚集，符合小金丸粒子设计对地龙的要求。
[关键词] 粒径分布；比表面积；孔隙率；吸附-脱附等温线；地龙；超微粉碎特性
[中图分类号] R283.6；R283.3 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2014)03-0006-04
[doi] 10.11653/sy1j2014030006
Characteristics Investigation of Low Temperature Pulverization of Pheretima
REN Gui-lin’，HAN Li’”, WANG Xiao-ping’3, HE Yi-hang’, KE Gang”, ZHANG Ding-kun’， YANG Ming’?
（1. Key Laboratory of System Research and Development of Traditional Chinese Medicine Resources,Chengdu University of Traditional Chinese Medicine (TCM), Chengdu 611137, China; 2. Key Laboratory of Modern Preparation of TCM, Ministry of Education, Jiangxi University of TCM, Nanchang 330004, China; 3. Jiangxi College of TCM, Fuzhou 344000, China)
[Abstract] Objective: To investigate process parameters and powder characteristics of Pheretima after low temperature pulverization. Method:Pheretima was crushed again by vibration type low temperature ultrafine pulverizer after it was crushed to uniform particle size with high speed grinderof Chinese medicine, sampling every 3 min until all samples out of machine by 25 min, then particle size, specific surface area and porosity of samples were tested. Result: With increasing of grinding time, particle size decreased gradually, then particle size increased after agglomeration of particles; specific surface area and porosity increased firstly and then decreased.Adsorption-desorption curve showed that relative pressure concentrated in 0. 8-1.0 when condensation and evaporation occurred; Adsorption quantity of N, in sample was maximum after crushed 9 min, and it had significant differences with other samples. Conclusion:Pheretima could be crushed to micron level by vibration type low temperaturepulverization, low temperature pulverizationcould guarantee active ingredients in Pheretima unchanged, and it was not easy to gather after crushed to appropriate particle size, which reached particle design requirements of Pheretima in Xiaojin pills.
[Key words] particle size distribution; specific surface area; porosity;adsorption-desorption isotherms ;Pheretima; ultrafine grinding characteristics
小金丸由麝香、当归、制草乌、五灵脂、香墨、地龙等10味中药制备而成，具有消结散肿、化瘀止痛的功效[1]。地龙具有清热定惊、通络、平喘、利尿的功效，常用于治疗高热、神昏、惊痫抽搐、关节痹痛等症[2]。地龙属于动物药，富含蛋白质，有腥臭味，黏附性强，普通粉碎有大量絮状物，易黏连，高温易破坏蛋白质结构，影响功效的发挥。中药粒子设计是通过控制药物的粉碎顺序，利用不同药物粉体互相分散、包裹而形成特定的结构与功能[3]，使其达到均匀分散的目的。本实验采用振动式低温超微粉碎，在低温保证地龙品质的基础上，将地龙粉碎至微粉级[4]，考察地龙的粉碎参数与粉体学性质，为后期小金丸粒子设计的调控制备及稳定性预测提供参考。
1材料
SYFM-8II型振动式药物超微粉碎机（济南松岳机器有限责任公司），YF-103型高速中药粉碎机（瑞安市永历制药机械有限公司），MASTERSIZER 2000型激光粒度仪（马尔文），TriStar3000型全自动比表面积及孔隙率测定仪（美国麦克公司），DZF-6050型真空干燥箱（上海新苗医疗器械制造有限公司），EL303 1/1 000电子天平（梅特勒-托利多公司）。广地龙（段）饮片[四川科伦天然药物有限公司，经成都中医药大学标本中心卢先明教授鉴定为钜蚓科动物参环毛蚂 Pheretima aspergillum（E.Perrier）的干燥体]。
2方法与结果
2.1 样品的制备与粒径测定 将地龙饮片置于60℃真空干燥3h，用高速多功能粉碎机粉碎至全部过二号筛，过三号筛不超过60%。将地龙粉末于60℃真空干燥至含水率<4%。取地龙粉末800g，用振动式药物超微粉碎机在振幅5.5mm，介质填充率80%，温度-10℃条件下粉碎，每隔3min取样，直至25 min全部取出，置干燥器中，密封保存。精密量取样品约3g，置于表面皿中，真空干燥4h，采用激光粒度仪测定各样品的粒径，结果见表1。
地龙富含蛋白质，质地疏松，粉碎时粒子间相互黏连，较难粉碎，对地龙成粒性有明显影响。由表1可知，在0~21 min为粒径的快速变化区，粒子的粒径呈快速减小趋势，粒子呈破碎状态；在21～24 min为粒径的缓慢变化区，粒子呈研细状态；25 min时粒径大于24 min 和21 min的粒径，推断25min时粒子呈团聚状态，黏连效应大于粉碎效应，达到逆粉碎区，继续粉碎不会达到变细的目的。建立地龙粒径随时间变化的回归方程分别为YD(0.1)=-0.000 8X6+0.026 3X5-0.350 8X4+2.284 7X3-7.346 1X² +9.394 2X+4.959 1(R²=0.998 7)，YD(0.5) = - 0.023 5X6 + 0.824 3X5 -11.312X4 +76.255X3 -255.46X²+353.45X -7.252 8(R²=0.997 1)，YD(0.9)=-0.000 1X6 +0.010 6X5-0.347 1X4 +5.295 2X3 -34.854X²+ 16.178X+874.23（R2=0.9995），表明振动式超微粉碎效率极高，粒径随时间的变化非常灵敏，可以秒来计算，故地龙在粉碎时应掌握好粉碎时间，以达到合适的粒径。
2.2比表面积及孔隙率的测定采用静态法中容量法测定地龙比表面积，将物料置于表面皿或称量瓶中，减压干燥除去大部分水分，将待测粉体样品装在一定体积的一段封闭试管状样品管内，用普通氮气吹至样品恒重，即向样品管内注入一定压力的N2，根据吸附前后的压力变化来确定被测样品对N的吸附量，计算待测粉体的比表面积及孔隙率等参数，结果见表2，3和图1。
比表面积及孔隙率不仅与粒子的粒径相关，还与粒子形状、结构及粉体的性质有关。由表2，3可知，随粉碎时间的增加，地龙比表面积及孔隙率先逐渐增加，在9min时地龙粒子呈破碎状态[5]，样品比表面积及孔隙率最大，而后比表面积及孔隙率减小；在25 min时粒子的比表面积及孔隙率均较21 min时大；与原粉相比，地龙低温超微粉碎后的比表面积及孔隙率均有所增加。
由图1可知，5种样品的吸附等温线均属于IV型，各存在1个吸附“稳定平台”，且完全闭合，说明各样品的孔结构良好，多孔结构相似；吸附和脱附曲线都很陡，发生凝聚和蒸发时相对压力集中分布于0.8~1.0，这是典型的两端开口圆简状回线模型，各样品微孔形状为圆筒状；9min样品中N2吸附量最大，与其余4个样品存在明显差异，与上述9min样品比表面积及孔隙率最大相吻合；各样品吸附曲线与滞后回线不完全重合，表明样品中含有狭窄裂缝，各样品均在P/P。接近1时曲线出现陡然增加的趋势，表明样品中存在大孔[6]。回线滞后程度可由BJH累积脱附孔隙体积与BJH累积吸附孔隙体积的差值量化表征[7]，结果显示地龙21 min<地龙15 min<地龙25 min<原粉<地龙9min，由于地龙富含蛋白质,质地柔软疏松，带黏性物质，故样品中小孔道呈不均匀分布。
3讨论
小金丸中含有动物蛋白、多肽类大分子物质、树脂、树胶类成分和毒性药材等[8]，不良反应明显[9]，存在色泽不均、气味差异明显，粉末板结发黏、批间差异大等均匀性问题。地龙为小金丸中含有动物蛋白类成分的药味，较难粉碎，粒子间黏连，粉碎难得到细粒，成粒性差。药物粒子大小和粉体结构是影响药物混合均匀度的重要因素[10]，通过对地龙低温振动式超微粉碎后的粉体特性进行研究，发现低温可保证地龙成分不变，在达到适宜粉碎粒径后不易聚集，达到了小金丸粒子设计的要求。在明确地龙粉碎参数与粉体学性质的基础上，通过控制地龙加入顺序和振动磨机械力作用强度、方式、粉碎时间等条件，即可确定地龙粒子的结构顺序和粒子的粒度分布。
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