超微气流粉碎机在制药行业中的应用实例
超微气流粉碎技术的应用研究
Ｖ０ １ ． ３ ２ Ｎｏ ． ３
超 微 气 流 粉 碎 技 术 的 应 用 研 究
罗 文 ，蔡 艳 华 ， 郝 海 涛 ，张 申伟 ，张 琪
（ １ ． 重 庆 理 工 大学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ， 重庆 巴南 ４ ０ １ ３ ２ ０ ； ２ ． 重 庆文 理 学 院 材 料 与 化 工 学 院 ， 重庆 永川 ４ ０ ２ １ ６ ０）
１ 基 本 原 理 及 发 展 现 状
超微 气流 粉碎技 术是 将干 燥 、 净化 后 的压 缩
气体 通过 喷嘴 产生 高速气 到冲击 、 碰撞、 剪切 等 作用 而 被粉 碎 ； 被 粉 碎 的颗 粒 随 气 流分 级 ， 细 度要 求 合格 的颗粒 由捕集 器收 集 ， 而未 达要 求 的粗 颗粒 再 返 回粉碎室 继续 粉碎 ， 直 至达 到所 需 细度 并被
度高、 均 匀性 与分散 性好 以及 生 产能 力大 和 自动
制备超 细粉 体 的 气 流 粉碎 机 有 靶 式 、 对 喷式 、 扁 平式 、 循环 管式 和 流 化 床 对撞 式 ５种类 型… ． 随
化 程 度 高等 特 点 ， 在食品、 医药、 化工、 矿 物 等领
域 得到 了广 泛应用 ． 随着超微 气 流粉碎 技 术 的 不 断完 善与 研究 的深入 ， 其应 用 范 围也 拓展 到 了
［ 作者简介 ］ 罗文（ １ ９ ８ ８一） ，男 ，Ｉ ￣ Ｉ Ｊ Ｉ ｌ 内江 人 ，硕 士 ，主 要 从 事 微 纳米 工 程技 术 方 面 的研 究 ． ［ 通讯作者 ］ 蔡艳 华 （ １ ９ ８ ２一） ，男 ， 重 庆 人 ，讲 师 ， 博 士 ，主要 从 事 超 微 粉 碎 技 术 和 高 分 子 材 料 改性 方 面 的研 究 ．
超微气流粉碎在钛白粉生产中的应用
４ 结 束 语
３ 气 粉收 集 系统 及尾 气处 理方 式 以前气粉 的 收集 方 式 主 要 为湿 法 收 集 ， 工 该 艺 一 次收 得 率很 低 ， 能耗 大 ， 气余 热 无 法利 用 ， 尾 已基本 被淘 汰 。 目前气 粉 的收集 方式 主要 为干 法 收集 ， 物料 经气粉 前 的料仓 、 输送 计量 螺旋 ， 定量 、 连续匀 速地 加入 气粉 机 ， 料粉 碎后 ， 物 随上 升气 流 进入 高温袋 滤器 进 行 气 固分离 ， 离 出 的物 料 经 分 高温 袋滤 器下部 星形 卸 料 器 卸 出 ， 风送 至 低 温 被 袋滤 器 收 集 （ 风 送 的 同 时 ， 料被 冷 却 至 ５ ｏ 在 物 ０ｃ
ｂ ．冷凝 器 间接 换 热 。高 温 尾气 进 入 间接 换 热器 经冷却 后 变为 ４ ０～５ ￣ ０Ｃ的水 ， 气 液 分离 器 经 后， 可返 回作 为打浆 水使 用 ， 凝性 气体 则被 风机 不 抽 出排 空 。冷 却水被 加 热 为 ５ ０～６ ￣ 热水 ， ０Ｃ的 返 回工艺 使用 。 虽 然决定 气 粉效 果 好 坏 的设 备是 气 粉 机 ， 但
应 用 已非 常成 熟 ， 且 设 备 制 造 水 平 也 相 当高 。 并
国 内的气流磨 制 造厂 家是从 上世 纪 ９ ０年代 末 ， 才 开始对 大 规 格 的 扁 平 式 气 流 粉 碎 机 进 行 研 究 试 制 ， 过近 几年 的发展 ， 通 已有少数 几 家能够 制造 出
大规 格 扁 平 式 气 流 粉 碎 机 ， 有 了定 型 的 产 品 。 并 目前 国 内几家 大型金 红石 型钛 白生 产厂 家 的气 流 粉碎 机都 已实 现 了国产化 。
上 千米 的速 度 ， 由于 粉碎 喷 嘴 与粉 碎 室 形 成 一个
超微粉碎技术及其在中药制药中的应用
技术 逐渐被应 用 到 中药 制 药 中来 ， 呈现 出 良好 的发展 态 且 势。下面简单 介绍一些超微粉碎设备及其基本 工作原理 ， 对
该技 术在中药领 域 中的应用 及其 可能面 临的 围难 进行 了一
些思考 。
波。超声波 在待 处理 的物料 中引起超声 空化效应 。 由于超声
波传播时产生疏 密 区。 而负 压可在 介质 中产生许 多空腔 ， 这
到理想的粉 碎 效果 － Ｃ ； ＷＦ（ ＡＨ型 ） 列三 级 超徽 粉碎 原 系
研究所通过 对两种不 同粉碎 技术加 工 的原 生药材 制成 的同 样产品 ． 包括外用 制剂 和 内服制剂进 行药效 学 比较 ， 现二 发 者药效学指 标存 在 着较大 的差异 。 用超微 粉碎技术 ， 应 可明 显减少 中药服用量 １ 超细珍珠粉用于 临床利于人体吸 收． 可提高生物利用度 。 ２２ 可 明显提 高植 物 药材 的提 取 率 对 山茱 萸… 红 ． 和 参 －ｌ １普通粉碎 和超微粉 碎处理 的溶 出速 率 进行 比较 。 ２ 结果
技术在 中药领域 中的应 用聂其 可能面临的 困难 进行 了一些思考 。
关键词 ： 超微粉碎 ； 中药｛ 药： ｝ 应用 Ｉ 】 中 围分类号 ： ４ Ｒ９３ 文献标 识码 ： Ａ
超微粉碎技 术是近 ２ ０年米 国际上发展起 来 的一 项新技
性对于低熔 点和热 敏性物料 的超微 粉 碎特别 重要 ｌ。但是 ４ Ｊ 气流粉碎能耗 大 ， 一般认为要高 出其它粉 碎方法数倍 Ｊ 。利 用风动技术 优势 研制的 Ｃ ， ＱＦ型超音速气 流超 细粉碎分级系 统， 采用 Ｌ ｖＡ Ａ Ｌ原理 。 集国际上先进 的多 喷管技术 、 流化床 技术 及卧氏分级 系统 于一 体 ， 具有 良好 的 自动 分级功 能 ， 产
利用超微粉碎提高花色苷生物可接受率
圆园21年3月第42卷第6期基金项目：广东省普通高校省级重大科研项目（2017KZDXM078）；广东医科大学人才引进科研启动项目（B2019001）作者简介：张佩雯（1988—），女（汉），讲师，博士，研究方向：食品营养与健康。
*通信作者：郭红辉（1977—），男（汉），教授，博士，研究方向：食品营养与健康。
DOI ：10.12161/j.issn.1005-6521.2021.06.015利用超微粉碎提高花色苷生物可接受率张佩雯1，黄光捷2，骆昌锦2，冼莹莹2，周欣燕2，郭红辉1，2*（1.广东医科大学公共卫生学院，广东东莞523808；2.韶关学院英东食品学院，广东韶关512005）摘要：探讨超微粉碎对不同食物来源花色苷体外模拟消化生物可接受率的影响。
选择蓝莓、紫甘蓝、紫番薯和黑米分别作为浆果、蔬菜、薯类和谷物的代表性食物，充分干燥后进行分级粉碎，得到粗粉和超微粉，测定粉体粒径分布和营养成分；经过模拟胃肠消化后利用高相液相色谱法检测消化液花色苷峰面积，计算得到花色苷生物可接受率。
与粗粉相比，超微粉粒径分布更加均匀，平均粒径<25μm ，主要营养成分含量没有明显差异，而花色苷含量检测值显著升高；超微粉碎能够将花色苷生物可接受率提高23.78%~87.72%，差异均具有统计学意义（p <0.05）。
超微粉碎可以解除细胞壁和纤维素等食物基质对花色苷释放的阻碍作用，提高不同食物来源的花色苷生物可接受率。
关键词：花色苷；生物可接受率；食物基质；模拟胃肠消化；超微粉碎Improvement of the in vitro Bioaccessibility of Anthocyanin by Superfine GrindingZHANG Pei-wen 1，HUANG Guang-jie 2，LUO Chang-jin 2，XIAN Ying-ying 2，ZHOU Xin-yan 2，GUO Hong-hui 1，2*（1.School of Public Health ，Guangdong Medical University ，Dongguan 523808，Guangdong ，China ；2.Henry Fok School of Foods ，Shaoguan University ，Shaoguan 512005，Guangdong ，China ）Abstract ：The effects of superfine grinding on the in vitro bioaccessibility of anthocyanin of different foods wereinvestigated.Blueberry ，purple cabbage ，purple sweet potato and black rice were selected as the representativefoods of berries ，vegetables ，potatoes and grains ，respectively.After intensive drying ，they were ground by dis -cmill and micronizer to obtain coarse powder and superfine powder ，respectively.The particle size distribution and nutrient composition were determined by routine methods.High performance liquid chromatograph was used to determine the in vitro bioaccessibility of anthocyanins under simulated gastrointestinal paredwith coarse powders ，the particle size distribution of superfine powders was more uniform ，with the average par -ticle size<25μm ，and there was no significant difference in the main nutrients content ，but the value of antho -cyanin content was significantly increased.The anthocyanin bioaccessibility of the four kinds of coarse powder were increased by 23.78%-87.72%after superfine grinding ，the differences were all statistically significant （p <0.05）.Superfine grinding could remove the barrier effect of cell wall and cellulose and other food matrix on the release of anthocyanin ，and effectively improved its bioaccessibility from different foods.Key words ：anthocyanin ；bioaccessibility ；food matrix ；simulated gastrointestinal digestion ；superfine grind -ing引文格式：张佩雯，黄光捷，骆昌锦，等.利用超微粉碎提高花色苷生物可接受率[J].食品研究与开发，2021，42（6）：85-89，95.ZHANG Peiwen ，HUANG Guangjie ，LUO Changjin ，et al.Improvement of the in vitro Bioaccessibility of Anthocyanin by Su -perfine Grinding [J].Food Research &Development ，2021，42（6）：85-89，95.应用技术85圆园21年3月第42卷第6期花色苷是具有2-苯基苯并吡喃结构的一类植物化学物，对可见光的最大吸收波长在460nm~540nm 处，可以使植物呈现红色、紫色乃至黑色。
中药材超微粉碎实验指导
中药材超微粉碎一．实验目的1．了解超微粉碎技术，学习并掌握中药材超微粉碎过程及其意义。
2．了解超微粉碎机的结构和工作原理，学习YSC-701超微粉碎机的使用方法。
3．学习使用YSC-701超微粉碎机对中药材进行超微粉碎的具体操作过程。
4．复习使用显微镜测微尺测量颗粒粒径的方法。
二．实验原理在药品生产过程中固形物料经过超微粉碎，使其处于微米甚至纳米的尺寸时，该物质的物理、化学特性都将发生极大的变化，从而显著提高药品的溶出度，并能减轻药物的毒副作用。
无论内服或外用，都能明显提高疗效。
特别是在中医药领域，超微粉碎技术能够改变传统的中医手段，中药材经超微粉碎细化后，可直接用于口服，从而免除了饮片、煎煮等繁琐的工艺，大大方便了病人用药；不仅如此，经研究表明，超微细化后的中药用量，只相当于原方剂用药量的十分之一，从而大大节省了宝贵的中药材资源，也有效保护了中药材种植环境。
另外，通过超微粉碎技术，使难溶或微溶于水的有效成分，经细胞破壁，可明显提高药品的生物利用度。
这为中医药走向世界开创了全新的途径。
超微粉碎技术是粉体工程中的一项重要内容，包括对粉体原料的超微粉碎，高精度的分级和表面活性改变等内容。
根据原料和成品颗粒的大小或粒度，粉碎可分为粗粉碎，细粉碎，微粉碎和超微粉碎。
超微粉碎是近20年迅速发展起来的一项高新技术，能把原材料加工成微米甚至纳米级的微粉，已经在各行各业得到了广泛的应用。
鉴于粉碎是中药生产及应用中的基本加工技术，超微粉碎已愈来愈引起人们的关注，虽然起步较晚，开发研制的品种相对较少，但已显露出特有的优势和广阔的应用前景。
超微粉碎机一般为无筛式粉碎机，粉碎物料粒度由气流速度控制，粉碎粒度要求95％通过0.15mm（100目），超微粉碎通常由超微粉碎机、气力输送、分级机配套来完成。
本实验使用的是YSC-701超微粉碎机，纤维性物料经过超微粉碎后细度可以达到300—2000目，大比重脆性物料超微粉碎后细度可以达到1000—13000目。
中药超微粉碎技术与装置研究
作为一种新技术 ， 超微粉 碎技术 从２ 世纪９ 年代 才逐 将常规粉 末材料微 细化 ， 是通过物 理和化学 方法将 ０ ０ 二
步被我 国相关研 究部 门和 制药行业 所重视 ， 别 是在 原子或 分子状 的物 质凝聚 成所需颗粒 。 特 而超 微粉制备 中药 领域 的应用 近 年 来 引起 了越 来 越广 泛 的关 注 ， 然 而 该项 技 术 的许 多 理论 尚处在 不 断 的探 索 阶 段 ，
得 到更 为广泛 的应用 。
１３ 超 微 粉 碎 的 特 点 ．
１３１ 增 强天然植物有效 成分在体 内的吸收 ， 高生 Ｉ． 提
１ 超 微 粉 碎 技 术
物 利用 度 ， 增强 药效 药物 的 溶 出速 度 与药 物 颗粒 比表 面 积 呈正 比 ，
１１ 超 微 粉 碎 的 原 理 ．
表面积 ， 面积 的增加 会 引起 自由能 的增加 ， 这种 超 微粉 碎 ， 表 但 使其处 于微 米甚 至纳 米 的尺 寸时 ， 该物 质 自由能 的增 加并不稳 定 ， 因为 自由能有趋 向于最 小 的 的物理 、 学特性 都将 发生 极 大的变 化 ， 化 从而 可 以显
倾 向， 故超微 粉又 会有 重新 结聚 的倾 向， 使粉 碎 过程 著 提高 药 品的溶 出度 。 无论 内服 或外用 ， 能明显 提 都 达到一种粉碎 与结聚 的动态平 衡 ， 于是粉 碎便停 止并 高 疗效 。 别是在 中医药领 域 ， 微粉碎 技术 能够 改 特 超 在一定 阶段 不再 向下进 行 ， 以要采取措 施 阻止 其结 变 传统 的 中医手段 ， 所 中药材 经超 微粉 碎 细化后 ， 直 可
２ 超 微 粉 碎 设 备 及 其 研 究 现 状
中药超微粉碎 后 ， 由于药物有 效成分 的溶 出速度
中药超微粉碎技术
中药超微粉碎技术中国·四川坤森微纳科技股份有限公司唐亮·引言：中医药学是我国医学科学的特色，是我国优秀文化的组成部分。
中药是中医保健、预防、治疗的重要手段。
近些年来，随着国际、国内对中药的日趋重视，国外的一些发达国家已相继应用了大量先进的技术手段对中药传统产业进行了有效的改造，逐步实现了中药生产的机械化、工业化、现代化。
相比之下，我国中药制剂的研制水平尚有较大差距，中药生产中的科技含量比较低。
要改善这种状况，就需要积极引入先进技术，推进研制、开发和生产工艺技术的现代化，以产品和工艺技术创新带动产业结构的调整。
超微粉碎是近20年迅速发展起来的一项高新技术，用于中药领域能把原材料加工成微米甚至纳米级的微粉。
鉴于粉碎是中药生产及应用中的基本加工技术，超微粉碎也愈来愈引起人们的关注，虽然起步较晚，开发研制的品种相对较少，但已显露出特有的优势和广阔的应用前景，并已成为近几年来中药界的研究热点什么是中药超微粉碎技术。
中药超微粉碎技术又称中药细胞级微粉碎技术或中药细胞破壁技术。
所谓细胞级微粉碎，是指以生物细胞破壁为目的的粉碎作业，它不以粉碎细度为目的，而是追求细胞的破壁率，粉碎后粒子的中心粒径在75μm以下。
虽然细胞的破壁率越高，药材的细度越细，但细度作为一种宏观检测指标，无法表达药材的真实性状。
通过超微粉碎，能将原生材料的中心粒径从传统工艺的150~200目提高到300目以上，对于一般药材，在该细度条件下的细胞破壁率大于95%。
这项新技术适合于不同质地的各种药材，可使其中有效成分直接暴露出来，而不是使有效成分从细胞壁（膜）释放，从而使药物起效更加迅速、充分。
中药超微粉碎对药物体内吸收的影响中药经超微粉碎处理后，其粒度更加细微、均匀，因此表面积增加，孔隙率增大，吸附性和溶解性增强，药物能较好地分散、溶解于胃液中，增大与胃黏膜的接触面积，从而更易被胃肠道吸收，大大提高了生物利用度。
相当一部分矿物类药材是水不溶性物质，经超微粉碎处理后，因粒度大大减少而可加快其在体内的溶解、吸收速度，提高其吸收量。
气流粉碎机制备微纳米粉体的应用现状
气流粉碎机制备微纳米粉体的应用现状气流粉碎机是利用物料在高速气流的作用下，获得巨大的动能，在粉碎室中造成物料颗粒之间的高速碰撞、剧烈摩擦，同时高速气流对物料产生剪切作用，从而达到粉碎物料的目的，它能将原料加工成极细的粉末(气流粉碎机是利用物料在高速气流的作用下，获得巨大的动能，在粉碎室中造成物料颗粒之间的高速碰撞、剧烈摩擦，同时高速气流对物料产生剪切作用，从而达到粉碎物料的目的，它能将原料加工成极细的粉末(<10μm)。
该技术的应用几乎遍及所有的精细加工行业，如化工、医药、食品、塑料、矿业、金属材料等，在许多特定的粉体领域占有特殊的地位。
目前工业上应用的气流粉碎机主要有以下几种类型：扁平式气流磨、流化床对喷式气流磨、循环管式气流磨、对喷式气流磨、靶式气流磨。
其中扁平式气流磨、流化床对喷式气流磨、循环管式气流磨应用较为广泛，现将其工作原理做一个简单阐述：1、扁平式气流磨作为粉碎动能的高压气流进入粉碎腔外围的稳压储气包作为气流分配站，该气流经过拉瓦尔喷嘴加速成超音速气流后进入粉碎磨腔，同时物料经文丘里喷嘴加速导入粉碎磨腔内进行同步粉碎。
由于拉瓦尔喷嘴与粉碎腔安装成一锐角，因此该高速喷射流在粉碎腔内带动物料做循环运动，颗粒之间以及颗粒与固定靶板壁面产生相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。
微细颗粒在向心气流带动下被导入粉碎机中心出口管道进入旋风分离器进行收集，粗粉在离心力的作用下被甩向粉碎腔周壁做循环运动并继续粉碎。
2、流化床对喷式气流磨物料通过螺旋进料器进入粉碎腔后，由数个相对设置的喷嘴喷汇出高速气流冲击能，及气流急速膨胀呈流化床悬浮沸腾而产生的碰撞、摩擦力对物料进行粉碎。
粗细混合粉在负压气流带动下通过顶部设置的涡轮分级装置，细粉强制通过分级装置，并由旋风收集器及布袋除尘器捕集，粗粉受重力以及高速旋转的分级装置产生的离心力甩向四壁并沉降返回粉碎腔继续粉碎。
3、循环管式气流磨原料由文丘里喷嘴加入粉碎腔，高压气流经一组喷嘴喷入不等径变曲率的跑道形循环管式粉碎腔，加速颗粒使之相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。
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上海宙兴实业有限公司
超微气流粉碎机与球磨机在微粉化上的区别：
超微气流粉碎在医药上的应用主要有： 口服制剂、注射制剂、吸入制剂、外用药、抗生素、营养品、类固醇、维生素等。 其优点主要有：
* 小的批处理尺寸 * 窄的PSD（颗粒分布尺寸） * 易于清洗 * 无污染 以下是几例药物粉碎实例： 乳糖通常用作工厂验收材料或无效对照剂，基于乳糖的性质，超微粉碎机 可用于其它材料。
制药基准性能药物：乳糖
上海宙兴实业有限公司
制药性能：口服制剂
芬必得
上海宙兴实业有限公司
制药性能：注射制剂--用于止吐的甲磺酸多拉司琼 制药性能：吸入制剂 上海宙兴实业有限公司
附图：世界第一家气流粉碎机厂家--上海宙兴实业有限公司超微气流粉碎机 对于部分药物的粉碎情况：
超微气流粉碎机--部分典型的药物粉碎数据
对于药物来说，微粉化以后的药物颗粒主要有以下特点： * 增加药粉的比表面面积 * 更紧凑的PSD（颗粒分布尺寸） * 更均匀的尺寸
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ上海宙兴实业有限公司
* 比较好的粉体控制特征（悬浮、分散和吸收） * 更多可预知的粉体性能 * 色彩一致性，光泽，不透明性 总表面积与粒直径关系：
药物微粉化颗粒粒径前后对比：
超微气流粉碎机在制药行业中的应用实例
气流粉碎机起始于矿物和肥料行业，最初的设计包括： 破碎 混合 筛分 气流分级
近年来随着制药业的迅猛发展，气流粉碎机越来越快的参与到药物的研发、生产上。 并逐渐形成了完整的粉碎体系，并且比其它微粉化设备有着无可伦比的优势，药 用超微气流粉碎机使用情况和作用如下：
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不同设备的微粉化处理情况：