杜 軍

　　摘要：

　　中藥要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，首先要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化。目前生產(chǎn)現(xiàn)代化的手段之一，就是對(duì)中藥原材料有效成分的提取。無(wú)論是傳統(tǒng)的水提、醇提，還是現(xiàn)代的臨界萃取、吸附和分離，其形態(tài)均為浸膏劑。浸膏劑按干濕程度不同分為稠浸膏劑和干浸膏劑兩種。浸膏劑除少數(shù)直接用于臨床外，一般用于配制其它制劑，如散劑、丸劑、片劑等。我們通常要將稠浸膏劑干燥成干浸膏。干浸膏在干燥過(guò)程中形成塊狀或粗大顆粒，不便于下一步的制劑，因此，往往要將干浸膏粉碎至要求的粒度。

　　干浸膏在粉碎過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)“三粘”現(xiàn)象，即 1、浸膏物料在粉碎時(shí)粘機(jī)，2、在過(guò)篩時(shí)粘篩 3、在收集時(shí)粘布袋?！叭场爆F(xiàn)象導(dǎo)致：粉碎產(chǎn)量越來(lái)越低、過(guò)篩越來(lái)越困難、粉體收率越來(lái)越低。

　　筆者根據(jù)多年以來(lái)對(duì)浸膏粉碎難點(diǎn)的分析，提出和研發(fā)了一種中藥浸膏無(wú)塵粉碎分級(jí)專(zhuān)用設(shè)備，有效的解決了浸膏粉碎的“三粘”現(xiàn)象。

　　關(guān)鍵詞：中藥現(xiàn)代化 浸膏 超微粉碎

　　中藥是中華民族的瑰寶，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步發(fā)展，中藥的發(fā)展也不能固步自封，停滯不前，她需要與時(shí)俱進(jìn)。不搞現(xiàn)代化就無(wú)法融入當(dāng)今社會(huì)。

　　中藥要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，首先要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化。中藥生產(chǎn)現(xiàn)代化的過(guò)程就是將傳統(tǒng)中藥的優(yōu)勢(shì)特色與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合,目前生產(chǎn)現(xiàn)代化的手段之一，就是對(duì)中藥原材料有效成分的提取。

　　一、中藥浸膏的形成

　　中藥浸膏是中藥提取的產(chǎn)物，也是劑型現(xiàn)代化的前提。浸膏往往是通過(guò)提取、分離純化及干燥等工藝手段獲得的。

　　1、中藥材的提取

　　中藥傳統(tǒng)的提取方法，如煎煮法、浸漬法、滲轆法、回流法，這些方法不僅使得提取溶劑成本很高，而且有效成分不能完全提取出來(lái)，雜質(zhì)也較多且提取時(shí)間較長(zhǎng)。而超臨界流體萃取技術(shù)、酶工程及其聯(lián)用技術(shù)、微波提取技術(shù)、分子蒸餾技術(shù)、超聲提取技術(shù)等[5]一些先進(jìn)技術(shù)的問(wèn)世，會(huì)大大降低生產(chǎn)成本且雜質(zhì)會(huì)大大減少。

　　膜分離技術(shù)，用于中藥浸膏制劑(片劑、膠囊劑、濃縮丸、顆粒劑等)能有效地除去大分子雜質(zhì)、膠體、粘液質(zhì)、果膠、細(xì)菌，較多地保留有效成分，降低中藥浸膏制劑的吸濕性，而且能夠克服中藥浸膏制劑崩解時(shí)間長(zhǎng)，服用劑量大等缺點(diǎn)。

　　近年來(lái)常用的分離純化的方法有水提醇沉法、醇提水沉法、高速離心法、膜濾法、大孔樹(shù)脂吸附法、絮凝沉淀法等。

　　這些提取及分離純化的技術(shù)都大大提高了浸膏的純度及改善了它的物理特性，為接下來(lái)的制劑流程奠定了基礎(chǔ)。

　　2、中藥浸膏的干燥

　　浸膏劑按干濕程度不同分為稠浸膏劑和干浸膏劑兩種。稠浸膏劑為半固體，具有粘性，含水量為15%-20%。干浸膏為固體，含水量約為5%。

　　浸膏劑除少數(shù)直接用于臨床外，一般用于配制其它制劑，如散劑、丸劑、片劑等。因此，通常要將稠浸膏劑干燥成干浸膏。目前，濕浸膏較先進(jìn)的的干燥方法有：真空干燥、噴霧干燥、微波干燥等。

　　真空干燥采用熱傳導(dǎo)的方式，特別適合于對(duì)干燥熱敏性、易分解、易氧化物質(zhì)和復(fù)雜成分物品進(jìn)行快速高效的干燥處理。

　　噴霧干燥采用熱對(duì)流的方式，由于與熱風(fēng)接觸的表面積較大，因此干燥速率較快，干燥后呈粉體顆粒流動(dòng)性較好。

　　微波干燥采用介電加熱方式對(duì)物料進(jìn)行干燥。

　　綜上，噴霧干燥產(chǎn)物顆粒表面光滑,圓整性好，微波干燥產(chǎn)物的吸濕性最小且溶解性最好，真空干燥產(chǎn)物具有較好的粉末流動(dòng)性。

　　二、中藥浸膏的粉碎

　　在實(shí)現(xiàn)中藥劑型現(xiàn)代化過(guò)程中，往往干浸膏的顆粒還不能達(dá)到制劑的要求，因此需要進(jìn)一步對(duì)它進(jìn)行粉碎或超微粉碎。

　　1、中藥浸膏的特性分析

　　浸膏是用適當(dāng)?shù)娜軇?duì)藥材進(jìn)行提取，然后蒸去全部溶劑所得到的。在粉碎過(guò)程中，其物理特性表現(xiàn)為：

　?、?浸膏不耐熱。一般粉碎過(guò)程是放熱反應(yīng)，溫度的升高，會(huì)導(dǎo)致浸膏軟化，浸膏物料在粉碎時(shí)極易“粘”機(jī)。粉碎產(chǎn)量越來(lái)越低。

　　② 浸膏容易吸潮、團(tuán)聚。，導(dǎo)致過(guò)篩時(shí)“粘”篩，過(guò)篩比較困難。

　?、?浸膏流動(dòng)性不好。物料在收集、氣固分離時(shí)“粘”布袋，導(dǎo)致浸膏粉碎收率較低。

　　以上浸膏粉碎通常出現(xiàn)的“三粘”現(xiàn)象，也是多年來(lái)浸膏粉碎的難題。

　　2、浸膏粉碎設(shè)備的研發(fā)思路

　　針對(duì)浸膏粉碎的難點(diǎn)，筆者結(jié)合自己多年的體會(huì)與粉碎設(shè)備研發(fā)制造的廠家共同研討，提出了一條浸膏粉碎設(shè)備的創(chuàng)新思路：即改善粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)，避免浸膏在粉碎過(guò)程中的粘接;粉碎與分級(jí)相對(duì)分離，避免粉體的“過(guò)粉碎”，減少粉體產(chǎn)生多余的熱量;采用無(wú)篩分級(jí)技術(shù)，解決粉體過(guò)篩的困難的問(wèn)題;采用三重獨(dú)特收集，提高粉體的收得率。

　　三、浸膏粉碎設(shè)備的研發(fā)

　　1、粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)的改善

　　浸膏的形成實(shí)際上是液—固轉(zhuǎn)化過(guò)程，其結(jié)構(gòu)比較松散。我們對(duì)其的粉碎實(shí)際上是解聚過(guò)程，因此粉碎浸膏是比較容易的。粉碎是發(fā)熱反應(yīng)，在粉碎浸膏時(shí)，關(guān)鍵問(wèn)題是，盡可能的避免產(chǎn)生多余的熱量，同時(shí)，將產(chǎn)生的熱量及時(shí)的排走。因此，我們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)見(jiàn)圖1

　　工藝流程設(shè)計(jì)：物料(≤6mm)在風(fēng)機(jī)吸風(fēng)負(fù)壓的作用下被送入粉碎室，粉碎室由固定齒圈與活動(dòng)擺刀組成，粉碎時(shí)擺刀高速旋轉(zhuǎn)撞擊剪切物料而使物料粉碎。被粉碎的物料(混合料)，不管是否合格，迅速的被后置的排粉扇葉送出粉碎室。物料粉碎的粒度由分級(jí)室的分級(jí)輪來(lái)調(diào)整。

　　2、粉碎室與分級(jí)室相對(duì)分離

　　粉碎室與分級(jí)室相對(duì)分離，其目的，被粉碎物料在粉碎室不會(huì)因“過(guò)篩”的阻隔在粉碎室里，從而避免了“過(guò)粉碎”的現(xiàn)象，避免了“過(guò)粉碎”就是避免了“過(guò)熱”，減少粉碎室產(chǎn)生多余的熱量，因而降低了粉碎溫度。

　　3、使用分級(jí)輪進(jìn)行分級(jí)

　　浸膏容易吸潮且易團(tuán)聚，導(dǎo)致過(guò)篩時(shí)粘篩，過(guò)篩比較困難。我們利用分級(jí)理論，設(shè)計(jì)一種可變頻調(diào)速的立式分級(jí)輪，不需配置篩網(wǎng)，就能有效的將粉體按照我們的需求進(jìn)行分離。

　　我們采用的分級(jí)技術(shù)是：物料隨氣流進(jìn)入分級(jí)區(qū)，在分級(jí)輪的高速旋轉(zhuǎn)力作用下產(chǎn)生水平的離心力場(chǎng)(離心力場(chǎng)的大小可以進(jìn)行變頻調(diào)節(jié))。粉體顆粒A，在一定的離心力場(chǎng)中，受到兩個(gè)力，一是分級(jí)輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)顆粒A旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力F，F(xiàn) = K1 d3 Vt2。， 二是顆粒A由于受到引風(fēng)機(jī)的影響，產(chǎn)生向分級(jí)輪轉(zhuǎn)子中心運(yùn)行的向心力F'， F' = K2 d Vr。

　　當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，即F = F'，顆粒A 作圓周運(yùn)動(dòng)，我們 將此時(shí)顆粒A的直徑定為臨界顆粒。

　　假設(shè)此時(shí)，B顆粒直徑A，則F>F'，顆粒向外移向。　　

　　在實(shí)際運(yùn)行中，引風(fēng)機(jī)的引力不變，則Vr不變。我們可以通過(guò)調(diào)整分級(jí)輪的轉(zhuǎn)速Vt，調(diào)整顆粒的離心力F，以確定臨界顆粒A。Vt越快，臨界顆粒A越細(xì)。反之，Vt越慢，臨界顆粒A越粗。

　　工藝流程設(shè)計(jì)： 被粉碎的混合物料，由導(dǎo)流管進(jìn)入分級(jí)室。根據(jù)物料細(xì)度的要求，分級(jí)輪可以設(shè)定不同的轉(zhuǎn)速。由于分級(jí)輪的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力場(chǎng)對(duì)物料進(jìn)行分級(jí)。達(dá)到細(xì)度要求的物料進(jìn)入分級(jí)輪中心，被引風(fēng)機(jī)吸走，其后由旋風(fēng)收集器等部件收集;未達(dá)要求的較粗顆粒由于受到的離心力大于氣流對(duì)其的攜帶力而移向分級(jí)室邊壁并沿邊壁下落，通過(guò)關(guān)風(fēng)機(jī)回到粉碎室，被粉碎機(jī)二次粉碎。

　　4、采用分離式收集器，提高收集率

　　通常旋風(fēng)收集器，可以將收集85%-90%的粉體，余下10%由布袋收集器收集。但浸膏這個(gè)特殊的產(chǎn)品，收集時(shí)粘布袋的現(xiàn)象十分嚴(yán)重，浸膏粉碎收率較低。因此，我們將離心分級(jí)和旋風(fēng)收集的原理組合起來(lái)，在旋風(fēng)收集器上方添加分級(jí)輪，形成了分離式收集，即：我們可以極大程度的提高Vt，則F>>F'， 顆粒A移向容器邊壁運(yùn)動(dòng)。隨著離心分級(jí)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)，粉體由于受到的離心力大于氣流對(duì)其的攜帶力，使粉體顆粒沿葉輪方向飛向粉體收集室的邊壁并沿邊壁下落，進(jìn)入收集器下方的收集室里。從而實(shí)現(xiàn)了氣固分離。物料回收率在98 %以上。

　　四、浸膏粉碎設(shè)備的實(shí)踐結(jié)果和特點(diǎn)顯示

　　根據(jù)上述方案，我們研制一臺(tái)中藥浸膏無(wú)塵粉碎分級(jí)機(jī)，該機(jī)組的結(jié)構(gòu)組成為：

　　按照上述結(jié)構(gòu)，我們將設(shè)備制造好以后，進(jìn)行了試用。

　　粉碎要求： 粉碎產(chǎn)品：×××浸膏。 粒度要求：≥ 100目。

　　試機(jī)結(jié)果: 連續(xù)粉碎運(yùn)行12個(gè)小時(shí)，產(chǎn)量 2232Kg , 浸膏粒度 全部過(guò)100目。

　　在粉碎運(yùn)行過(guò)程中，該設(shè)備顯示了如下特性：

　　1、連續(xù)粉碎不粘機(jī) 連續(xù)粉碎12小時(shí)后，打開(kāi)粉碎機(jī)，機(jī)膛里沒(méi)有出現(xiàn)粘料現(xiàn)象。這是因?yàn)?，粉碎室的?dú)特設(shè)計(jì)，使得物料在粉碎以后，迅速離開(kāi)粉碎室，避免粉體粘結(jié)設(shè)備的可能性。

　　2、無(wú)篩分級(jí)，在線調(diào)整粒度 改設(shè)備沒(méi)有配置篩網(wǎng)，使用變頻調(diào)速的立式分級(jí)輪，在低轉(zhuǎn)速的情況下，在線無(wú)級(jí)“篩選”產(chǎn)品粒度。避免了150目以上的粉體難以過(guò)篩的現(xiàn)象。

　　3、粉碎產(chǎn)量高 平均每小時(shí)產(chǎn)量186 Kg，比同功率的粉碎機(jī)，產(chǎn)量高出30%，這是因?yàn)?，采用了粉碎室與分級(jí)室相對(duì)分離，被粉碎物料在粉碎室粉碎后，不停留地進(jìn)入分級(jí)室，經(jīng)分級(jí)輪“篩選”后，合格的粉體進(jìn)入收集器，不合格的粗顆粒返回粉碎室，對(duì)粉碎而言，每次粉碎都是有效粉碎，從而提高粉碎產(chǎn)量。

　　4、粉碎溫度較低 粉碎30分鐘，粉碎室溫升20℃后逐步平穩(wěn)，不在上升。這是因?yàn)榉鬯槭前l(fā)熱過(guò)程，在粉碎產(chǎn)品時(shí)，溫度必然上升，但由于粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)避免了“過(guò)粉碎”，就避免了過(guò)熱，減少了粉碎系統(tǒng)產(chǎn)生多余的熱量。同時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)全封閉負(fù)壓作業(yè)，引風(fēng)機(jī)的引風(fēng)作用，帶走了粉碎必然產(chǎn)生的熱量，有效的降低了粉碎室及系統(tǒng)的溫度。

　　5、無(wú)塵粉碎、損耗少 整個(gè)系統(tǒng)全封閉負(fù)壓作業(yè)，粉體在粉碎過(guò)程中的沒(méi)有出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。特殊的收集結(jié)構(gòu)和配置，粉體的收得率≥98%。

　　6、獨(dú)立進(jìn)風(fēng)系統(tǒng) 本系統(tǒng)所需要的風(fēng)量，采用獨(dú)立進(jìn)風(fēng)配置，風(fēng)源進(jìn)行凈化處理。不破壞凈化車(chē)間的空氣平衡。

　　7、全程自動(dòng)控制 粉碎物料的進(jìn)料速度，分級(jí)輪的轉(zhuǎn)速，隔離收集器脈沖的頻率、振幅等系統(tǒng)全過(guò)程采用PLC程序控制。

　　8、符合GMP設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)全部為高品質(zhì)的不銹鋼結(jié)構(gòu)。被粉碎物料的主要通道為圓管形結(jié)構(gòu)，并采用卡箍連接形式，無(wú)螺栓、無(wú)接縫，沒(méi)有死角，密封可靠，噪聲低，拆裝和保養(yǎng)維護(hù)簡(jiǎn)捷。形成符合GMP要求的中藥粉碎系統(tǒng)。

　　圖7 中藥浸膏無(wú)塵粉碎分級(jí)系統(tǒng)

　　五 結(jié)論

　　從上述試機(jī)的結(jié)果看，該粉碎基本達(dá)到了原先設(shè)計(jì)的效果。由于，我們分析了浸膏的特性，“量身定做” 中藥浸膏粉碎分級(jí)機(jī)，有效的解決了浸膏粉碎“三粘”難題。是目前中藥浸膏粉碎的理想設(shè)備。

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