运用纳米技术方式制备中药材及保健食品超微粒子的方法

摘要

本发明为一种运用纳米技术方式制备中药材及保健食品超微粒子的方法，它是取清洁干燥的中药材或保健食品原料，采用纳米技术作业方式处理，即把原料置于超微高频振动机中，并添加浓度为55％－85％的乙醇溶液，比例为1－10ml/10－100kg，然后用超微高频振动机进行振动，转速为1000转/分－4500转/分，振动15－60分钟，即可。本发明把原料制成中心粒径为5－0.3μm甚至更小的超微粒子，细胞破壁率或细胞破膜率98％以上，不仅保存了中药材和保健食品的全部有效成份，而且超微粒子极易吸附在人体小肠壁上，便于细胞中的有效成份释放及被人体吸收，从而提高了生物利用度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备中药材及保健食品的方法。

背景技术

中医药是中华民族传统东方文化瑰宝之一，她以其医药密切结合的理论体系，独特的治疗手段和显著的疗效屹立于世界医学之林，历经两千余年而不衰。但是中药的制备工艺仍沿用传统而古老的方式，剂型主要以汤剂为主，汤剂制备烦琐、口感不佳，难以被快节奏的现代社会所接受，另外，很多药物的生物利用度低下，药效及中药材所有的优势难以发挥，因此原料利用率低、浪费大，资源破坏严重，色、味、形欠缺，难以跻身国际市场。

中药的另一剂型为中药材饮片，传统制备工艺通常采用粉碎机将中药材粉碎，然后过筛，其单个颗粒常由数个或数十个细胞所组成，细胞的破壁率或破膜率极低。植物细胞是由细胞壁、细胞膜、细胞质，细胞核等组成，动物细胞则由细胞膜、细胞质，细胞核等组成，动植物类中药材中的有效成份通常分布于细胞内与细胞间质，以细胞内为主，存在于细胞内的有效成份只有透过细胞壁及细胞膜释出，才能被人体吸收而发挥作用，其在人体内的吸收过程如下：中药材所含的有效成分随着药物颗粒进入胃中，药物颗粒在胃液的作用下吸水溶胀，进入小肠的过程中有效成份根据简单扩散的原理不断地通过细胞壁及细胞膜释放出来，由小肠吸收，由于药物有效成份必须在细胞外浓度低于细胞内浓度时方可释放出来，浓度差越小释放速度越慢，浓度一旦平衡则停止释放。这样上述传统粉碎过筛的工艺，存在以下诸多缺陷：1.由于这种传统工艺生产出的药物颗粒粗糙，使位于粒子内部的有效成份将穿过几个或数十个细胞壁及细胞膜方可释放出来，而每个细胞壁及细胞膜两侧的浓度差非常低，使释出速度缓慢，又因药物在体内停留的时间有限，因此有效成份在低速释放的情况下释出率不会很高；2.传统工艺的不精确性，使药物粒子之间不均匀，表现粗放，吸附在肠壁上的可能性较少，小肠的蠕动方式造成了有效成份在细胞周围的浓度会高于小肠壁的浓度，使细胞壁内外的浓度差难以提高，减缓了释放速度，其中一部分药物粒子的有效成份在末完全释放出来之前就被排出体外，使药物的生物利用度较低。保健食品是一类药食同源的食品，其传统的制作方法与中药相似。

发明内容

本发明的目的在于针对现有中药和保健食品在制备工艺上存在的上述问题，提供一种运用纳米技术方式制备中药材及保健食品超微粒子的方法，使超微粒子中心粒径达到5μm-0.3μm，并使中药材或保健食品的细胞破壁率或破膜率≥98％。

本发明的目的是这样实现的：本发明包括如下步骤，(1)取清洁干燥的中药材或保健食品原料，(2)采用纳米技术作业方式处理，即把中药材或保健食品原料置于超微高频振动机中，并添加浓度为55％-85％的乙醇溶液，乙醇溶液与中药材或保健食品原料的比例为1-10ml/10-100kg，然后用超微高频振动机进行振动，调节超微高频振动机的转速为1000转/分-4500转/分，振动15-60分钟，即可。

本发明中的中药材是指动、植物类中药材。

本发明中的超微高频振动机也称超微高频振动磨，可采用型号为GSD-3型、SFM型或BFM-100SA型的超微高频振动机，前者可从德国和日本购买，后两者可从国内购买。

本发明中乙醇溶液与中药材或保健食品原料的最佳比例为1ml/10kg。

在把中药材或保健食品原料进行纳米技术作业方式处理前，可先用常规粉碎机粉碎，这样可以缩短振动时间，振动时间最短可为15分钟。

在采用纳米技术作业方式处理中药材或保健食品原料之前，还可把中药材或保健食品原料先用紫外线照射灭菌。

把本发明制得的超微粒子经激光高倍显微镜检测：中药材或保健食品中植物细胞壁或动物细胞膜98％以上被击破，经激光粒度仪测试：超微粒子的中心粒径为0.3-5μm甚至更小。

本发明把中药材原料制备成超微粒子后可以直接制成单味中药或与其它中药材超微粒子配伍制成复方中药。本发明把保健食品原料制备成超微粒子后，可采用现有的各种方法食用，或与其它食品原料混合制成保健食品。

本发明的原理如下：中药材绝大多数品种来自于植物，植物类中药材是由多种功能的植物细胞组成，中药材的药用有效成份主要存在于细胞之内，在细胞完整无损的状态下，有效成份只有透过细胞壁及细胞膜释放出来后才能被利用，因此完整的细胞壁、细胞膜对有效成份的释放形成阻力，这种阻力随细胞团内细胞数量的增大而急剧增大。纳米技术的出现及发展使中药及保健食品的生产过程越来越精细，为消除这种阻力而采取纳米技术作业的方式，以击破动物细胞膜、植物细胞壁，制取超微纳米或亚纳米粒子，使中药材及保健食品中有效成份得到最大释放，且在人体内的传输更加快捷，从而提高人体吸收率，充分发挥中药材及保健食品的医用保健价值。本发明采用纳米技术作业方式实现动物细胞破膜、植物细胞破壁的工作原理为：利用振动机的振动使振动物料产生振动冲击及回转，在振动机强烈的振动、剪切和冲击等作用下，颗粒内部及表面出现大量晶格扭曲和缺陷，非晶化程度提高和表面能增大，从而提高溶出度，同时振动机内部作时而散开，时而聚合的抛掷运动，使物料不断受到正面撞击、挤压和剪切，在颗粒表面改型剂乙醇溶液的支持下颗粒由大到小不断被破碎，直至动物细胞膜、植物细胞壁被击破，达到预期设计的超微颗粒中心粒径和细胞破壁率或破膜率的要求。

本发明的技术效果在于：本发明把中药材及保健食品原料制成中心粒径为5-0.3μm甚至更小的超微粒子，使细胞破壁率或细胞破膜率达98％以上，不仅保存了动、植物中药材和保健食品的全部药用和保健的有效成份，而且超微粒子极易吸附在人体小肠壁上，便于细胞中的有效成份释放及被人体吸收，从而提高了生物利用度。

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

实施例一：

将100千克中药材“党参”原料先清洗，用脱水干燥机脱水干燥，紫外线灭菌20分钟后，置入超微高频振动机中，再往其中注入55％乙醇溶液10ml。

启动振动机，调整转速至1000转/分，此时，振动机自身做同向自转，振动机内振动物料群绕群质心作公转，内外层振动物料不断交换位置，物料被撞击、挤压、剪切，党参颗粒由大到小不断被破碎。在破碎过程中，较大颗粒先受力先被击碎，而植物细胞群组成的颗粒，无论是由大细胞群组成的颗粒，还是由小细胞群组成的颗粒，因其整体尺寸相当，其受挤压、冲击的机会是均等的。

振动机运转30分钟后停止振动，取出物料得党参粉98千克，经激光高倍显微镜检测，党参植物细胞破壁率≥98％，经激光粒度仪测定，党参颗粒中心粒径为5-0.3μm。

实施例二：

将300千克中药材“三七”原料淘洗，用脱水干燥机脱水干燥，紫外线照射灭菌20分钟后，放置于超微高频振动机内，并往其中加入65％乙醇溶液300ml。

启动振动机，调整转速至1500转/分，振动机工作时，三七颗粒在粒径细化的同时，其颗粒内部表面会出现大量晶格扭曲和缺陷，而非晶化程度的提高和局面能的增大，更提高了三七超微颗粒的溶出度。

振动机运转30分钟后停止，得三七粉298千克，经激光高倍显微镜检测，细胞破壁率≥98％，经激光粒度仪检测，三七颗粒中心粒径为5-0.3μm。

实施例三：

将100千克中药材茯苓原料清洗后，用脱水干燥机把原料脱水干燥，紫外线灭菌20分钟后，放入超微高频振动机中，往其中加入70％乙醇溶液10ml。

启动振动机，调整转速至2000转/分，在振动机的激振力作用下，茯苓颗粒不断产生新的表面，此时的颗粒新表面上有大量微观孔隙和较高的表面能，可促使表面改型剂-乙醇溶液在颗粒表面的吸附和包覆，防止茯苓超微颗粒的吸水和团聚，同时，可保护茯苓超微颗粒中的药用有效成份，避免氧化。

振动机连转30分钟后停止，得茯苓粉98千克，经激光高倍显微镜检测茯苓细胞破壁率≥98％，经激光粒度仪检测，茯苓颗粒中心粒径为5-0.3μm。

实施例四：

将200千克中药材鸡血藤饮片淘洗，紫外线灭菌20分钟后，放置于超微高频振动机内，往其中注入75％乙醇溶液20ml。

启动振动机，调整转速至3000转/分，运转30分钟后停止，得鸡血藤粉198千克。经激光高倍显微镜检测，鸡血藤细胞破壁率≥98％，经激光粒度仪检测，鸡血藤颗粒中心粒径为5-0.3μm。

实施例五：

将400千克保健食品----芝麻的干品清洗后干燥，用紫外线照射灭菌20分钟后，置于超微高频振动机内，同时，注入65％乙醇溶液40ml。

启动振动机，调整转速至1500转/分，运转30分钟后停止，得芝麻粉386千克。芝麻细胞破壁后的营养保健成份充分暴露出来，其在人体内的释放速度及释放量会大幅提高。经激光高倍显微镜检测，芝麻细胞破壁率≥98％，经激光粒度仪检测，芝麻颗粒中心粒径达5-0.3μm。

实施例六：

将500千克保健食品----“魔芋”原料清洗，用脱水干燥机脱水干燥，紫外线照射灭菌20分钟后，置于超微高频振动机内，往其中注入75％乙醇溶液50ml。

启动振动机，调整转速至2500转/分，运转30分钟后停止，得魔芋粉498千克。经激光高倍显微镜检测，魔芋细胞破壁率≥98％，经激光粒度仪检测，魔芋颗粒中心粒径为5-0.3μm。

实施例七：

取50千克动物类中药材----甲壳素干品用紫外线照射灭菌20分钟后，置于超微高频振动机内，同时注入85％乙醇溶液0.5ml作为甲壳素颗粒表面改型剂。

启动振动机，调整转速至4500转/分，在振动的过程中，甲壳素的细胞膜被击碎，细胞内容物逸出，其药效成份能被人体全部以近似大分子的形式直接吸收利用，而细胞膜一旦被打破，细胞内水份及油迁出后使微粒子表面成为半湿润状态，粒子与粒子之间会形成稳定的粒子团，即超微颗粒。

振动30分钟后停止，得甲壳素粉47千克。经激光高倍显微镜检测，甲壳素细胞破膜率≥98％，经激光粒度仪检测，颗粒中心粒径为5-0.3μm。

实施例八：

将10千克动物类中药材----“土元”干品清洗后用脱水干燥机脱水干燥，用紫外线照射灭菌20分钟后，置于超微高频振动机中，同时加入75％乙醇溶液0.1ml。

启动振动机，调整转速至4000转/分，运行30分钟后，得土元粉8千克。经高倍显微镜检测，土元细胞破膜率≥98％，经激光粒度仪检测，颗粒中心粒径为5-0.3μm。

本发明中超微高频振动机转速的调整依据物料自身的性质与状态，如：植物类的纤维系数，动物类的坚韧程度等。

本发明依据物料的性态，选择不同浓度的乙醇溶液，作为不同物料颗粒表面改型剂，不同浓度的颗粒表面改型剂，决定物料颗粒的溶出度。

本发明在通常情况下均是如以上实施例所述，直接把清洁干燥的原料置于超微高频振动机内振动，超微高频振动机的运转时间最佳为30分钟。如果在振动之前先用常规粉碎机进行粉碎，当然也可以，只是意义不太大。

本发明中涉及动、植物新鲜原料需干燥脱水，当然，中药材饮片及保健食品原料干品不需脱水干燥。