第一节
粉　碎

一、粉碎的目的

粉碎是指借机械力将大块固体物质碎成规定细度的操作过程，也可以是借助其他方法将固体药物碎成一定粒度的粉体的操作。

药物粉碎的目的：①增加药物的表面积，促进药物的溶解与吸收，提高药物的生物利用度；②便于调剂和服用；③加速中药中有效成分的浸出或溶出；④为制备多种剂型奠定基础，如混悬液、散剂、片剂、丸剂、胶囊剂等；⑤有利于药物的干燥与贮存。

二、粉碎的基本原理

固体药物的粉碎过程，一般是利用外加机械力，部分地破坏物质分子间的内聚力，使药物的大块粒变成小颗粒，表面积增大，即将机械能转变成表面能的过程。

药物的性质是影响粉碎效率和决定粉碎方法的主要因素。极性晶形物质如生石膏、硼砂均具有相当的脆性，较易粉碎。非极性晶体物质如樟脑、冰片等则脆性差，当施加一定的机械力时，易产生变形而阻碍了它们的粉碎，通常可加入少量挥发性液体，当液体渗入固体分子间的裂隙时，由于能降低其分子间的内聚力，使晶体易从裂隙处分开。非晶形药物如树脂、树胶等具有一定的弹性，粉碎时一部分机械能用于引起弹性变形，最后变为热能，因而降低粉碎效率，一般可用降低温度（0℃左右）来增加非晶形药物的脆性，以利粉碎。

药物经粉碎后表面积增大，表面能增加，故不稳定，已粉碎的粉末有重新结聚的倾向。当不同药物混合粉碎时，一种药物适度地掺入到另一种药物中间，粉末表面能降低而减少粉末的再结聚。如黏性与粉性药物混合粉碎，粉性药物使分子内聚力减小，能缓解黏性药物的黏性，有利于粉碎。故中药厂对于粗料药，多用部分药料混合后再粉碎。

对于不溶于水的药物如朱砂、珍珠等可在大量水中，利用颗粒的重量不同，细粒悬浮于水中，而粗粒易于下沉分离，得以继续粉碎。

为了使机械能尽可能有效地用于粉碎过程，应将已达到要求细度的粉末随时分离移去，使粗粒有充分机会接受机械能，这种粉碎法称为自由粉碎。反之，若细粉始终保留在系统中，不但能在粗颗粒中间起缓冲作用，而且要消耗大量机械能，影响粉碎效率，同时也产生了大量不需要的过细粉末，所以在粉碎过程中必须随时分离细粉。在粉碎机内安装药筛或利用空气将细粉吹出，均是为了使自由粉碎顺利进行。

三、粉碎的方法

（一）干法粉碎（dry comminution）

干法粉碎系指将药物经适当干燥，使药物中的水分降低到一定限度（一般应少于5%）再粉碎的方法。除特殊中药外，一般药物均采用干法粉碎。

1.单独粉碎 将一味中药单独粉碎，便于应用于各种复方制剂中。通常需要单独粉碎的中药包括：贵重中药（如牛黄、羚羊角、西洋参、麝香等，主要目的是避免损失）、毒性或刺激性强的中药（如红粉、轻粉、蟾酥、斑蝥等，主要目的是避免损失、便于劳动保护和避免对其他药品的污染）、氧化性与还原性强的中药（如雄黄、火硝、硫黄等，主要目的是避免混合粉碎发生爆炸），以及质地坚硬不便与其他药物混合粉碎的中药（如磁石、代赭石等）。

2.混合粉碎 将方中某些性质和硬度相似的中药，全部或部分混合在一起进行粉碎的方法。该法将药物的粉碎与混合结合在一起同时完成，可以克服单独粉碎中的困难。根据药物的性质和粉碎方式的不同，特殊的混合粉碎方法包括：

串料粉碎：先将处方中其他中药粉碎成粗粉，再将含有大量糖分、树脂、树胶、黏液质的中药陆续掺入，逐步粉碎成所需粒度。需要串料粉碎的中药有乳香、没药、黄精、玉竹、熟地、山萸肉、枸杞、麦冬、天冬等。

串油粉碎：先将处方中其他中药粉碎成粗粉，再将含有大量油脂性成分的中药陆续掺入，逐步粉碎成所需粒度，或将油脂类中药研成糊状再与其他药物粗粉混合粉碎成所需粒度。需串油粉碎的中药主要是种子类药物，如桃仁、苦杏仁、苏子、酸枣仁、火麻仁、核桃仁等。

蒸罐粉碎：先将处方中其他中药粉碎成粗粉，再将用适当方法蒸制过的动物类或其他中药陆续掺入，经干燥，再粉碎成所需粒度。需蒸罐粉碎的中药主要是动物的皮、肉、筋、骨及部分需蒸制的植物药，如乌鸡、鹿胎、制何首乌、酒黄芩、熟地、酒黄精、红参等。

（二）湿法粉碎（wet comminution）

湿法粉碎系指往药物中加入适量水或其他液体并与之一起研磨粉碎的方法（即加液研磨法）。通常选用液体是以药物遇湿不膨胀、两者不起变化、不妨碍药效为原则。樟脑、冰片、薄荷脑等常加入少量液体（如乙醇、水）研磨；朱砂、珍珠、炉甘石等采用传统的水飞法，亦属此类。湿法粉碎因水或其他液体以小分子渗入药物颗粒的裂隙，减少其分子间的引力而利于粉碎；对某些有较强刺激性或毒性的药物，用此法可避免粉尘飞扬。

中药细料药粉碎时，对冰片和麝香两药有个原则，即“轻研冰片，重研麝香”。粉碎麝香时常加入少量水，俗称“打潮”，尤其到剩下麝香渣时，“打潮”更易研碎。朱砂、珍珠、炉甘石等采用“水飞法”粉碎，即将药物先打成碎块，除去杂质，放入研钵或电动研钵中，加适量水，用研锤重力研磨。当有部分细粉研成时，应倾泻出来，余下的药物再加水反复研磨，倾泻，直至全部研细为止，再将研得的混悬液合并，将沉淀得到的湿粉干燥，研散，过筛，即得极细粉。“水飞法”过去采用手工操作，费工费力，生产效率很低。现在多用球磨机代替，既保证了药粉细度又提高了生产效率，但需持续转动60～80h才能得到极细粉。

（三）低温粉碎（cryogenic comminution）

低温时物料脆性增加，易于粉碎，是一种粉碎的新方法。其特点：①适用于在常温下粉碎困难的物料，软化点低、熔点低及热可塑性物料，如树脂、树胶、干浸膏等；②适用于含水、含油虽少，但富含糖分，具一定黏性的药物；③可获得更细粉末；④能保留挥发性成分。

低温粉碎一般有下列四种方法：①物料先行冷却或在低温条件下，迅速通过高速撞击或粉碎机粉碎；②粉碎机壳通入低温冷却水，在循环冷却下进行粉碎；③待粉碎的物料与干冰或液化氮气混合再进行粉碎；④组合运用上述冷却方法进行粉碎。

（四）超微粉碎（ultra-fine comminution）

超微粉碎技术是20世纪70年代后发展起来的一种物料加工高新技术，也是古老粉碎技术的新应用和新发展。超微粉碎又称超细粉碎，是指将粉粒物料磨碎到粒径为微米级以下的操作。超微粉体又称超细粉体，通常分为微米级、亚微米级以及纳米级粉体。粉体粒径为1～100nm的称为纳米粉体；粒径为0.1～1μm的称为亚微米粉体；粒径大于1μm的称为微米粉体。

药物超微（细）粉碎后，可以增加药物吸收率，提高药物生物利用度，有利于提高药效，同时也为剂型改变创造了条件。

超微（细）粉碎的关键是方法、设备以及粉碎后的粉体分级。对超微（细）粉体不仅要求粉体极细，而且粒径分布要窄。

四、粉碎原则

在中药粉碎过程中，应遵循以下几点原则：①根据应用目的和药物剂型控制适当的粉碎程度；②粉碎过程中应注意及时过筛，以免部分药物过度粉碎，而且也可提高工效；③粉碎后应保持药物的组成和药理作用不变；④中药必须全部粉碎应用，较难粉碎部分（叶脉、纤维等）不应随意丢弃。

五、粉碎的设备及使用注意事项

（一）粉碎设备（equipments of comminution）

1.柴田式粉碎机 亦称万能粉碎机。在各类粉碎机中它的粉碎能力最大，是中药厂普遍应用的粉碎机，由“机壳”、打板和装在动力轴上的“甩盘”、刀形的挡板、风扇及分离器等部件组成。粉碎时主要靠六块打板的碰撞作用。如图5-1所示。

柴田式粉碎机构造简单，使用方便，粉碎能力强，广泛适用于黏软性、纤维性及坚硬的中药的粉碎，但对油性过多的药料不适用。

2.万能磨粉机 是一种应用较广泛的粉碎机。主要由两个带齿的圆盘及环形筛组成。粉碎时主要靠圆盘上钢齿的撞击、研磨和撕裂等作用。如图5-2所示。

万能磨粉机适用范围广泛，用于根、茎、皮类等中药，干燥的非组织性药物，结晶性药物及干浸膏等的粉碎。但由于构造上的特点，在粉碎中容易产生热量，故不宜用于粉碎含大量挥发性成分、黏性强或软化点低且遇热发黏的药物。

3.球磨机 球磨机的主要部分为一个由铁、不锈钢或瓷制成的圆形球罐，球罐的轴固定在轴承上，罐内装有物料及钢制或瓷制的圆球，如图5-3所示。当罐转动时，物料借圆球落下时的撞击劈裂作用及球与罐壁间、球与球之间的研磨作用而被粉碎。

球磨机要有适当的转速才能获得良好的粉碎效果。当罐的转速比较小时，山于球罐内壁与圆球间的摩擦作用，将圆球依旋转方向带上，然后沿罐壁滚下，如图5-4甲所示，此时主要发生研磨作用。当球罐的转速加大，则离心力增加，圆球的上升角随之增大，圆球下落的轨迹如图5-4乙所示，此时产生了圆球对物料的撞击作用。若再增大球罐的转速，则产生的离心力更大，甚至超过圆球的重力，则球紧贴于罐壁旋转，因此不能粉碎物料，如图5-4丙所示。

为了有效地粉碎物料，球磨机必须有一定的转速，使圆球从最高的位置以最大的速度下落。这一转速的极限值称为临界转速，它与球罐的直径有关，可由下式求出：

式中， n _临 为球罐每分钟临界转速； D 为球罐直径（m）。在实际工作中，球磨机的转速一般采用临界转速的75%，即

除转速外，影响球磨机粉碎效果的因素还有圆球的大小、重量、数量、被粉碎药物的性质等。圆球须有足够的重量和硬度，使能在一定高度落下具有最大的击碎力。圆球的直径一般不应小于65mm，其直径应大于被粉碎物料的4～9倍。由于操作时圆球不断磨损，部分圆球须经常更换。球罐中装填圆球的数目不宜太多，过多则在运转时上升的球与下降的球发生撞击现象。通常球罐中装填圆球的体积仅占球罐全容积的30%～35%。球罐的长度与直径应有一定的比例，球罐过长，仅部分圆球具有作用。实际操作中一般取长度：直径=1.64∶1.56较为适宜。被粉碎药料一般不应超过球罐总容量的1/2。

球磨机适于粉碎结晶性药物（如朱砂、皂矾、硫酸铜等）、树胶（如桃胶、阿拉伯胶等）、树脂（如松香）及其他植物中药浸提物（如儿茶）；对具有刺激性的药物（如蟾酥、芦荟等）可防止粉尘飞扬；对具有很大吸湿性的浸膏（如大黄浸膏等）可防止吸潮；对具有挥发性的药物（如麝香等）、贵重药物（如羚羊角、鹿茸等）以及与铁易起作用的药物均可用瓷质球磨机进行粉碎。球磨机亦可用在无菌条件下，进行无菌药粉的粉碎和混合。

球磨机除广泛应用于干法粉碎外，亦可用于湿法粉碎。如用球磨机水飞制备的炉甘石、朱砂等粉末可达到七号筛的细度，比干法制备的粉末润滑，且可节省人力。

4.流能磨 系利用高速弹性流体（空气、蒸汽或惰性气体）使药物的颗粒之间以及颗粒与室壁之间碰撞而产生强烈的粉碎作用，如图5-5所示。粉碎的动力是高速气流形成的碰撞与剪切作用。

采用流能磨粉碎过程中，由于气流在粉碎室中膨胀时的冷却效应，被粉碎物料的温度不升高，因此本法适用于抗生素、酶、低熔点或其他对热敏感的药物的粉碎。而且在粉碎的同时就进行了分级，所以可得5μm以下均匀的粉体。操作时应注意加料速度一致，以免堵塞喷嘴。

5.振动磨 利用研磨介质（球形、柱形或棒形）在振动磨筒体内作高频振动产生冲击、摩擦、剪切等作用，将物料磨细的一种粉碎设备。

图5-6是振动磨示意图，其槽形或管形筒体支撑于弹簧上，筒体中部有主轴，轴的两端有偏心块，主轴的轴承装在筒体上，通过挠性轴套同电动机连接。振动磨的工作原理如图5-7所示。物料和研磨介质装入弹簧支撑的筒体内，由偏心块激振装置驱动磨机筒体作圆周运动，运动方向和主轴旋转方向相反。例如，主轴以顺时针方向旋转，则研磨介质按逆时针方向进行循环运动；研磨介质除了有公转运动外，还有自转运动。但当振动频率高时，加速度增大，研磨介质运动较快，各层介质在径向上运动速度依次减慢，形成速度差，介质之间产生冲击、摩擦、剪切等作用而使物料粉碎。

振动磨可以干法或湿法工作。在工业上应用时一般是连续操作，即物料连续进入筒体并自筒体排出。

振动磨与球磨机相比，其粉碎比高（10～200），粉碎时间短，可连续粉碎，还可通过改变影响粉碎的因素（如调节振动的振幅、排料口径等）而进行超细粉碎。

（二）使用注意事项

虽然各类粉碎设备具有不同的优点和适用范围，但在使用时均应注意以下几点：①高速运转的粉碎机开动后，待其转速稳定时再加药料粉碎，否则易烧坏电机；②避免药料中夹杂硬块，否则易引起卡塞转子而难于启动，或者破坏钢齿、筛板；③各种转动机构如轴承、伞式轮等，要有良好的润滑剂，必须保障正常运转；④电动机及传动机构等应用防护罩，以保证安全，同时要注意防尘、清洁与干燥；⑤电机不能超速或超负荷运转；⑥粉碎机未停定，严禁打开机盖；⑦粉碎完毕后，要清理内外部件，以备下次再用。 Fzv2VOko2q0bMKpD+jilKrm3VrlD1C607Or/3xqzSTGK6YgLR/7CJP+zzWx6jkxI