李娟，麻曉雪，李順祥，蔡光先，張家曾

（湖南中醫(yī)藥大學(xué)中藥現(xiàn)代化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長沙410208）

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        [摘要] 目的：優(yōu)選鐵皮石斛的超微粉碎工藝。方法：以微粉粒度、細(xì)胞破壁率和總多糖含量為綜合評價指標(biāo)，采用L16（43×26）正交試驗(yàn)考察入磨量、粉碎時間、入磨粒度、粉碎溫度和投料水分對鐵皮石斛超微粉碎破壁工藝的影響。結(jié)果：超微粉碎工藝為入磨粒徑80目，投料水分4%~6%，入磨量250g，粉碎溫度0~10℃，粉碎時間25 min；平均得粉率96.1%（RSD0.24%），粒徑<75 μm的平均得率96.8%（RSD0.28%），平均細(xì)胞破壁率98.3%（RSD0.78%），總多糖平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)42.2%（RSD2.85%）。結(jié)論：該工藝合理可行、穩(wěn)定性好，為鐵皮石斛的臨床合理應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

       [關(guān)鍵詞] 鐵皮石斛；超微粉碎工藝；細(xì)胞破壁；粒徑分布；正交試驗(yàn)；綜合加權(quán)法

       [中圖分類號] R283.3  [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1005-9903(2014)07-0030-04

       [doi] 10.13422/ki. syfix.2014070030

       [網(wǎng)絡(luò)出版時間] 2014-01-20 16:02

Optimization of Ultrafine Grinding Technology for Cell Wall Disruption Of Dendrobii Officinalis Caulis

LI Juan, MA Xiao-xue, LI Shun-xiang’,CAI Guang-xian, ZHANG Jia-zeng

(Key Laboratory of Modernization of Chinese Medicine,Departmeng of Education,

Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410208, China)

[abstract] Objective: To optimize ultrafine grinding technology for cell wall disruption of Dendrobi Officinalis Caulis. Method: With particle size, cell wall-broken rate and the content of total polysaccharides as comprehensive evaluation index,L16(43 ×26) orthogonal test was adopted to optimize ultrafine grinding process by taking grinding time, amount and particle size into mill, grinding temperature and moisture content of materials as factors. Result: Optimum grinding process was as follows: particle size into mill 80 mesh, moisture content of materials 4% -6%, materials amount into mill 250 g, grinding temperature 0-10 ℃, grinding time 25 min;Average powder yield was 96. 1% (RSD 0.24%), average yield of particle size < 75 μm was 96.8% (RSD 0.28%), average cell wall-broken rate was 98.3% (RSD 0.78%), average mass fraction of total polysaccharides was 42.2% (RSD 2. 85%). Conclusion: This optimized process was reasonable and stable,which provided experimental data for clinical effective application of Dendrobii Officinalis Caulis.

[ Key words] Dendrobii Officinalis Caulis; ultrafine grinding technology; cell wall disruption; particle size distribution; orthogonal test; comprehensive weighted method

鐵皮石斛為石斛藥材中上品，以味甘、質(zhì)重、柔韌和黏性大者為佳，具有益胃生津、滋陰清熱之功效，臨床用于治療熱病津傷、胃陰不足、筋骨痿軟等癥[1]。鐵皮石斛富含多糖、氨基酸、微量元素等營養(yǎng)成分，現(xiàn)代藥理研究表明其具有提高免疫、降血糖、抗衰老等作用[2]。鐵皮石斛的傳統(tǒng)使用方法包括鮮品直接食用（如直接咀嚼、單味煎煮或與其他藥材配伍，代飲茶）和烘干加工制成鐵皮楓斗（與西洋參、三七、薏苡仁等藥材配伍制成鐵皮楓斗品、鐵皮石斛顆粒等成方制劑）；前者為鮮品，具有營養(yǎng)成分保存完整、營養(yǎng)成分和藥用功能不受影響且易于人體吸收等優(yōu)點(diǎn)，但不易保存，容易長霉，而且由于所含纖維和黏液多，咀嚼時口感較差，煎煮或茶飲時營養(yǎng)成分不易煎出或溶出，影響了鮮品的使用；成方制劑雖改善了鮮品使用的不便，但鐵皮楓斗因含有大量韌皮纖維，藥材堅(jiān)韌，在普通粉碎加工過程中會出現(xiàn)不易粉碎或粉碎不等問題，導(dǎo)致藥材浪費(fèi)。

超微粉碎能把原材料加工成微米甚至納米級的微粉，藥材經(jīng)超微粉碎后不僅可完整保留營養(yǎng)成分、改善口感，而且可通過細(xì)胞破壁提高藥材中有效成分的溶出，提高藥材使用率，還可方便調(diào)劑并提高產(chǎn)品質(zhì)量[3]。本實(shí)驗(yàn)采用正交試驗(yàn)優(yōu)選鐵皮石斛超微粉的制備工藝，為鐵皮石斛的合理應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1材料

FFI-15 型柴日式粉碎機(jī)（湖南雪峰機(jī)械廠），振動式藥物粉碎機(jī)，WINNER3003型干粉激光粒度儀及WINNER99 型顯微顆粒圖像分析儀（濟(jì)南微納儀器有限公司），JSM-6360LV 型掃描電子顯微鏡（日本電子株式會鐵皮石斛由湖南龍石山鐵皮石斛基地有限公司提供，經(jīng)湖南中醫(yī)藥大學(xué)劉塔斯教授鑒定為蘭科植物鐵皮石能 Dendrobium officinale Kimura et Migo的干燥莖，對照品（中國食品藥品檢定研究院，批號110833-200904），試劑均為分析純。

2方法與結(jié)果

2.1粒徑與粒度分布的測定[4]將進(jìn)樣料斗插入干粉進(jìn)樣器的進(jìn)樣口中，在進(jìn)樣槽中加滿混勻的樣品，單擊操作鍵，采用激光粒度分析儀自動測量顆粒級配結(jié)果，打印并保存報告，測量范圍1.0~300 pm。

2.2細(xì)胞破壁率的檢測[5-6]采用質(zhì)量分析法和顯微定量法，以鐵皮石斛細(xì)粉為參照物，表皮細(xì)胞為顯微特征計(jì)數(shù)指標(biāo)，測定鐵皮石斛的細(xì)胞破壁率。分別精密稱取鐵皮石斛細(xì)粉與超微粉，制片，于顯微鏡下觀察，分別觀察25個視野，根據(jù)二者完整的莖表皮細(xì)胞個數(shù)、混懸液體積、稱樣量，計(jì)算鐵皮石斛細(xì)粉和微粉的顯微特征個數(shù)，推算細(xì)胞破壁率。

粉末顯微特征個數(shù)=（每個蓋玻片下得特征數(shù)×藥材混懸液總體積）/（蓋玻片下混懸液體積×藥材稱取量）

細(xì)胞破壁率=（細(xì)粉顯微特征個數(shù)-微粉顯微特征個數(shù)）/細(xì)粉顯微特征個數(shù)×99%

2.3總多糖的含量測定  參照2010年版《中國藥典》（一部）“鐵皮石斛”項(xiàng)下多糖含量測定法[1]，采用-硫酸比色法，以為對照品，于488 nm處測定吸光度，計(jì)算總多糖含量。

2.4超微粉制備工藝優(yōu)選[4,7-8]采用L16（43×26）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法，選取入磨量、粉碎時間、入磨粒度、粉碎溫度和投料水分為考察因素，以微粉粒徑、細(xì)胞破壁率及總多糖含量的綜合評分為指標(biāo)，權(quán)重系數(shù)依次為0.4,0.4,0.2，因素水平見表1，試驗(yàn)安排及結(jié)果見表2，方差分析見表3。

    由直觀分析可知，各因素對鐵皮石斛超微粉碎工藝的影響順序?yàn)?/span>C>A>E>B>D。以極值最小的D因素為誤差項(xiàng)進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明因素A，C，E對制備工藝具有顯著性影響，因素B則無顯著性影響，粉碎25和30 min的差異較小，從避免粉碎后期發(fā)生逆向變化（粒度增大），降低粉碎能耗等考慮，選擇粉碎時間25min，因素D雖無顯著性影響，但由于鐵皮石斛總多糖受熱不穩(wěn)定和藥材中韌皮纖維在溫度較高時變韌導(dǎo)致不易粉碎等原因，選擇控制溫度在0~10℃，故確定超微工藝為A2B3C4D1E1，即鐵皮石斛超微粉碎的入磨粒徑80目，入磨量250g，含水量4%~6%，粉碎溫度控制在0~10℃，粉碎時間25 min。

2.5驗(yàn)證試驗(yàn)  為驗(yàn)證該超微粉碎工藝條件的合理性，按工藝條件進(jìn)行3批驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果見表4，平均得粉率96.1%（RSD0.24%），粒徑<75 μm的平均得率96.8%（RSD0.28%），細(xì)胞破壁率98.3%（RSD0.78%），總多糖平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)42.2%（RSD2.85%），與正交試驗(yàn)結(jié)果相吻合，說明優(yōu)選的超微粉碎工藝穩(wěn)定可行。

3討論

在鐵皮石斛細(xì)胞破壁率檢測中，本文分別對分散介質(zhì)和顯微特征計(jì)數(shù)指標(biāo)進(jìn)行考察[9]。選擇正辛醇、無水乙醇、95%乙醇、正丁醇、及10%溶液作為分散介質(zhì)，通過目測和WINNER99型顯微圖象分析儀觀察可知，采用95%乙醇、無水乙醇、正丁醇及正辛醇作為分散介質(zhì)時，細(xì)胞縮小，不易觀察；采用作為分散介質(zhì)時，細(xì)粉全部結(jié)團(tuán)，黏附在瓶壁上，無法分散；采用10%溶液作為分散介質(zhì)時，部分藥材細(xì)粉結(jié)團(tuán)，不易分散?？紤]到鐵皮石斛藥材中總多糖含量高，在水溶液中易結(jié)團(tuán)的特點(diǎn)，可先用有機(jī)試劑快速分散，再加入10%溶液，故確定的分散介質(zhì)及其加入方法為加入95%乙醇2mL，振搖使其分散，迅速滴加10%溶液，邊加邊振搖，使其均勻分散。在顯微特征計(jì)數(shù)指標(biāo)考察時，通過鐵皮石斛細(xì)粉的顯微特征圖分析[10]，除草酸鈣針晶、淀粉等后含物外，韌皮纖維及導(dǎo)管等細(xì)胞均已碎斷散在；薄壁細(xì)胞較大且壁薄，大部分已破碎，不完整；表皮細(xì)胞表面觀呈長條形、長多角形或類多角形扁平，直徑15~35μm，垂周壁連珠狀增厚，粉碎成細(xì)粉后有部分完整的細(xì)胞存在，故選擇莖表皮細(xì)胞作為顯微特征計(jì)數(shù)指標(biāo)。

振動粉碎使物料在磨筒內(nèi)受到高加速度撞擊、剪切，可在極短時間內(nèi)達(dá)到理想的粉碎效果，可適應(yīng)對纖維狀、高韌性、高硬度物料的粉碎。由于鐵皮石斛纖維多，硬度大，故使用振動式藥物超微粉碎機(jī)進(jìn)行超微粉碎，固定技術(shù)參數(shù)為研磨介質(zhì)填充率65%，振動頻率1000次/min，振動強(qiáng)度8g，振幅5mm。

正交試驗(yàn)結(jié)果分析時，由于各因素的水平數(shù)不同，在分析因素主次時，不能按極差（R）的大小決定，需要對R加以修正，按修正的R’值分析因素的主次，計(jì)算公式為R’=√—ɑRh(ɑ為該因素各水平的重復(fù)數(shù)，h為折算系數(shù)，當(dāng)水平數(shù)=2時h=0.71,水平數(shù)=4時h=0.45)。

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