程芬等

摘要：利用超高壓射流技術(shù)對自然銅、滑石、龍骨、龍齒進(jìn)行粉碎，測定超細(xì)粉平均粒徑、比表面積、分布寬度（ＳＰＡＮ）、分散穩(wěn)定性、休止角及松密度。與常規(guī)粉比較發(fā)現(xiàn)超細(xì)粉平均粒徑減小了８９．１５％～９３．７２％，松密度減小了28.57%～40.40%，比表面積增大了4．２８２～１1．１６０倍，休止角增大了0.072～0.458倍，滑石超細(xì)粉在羧甲基纖維素鈉（ＣＭＣ－Ｎａ）中的分散性較好。利用超高壓射流技術(shù)粉碎礦物藥是可行的，為該技術(shù)在粉碎領(lǐng)域的應(yīng)用提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：超高壓射流；粉碎；礦物藥；粉體表征

中圖分類號(hào)：Ｒ２８２．７６；ＴＢ４４文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：0439－８114（２０12）04－0804-03

超細(xì)粉碎是指利用機(jī)械或流體將物料粉碎至粒徑小于１０ μｍ的過程。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和醫(yī)藥科學(xué)的迅速發(fā)展及學(xué)科間的相互滲透，超細(xì)粉碎技術(shù)在傳統(tǒng)中藥加工中的應(yīng)用也引起了人們的關(guān)注［１］。中藥超細(xì)化后，具有粉體顆粒小，比表面積大，難溶性有效成分易于溶出等優(yōu)勢。礦物藥作為祖國傳統(tǒng)中藥的一部分，對其進(jìn)行超細(xì)粉碎研究，具有實(shí)用價(jià)值。

應(yīng)用ＤＰＳＢ６－１８３０型超高壓撞擊流設(shè)備對自然銅、滑石、龍骨、龍齒進(jìn)行超高壓射流粉碎，通過表征超細(xì)粉平均粒徑、比表面積、分布寬度（ＳＰＡＮ）、分散穩(wěn)定性、休止角及松密度，考察超高壓撞擊流設(shè)備進(jìn)行超細(xì)粉碎的可行性，為礦物藥炮制加工提供理論依據(jù)。

１材料與方法

１．１材料

１．１．１藥材自然銅、滑石、龍骨、龍齒購于成都市新荷花池中藥材市場，經(jīng)王盛民鑒定符合２０１０版藥典規(guī)定。

１．１．２試劑羧甲基纖維素鈉（ＣＭＣ－Ｎａ）、十二烷基硫酸鈉（ＳＬＳ）、十二烷基磺酸鈉（ＳＤＳ）、Ｔｗｅｅｎ ８０、二甲基甲酰胺（ＤＭＦ），以上試劑均為分析純；分散劑Ａ，四川省輕工業(yè)研究院粉體測試中心自制。

１．１．３儀器與設(shè)備ＤＰＳＢ６－１８３０型超高壓撞擊流設(shè)備（南京大地水刀股份有限公司）；ＦＷ８０－１型高速萬能粉碎機(jī)（天津市泰斯特儀器有限公司）；ＪＬ－１１７７型激光粒度分布測試儀（成都精新粉體測試設(shè)備有限公司）；ＤＺＦ－６０５０型真空干燥箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；電子天平（北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司）；ＫＱ５２００ＤＥ型超聲清洗儀（昆山市超聲儀器有限公司）。

１．２方法

１．２．１粉體制備的方法常規(guī)粉：礦物藥經(jīng)ＦＷ８０－１型高速萬能粉碎機(jī)粉碎，過８０目篩，得常規(guī)粉備用。超細(xì)粉：取自然銅、滑石、龍骨、龍齒常規(guī)粉適量，加少量水配制成混懸液，備用；參照文獻(xiàn)［２］、［３］，選取壓力為３００ ＭＰａ，從加料口加入，在噴嘴處收集樣品，再從加料口加入，形成循環(huán)粉碎過程，重復(fù)操作１０次，收集產(chǎn)物于６０ ℃減壓干燥，得超細(xì)粉備用。

１．２．２粒徑、比表面積、ＳＰＡＮ的測定方法取自然銅、滑石、龍骨、龍齒微粉適量，加水制成一定濃度混懸液，取混懸液３～５滴，加幾滴分散劑Ａ，用ＪＬ－１１７７型激光粒度分布測試儀進(jìn)行測試。

１．２．３分散穩(wěn)定性的測定方法取各超細(xì)粉１．５ ｇ，置于１５ ｍＬ具塞直筒刻度試管中，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為１％的分散劑ＣＭＣ－Ｎａ、ＳＬＳ、ＳＤＳ、ＤＭＦ和Ｔｗｅｅｎ ８０，攪拌均勻后，加去離子水至刻度，超聲分散１ ｈ，室溫靜置７ ｄ，觀察沉降變化情況；另取等量超細(xì)粉，不加分散劑作對照試驗(yàn)。沉降系數(shù)計(jì)算公式：沉降系數(shù)＝沉降體積／混懸溶液體積。

１．２．４休止角及松密度的測定方法休止角采用固定漏斗法測定，將漏斗固定于水平放置的繪圖紙上方，漏斗下口距繪圖紙高為Ｈ，倒入微粉，至漏斗下形成圓錐體的尖端觸到漏斗下口為止，圓錐體的直徑為２Ｒ，休止角（θ）由公式ｔｇθ＝Ｈ／Ｒ求出。反復(fù)５次，按公式ｔｇθ＝Ｈ／Ｒ計(jì)算，取平均值。松密度采用量筒法測定，反復(fù)３次，按公式ρｂ＝Ｗ／Ｖｂ（Ｗ為樣品質(zhì)量，Ｖｂ為樣品的最后容積）計(jì)算，取平均值。

２結(jié)果與分析

２．１粒徑、比表面積、ＳＰＡＮ的測定結(jié)果

結(jié)果見表１、表２。由表１可知，經(jīng)超高壓射流粉碎的自然銅、滑石、龍骨、龍齒的超細(xì)粉，平均粒徑較常規(guī)粉減小了８９．１５％～９３．７２％；比表面積增大了４．２８２～１１．１６０倍。從表２可以看出，與常規(guī)粉相比，自然銅、滑石、龍骨、龍齒超細(xì)粉Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０（Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０分別是指在累計(jì)百分率曲線上占顆?？偭繛椋梗埃?、５０％、１０％所對應(yīng)的粒子直徑）顯著降低，ＳＰＡＮ明顯增加，其中龍骨增加最多，增加了約２．２２４倍。

２．２分散穩(wěn)定性的測定結(jié)果

分散劑可以增強(qiáng)顆粒間的相互排斥作用，表面活性劑作為分散劑，主要作用為對顆粒表面濕潤性的調(diào)整。由圖１可以看出，在不同分散劑體系中，ＣＭＣ－Ｎａ對滑石超細(xì)粉的沉降系數(shù)都最低，說明它較其他分散劑效果好，其對滑石超細(xì)粉的分散穩(wěn)定性最為理想。

２．３休止角及松密度的測定結(jié)果

由表３可以看出，與常規(guī)粉相比，自然銅、滑石、龍骨、龍齒超細(xì)粉的休止角增大了0.072~0.458倍；松密度減小了28.57%~40.40%。

３小結(jié)與討論

１）由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，礦物藥經(jīng)超高壓射流粉碎后，平均粒徑顯著降低，比表面積明顯增加，有利于有效成分釋放，提高生物利用度，減小服用劑量［４］。礦物藥經(jīng)射流粉碎后，Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０顯著減小，Ｄ５０小于５ μｍ，Ｄ９０小于１０μｍ，達(dá)到了超細(xì)粉的要求。粉體分布寬度（ＳＰＡＮ）說明粉體顆粒的均勻性，ＳＰＡＮ越大，說明其粒度分布范圍越寬。超細(xì)粉的ＳＰＡＮ與常規(guī)粉相比，數(shù)值變大，說明其均勻性不如常規(guī)粉，原因可能是超細(xì)粉顆粒間分子作用力較大而產(chǎn)生團(tuán)聚［５］。這說明要通過進(jìn)一步研究確定粉碎最適粒度。

２）滑石超細(xì)粉在ＣＭＣ－Ｎａ中的沉降系數(shù)小于其他分散劑，穩(wěn)定性較好，與文獻(xiàn)［６］的報(bào)道一致。ＣＭＣ－Ｎａ可以在顆粒表面形成吸附層，產(chǎn)生并強(qiáng)化位阻效應(yīng)，降低顆粒表面能，提高顆粒穩(wěn)定性；可以改變顆粒表面潤濕性，提高顆粒對水的潤濕接觸角，降低顆粒間分子作用力，促進(jìn)顆粒在液體中分散［７］。其他分散劑效果不理想，可能與分散劑加入量及體系的pＨ等有關(guān)［８］，有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

３）休止角大小可以檢驗(yàn)粉體流動(dòng)性。超細(xì)粉的休止角均大于常規(guī)粉，說明微粉化對粉體的流動(dòng)性有不利影響，在制劑生產(chǎn)中應(yīng)注意并調(diào)整生產(chǎn)工藝。

４）松密度主要取決于顆粒大小的分布、形狀及彼此間粘附的趨勢。礦物藥超高壓射流粉碎后，松密度明顯變小，說明射流粉碎使粉體顆粒減小，孔隙率增加。

超高壓射流技術(shù)屬于冷加工技術(shù)，粉碎效率高，操作環(huán)境整潔，無污染［２］。自然銅、滑石、龍骨、龍齒經(jīng)超高壓射流粉碎后，粉體平均粒徑更小且分布均勻，松密度降低，孔隙率增加，比表面積增大，有利于有效成分的吸收，說明超高壓射流技術(shù)粉碎礦物藥有一定的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

［１］ 方邦江，陳浩，郭全，等． 中藥超微粉的優(yōu)勢及應(yīng)用前景［Ｊ］． 中國中醫(yī)藥現(xiàn)代過程教育，２０1０，３２（１８）：２０８－２０９．

［２］ 吳貞貞，王盛民，陳波，等． 超高壓水射流超微粉碎朱砂的實(shí)驗(yàn)研究［Ｊ］． 時(shí)珍國醫(yī)國藥，２００９，２０（９）：２２６１－２２６２．

［３］ 申圣丹，王盛民，詹源文，等． 超高壓撞擊流粉碎珍珠的實(shí)驗(yàn)研究［Ｊ］． 現(xiàn)代食品科技，２０１０，２６（１１）：１２２０－１２２２．

［４］ 付廷明，袁紅宇，郭立瑋，等． 珍珠、牛黃超細(xì)粉體的表征［Ｊ］． 南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），２００3，１９（４）：２１５－２１６．

［５］ 劉永，付廷明，郭立瑋，等．紫河車超細(xì)粉體的表征技術(shù)研究［Ｊ］． 中華中醫(yī)藥學(xué)刊，２００７，２５（４）：８３３－８３４．

［６］ 潘高產(chǎn)，盧毅屏，馮其明，等． 羧甲基纖維素鈉對滑石可浮性及分散性的影響［Ｊ］． 金屬礦山，２０１０（６）：９６－１００．

［７］ 張宇，劉家祥．顆粒分散［Ｊ］．材料導(dǎo)報(bào)，２００３，１７（９）：１５８－１６１．

［８］ 黃應(yīng)欽，成曉玲，白曉軍，等．表面活性劑在超細(xì)粉體制備和分散中的應(yīng)用［Ｊ］．日用化學(xué)工業(yè)，２００６，36（1）：３０－３３．