植物中药材的固体粉末组合物及其制备方法与流程

本发明属于中药材加工和保健食品领域，具体涉及植物中药材的固体粉末组合物及其制备方法，尤其是三七和/或西洋参的固体粉末组合物及其制备方法和保健食品。
背景技术：
：中药是国宝，中药材包括动物源性和植物源性中药材，其中植物源性中药材(本发明又称植物中药材)为数众多，知名的就包括三七、西洋参、当归、板蓝根、柴胡、陈皮、穿心莲、党参、红景天、黄连、姜黄、金银花、薄荷和益母草等。三七和西洋参均来自五加科人参属，根入药。三七为五加科植物三七panaxnotoginseng(burk)f.h.chen的根，具有散瘀止血、消肿定痛的作用，用于咯血、吐血、衄血、便血、崩漏、外伤出血、胸腹刺痛、跌扑肿痛等，是驰名中外的“云南白药”的主要成分。西洋参为五加科植物西洋参panaxquinquefoliuml.的根，具养阴润肺、清心安神的功效，用于阴虚燥咳、劳嗽咳血、虚烦惊悸、失眠多梦、精神恍惚等。因为两种药材来源于同科、同属，为亲缘关系相近的两种植物，化学成分也十分相似，如都含有人参皂苷类成分，西方药学研究者常根据化学成分与药理作用相关性的原则，将三七和西洋参共同归为具有滋补作用的药物。三七和西洋参参与组方用于抗疲劳的研究报道较多，但这些组方大都涉及多味中药，成分复杂。此外，现有的报道多为常规饮片组合，对活性组分的提取和生物利用研究较少。三七的质地坚硬，相对疏水，提取困难，往往造成药材浪费较多。而活性成分才是中药材功效作用的物质基础，如何更有效地提取三七和西洋参的有效成分和营养物质是当前面临的主要问题。现有提取活性成分的方法包括水煎煮、有机提取、超临界提取、树脂纯化等，这些方法使用提取溶媒体积比较多，而往往提取效率不高，对于有机提取溶媒不易提取后清除，造成药材浪费较多，营养成分流失。将中药材磨成粉末，例如三七粉和西洋参粉，可直接加水饮用，但通常由于粒径太大，导致混悬液稳定性差，易生成沉淀。超微粉碎技术是近年来比较成熟的粉碎技术，可将物料粉碎至微米级，甚至纳米级尺寸。将超微粉碎技术引入中药材领域，可将中药材的植物细胞打碎，使得中药材破壁率达到95％以上，细胞经破壁后，细胞内有效成分可充分释放出来，不仅大大提高中药材的利用率，而且无需使用常规提取方法所用到的有机提取溶媒。但是超微粉碎技术往往通过干法操作，而植物细胞的组分复杂，除一般意义上的小分子有效成分，还含有大量蛋白质、多糖等营养成分，这些成分往往难以通过干法粉碎得到有效释放。虽然目前已经商品化各种中药材，且多以超细粉的形式面市，但实际上达不到相应要求，也没有相应的三七西洋参的组合微粉饮片提供。此外破壁粉碎后伴随细胞液的充分释放，蛋白质、多糖等营养成分容易变质染菌，难以实现长期保存。因此需要更加有效的特殊技术。另外，市面上通常宣传的超细粉，虽然粒径大多已达到微米级别，但实际上在加水搅拌冲调后，混悬液很不稳定，极易沉淀，并不能满足方便服用的目的。技术实现要素：本发明人意外地发现将植物中药材在经过普通粉碎和气流粉碎后，再经过超微粉碎，可以实现将三七和/或西洋参等植物中药材研磨至粉末达到d90在30μm以下，最后通过干燥，得到固体粉末，其植物蛋白质含量较目前常规的超细粉显著提高。根据本发明，该固体粉末组合物的混悬液在去除不溶物之后，过滤水溶液在280nm处具有明显的紫外吸收。1％固含量的三七冻干粉在过滤后，水溶液中的蛋白含量经过bca测定，高于0.4mg/ml，优选高于0.5mg/ml，更优选高于0.6mg/ml。而且，与市售细粉或超细粉粒径范围内的三七西洋参粉末相比，经过进一步的超微粉碎和冻干处理，三七西洋参固体粉末组合物的蛋白质含量明显增加。本发明人意外地发现，通过上述步骤获得的固体粉末组合物加水复溶后可形成非常稳定的混悬液。不同植物中药材经处理后，冻干粉的沉降体积比比相应的细粉均有显著的提高，较优的达到2倍以上。与市面上的三七超细粉相比，也显著增强其混悬液的稳定性。在小鼠负重试验中发现，冻干粉与细粉分别给予小鼠喂食，冻干粉组的小鼠的负重能力明显增强，具有更好的抗疲劳作用。本发明涉及一种植物中药材的固体粉末组合物，其加水复溶后形成稳定的混悬液，该混悬液静置3小时后的沉降体积比不低于0.4，优先不低于0.45，甚至不低于0.8。根据本发明，该固体粉末组合物的含水量<5wt％，优选<3wt％。根据本发明，该固体粉末组合物可以为三七和/或西洋参。根据本发明，该固体粉末组合物可以为三七和西洋参的组合，且其质量比为0.5-2:1，优选1:1。根据本发明，该固体粉末组合物为冷冻干燥的固体粉末。相应地，本发明涉及植物中药材的固体粉末组合物的制备方法，包括如下步骤：(1)将适量的干的植物中药材通过粗粉工艺，粉碎至粒径d90<450μm的粗粉，(2)将上述粗粉通过细粉工艺，粉碎至粒径d90≤100μm的细粉，(3)将上述细粉通过超微工艺，粉碎至粒径d10≤5μm，d50≤15μm，d90≤30μm的粉末混悬液，(4)将上述超微的粉末混悬液干燥。本发明粒径是采用马尔文激光粒度仪ms3000干法测定的结果。根据本发明，粗粉工艺可采用任何普通粉碎机，没有特殊要求，只要能将中药材粉碎至粒径d90<450μm的粗粉即可；细粉工艺优选采用气流粉碎机。根据本发明，超微工艺是通过湿法研磨在合适的溶媒下对植物中药材细粉进一步粉碎。合适的溶媒是水。在表面活性剂的存在下，可以降低药材粉末的表面张力，防止粉末聚集。溶媒优选为纯水。研磨包括但不限于砂磨机、高压均质机等。根据本发明，粉末混悬液的干燥处理包括喷雾干燥和冷冻干燥等，优选冷冻干燥。根据本发明，优选的制备方法包括：(1)准确称量三七和西洋参药材，(2)将药材置于普通粉碎机粉碎至d90<450μm的粗粉，(3)将三七和西洋参的粗粉置于气流粉碎机中，粉碎至粒径d90≤100μm的细粉，(4)将三七和西洋参的细粉加入5～20倍质量体积的水，混匀并置于砂磨机中，进一步超微粉碎至粉末粒径为d10≤5μm，d50≤15μm，d90≤30μm。(5)收集粉末混悬液，并置于冷冻干燥机干燥。本发明还涉及一种用于缓解体力疲劳的保健食品，包括三七和西洋参的固体粉末组合物。本发明所制备的固体粉末组合物可以显著提高混悬液的稳定性；通过超微粉碎破壁处理，让胞内蛋白质充分释放，更利于对三七和/或西洋参的营养(活性)成分的吸收；还通过冷冻干燥使得有效成分在包装、存放、运输过程中更稳定。由三七和西洋参组成的粉末固体组合物作为抗疲劳的保健食品，功能更优。附图简述为了更清楚地描述本发明的技术方案，下面将结合附图作简要介绍。显而易见，这些附图仅是本申请记载的一些具体实施方式。本发明包括但不限于这些附图。图1为本发明三七和西洋参粗粉、细粉和冻干粉的粒径图；图2为本发明三七和西洋参粗粉、细粉和冻干粉的电镜图，其中图2a为粗粉扫描电镜图，图2b为细粉扫描电镜图，图2c为冻干粉扫描电镜图；图3为本发明三七和西洋参粗粉、细粉和冻干粉中人参皂苷rg1、人参皂苷rb1、人参皂苷re和三七皂苷r1的含量测定图。实施例为了进一步理解本发明，下面将结合实施例对本发明的优选方案进行描述。这些描述只是举例说明本发明所述的固体组合物的特征和优点，而非限制本发明的保护范围。实施例一准确称量一定质量的三七，先用高速多功能粉碎机进行初步粉碎，得到粒径d90<450μm的粗粉，随后将粗粉置于气流粉碎机中，设置参数为：粉碎压力一0.6～0.8mpa，粉碎压力二0.6～0.8mpa，进料压力0.3～0.4mpa，震动电压80～100，粉碎至粒径d90≤100μm的细粉。收集细粉，并加入10～20倍质量体积的水，混匀并置于砂磨机(瑞士华宝wabdyno-millresearchlab)中，研磨1或多次，每次60min，将粉末进一步粉碎至粉末粒径为d10≤5μm，d50≤15μm，d90≤30μm。粒径测定采用马尔文激光粒度仪ms3000。收集粉末混悬液，并置于冷冻干燥机干燥。设置冷冻干燥参数为，预冻至-40℃至水混悬液完全结晶，随后将真空度降低到0.133mbar，再提高冷冻干燥机箱体温度为0℃并保持该温度，直至前箱真空1与前箱真空2重合后继续干燥2小时，再进一步提高箱体温度为25℃干燥4小时，即可。经测定该冷干粉的含水量<5wt％。实施例二准确称量三七与西洋参，质量比为1:1，先用高速多功能粉碎机进行初步粉碎，得到粒径d90<450μm的粗粉，随后将粗粉置于气流粉碎机中，设置参数为：粉碎压力一0.6～0.8mpa，粉碎压力二0.6～0.8mpa，进料压力0.3～0.4mpa，震动电压80～100，粉碎至粒径d90≤100μm的细粉。收集细粉，并加入10～20倍质量体积的水，混匀并置于砂磨机(瑞士华宝wabdyno-millresearchlab)中，研磨1次，每次60min，将粉末进一步粉碎至粉末粒径为d10≤5μm，d50≤15μm，d90≤30μm。粒径测定采用马尔文激光粒度仪ms3000。收集粉末混悬液，并置于冷冻干燥机干燥。设置冷冻干燥参数为，预冻至-40℃至水混悬液完全结晶，随后将真空度降低到0.133mbar，再提高冷冻干燥机箱体温度为0℃至前箱真空1与前箱真空2重合后继续干燥2小时，再进一步提高箱体温度为25℃干燥4小时，即可。经测定该冷干粉的含水量<5wt％。实施例三实施例一所制备的粗粉、细粉和冻干粉的粒径测定，采用激光粒度仪以及扫描电镜测试。激光粒度仪为马尔文mastersizer3000，扫描电镜为日本电子株式会社(jeol)，jsm-5910lv型。结果参见图1、2。与市售销售的三七细粉进行粒径的比较，结果参见下表1：表1粒径测定结果结果表明，经过细粉工艺，三七的粒径已经达到d90<15μm，冻干后粉末会结块导致测定粒径偏高，但从扫描电镜的结果来看，冻干粉的粒径较细粉更小，表明经过砂磨机湿法研磨后，药材得到进一步粉碎。实施例四实施例二所制备的粗粉、细粉和冻干粉的总皂苷含量测定。参照《中国药典2015版》一部，三七项下含量测定方法，以高效液相色谱法测定人参皂苷rg1、人参皂苷rb1、人参皂苷re和三七皂苷r1。结果表明(参见图3)，经过微粉化，三七西洋参粉末中的人参皂苷rg1略有增加，但进一步冻干处理影响并不大，人参皂苷rb1在进一步冻干处理后略有降低，人参皂苷re相反略有提高，而三七皂苷r1则没有明显差异。总体而言，微粉化工艺对三七西洋参的法定有效成分并没有明显的影响，不会造成有效成分的损失。实施例五对实施例一所制备的三七粗粉、细粉和冻干粉的蛋白含量检测，同时对比市售超细粉。采用bca法测定，分别配制不同样品的固含量为1％的混悬液，磁力搅拌30min，离心(7000r/5min，过滤)取上清液，bsa对照品溶液配制(4个点建标准曲线)，紫外测量(单波长562，比色皿5mm)。结果参见下表2：表2bca法测定蛋白含量结果样品名蛋白质浓度(mg/ml)三七粗粉0.3174三七细粉0.3287三七冻干粉0.6149滇华信三七粉16050090.3860云南向辉三七粉f201605070.4068结果表明，三七在经历粗粉和细粉的处理，蛋白释放差异不大，而三七细粉在经历进一步的湿法研磨和冻干处理之后，蛋白释放量显著提高。自制细粉与市售超细粉结果相近，但远低于冻干粉。对实施例二所制备的混合粗粉、细粉和冻干粉的蛋白含量检测。取三种粉末分别加水配制成固含量为5％的混悬液，充分搅拌过滤，滤液经水10倍稀释，稀释液作紫外扫描，分别考察260nm和280nm处的紫外吸收。蛋白质的含量按照计算公式c(mg/ml)＝1.45*a280-0.74*a260。结果如下表3所示，随着粒径进一步减少以及冻干工艺后，水溶液中蛋白质的紫外吸收峰增强，冻干粉的蛋白含量显著增强。表明植物细胞进一步破碎，蛋白质释放增加，因而对更低粒径的粉末保存提出更高要求。表3蛋白质测定结果物料蛋白质浓度(mg/ml)混合粗粉1.3275混合细粉1.7009混合冻干粉2.2785为进一步考察湿法研磨对植物蛋白释放的效果，我们对市售三七超细粉进行了处理。配制固含量4％的市售三七粉水混悬液两份，其中一份普通磁力搅拌1小时，另外一份按照实施例一所述的方法，湿法研磨1小时，纳米研磨参数：锆珠：0.65mm，转速：3000rpm，冷却水温度：5℃。两份混悬液经过同法离心后，取上清液分别测试280nm处的吸光度值，结果参见下表4：表4三七微粉普通搅拌与经纳米研磨后在280nm吸收度厂家(批号)磁力搅拌湿法研磨文山华信(1605007)0.30680.5641文山华信(1605009)0.29800.4901云南向辉(f20160507)0.31980.5495结果表明，市售三七超细粉在经过湿法研磨后，蛋白释放率得到了较大的提高。表明市售三七粉的蛋白释放率远不如冻干粉。实施例六取三七、西洋参、骨碎补、木香、乌药等常用中药材按照实施例一的方法进行研磨，所得的细粉及冻干粉参照《中国药典》2015版4部制剂通则项下<口服混悬液>沉降体积比的方法进行测定，同时以市售三七超细粉作为对照。操作方法简述如下：称取各粉末2.5g，混悬于50ml纯化水中，置于具塞量筒，密塞，用力振摇1分钟，记下混悬物的开始高度h0，静置3小时，记下混悬物的最终高度h。沉降体积比按下式计算：沉降体积比＝h/h0，结果参见下表5。表5粉末沉降体积比结果表明，市售三七超细粉的沉降速率与自制细粉的沉降速率并无差异。但是经过湿法研磨后的冻干粉末，在加水复溶后，全部中药材的固体粉末均较细粉具有更佳的混悬效果，这对于日常服用，具有更好的口服体验和避免浪费。实施例七参照中华人民共和国卫生部《保健食品检验与评价技术规范》2003版，缓解体力疲劳功能检验方法，分别对三七西洋参细粉和冻干粉进行小鼠负重游泳实验，同时检测试验中小鼠血清尿素含量，以及肝糖原含量。选择icr小鼠144只(购自上海斯莱克实验动物有限公司)随机分为三组，即(纯水)阴性对照组、三七西洋参细粉组、三七西洋参冻干粉组，每组再随机分4小组，分别实施负重游泳实验、血清尿素检测、血清乳酸检测以及肝糖原检测。除阴性对照组外，其他2组连续给予小鼠灌胃30天，剂量为750mg/kg，一次0.2ml。末次给药后30min后，随机选择一小组，进行如下实验：1、负重游泳实验将小鼠尾根部负荷8％体重铅丝于游泳箱(游泳箱大小50cm*50cm*40cm)游泳，水深不少于30cm，水温25℃±1℃，记录游泳开始至死亡时间，即小鼠负重游泳时间。2、血清尿素检测在温度30℃的水中不负重游泳90min，休息60min后采血。小鼠摘眼球采全血约0.5ml(不加抗凝剂)，4℃置3h，8000rpm离心5min取血清待测(全自动生化分析仪)。3、血清乳酸检测不负重在温度为30℃的水中游泳10min后停止。在游泳前采血，游泳后立即采血，游泳结束休息20min后采血，用毛细管从小鼠内眦采血100ul待测(全自动生化分析仪)。4、肝糖原检测取肝脏经生理盐水漂洗后用滤纸吸干，精密称取肝脏组织，按照测定试剂盒方法收集处理待测，剩余样品-20℃冷冻备用。试验结果表明：(1)冻干粉组、细粉组和阴性对照组的负重游泳时间分别为413.45±133.90s，307.91±97.09s和272.58±110.13s。冻干粉组的负重游泳时间明显长于阴性对照组，差异有统计学意义(p﹤0.05)，表明冻干粉具有延长小鼠负重游泳时间的作用。细粉组的负重游泳时间比阴性对照组长，但没有显著性差异(p﹥0.05)。(2)冻干粉组、细粉组和阴性对照组的血尿素氮(bun)含量分别为8.81±1.52mmol/l，9.51±1.23mmol/l，10.18±0.97mmol/l。冻干粉组的bun浓度水平明显低于阴性对照组，差异有统计学意义(p﹤0.05)，表明冻干粉具有降低bun的作用。细粉组的bun浓度水平比阴性对照组低，但没有显著性差异(p﹥0.05)。(3)在游泳前、游泳后及游泳休息20min后，冻干粉组、细粉组和阴性对照组的血乳酸含量均无显著差异(p﹥0.05)。(4)冻干粉组的肝糖原含量水平明显低于阴性对照组，差异有统计学意义(p﹤0.05)，表明冻干粉a具有降低肝糖原的作用。细粉组的肝糖原含量水平比阴性对照组低，但没有显著性差异(p﹥0.05)。以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明的固体粉末组合物及其制备方法进行若干改进和修饰，但这些改进和修饰也落入本发明权利要求请求保护的范围内。当前第1页12