關于膠囊的那些科學知識

膠囊，對于我們來說一定不會陌生，很多藥品和保健品都會它來包裝。據統計，中國人平均每人每年要吞服77粒膠囊，如果以80歲計，人一生中一共要服用6 160粒膠囊。

就是這和我們的健康本來息息相關的膠囊，最近卻成為危害我們健康的新殺手。2012年4月15日，央視《每周質量報告》曝光了通化金馬、修正藥業等9家藥企13種膠囊藥品鉻超標，4月27日，國家食品藥品監督管理局公布了在全國范圍內對藥用明膠和膠囊生產企業進行全面排查的結果，對18家藥用明膠生產企業抽驗了166批明膠，檢出1批產品鉻超標；對117家藥用膠囊生產企業抽驗了941批藥用膠囊，檢出15家企業74批膠囊鉻超標，不合格率為7.9％。

此事一出，立即引起了人們的廣泛關注，“皮革廢料制膠囊”頓時成為一大熱點話題。為什么有的藥一定要用膠囊裝?膠囊是怎樣制造出來的，它要用到什么原料?皮革廢料為什么能造出毒膠囊?重金屬鉻超標，又會給我們的身體造成哪些危害?看完下面的文章，相信你對膠囊會有更深刻的了解。

膠囊裝藥，這件“馬甲”很重要

“毒膠囊”出現后，很多人都在問，能不能用藥丸、藥片來取代膠囊呢?如果藥太苦，就在藥片外面加一層糖衣，如果藥的氣味不好聞，就加一些香精，為什么一定要用膠囊裝藥?

其實，膠囊就是藥物的一件“外衣”或“馬甲”，使用它的目的，當然是為了讓藥物易于服用和達到最佳療效。

人生病時服用的藥物，都要經過胃腸道的消化和吸收進入血液，還要經過肝臟的分解。但相當多的粉末、顆粒、液體和片狀的藥物，要么是有苦味和刺激味，要么是易于揮發，或者是在口腔中易被唾液分解，有些藥物還會吸入氣管，造成副作用。因此把藥物裝入膠囊，既能保護口腔和消化道，又容易吞服，還能讓藥物發揮最好的療效。

而要讓藥物發揮最好的作用，也要避免藥物被人的胃酸破壞，因為有些藥物需要在腸內溶解吸收，所以需要用特殊的膜材料(如明膠、纖維素、多糖等)制成的膠囊狀物，把粉狀、液體狀等各類藥物按劑量裝入囊中。此外，藥物都有半衰期，指的是藥物在血液中最高濃度降低一半所需的時間。藥物的半衰期反映了藥物在體內消除(排泄、生物轉化及儲存等)的速度，顯示藥物在體內的時間與血藥濃度間的關系。因此，它是決定給藥劑量、次數的主要依據。半衰期長的藥物在體內消除慢，給藥的間隔時間就長；而半衰期短的藥物在體內消除快，給藥時間就短。

對于半衰期短的藥物，需要頻繁服藥以保持血液中的藥物濃度，為了避免頻繁服藥的麻煩，就需要用特殊的膠囊把藥物包裹起來，這就是緩釋膠囊。緩釋膠囊藥物還能避免一般制劑頻繁給藥后，在血液中藥濃度起伏過大而出現有效血藥濃度忽高忽低的缺點，同時緩釋膠囊的毒副作用也比一般制劑小。所以，很多藥物，如布洛芬、阿司匹林、泰諾等都有緩釋膠囊制劑。

看看這些形形色色的膠囊

膠囊雖小，但制作工藝卻也頗為復雜，而且膠囊的種類也很多。

具體到藥用膠囊，也有很多種。從制作材料上來分，可以分為傳統膠囊(明膠膠囊、動物膠囊)和植物膠囊。傳統膠囊是用動物皮、骨和筋腱，經復雜的理化處理而制得的無脂肪高蛋白(也就是明膠)，易被人體吸收，具有黏度高、易凝凍等物理特點。

植物膠囊是用植物纖維素或水溶性多糖為原料制成的空心膠囊，比如卡拉膠、果膠、瓊脂、海藻酸鈉和瓜爾膠等，都是植物源提取的，有些特點和動物明膠相同。

從物理形狀上分，可以把藥用膠囊分為硬膠囊和軟膠囊(也稱為膠丸)兩大類。硬膠囊是將一定量的藥物(或藥材提取物)及適當的輔料(也可不加輔料)制成均勻的粉末或顆粒，填裝于空心硬膠囊中。軟膠囊是將一定量的藥物(或藥材提取物)溶于適當輔料中，再用壓制法(或滴制法)使之密封于球形或橄欖形的軟質膠囊中。

根據藥物在體內釋放的地方劃分，也可以把膠囊分為胃溶型和腸溶型。胃溶型膠囊在胃內釋放膠囊中包裹的藥物，而腸溶型膠囊是在膠囊外殼中加入了特殊的藥用高分子材料或經特殊處理，使其在胃液中不溶解，僅在腸液中溶解而釋放出藥物活性成分。從膠囊的大小來區分，胃溶型膠囊有000#、00#、0#、1#、2#、3#、4#、5#幾種，而腸溶型膠囊則有0#、1#、2#幾種。

無論哪種藥物膠囊，都需要把制作膠囊的主料——藥用明膠、食用明膠和食用色素等輔料，勾兌成流質狀的原料，然后放到成型的模具中壓塑成型，再進行修剪包裝。然后藥企再在這樣的膠囊中裝入粉末或液體藥物制成膠囊藥。膠囊一般是雙重鎖合，即膠囊生產出來后在填充藥物前預鎖合，填充藥物后則完全鎖合在一起。

目前市場上傳統膠囊藥物占據90％以上，而植物膠囊藥物僅占5％-0％。

你穿過的皮鞋，如何變成了毒膠囊

一些膠囊生產企業為了降低成本，用工業明膠替代食用和藥用明膠來生產藥物膠囊，這些工業明膠里含有對人體有毒的重金屬鉻等。而藥企也為了節省成本，購買這些有毒的膠囊來制造膠囊藥。

工業皮革廢料也叫“藍礬皮”，行業內俗稱“藍皮”，是從皮革廠鞣制后的皮革上面剪裁下來的下腳料，價格便宜，每噸只要幾百元，比動物皮骨等原料要便宜得多。鞣制后的皮革通常被用來加工皮鞋、皮衣、皮帶等皮革制品，這些便宜的皮革下腳料則被一些廠家收購來加工成所謂的“藍皮膠”賣給一些膠囊廠，同時膠囊廠也會回收舊皮鞋、皮衣等自己加工，然后以這些藍皮膠為原料生產出膠囊，再提供給藥企以生產膠囊類藥品。

當然，廠家收購藍礬皮后還需要進行加工，方法是，用生石灰浸漬膨脹、工業強酸強堿中和脫色、清洗處理，然后熬制成工業明膠，最后做成膠囊賣給制藥企業。

由于工業加工鞣制皮革時使用了含鉻的鞣制劑，會導致工業明膠中的鉻殘留量超標，中國檢驗檢疫科學研究院綜合檢測中心反復多次檢測確認，9家藥廠生產的13個批次的藥品，所用膠囊的重金屬鉻含量超過國家標準規定2毫克／千克的限量值，其中超標最多的達90多倍。

不光鉻殘留量超標，使用工業明膠生產出的藥用膠囊還含有其他有毒有害物質。因為，工業明膠原料在用來加工藥用膠囊前還要進行溶膠，并根據藥廠需求添加各種食用色素進行調色。廢舊的工業明膠污垢不潔，要進行高溫殺菌，把油脂清潔掉。而在溶膠調色的過程中，為了殺菌去污，通常會加入一種名叫“十二烷基硫酸鈉”的化學原料。這種化學物質如果含量過高，也會危害消費者的健康。

所以，工業明膠經過色素調色及化工原料清潔，進行充分溶解，才能加工成藥用膠囊的膠液。膠液再經過半自動膠囊生產設備成型，最后通過切割整理，便生成了五顏六色的藥用膠囊。

毒膠囊，危害健康的不光是鉻

2005版的《中國藥典》沒有要求檢測明膠中的鉻等重金屬含量，只在2010版的《中國藥典》添加了鉻的檢測標準，但是國家發改委在2005年也發布了《藥用明膠國家標準》(QB2354-2005)，其中明確規定了皮制和骨制藥用明膠的鉻含量都應小于2毫克／千克。不僅如此，該標準還提出，明膠的生產不得含有任何有毒有害化學品，對鎘、鉻、砷、鉛等重金屬和二氧化硫、過氧化物等都提出了限量標準：鎘為0.5毫克／千克、砷為0.8毫克／千克、鉛為50毫克／千克、二氧化硫為50毫克／千克、過氧化物為10毫克／千克。該標準還規定不得在藥用明膠中檢測出大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌。

然而，一些明膠生產廠商用工業明膠生產的藥用膠囊都不對重金屬鉻進行檢測，而是直接包裝成箱，貼上合格證出廠。在一些膠囊廠，連檢測膠囊鉻含量的設備都沒有。

鉻是人體的一種必需而重要的微量元素，正常人體內只含有6～7毫克。而工業明膠是高鉻明膠，含有三價鉻，鉻含量大于2毫克／千克。盡管三價鉻不及六價鉻的毒性大，但所有鉻的化合物都有毒性，而且毒性較小的三價鉻和毒性劇烈的六價鉻在使用和保存中可以互相轉化，因此對人的危害較大。特別是六價鉻，容易進入人體細胞，對肝、腎等內臟器官和DNA造成損傷，在人體內蓄積具有致癌性并可能誘發基因突變。六價鉻化合物容易誘發肺癌和鼻咽癌。而且，鉻對人體的毒害是全身性的，可引起頭暈、失眠、腹瀉。同時鉻對皮膚有刺激作用，可引起皮炎、濕疹、氣管炎和鼻炎。

另外，用工業明膠生產藥用膠囊時，還要使用防腐劑羥基苯甲酸酯類(尼泊金酯)，因為它對霉菌有較強的抑制作用，可抑制膠囊中的微生物繁殖。但這種物質含有有害化學成分，在一些國家如日本，已被禁止用于人服用的藥物和包裝中。中國雖然允許使用羥基苯甲酸酯類，但《中國藥典》對其在藥品中的最大限度規定為0.05％，而市場上檢測到的毒膠囊樣品，有的卻高達0.25％。另外，用十二烷基硫酸鈉殺菌去污生產明膠，是一種環氧乙烷工藝滅菌技術，而這種物質具有致癌作用，世界衛生組織癌癥研究中心將其分類為2A類致癌物，在歐美等國家已禁止用于藥物滅菌。

當然，用工業明膠生產的藥物膠囊中還含有鎘、砷、鉛和汞等重金屬。所有這些有害物質對人體會起到一種累積危害作用，因此毒膠囊隱含著相當大的潛在危害。

此外，全世界的明膠有60％以上用于食品糖果工業。在糖果生產中，明膠用于生產奶糖、蛋白糖、果凍、棉花糖、果汁軟糖、晶花軟糖和橡皮糖等軟糖。因為明膠具有吸水和支撐骨架的作用，明膠微粒溶于水后，能相互吸引、交織，形成疊疊層層的網狀結構，并隨溫度下降而凝聚，使糖和水完全充塞在凝膠空隙內，使柔軟的糖果能保持穩定形態，即使承受較大的荷載也不變形。但是，用于糖果生產的必須是食用明膠，由于有工業明膠混入食用明膠中，因而包括果凍、老酸奶在內的一些食品可能也有鉻、鉛、汞等重金屬和各種有害物質超標的問題。所以，才有人提醒，要慎吃果凍和老酸奶等食品。

植物膠囊，未來膠囊的新趨勢

目前，中國膠囊劑型的藥品和保健品產銷量超過1000億粒(2008年我國藥用膠囊殼總產量已達1078億粒)，中國人平均每人每年吞服77粒膠囊，以80歲計，人一生中共服用6160粒膠囊，城市居民平均服用量可能遠大于這個數目，因此禁止生產毒膠囊和嚴厲打擊毒膠囊生產的違法犯罪行為，是防止其危害的關鍵。現在，國家食品藥品監管局已經在采取行動，責成問題企業回收和銷毀毒膠囊，并進行處罰。

除了執法的嚴格外，對于企業的管理同樣要嚴格。由于膠囊是藥用輔料，國家也計劃對藥用輔料企業進行優良制造標準(GMP)認證。這是一種特別注重制造過程中產品質量與衛生安全的自主性管理制度，適用于制藥、食品等行業的強制性標準，要求企業從原料、人員、設施設備、生產過程、包裝運輸、質量控制等方面，按國家有關法規達到衛生質量要求，形成一套可操作的作業規范，幫助企業改善衛生環境，及時發現生產過程中存在的問題，進行整改。

此外，也有專業人員提出，可以采用植物明膠來取代傳統明膠，以減少一些不法企業采用工業明膠的機會。但是，與傳統膠囊相比，目前的植物膠囊在有些方面還不具備優勢，例如，韌性不如傳統膠囊，尺寸大小也沒有傳統膠囊多種多樣，容易因擠壓而產生泄漏、粘黏和變形等，這就對植物膠囊的技術和生產設備提出了較高要求。

但是，也可以看到，植物膠囊的原料較為豐富，如卡拉膠淀粉、麥芽精、各種纖維素、藻酸鹽等，還有一些增塑劑，如甘油、山梨醇、麥芽糖醇、丙二醇、聚乙二醇和水等。從明膠的發展歷程看，傳統膠囊也是經過了上百年的不斷研發，到今天才形成藥品的主要包裝形式，而植物軟膠囊的研究至今也只有20年時間，只要假以時日，在技術、設備和原料等方面取得突破，植物膠囊將會大有作為。因為，它不僅有廣泛的用途，還有較好的安全性。

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膠囊的歷史

據史料記載，人類最早的膠囊于1500年前產生于埃及。當時的膠囊是否純粹為了包裹藥物，不得而知。但是，從1730年開始，維也納的藥劑師就開始用淀粉制造膠囊。這時可以明確地說，膠囊是用來包裹藥物的。而膠囊的生產技術，也于1834年在巴黎獲得專利。1846年，兩節式硬膠囊制造技術在法國獲得專利；1872年，在法國誕生了第一臺膠囊制造充填機；1874年，在美國底特律開始了硬膠囊的工業化制造，同時推出了各種型號。

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神奇的明膠

明膠按用途可分為照相、食用、藥用及工業四類。食用明膠作為一種增稠劑，廣泛使用于食品工業的添加，如果凍、高級軟糖、冰激凌、干酪、酸奶、冷凍食品等。在化工行業，明膠主要用作粘合、乳化和高級化妝品等制作的原料。

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一顆膠囊為何由兩種顏色組成

眾所周知，我們平常吃的膠囊大多由兩種顏色組成，一邊為白色或透明，而另一邊則有胭脂紅、莧菜紅、檸檬黃、亮藍等鮮艷的顏色。這是為什么?

常見的膠囊都是兩截式的，由口徑較大的一半套住較小的一半。為了保證大量生產時不出差錯，廠家會用不同顏色來區分兩個口徑不一樣的部分。而膠囊的一面選擇透明殼，是為了讓使用者了解膠囊內部是顆粒還是粉末，便于使用。另外，有的膠囊變質之后，內部顆粒或者粉末有變化，透明的一面也方便使用者觀察，降低危險。

不少人還有這樣一個疑問，市面上的膠囊形狀大都一個樣，是不是這樣的設計適合食道的形狀?

其實，膠囊的形狀多種多樣，有球形、橢圓形、長方形及筒形等。最初為什么會設計成現在這種形狀，我們已經不得而知了。從吞咽角度來說，主要考慮的可能還是膠囊的尺寸大小。膠囊為什么會有各種形態，一方面要跟填充的藥物密度、晶態、顆粒大小有關，按照藥物劑量所占容積來選用適宜大小的膠囊殼，另一方面則要考慮膠囊殼大量生產時，機械設備、工藝過程的科學性合理性。

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稀奇古怪服藥法有危險

“毒膠囊”事件曝光后，應該怎樣吃藥，一下子成了人們關注的頭等大事。不吃吧，醫生開的藥就是膠囊；吃吧，又擔心膠囊有毒，到底該怎么辦呢?

有人想出了一些稀奇古怪的法子。微博上，有網友以“教你如何服用膠囊”為題介紹了饅頭裹藥吃的方法，還有網友自創出其他一些方法：用湯圓裹藥吃、用香蕉裹藥吃，等等。

這些稀奇古怪的法子，能不能采用呢?

醫學專家說，這些都是不可取的，在我們平日常見的幾種膠囊中，腸溶膠囊、緩釋膠囊特別不能剝開吃。

腸溶膠囊是將藥物填充到具有腸溶作用的空心膠囊內，使藥物在腸液中釋放。這些藥物通常對胃刺激很大，所以要用保護胃的腸溶性膠囊。胃液是酸性的，腸溶性膠囊不會被酸性的胃液融化，而腸子里的液體是堿性的，腸溶性膠囊到了腸子里后，就會被堿性液體融化，藥物就在腸子里吸收了。

緩釋膠囊則是指采用某種技術將藥物制成具有緩釋作用的內容物，再將其裝入空心膠囊中的制劑。比如常見的芬必得，其藥品包裝盒上標明“緩釋膠囊”，就是說它能控制藥物按設計要求緩慢釋放。

其實，現在的藥品選擇多種多樣，相同的藥品成分除了有膠囊類產品外，也有腸溶片、緩釋片等形式的產品可供選擇，如阿司匹林等常用藥就可由腸溶片替代。

腸溶片和膠囊的作用類似。人的胃是處于酸性環境，而腸道內的環境是屬于堿性環境。腸溶性藥丸，就是在藥品生產的過程中采取了一定的措施，這樣藥在胃內就不易融化，可以避免胃酸對藥效產生的影響，而到了腸道內則由于可以在堿性狀態下較快地溶解，所以可以較快地被腸道吸收，發揮藥效。

緩釋片外包有一層半透膜，服用后，胃液可通過半透膜進入藥片內溶解部分藥物，形成一定的滲透壓，使飽和藥物溶液通過膜上的微孔，在一定的時間內非恒速地緩慢排出，待藥物釋放完外殼即被排出體外。它的作用和緩釋膠囊類似。

需要特別提醒的是，緩釋片和腸溶片千萬不能咬碎了吃，也不能自作主張加量，否則依然會造成食道灼傷等問題。