摘要:赤石脂、滑石、膨润土、高岭土、硅藻土等为常用的土类矿物。在人类智慧与科技的雕琢下,从沉默的矿物蜕变为守护健康的重要中药组成,更成长为支撑千亿产业的经济支柱。土类矿物药的演化史,不仅是一部人类认知自然、利用自然的探索史,更是现代科技赋能传统医药,实现社会价值与经
文 吴庆 吴承云 医药经济报
赤石脂、滑石、膨润土、高岭土、硅藻土等为常用的土类矿物。在人类智慧与科技的雕琢下,从沉默的矿物蜕变为守护健康的重要中药组成,更成长为支撑千亿产业的经济支柱。土类矿物药的演化史,不仅是一部人类认知自然、利用自然的探索史,更是现代科技赋能传统医药,实现社会价值与经济价值双赢的产业进阶史。持续“点识”这些看似平凡的矿物,让人类不断解锁其潜藏的药用价值,在满足日益增长的健康需求的同时,强劲推动相关产业的蓬勃发展,创造出巨大的综合效益。
《神农本草经》将赤石脂、禹余粮、滑石等列为上品,标志着人类对土类矿物药系统性“识”的开端。赤石脂味甘、酸、涩,性温,归大肠、胃经,主含四水合硅酸铝及铁、钛等微量元素。其涩肠止泻、收敛止血、生肌敛疮的功效在《伤寒论》中已有记载,内服可吸附肠道毒素,外用能促进创面愈合,是治疗久泻久痢、疮疡不愈的经典药物。禹余粮主要成分为碱式氧化铁,兼具涩肠止泻与止血之功,常用于脾虚久泻、便血崩漏。其收敛作用与铁离子促进肠道黏膜蛋白凝固有关。伏龙肝(灶心土)经柴火熏烧后富集矿物质,性温味辛,归脾、胃、肝经,可温中散寒、止血止呕,用于脾胃虚寒所致的呕吐出血,是就地取材的智慧典范。滑石主含水合硅酸镁,《本草纲目》载其“疗黄疸、水肿”,外用清热收湿治皮肤病,内服利尿通淋,其多维度应用为后世研究奠定基础。现代研究揭示,赤石脂的硅酸铝结构形成纳米级孔隙(孔径约20~100nm),可吸附大肠杆菌内毒素,吸附容量达500mg/g以上;滑石的镁离子可激活肾小管上皮细胞Na+-K+-ATP酶,使尿液pH值提升1.5~2.0个单位,缓解泌尿系感染。这种古今经验与科学的印证,彰显了土类矿物药跨越千年的应用价值。
2024年11月修订通过的《中华人民共和国矿产资源法》将于2025年7月1日正式实施。该法第四章专门规定了“矿区生态修复”内容,强调矿产资源开发利用要坚持“绿色发展的原则”。第十一条明确国家鼓励“矿产资源勘查、开采、保护和矿区生态修复等领域的科技创新、科技成果应用推广”。这些规定为土类矿物药的研究开发提供了法律基础。
现代科技的介入,为土类矿物药的“点识”注入强劲动能,推动其从经验用药向科学精准用药跃迁。
成分解析与机制阐明
借助X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)等技术,矿物药的物质基础被深度解构。譬如赤石脂的硅酸铝骨架通过氢键与肠道黏液层形成物理屏障,同时释放锌、铜等微量元素,促进血管内皮生长因子(VEGF)分泌,加速黏膜修复。禹余粮为铁铝氧化物,通过调节肠道厚壁菌/拟杆菌比例(F/B值),抑制炎症因子TNF-α表达,其抗腹泻作用与蒙脱石散相当,但对肠道推进率影响降低30%。滑石则是水合硅酸镁的层间结构可嵌入金黄色葡萄球菌细胞膜,破坏膜电位平衡,抑菌率达92%以上;镁离子通过肾小球滤过时置换钙离子,使尿液渗透压升高150mOsm/kg,促进结石溶解。
工艺革新与效能提升
譬如膨润土在压力25MPa、温度31.1℃的超临界CO2环境中萃取后,结合稀盐酸洗涤,可使蒙脱石纯度从82%提升至96%,石英等杂质残留低于0.5%,比表面积从75m2/g增至100m2/g,吸附毒素效率提升24%。粒径150nm的蒙脱石颗粒表面偶联叶酸分子,可精准识别乳腺癌细胞FRα受体,载阿霉素后肿瘤部位药物浓度达游离药物的6.8倍,心脏组织药物蓄积减少81%。pH响应型滑石纳米粒,表面氨基修饰的滑石纳米粒(粒径80nm)在肿瘤微环境(pH6.5)中释放化疗药物,胰腺癌模型中肿瘤体积缩小45%,正常胰腺组织药物浓度降低70%。采用熔融沉积成型(FDM)技术,将蒙脱石与聚乳酸(PLA)按3:7比例制成缓释片剂,通过层间孔隙率(5%~30%)调控药物释放速率,布洛芬-蒙脱石制剂的释药半衰期可从4小时延长至12小时。
制剂创新与协同增效
如蒙脱石与双歧杆菌制成肠溶微丸,蒙脱石的吸附特性清除肠道致病菌(如艰难梭菌),同时其层间水为益生菌提供厌氧定植环境,使活菌存活率提升30倍,抗生素相关性腹泻治疗有效率达98%。滑石与甘草酸通过溶剂挥发法制备共晶,溶解度从0.2mg/ml提升至1.1mg/ml,体外抑菌圈直径从12mm增至22mm,湿热型尿道炎临床有效率从80%提升至96%。
土类矿物药在药用辅料、医疗器械、化妆品等领域已成为关键支撑,尤其在药用辅料领域,其作为药品质量的“隐形支柱”,市场规模与技术壁垒日益凸显。
药用辅料通常占制剂总质量的60%~90%,土类矿物药在固体制剂、液体制剂中应用广泛。在固体制剂辅料方面,高岭土作为填充剂改善流动性,也可提升片剂硬度;滑石作润滑剂用量为0.5%~3%,可降低颗粒摩擦系数至0.1以下,压片合格率从85%提升至99%;改性蒙脱石作为缓控释载体,布洛芬-蒙脱石缓释片在肠液中12小时释放率达95%。液体制剂辅料方面,硅藻土因多孔结构(孔隙率80%~90%)可截留99.99%细菌,疫苗生产滤速达500L/m2·h,赛多利斯深层过滤系统占据全球生物制药高端市场60%的份额;蒙脱石作为絮凝剂使口服液颗粒zeta电位从+25mV降至-30mV,沉降体积比从0.65提升至0.95,解决“久置分层”难题。同时,半固体制剂辅料如膨润土,可与甘油制成触变性软膏基质,载药量较凡士林提升50%。纳米滑石粉在干粉吸入剂中作为载体,使布地奈德肺部沉积率从55%提升至82%,细粉回收率提升27%。
当前,矿物类在多个领域都有不小的应用规模,据米内网数据,2023年中国矿物类药材销售额达152亿元;2024年中国腹泻治疗药物销售额达185亿元,其中蒙脱石类药物(蒙脱石散、混悬液)销售额为50亿元人民币,占腹泻药市场28%的份额。在生物药与高端制剂方面,诺华蒙脱石基缓释片剂单条产线年产能10亿片,年产值超8亿美元,广泛用于慢性病管理。GrandView Research数据显示,当前全球蒙脱石基、高岭土基伤口敷料市场销售额为18亿美元,预计2030年突破40亿美元。化妆品产业也逐渐成为矿物类经济的核心赛道,欧睿国际预测全球化妆品级矿物原料销售额达210亿美元。
当前矿物类的应用面临资源环境压力、技术壁垒、标准差异等挑战,未来需以绿色化、智能化、高端化为引擎,持续拓展在精准医疗、生物制造、美妆个护等领域的应用边界。
转自2025年第24期《医药经济报》
来源:医药经济报