第23卷第9期2006年9月
沈 阳 药 科 大 学 学 报Journal of Shenyang Pharmaceutical U niversity
V ol . 23 No . 9
Sep . 2006p . 613
文章编号:1006(2006) 09061304
喷雾干燥技术在中药领域中的应用及进展
蔡 薇, 韩 静, 李 智
(沈阳药科大学制药工程学院, 辽宁沈阳110016)
摘要:目的阐述喷雾干燥技术在中药领域中的应用及进展。方法根据国内外24篇相关文献, 对
喷雾干燥技术的原理、应用、存在的问题与解决方法等方面进行综述。结果喷雾干燥技术在中药领域中发挥着非常重要的作用, 可应用于干燥、制粒、制备微囊和包衣等方面, 其存在的粘壁、吸湿和热敏性等问题可以通过相应的方法得到解决。结论喷雾干燥技术将推动中药现代化的发展进程, 在中药领域中有着广阔的发展前景。关键词:喷雾干燥技术; 中药干燥; 制粒; 制备微囊; 包衣中图分类号:R 283 文献标识码:A
喷雾干燥技术的研究始于19世纪初期, 距现在已有100多年的历史。早在1865年, La M ont 提出了用喷雾干燥方法来处理蛋白, 1872年美国人Samluel Percy 关于喷雾干燥技术的发明为喷雾干燥领域做出了重要的贡献, 并申请了专利。到了20世纪三四十年代, 喷雾干燥技术已显成熟, 其应用也越来越广泛。目前, 喷雾干燥技术的应用已从乳制品、染料等少数产品的生产扩展到化学、医药、食品、林业、陶瓷、化肥、冶金等工业生产中。喷雾干燥技术在我国发展起步较晚, 最早是在20世纪50年代从前苏联引进的喷雾干燥机, 用于染料的喷雾干燥[1, 2]。我国研究开发喷雾干燥技术距今有30多年的历史, 现在已广泛应用于以上各行业中。
中药是我国医药领域的重要组成部分, 以其独有的特点, 备受国内外医药学界的重视。要使传统中药处于世界领先地位, 中药现代化是必经之路。中药现代化包括剂型创新和制药技术现代化, 中药的干燥又是中药生产中的一个非常重要的步骤。喷雾干燥是中药干燥中较先进的技术之一, 对其进行深入研究有实际应用价值。近年来, 喷雾干燥技术又与流化技术、微型包囊技术和包衣技术等多项技术相结合, 使其在中药领域中的应用不断扩展, 发挥着越来越重要的作用。作者对喷雾干燥技术的原理、在中药领域中的应用、存在的问题及其解决方法进行了综述。
1 喷雾干燥的原理与工艺流程
喷雾干燥技术是一种将溶液、乳浊液或悬浊
液通过雾化器分散成微小的雾状液滴, 并在干燥热气流的作用下进行热交换, 使雾状液滴中的溶剂迅速蒸发, 得到粉末状或细颗粒状成品或半成品的干燥技术。由于物料的干燥是在瞬间完成, 受热时间非常短, 特别适用于热敏性物料。喷雾干燥的工艺流程见图1
。
1—I nhaler ; 2—Blower ; 3—Heater ; 4—Liquid sump ; 5—M a -terials feeding pump ; 6—Atomizer ; 7—Dry er ; 8—Cyclone ; 9—Draug ht fan
Fig . 1 Flow chart of spray drying
2 喷雾干燥技术的应用
2. 1 中药提取液的干燥
喷雾干燥技术可以将中药提取液的浓缩、干燥、粉碎等操作一步完成, 大大简化了从中药提取液到成品或半成品的生产工艺, 缩短了干燥时间,
收稿日期:200511作者简介:蔡薇(1981, 女(汉族) , 辽宁沈阳人, 硕士研究生; 韩静(1967, 女(蒙古族) , 辽宁沈阳人, 副教授, 博士, 主要从事纳米技术和干燥技术研究, Tel . [1**********], E mail HJ @163. co m 。
提高了中药的生产效率和产品质量。与传统的干燥产品相比, 应用喷雾干燥得到的粉末或颗粒大小形状均匀一致、流动性好、含水量低, 可以直接压片、填充胶囊或干法制粒, 而不需要加入大量的辅料, 减小了中药的服用剂量[3]。2. 2 喷雾干燥制粒
喷雾干燥技术具有干燥与制粒的双重作用[4]。较早的喷雾干燥制粒方法是将中药提取液进行喷雾干燥后, 再沿用传统的湿法或干法制粒, 后者即为常用的喷雾干燥即干压制粒法, 而目前更为先进的制粒方法是直接的喷雾制粒, 即所谓的一步制粒, 从严格意义上讲是沸腾制粒, 即流化床喷雾制粒, 可以将中药提取液至固体颗粒成型一步完成。流化床喷雾制粒是将喷雾干燥技术与流化技术相结合的制粒方法, 是将淀粉、糖粒等微小颗粒置于流化床中呈沸腾状态, 中药提取液由雾化器喷出, 先与热气流进行热交换, 再喷向塔底流化床中的颗粒母核, 并在表面上干燥, 使其不断生长, 最后成为干燥的颗粒。
湿法制粒时, 通常需要加入大量的赋形剂, 导致中药服用剂量过大。如果采用流化床喷雾制粒, 则可以有效减少中药的服用剂量, 而且提高了产品的质量。
喷雾干燥不仅可以和流化干燥相结合, 还可以和冷冻干燥、微波干燥等其他干燥形式相结合[6], 使其在中药领域中的应用更加广泛。
在喷雾干燥制粒方面, 如果能够无需引入颗粒母核而直接进行喷雾干燥制粒, 则可以彻底解决中药提取液的浓缩、干燥、粉碎、制粒一步化工
[5]
艺的技术难题。这方面的研究具有广阔的发展空间。刘明乐等[7]将装置改进为自动喷雾干燥制粒装置, 由一次喷雾改为两次喷雾, 可以直接将中药提取液喷雾干燥制粒。2. 3 喷雾干燥制备微囊
利用喷雾干燥技术还可以将中药提取液制成微囊制剂。喷雾干燥制备微囊的方法有两种, 即流化床喷雾干燥和液滴喷雾干燥, 其中液滴喷雾干燥是微囊制备中常用的方法, 它是直接将囊心物与囊材的混合液通过雾化器分散成雾滴, 在热气流中迅速蒸发干燥形成微囊的方法。
将中药制成微囊制剂, 可防止其氧化、水解和挥发, 掩盖不良气味, 还可以提高其稳定性和生物利用度以及降低刺激性、毒性及不良反应。喷雾干燥制备微囊技术在西药制剂中已经广泛应用,
[5]
并且关于喷雾干燥工艺对制备西药微囊质量影响的研究已经非常成熟[8, 9]。而在中药领域中该技术目前国外尚未见报道, 我国也还主要集中用于挥发油的包裹, 以防止其挥发或掩盖不良气
味[10~12]。由于芳香类中药所含有的挥发油沸点低、易挥发、又不溶于水, 制成微囊可防止其挥发, 而且便于携带和服用。谭龙飞等以阿拉伯树胶和麦芽糊精为壁材, 研究了喷雾干燥法制备肉桂醛微囊的工艺条件。杨庆隆等[14]利用喷雾干燥法对藿香油微囊的制备进行了研究。谢良等[15]也将喷雾干燥技术用于茴香油微囊的制备中。
喷雾干燥制备微囊技术在中药其他方面的应用还有待于进一步发展。例如:可以利用喷雾干燥技术将中药制成胃溶或肠溶微囊; 制成缓释制剂, 以减少服药次数, 延长药物释放时间, 降低毒性和不良反应; 还可以制成靶向制剂, 定向作用于患病部位[16~18]。近年来, 中药微囊制剂已应用于动脉栓塞法治疗癌症的研究中, 其优点是能定向作用于癌组织, 很少损伤正常组织器官, 延缓药物的释放, 长时间维持有效的血药浓度, 有利于彻底杀死癌细胞。但是利用喷雾干燥技术制备此类微囊国内目前尚未见报道, 如果可以将此两项技术相结合, 将成为中药微囊制备中的一项新工艺, 推动中药现代化的发展进程。
喷雾干燥技术制备微囊是一个物理过程, 对设备的要求较低, 工艺参数可控, 操作简便, 所接触的溶剂除了乙醇、丙酮等有机溶剂之外大多是水, 不会对设备造成腐蚀, 是微囊制备中较为先进的方法。因此, 可以将喷雾干燥技术应用到中药微囊制剂的研究中, 以促进中药微囊化的发展, 使更多的中药可以制成微囊制剂, 并且制成具有不同作用的微囊制剂, 提高中药产品的质量。喷雾干燥技术在制备中药微囊制剂方面有着较大的发展潜力。还可以将喷雾干燥技术与其他中药制剂技术结合起来加以研究, 开发出更多的中药新剂型。2. 4 喷雾包衣
喷雾包衣技术也是喷雾干燥技术在中药领域中的应用之一。喷雾包衣技术是喷雾技术、流化技术和包衣技术的有机结合, 其包衣过程与流化床喷雾制粒过程相似, 是利用流化气体将所有的中药颗粒都悬浮在流化床中, 将包衣原料液通过雾化器喷成雾状液滴, 落在呈流化状态的颗粒上, 逐渐完成颗粒的包衣。进行包衣的喷雾形式通常
[11]
[11]
[10]
[13]
有3种, 即顶喷、底喷和侧喷。应尽量缩短液滴从雾化器出口到颗粒表面的路程, 以减小热气流对液滴产生的喷雾干燥作用, 使液滴能够在颗粒表面均匀连续的铺展。喷雾包衣技术具有产品
质量好、自动化程度高、可实现连续生产等特点。
国产的固定喷雾、造粒包衣流化床可通过不同的系统配置, 实现连续的颗粒包衣或制粒, 而且包衣或制粒后的物料经床内干燥和冷却后可直接包装。该装置能够使制粒、包衣、制丸、干燥、冷却等工艺过程在一个设备系统内完成, 设备大型化, 处理量增大。国产多功能制粒包衣机, 是集喷雾干燥制粒、离心制丸、流化包衣干燥于一体的多功能设备, 兼容多种工艺操作, 适用于中药浸膏的制粒、制丸和包衣, 以及粉状、粒状、团状物料的干燥。
[19]
可防止产品吸潮。唐雪梅等[23]将中药浸膏经过大孔吸附树脂纯化以后, 再用喷雾干燥法制成的粉末不吸潮, 而且对中药有效成分有很好的富集作用, 用水及乙醇作为黏合剂进行沸腾制粒时成型性能好。
3. 3 热敏性问题
中药提取液进行喷雾干燥时, 雾滴表面有水饱和, 雾滴的温度大致等于热空气的湿球温度, 因此其温度并不高, 故干燥产品的质量较好, 适用于热敏性物料[20]。卢忠东对不同温度下野刺梨汁喷雾干燥前后的Vc 含量进行了比较, 无显著差异, 证明高温喷雾干燥没有改变野刺梨汁中易氧化成分Vc 的含量
[24]
。
3 存在的问题及其解决方法
3. 1 确定不同中药的最佳工艺条件
中药的种类是多种多样的, 因此其理化性质也各不相同, 即使在相同的干燥条件下, 其传质、传热的速率也有较大的差异。如果对不同种类的中药按照一般规律进行喷雾干燥, 则不能够达到理想的干燥效果, 而且容易造成能源浪费。因此需要掌握各种中药的理化性质, 对每一种产品, 通过实验, 总结出干燥过程中的规律, 确定出各种工艺参数, 摸索出喷雾干燥的最佳工艺条件, 才可以提高生产效率和产品质量, 降低生产成本和能源消耗
[20]
如果中药的热敏温度低于干燥塔内热空气的湿球温度, 则其有效成分易氧化而破坏。若采用常温喷雾干燥(进风温度在0~60℃内) , 则可以大大提高中药产品的质量, 目前高温喷雾干燥(进风温度高于150℃) 和亚高温喷雾干燥(进风温度在60~150℃内) 已比较成熟, 而且经常用亚高温喷雾干燥来减少对中药有效成分的破坏, 常温喷雾干燥国内目前未见报道, 可能由于空气除湿、干燥介质的干燥动力小等难题尚未得到解决[6]。
4 结语
喷雾干燥技术是一项非常重要而又较新的干燥技术, 在中药领域中的应用越来越广泛。目前, 喷雾干燥技术及其设备的研究已经比较成熟, 但是其理论仍然落后于实践, 干燥动力学、非球形颗粒的干燥模拟、喷雾干燥、喷雾技术新领域等有待于进一步深入研究[6]。
随着我国中药现代化进程的不断加快, 喷雾干燥技术也在不断发展和完善, 以适应中药生产的需要, 而喷雾干燥技术的进步又推动了中药新剂型的研究和发展。喷雾干燥技术在中药领域中的应用不仅仅局限于中药提取液的干燥上, 此项技术已经逐渐扩展到制粒、制备微囊与包衣等多个方面。喷雾干燥技术对加快中药现代化的发展进程起着巨大的作用, 在中药领域中有着广阔的发展前景。参考文献:
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工业出版社, 2001. 5.
[2]潘永康. 现代干燥技术[M ]. 北京:化学工业出版社,
。
3. 2 粘壁及吸湿问题
大多数中药含糖成分较高, 因此其提取液黏
度过大, 喷雾干燥时易出现塔内粘壁现象, 可加入一定量的糊精、淀粉等辅料以降低黏度。在通乐颗粒的制备中, 加入乳糖与糊精的质量比为2∶3, 用量为总质量的15%,喷雾干燥时不粘壁, 且产品的溶解性、口感都很好
[21]
。进风温度太低, 物
料处于半湿状态易产生粘壁现象。低熔点物料易粘壁, 应将塔内最高温度控制在物料的熔点以下[4]。此外, 喷雾干燥设备安装不当、喷嘴雾化效果不好也容易粘壁。增加气扫装置可以避免物料碰到塔壁上, 物料一旦附壁, 可使它强迫分离, 而且利用空气再加热, 加热温度最高为80℃,以防止物料在干燥后的运行中二次吸湿, 且不会产生过热现象[22]。
含糖成分高的中药还存在干燥产品吸湿性强的问题, 用大孔吸附树脂对中药提取液进行纯化,
616
1998. 486.
沈 阳 药 科 大 学 学 报
学版, 2001, (4) :84-87.
第23卷
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Application and progress of spray drying technique
in the field of traditional Chinese medicine
CAI Wei , HAN Jing , LI Zhi
(School of Pharmac eutical Engineering , Shenyang Pharmaceutical U niversity , Shenyang 110016, China )
A bstract :Objective To review the application and prog ress of spray drying technique in the field of tradi -tional Chinese medicine . Methods The principle , application , problems and solving methods of spray drying technique w ere reviewed by consulting the related references . Results The spray drying technique played a very important role in the field of traditional Chinese medicine . It could be applied in the dryness , g ranula -tion , microencapsulation and coating of the medicine . The problems such as viscousness , moisture absorption and ho t sensitivity could be solved by the relevant methods . Conclusions The spray drying technique will promo te the development of traditional Chinese medicine modernization . It has a vast development fo re -g round in the field of traditional Chinese medicine . Key words :spray drying technique ; traditional Chinese medicine drying ; g ranulating ; microencapsulating ; coating
第23卷第9期2006年9月
沈 阳 药 科 大 学 学 报Journal of Shenyang Pharmaceutical U niversity
V ol . 23 No . 9
Sep . 2006p . 613
文章编号:1006(2006) 09061304
喷雾干燥技术在中药领域中的应用及进展
蔡 薇, 韩 静, 李 智
(沈阳药科大学制药工程学院, 辽宁沈阳110016)
摘要:目的阐述喷雾干燥技术在中药领域中的应用及进展。方法根据国内外24篇相关文献, 对
喷雾干燥技术的原理、应用、存在的问题与解决方法等方面进行综述。结果喷雾干燥技术在中药领域中发挥着非常重要的作用, 可应用于干燥、制粒、制备微囊和包衣等方面, 其存在的粘壁、吸湿和热敏性等问题可以通过相应的方法得到解决。结论喷雾干燥技术将推动中药现代化的发展进程, 在中药领域中有着广阔的发展前景。关键词:喷雾干燥技术; 中药干燥; 制粒; 制备微囊; 包衣中图分类号:R 283 文献标识码:A
喷雾干燥技术的研究始于19世纪初期, 距现在已有100多年的历史。早在1865年, La M ont 提出了用喷雾干燥方法来处理蛋白, 1872年美国人Samluel Percy 关于喷雾干燥技术的发明为喷雾干燥领域做出了重要的贡献, 并申请了专利。到了20世纪三四十年代, 喷雾干燥技术已显成熟, 其应用也越来越广泛。目前, 喷雾干燥技术的应用已从乳制品、染料等少数产品的生产扩展到化学、医药、食品、林业、陶瓷、化肥、冶金等工业生产中。喷雾干燥技术在我国发展起步较晚, 最早是在20世纪50年代从前苏联引进的喷雾干燥机, 用于染料的喷雾干燥[1, 2]。我国研究开发喷雾干燥技术距今有30多年的历史, 现在已广泛应用于以上各行业中。
中药是我国医药领域的重要组成部分, 以其独有的特点, 备受国内外医药学界的重视。要使传统中药处于世界领先地位, 中药现代化是必经之路。中药现代化包括剂型创新和制药技术现代化, 中药的干燥又是中药生产中的一个非常重要的步骤。喷雾干燥是中药干燥中较先进的技术之一, 对其进行深入研究有实际应用价值。近年来, 喷雾干燥技术又与流化技术、微型包囊技术和包衣技术等多项技术相结合, 使其在中药领域中的应用不断扩展, 发挥着越来越重要的作用。作者对喷雾干燥技术的原理、在中药领域中的应用、存在的问题及其解决方法进行了综述。
1 喷雾干燥的原理与工艺流程
喷雾干燥技术是一种将溶液、乳浊液或悬浊
液通过雾化器分散成微小的雾状液滴, 并在干燥热气流的作用下进行热交换, 使雾状液滴中的溶剂迅速蒸发, 得到粉末状或细颗粒状成品或半成品的干燥技术。由于物料的干燥是在瞬间完成, 受热时间非常短, 特别适用于热敏性物料。喷雾干燥的工艺流程见图1
。
1—I nhaler ; 2—Blower ; 3—Heater ; 4—Liquid sump ; 5—M a -terials feeding pump ; 6—Atomizer ; 7—Dry er ; 8—Cyclone ; 9—Draug ht fan
Fig . 1 Flow chart of spray drying
2 喷雾干燥技术的应用
2. 1 中药提取液的干燥
喷雾干燥技术可以将中药提取液的浓缩、干燥、粉碎等操作一步完成, 大大简化了从中药提取液到成品或半成品的生产工艺, 缩短了干燥时间,
收稿日期:200511作者简介:蔡薇(1981, 女(汉族) , 辽宁沈阳人, 硕士研究生; 韩静(1967, 女(蒙古族) , 辽宁沈阳人, 副教授, 博士, 主要从事纳米技术和干燥技术研究, Tel . [1**********], E mail HJ @163. co m 。
提高了中药的生产效率和产品质量。与传统的干燥产品相比, 应用喷雾干燥得到的粉末或颗粒大小形状均匀一致、流动性好、含水量低, 可以直接压片、填充胶囊或干法制粒, 而不需要加入大量的辅料, 减小了中药的服用剂量[3]。2. 2 喷雾干燥制粒
喷雾干燥技术具有干燥与制粒的双重作用[4]。较早的喷雾干燥制粒方法是将中药提取液进行喷雾干燥后, 再沿用传统的湿法或干法制粒, 后者即为常用的喷雾干燥即干压制粒法, 而目前更为先进的制粒方法是直接的喷雾制粒, 即所谓的一步制粒, 从严格意义上讲是沸腾制粒, 即流化床喷雾制粒, 可以将中药提取液至固体颗粒成型一步完成。流化床喷雾制粒是将喷雾干燥技术与流化技术相结合的制粒方法, 是将淀粉、糖粒等微小颗粒置于流化床中呈沸腾状态, 中药提取液由雾化器喷出, 先与热气流进行热交换, 再喷向塔底流化床中的颗粒母核, 并在表面上干燥, 使其不断生长, 最后成为干燥的颗粒。
湿法制粒时, 通常需要加入大量的赋形剂, 导致中药服用剂量过大。如果采用流化床喷雾制粒, 则可以有效减少中药的服用剂量, 而且提高了产品的质量。
喷雾干燥不仅可以和流化干燥相结合, 还可以和冷冻干燥、微波干燥等其他干燥形式相结合[6], 使其在中药领域中的应用更加广泛。
在喷雾干燥制粒方面, 如果能够无需引入颗粒母核而直接进行喷雾干燥制粒, 则可以彻底解决中药提取液的浓缩、干燥、粉碎、制粒一步化工
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艺的技术难题。这方面的研究具有广阔的发展空间。刘明乐等[7]将装置改进为自动喷雾干燥制粒装置, 由一次喷雾改为两次喷雾, 可以直接将中药提取液喷雾干燥制粒。2. 3 喷雾干燥制备微囊
利用喷雾干燥技术还可以将中药提取液制成微囊制剂。喷雾干燥制备微囊的方法有两种, 即流化床喷雾干燥和液滴喷雾干燥, 其中液滴喷雾干燥是微囊制备中常用的方法, 它是直接将囊心物与囊材的混合液通过雾化器分散成雾滴, 在热气流中迅速蒸发干燥形成微囊的方法。
将中药制成微囊制剂, 可防止其氧化、水解和挥发, 掩盖不良气味, 还可以提高其稳定性和生物利用度以及降低刺激性、毒性及不良反应。喷雾干燥制备微囊技术在西药制剂中已经广泛应用,
[5]
并且关于喷雾干燥工艺对制备西药微囊质量影响的研究已经非常成熟[8, 9]。而在中药领域中该技术目前国外尚未见报道, 我国也还主要集中用于挥发油的包裹, 以防止其挥发或掩盖不良气
味[10~12]。由于芳香类中药所含有的挥发油沸点低、易挥发、又不溶于水, 制成微囊可防止其挥发, 而且便于携带和服用。谭龙飞等以阿拉伯树胶和麦芽糊精为壁材, 研究了喷雾干燥法制备肉桂醛微囊的工艺条件。杨庆隆等[14]利用喷雾干燥法对藿香油微囊的制备进行了研究。谢良等[15]也将喷雾干燥技术用于茴香油微囊的制备中。
喷雾干燥制备微囊技术在中药其他方面的应用还有待于进一步发展。例如:可以利用喷雾干燥技术将中药制成胃溶或肠溶微囊; 制成缓释制剂, 以减少服药次数, 延长药物释放时间, 降低毒性和不良反应; 还可以制成靶向制剂, 定向作用于患病部位[16~18]。近年来, 中药微囊制剂已应用于动脉栓塞法治疗癌症的研究中, 其优点是能定向作用于癌组织, 很少损伤正常组织器官, 延缓药物的释放, 长时间维持有效的血药浓度, 有利于彻底杀死癌细胞。但是利用喷雾干燥技术制备此类微囊国内目前尚未见报道, 如果可以将此两项技术相结合, 将成为中药微囊制备中的一项新工艺, 推动中药现代化的发展进程。
喷雾干燥技术制备微囊是一个物理过程, 对设备的要求较低, 工艺参数可控, 操作简便, 所接触的溶剂除了乙醇、丙酮等有机溶剂之外大多是水, 不会对设备造成腐蚀, 是微囊制备中较为先进的方法。因此, 可以将喷雾干燥技术应用到中药微囊制剂的研究中, 以促进中药微囊化的发展, 使更多的中药可以制成微囊制剂, 并且制成具有不同作用的微囊制剂, 提高中药产品的质量。喷雾干燥技术在制备中药微囊制剂方面有着较大的发展潜力。还可以将喷雾干燥技术与其他中药制剂技术结合起来加以研究, 开发出更多的中药新剂型。2. 4 喷雾包衣
喷雾包衣技术也是喷雾干燥技术在中药领域中的应用之一。喷雾包衣技术是喷雾技术、流化技术和包衣技术的有机结合, 其包衣过程与流化床喷雾制粒过程相似, 是利用流化气体将所有的中药颗粒都悬浮在流化床中, 将包衣原料液通过雾化器喷成雾状液滴, 落在呈流化状态的颗粒上, 逐渐完成颗粒的包衣。进行包衣的喷雾形式通常
[11]
[11]
[10]
[13]
有3种, 即顶喷、底喷和侧喷。应尽量缩短液滴从雾化器出口到颗粒表面的路程, 以减小热气流对液滴产生的喷雾干燥作用, 使液滴能够在颗粒表面均匀连续的铺展。喷雾包衣技术具有产品
质量好、自动化程度高、可实现连续生产等特点。
国产的固定喷雾、造粒包衣流化床可通过不同的系统配置, 实现连续的颗粒包衣或制粒, 而且包衣或制粒后的物料经床内干燥和冷却后可直接包装。该装置能够使制粒、包衣、制丸、干燥、冷却等工艺过程在一个设备系统内完成, 设备大型化, 处理量增大。国产多功能制粒包衣机, 是集喷雾干燥制粒、离心制丸、流化包衣干燥于一体的多功能设备, 兼容多种工艺操作, 适用于中药浸膏的制粒、制丸和包衣, 以及粉状、粒状、团状物料的干燥。
[19]
可防止产品吸潮。唐雪梅等[23]将中药浸膏经过大孔吸附树脂纯化以后, 再用喷雾干燥法制成的粉末不吸潮, 而且对中药有效成分有很好的富集作用, 用水及乙醇作为黏合剂进行沸腾制粒时成型性能好。
3. 3 热敏性问题
中药提取液进行喷雾干燥时, 雾滴表面有水饱和, 雾滴的温度大致等于热空气的湿球温度, 因此其温度并不高, 故干燥产品的质量较好, 适用于热敏性物料[20]。卢忠东对不同温度下野刺梨汁喷雾干燥前后的Vc 含量进行了比较, 无显著差异, 证明高温喷雾干燥没有改变野刺梨汁中易氧化成分Vc 的含量
[24]
。
3 存在的问题及其解决方法
3. 1 确定不同中药的最佳工艺条件
中药的种类是多种多样的, 因此其理化性质也各不相同, 即使在相同的干燥条件下, 其传质、传热的速率也有较大的差异。如果对不同种类的中药按照一般规律进行喷雾干燥, 则不能够达到理想的干燥效果, 而且容易造成能源浪费。因此需要掌握各种中药的理化性质, 对每一种产品, 通过实验, 总结出干燥过程中的规律, 确定出各种工艺参数, 摸索出喷雾干燥的最佳工艺条件, 才可以提高生产效率和产品质量, 降低生产成本和能源消耗
[20]
如果中药的热敏温度低于干燥塔内热空气的湿球温度, 则其有效成分易氧化而破坏。若采用常温喷雾干燥(进风温度在0~60℃内) , 则可以大大提高中药产品的质量, 目前高温喷雾干燥(进风温度高于150℃) 和亚高温喷雾干燥(进风温度在60~150℃内) 已比较成熟, 而且经常用亚高温喷雾干燥来减少对中药有效成分的破坏, 常温喷雾干燥国内目前未见报道, 可能由于空气除湿、干燥介质的干燥动力小等难题尚未得到解决[6]。
4 结语
喷雾干燥技术是一项非常重要而又较新的干燥技术, 在中药领域中的应用越来越广泛。目前, 喷雾干燥技术及其设备的研究已经比较成熟, 但是其理论仍然落后于实践, 干燥动力学、非球形颗粒的干燥模拟、喷雾干燥、喷雾技术新领域等有待于进一步深入研究[6]。
随着我国中药现代化进程的不断加快, 喷雾干燥技术也在不断发展和完善, 以适应中药生产的需要, 而喷雾干燥技术的进步又推动了中药新剂型的研究和发展。喷雾干燥技术在中药领域中的应用不仅仅局限于中药提取液的干燥上, 此项技术已经逐渐扩展到制粒、制备微囊与包衣等多个方面。喷雾干燥技术对加快中药现代化的发展进程起着巨大的作用, 在中药领域中有着广阔的发展前景。参考文献:
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。
3. 2 粘壁及吸湿问题
大多数中药含糖成分较高, 因此其提取液黏
度过大, 喷雾干燥时易出现塔内粘壁现象, 可加入一定量的糊精、淀粉等辅料以降低黏度。在通乐颗粒的制备中, 加入乳糖与糊精的质量比为2∶3, 用量为总质量的15%,喷雾干燥时不粘壁, 且产品的溶解性、口感都很好
[21]
。进风温度太低, 物
料处于半湿状态易产生粘壁现象。低熔点物料易粘壁, 应将塔内最高温度控制在物料的熔点以下[4]。此外, 喷雾干燥设备安装不当、喷嘴雾化效果不好也容易粘壁。增加气扫装置可以避免物料碰到塔壁上, 物料一旦附壁, 可使它强迫分离, 而且利用空气再加热, 加热温度最高为80℃,以防止物料在干燥后的运行中二次吸湿, 且不会产生过热现象[22]。
含糖成分高的中药还存在干燥产品吸湿性强的问题, 用大孔吸附树脂对中药提取液进行纯化,
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Application and progress of spray drying technique
in the field of traditional Chinese medicine
CAI Wei , HAN Jing , LI Zhi
(School of Pharmac eutical Engineering , Shenyang Pharmaceutical U niversity , Shenyang 110016, China )
A bstract :Objective To review the application and prog ress of spray drying technique in the field of tradi -tional Chinese medicine . Methods The principle , application , problems and solving methods of spray drying technique w ere reviewed by consulting the related references . Results The spray drying technique played a very important role in the field of traditional Chinese medicine . It could be applied in the dryness , g ranula -tion , microencapsulation and coating of the medicine . The problems such as viscousness , moisture absorption and ho t sensitivity could be solved by the relevant methods . Conclusions The spray drying technique will promo te the development of traditional Chinese medicine modernization . It has a vast development fo re -g round in the field of traditional Chinese medicine . Key words :spray drying technique ; traditional Chinese medicine drying ; g ranulating ; microencapsulating ; coating