干燥在制藥生產中占有重要地位。近年來有許多適宜中藥生產的干燥技術和設備問世噴霧干燥是干燥技術(實驗室小型噴霧干燥機)中較為先進的方法之一,由于其干燥效率高,對有效成分破壞少,浸膏粉溶解性好又適合工業化大生產,已越來越多地被利用于中藥提取液的干燥以及新產品的開發。目前已有利用此技術制備微囊、應用PVA進行薄膜包衣等新工藝的研究報道。因此,噴霧干燥技術在中藥生產以及新劑型的開發上起著愈來愈重要的作用。
1 基本原理、設備及流程 噴霧干燥是流化技術用于液態物料干燥的一種 較好的方法。其基本原理是利用霧化器將一定濃度的液態物料,噴射成霧狀液滴,落于一定流速的熱氣流中,使之迅速干燥,獲得粉狀或顆粒狀制品。其特點是:瞬間干燥,特別適用于熱敏性物料;產品質量好,保持原來的色香味,且易溶解;
可根據需要調節和控制產品的粗細度和含水量等質量指標;制劑體積小;有利于制劑衛生。 噴霧干燥設備一般由干燥室、噴頭、空氣濾過器、預熱器、氣粉分離室、收集桶、鼓風機組成。噴霧器是噴霧干燥設備的關鍵部分,它影響到產品的質量和能量消耗。常用實驗室小型噴霧干燥機有三種類型:壓力式小型噴霧干燥機、氣流式小型噴霧干燥機、離心式小型噴霧干燥機。壓力式小型噴霧干燥機應用較多,它適用于粘性藥液,動力消耗zui小。氣流式噴霧器結構簡單,適用于任何粘度或稍帶固體的藥液。離心式噴霧器適用于高粘度或帶固體顆粒料液 的干燥,但造價較高。另外還有流動造粒干燥機、噴粉塔以及適用于教學和科研的自動間歇噴霧干燥機等。 噴霧干燥簡單工藝流程為:藥材—→提取—→濃縮—→噴霧—→收集藥粉。具體操作過程(壓力式噴霧干燥)
如下:中藥飲片置提取罐內蒸汽加熱浸出數次,浸出液通過真空抽濾管抽入減壓濃縮罐內,濃縮至一定濃度,藥物由導管經流量計至噴頭下,進入噴頭的壓縮空氣,將藥液自噴頭經渦流器利用離心力增速成霧滴噴入干燥室,再與熱氣流混合進行熱交換后很快即被干燥。當開動鼓風機后,空氣經濾過器、預熱器加熱至280℃左右,自干燥室上部沿切線方向進入干燥室,干燥室內一般保持120℃以下,已干燥的細粉落入收集桶內,部分干燥的粉末隨熱空氣流進入分離室后捕集于布袋中,熱廢氣由排氣口排出。
應用實例
2.1 低糖型精烏沖劑的制備設備:FL2120型噴霧干燥制粒機。
處方:制何首烏250g,制黃精250g,制女貞子125g,墨旱蓮125g。
制備過程:
①提取:以上4味,加水煎煮數次,過濾,合并濾液濃縮至相對密度1108～1110(60℃),醇沉,上清液回收乙醇并濃縮至相對密度1121～1125(80～85℃)備用。
②制粒:根據生產的實際需要計算原輔料用量。將輔料(蔗糖或糊精等,粒度40～60目)投入沸騰制粒鍋內,送入熱風,預熱干燥進風(輔料預熱干燥溫度80℃左右),間歇噴入藥液使與輔料凝聚成多孔狀顆粒(噴霧制粒溫度80～110℃,出風溫度40～50℃),取樣檢查合格后,出料、整粒即得。
2.2 藿香揮發油微囊的制備制備過程:取藿香揮發油一定量,加入不同比例 的水、高分子膠質(水溶性膜材)以及穩定劑,置搗碎機中高速攪拌,制成均勻的乳濁液,噴霧干燥即得。干燥條件:進風146℃,出風87℃。注意控制乳濁液中膜材量的比例,實驗表明膜材量大于水量的70%,揮發油保留率較高。
2.3 燈盞細辛膠囊PVA薄膜包衣設備:LF2120A流化床噴霧干燥制粒機。
制備過程:燈盞細辛乙醇回流提取,減壓濃縮(比重1135左右),得到清膏,低溫真空干燥后,粉碎制粒,過篩。以燈盞細辛顆粒為填充料,以PVA17-88溶液為噴漿液在流化床噴霧干燥制粒機上進行薄膜包衣。操作條件:進風100℃;出風60℃;噴壓2kg;流量1000ml/min。包衣完畢后,取出過篩,填充制成膠囊。實驗結果表明,經PVA包衣的膠囊顆粒溶出速度不受影響,易裝入膠囊,穩定性大幅度提高。3 易發生的問題及解決辦法 噴霧干燥若使用不當,會出現堵塞噴頭、粘壁、結塊等問題,從而影響干燥質量。
出現上述問題,可能與下列因素有關。
(1)干燥設備選擇與安裝不當。立式圓錐體結構干燥塔,易在錐體部位造成粘壁,而立式圓柱體結構能克服此缺點。霧化器的結構設計不合理或安裝不當也會造成粘壁現象。當壓力式和氣流式霧化器的氣體通道和液體通道軸心不重合時,所產生的大霧滴還沒達到表面干燥時即被粘到壁面造成粘壁。或安裝時噴嘴軸線不在塔的中心垂線上,也會造成粘壁現象。
(2)藥液處理不當。噴霧前藥液必須過濾以除去粗顆粒。未過濾或濃縮過濃以及水提醇沉處理后的藥液都易出現堵塞噴頭等現象。藥液濃縮的相對密度一般在1110～1125g??ml(50 ～60～80℃)。水提醇沉后藥液的干燥一定要預試驗。也可在藥液中加入10%～40%的糊精或1%～5%微粉硅膠一起噴。
(3)干燥溫度選擇不當。壓力式或氣流式噴霧干 燥機一般進口風溫130～150～180℃,出口風溫一般低于120℃(80～90～110℃)。應根據被干燥物料的性質而定。如對于低熔點物料,就應控制塔內zui高溫度區不超過物料的熔點,否則易發生粘壁現象。
(4)藥液流量不穩定,也會產生粘壁,可采用密閉儲料罐以恒壓壓縮空氣送料。
(5)后處理不當。如藥液較濃,粘度大,噴完后立即關機,噴頭易發生堵塞。應以適量熱蒸餾水經噴霧沖洗管道和噴頭5～10min再關機。 在中藥生產中,噴霧干燥所得浸膏粉用于沖劑、片劑、丸劑、膠囊劑的生產,均收到了很好的效果。從目前研究趨勢來看,噴霧干燥將會一改過去僅僅為了干燥而干燥的現狀,逐步向干燥技術與制劑技術相結合的方向發展。干燥設備的研究也趨向于多功能組合式。由此看來,噴霧干燥技術在開辟藥物新劑型方面將有著廣闊的應用前景。