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摘要:喷雾干燥技术自研发后,历经百年沉淀发展,不断的完善并且趋于成熟,应用范围越发广泛,其中,以中药领域的作用尤为突出。使用喷雾干燥技术制成的中药粉是中药配方颗粒药的主要成分,对后期的成型以及药品的质量有重要的影响。配方药颗粒作为新型的药剂形式,受相关规范管理,具有广阔的市场发展前景,喷雾干燥技术制成的中药粉越发重要,研究力度不断加强。基于此,本文将简介喷雾干燥技术的发展现状,分析其在重要制药中的应用形式。
关键词:喷雾干燥技术;研究现状;重要制药;应用
前言:喷雾干燥技术主要是将中药制作成浸膏或是将溶液制成喷雾原料,使用喷雾干燥技术能够快速将药液制成干燥的固体粉末或颗粒状态,能够直接使用在中药的制粒以及压片或微囊的制作期间,能够减少传统中药的用量。与传统中药相较而言,喷雾干燥技术对其工艺流程进行了优化,并减少了生产成本,在封闭条件下的制作过程也降低了药品受污染的可能性。相较于粉体质量而言,喷雾干燥技术制成的产品颜色浅、流动性高、含水量少、较为稳定,而且生产环节比较方面,储存管理也比较容易。但是中药通常具有较为复杂的成分,因此进行操作的过程中,经常发生粘壁现象,并且目前为止尚未有效解决。
1.喷雾干燥技术的原理
喷雾干燥技术主要是通过专业处理设备对需要进行处理的中药浆液进行干燥处理,首先需要将其切分成极小的颗粒形式,通过结合空气中的热气流,达到去除颗粒水分的目的,使其中的颗粒成为干燥的、粒径不等的颗粒形态。依照原理的不同,喷雾干燥技术有压力喷雾干燥法、离心喷雾干燥法以及气流式喷雾干燥法这三种[1]。
其工作原理如下:在压力泵的作用下,将中药浆液输至喷雾器设备中,使其直接分散成雾滴形态,在干燥室中与其中的热气流相结合,雾滴将会与干燥器的内壁相接触逐渐排出水分并迅速进入气化状态,最终形成微小的颗粒或粉末直接落入干燥器底部,通过风机将颗粒和粉末吸收至旋风分离器中进行回收,生产期间产生的废气将会通过风机排出设备。
2.喷雾干燥技术的研究现状
喷雾干燥技术在不断的发展演变中逐渐成熟,同时推出了许多新型技术,包括喷雾节能干燥技术、喷雾冷冻干燥技术、过热蒸汽喷雾干燥技术、纳米干燥喷雾技术等多种形式。其中,喷雾节能干燥技术的研发主要是由于原本技术中热空气用量过大,通过结合其他技术实现对余热的回收,降低原技术中的尾气处理量,节能效果显著。喷雾冷冻干燥技术主要将喷雾技术与冷冻技术相结合,通过冷冻技术将浆液冻成冰颗粒,然后再运用干燥技术进行脱水处理,最终形成粉末或颗粒,这一技术由于在低温环境下进行,在食品和医药领域中受到广泛的应用[2]。过热蒸汽喷雾干燥技术主要是通过运用过热蒸汽温度比同等压力下饱和温度较高的原理实现干燥的目的,具有较高的热效率,成品质量较好,还能有效避免氧化和爆炸等风险,具有良好的节能效果。纳米干燥喷雾技术则在纳米级颗粒药物的制作期间被广泛应用,对难溶性的药物具有较高的制备效果。
3.喷雾干燥技术在中药制药领域中的应用
3.1中药提取液的干燥
中药的生产期间,提取液的干燥环节对中药的成品质量有决定性影响。通常中药的制作都是通过提取溶液的形式进行,因此提取液的干燥过程具有重要的地位。与传统的制造技术相较而言,喷雾干燥技术能够直接使用液体进行制作,还具有非常快速的制作效率,在此基础上,成品的质量优良。因此喷雾干燥技术被广泛的应用于对中药提取液的干燥过程中。
3.2制粒
中药经过提取后,还需要经过成型阶段制成颗粒,但是不同的颗粒形状其工艺要求也会有一定的差异,对临床的疗效也略有影响。中药在制作成固体药剂之前通常会先制作成小颗粒的形式,可能直接会展现为成品,也可能作为中间产品。制成颗粒的目的包含提升原料的流动性、分散性、粘附性以及便于精确的计量,还能实现颗粒形状的均匀以及外表的美观等等。其中,颗粒的大小、完整度、粘附性等性能也会影响成品的质量。据研究显示,喷雾干燥期间喷雾的速度可以直接影响颗粒的大小、均匀度等关键指标,若是喷雾速度过快,最终形成的成品将容易发生结块、粘壁现象,对制粒成品的质量具有不利影响。
3.3制微囊
微囊即指微型胶囊,使用天然材料或是高分子合成材料作为胶囊外壳,将固态或液态的药物包裹形成微小的胶囊形式。制作微囊的方法有许多,常用的形式包括溶剂法、机械法以及化学法等,而喷雾干燥技术则属于较早的微囊制作方法。药物的研制过程中,许多药品都使用了喷雾干燥法作为微囊或微球的制作形式。是用喷雾干燥设备用于微囊的制作中仅仅需要简单的设备,进风速度、雾化速度以及加料速度等工艺参数能够通过简单的形式进行控制,因此制作过程较为便捷,操作期间使用的溶剂除正常的有机溶剂外,主要是水,即使长期使用也基本不会腐蚀设备,影响其正常运行,因此对药物的生产具有较大的优势作用[3]
。微囊还能够用于对散剂、颗粒剂、冲剂、片剂等基础原料中。因此,在制作微囊的过程中使用喷雾干燥技术具有较大的发展前景,对中药制剂也有着较为广泛的应用。
3.4包衣
包衣技术在中药制剂的过程中也较为常用,制作期间会涉及到物理化学、液体力学、高分子材料学等多项学科。伴随着近年来新型材料、技术、设备等不断的推出,包衣技术也受到了迅速的发展,其理论体系以及实践操作已经基本形成了完整的体系,在药剂学中的地位越发重要。使用喷雾干燥技术用于包衣的制作,主要是将固体颗粒在流化床中旋转,包衣原料则通过雾化形式形成微微小的滴液进入流化床中,然后贴附在固体颗粒表面形成薄膜。
结束语:喷雾干燥技术不断完善的过程中,在中药制药领域中的应用也经常出现问题,但是随着技术的进步再不断的改善,设备以及生产技术的更新,能够更加满足生产需求,还能降低对环境的污染。在中药生产量不断增加的同时,对喷雾干燥技术的改进也是十分重要的,可以通过深入研究工艺流程或与其他技术组合的形式,拓展并创新技术的发展水平,推动中药制药行业的发展。
参考文献:[1]戴胜云,杨茂蕊,李文静,郑健,徐冰,乔延江.喷雾干燥在中药粉体研究中的应用进展[J/OL].中国实验方剂学杂志:1-11[2022-06-15].
[2]吕丹,张艳军.中药喷雾干燥技术设备现状及问题研究[J].化工装备技术,2021,42(02):8-11.
[3]周铁桩,王磊,黄帅,赵旭.喷雾干燥技术研究进展和展望[J].辽宁化工,2019,48(09):907-910.