喷雾干燥技术在中药制药领域中的应用
1.干燥技术
中药制剂生产的一般工艺仍以产生大量提取液为特征,应用喷雾干燥技术可以将提取液的浓缩、干燥、粉碎甚至制粒一步完成,避免了传统蒸发操作与减压干燥工艺耗时长、干燥质量差的缺点,大大提高了生产效率。中药提取液的喷雾干燥研究,一般以进出热风温度、风压、风速、供喷雾料液相对密度及其喷雾辅料为参数,以干燥成品含水量、吸湿性以及指标成分含量为评价指标。而风温、颗粒温度及速度、密度、湿含量是喷雾干燥的主要影响因素,因此,对一般中药提取液的喷雾干燥处理上可以考虑将喷雾料液和进风含湿(水)量差、温度、流量作为喷雾干燥的工艺操作参数,将干燥成品含水量、粒度及其分布、吸湿性、流动性、均匀性等一般指标和成分指标作为喷雾干燥的工艺评价参数;在此基础上针对不同提取液的性质选用不同辅料,进行实验以使干燥成品达到设计要求。
2.制粒技术
喷雾干燥技术用于造粒有多种方式,一是喷雾干燥后再沿用传统的湿法或干法制颗粒法,后者即为常用的“喷雾干燥——干压制粒法”;较之更进一步的则是直接的“喷雾造粒”,即所谓的“一步制粒”。但从严格意义上讲,“沸腾造粒”,即为“流化床——喷雾造粒”,该技术是在引入流化态的微小颗粒(淀粉、糖粒、结晶)的基础上,喷入中药提取液并使之在颗粒母核的表面上干燥,进而形成较大颗粒,通过颗粒的分层生长或团聚生长最终得到干燥的产品。
流化喷雾制粒是喷雾干燥制粒的主流,其主要操作工艺参数为雾化程度(空气压力)、颗粒母核粒度、进出风温度、风量等;按颗粒母核能否连续移入移出,可分为间歇式和连续式两种类型。对其机理研究分析了料液流速、过剩气流速度、雾化空气流速以及喷嘴高度等对颗粒成长速率的影响;证实了流化喷雾制粒过程中颗粒的分层生长与团聚生长机理。从现行的造粒方法看,挤压制粒、滚转制粒、快速搅拌制粒与流化喷雾造粒相比,后者明显具有先进性,可以将中药提取液与固体颗粒成型合为一步完成,同时还能取得一定程度上的质量优势。当然,如果能够无需引入颗粒母核而直接喷雾干燥制粒,则可彻底解决中药提取液浓缩、干燥、粉碎、制粒的一步化工艺技术难题。
3.其他方面的应用
除干燥、制粒外,喷雾干燥技术在中药及其提取物的制备层面,例如挥发油微囊的制备等也得到了广泛的应用,另外,喷雾包衣技术也可以看作为喷雾干燥技术的应用之一。