喷雾干燥技术及其在中药制药中的应用

程卫强，陆伟根，潘天华。小儿喜食糖浆方煎液澄清工艺的研究。中成药，2，2，24袁小红，周艳。不同工艺制备通脉口服液的实验研究了。中成药，2，23陈冲，罗思齐，等。银杏叶提取物的生产工艺条件研究1.中草药，1997，2874，2郭立伟，彭国平，王天山，等。大孔吸附树脂与超滤联用对六味地黄丸中丹皮酚与马钱子素含量的影响1.南京中医药大学学报，1999，15286崔元璐，沈锋，姚康德，等。吸附澄清速离心微滤法制备菖蒲益智口服液1.中草喷雾干燥技术及其在中药制药中的应用陶建生耿，上海中医药大学中药学院，上海200032喷雾千燥是利用雾化器将含固流体料液分散为细小雾滴，并在干燥介质中迅速蒸发溶剂形成干燥物质的过程。其中料液可以是溶液混悬液乳浊液膏糊状物，甚至是熔融体干燥产物是粉状或颗粒状的固体。喷雾干燥过程般包括个阶段料液的雾化，雾群与干燥介质接触混合，雾滴的蒸发干燥，干燥产品与干燥介质的分离1.
喷雾干燥技术问世己有上百年的历史。1865年蛋液的喷雾处理，1872年美国人赛谬尔柏西5，1此1申请了关于喷雾干燥技术的专利，1888年喷雾干燥##商业化应用于奶粉葡萄糖的干燥。由于喷雾干燥具有瞬时干燥干燥产品质量好干燥过程简单等特点，明显优于其它干燥方式，到20世纪十年代，该技术已经被广泛地运用于乳制品洗涤剂脱水食品以及化肥染料水泥的生产，目前常的速溶咖啡奶粉方便食品汤料等就是喷雾干燥得到的产品2.喷雾干燥在我国应用的历史较短，早是在20世纪六十年代引入前苏联的喷雾千燥机用于染料和链霉素的干燥23.而目前应用也己十分广泛，遍及了以上所涉及的所有行业，尤其在陶瓷和制药行业，喷雾干燥的应用更为普遍。
目前喷雾干燥成功应用的例子众多，理论研究也比较活跃，国内学者在喷雾干燥的雾化形式主要设备及干燥机理仿真与实验研究等方面进行了大量的工作，取得了有益的成果。
但是由于其干燥机理十分复杂工艺参数和影响产品性状的因素很多，现今理论研究的结果还不能很好地指导喷干燥设备的设计和喷雾干燥技术的应用2.
对于中药制药行业，喷雾千燥技术的应用有其的作用，简化并缩短了中药提取液到制剂半成品的工艺和时间，提高了生产效率和产品质量。本文就喷雾干燥技术的研究进展进行综述，对其在中药制备领域中的应用前景进行了分析探讨。为该技术的推广应用和提高中药制药水平提供借鉴与帮助。
1.喷雾干燥技术的研究进展喷雾千燥技术的核心是流化技术，具有从流体到固体瞬时干燥的突出优势。其设备般是由雾化器喷头干燥室进出气及物料收集回收系统等组成。
1.1雾化形式不同的雾化器可以产生不同的雾化形式，按照不同的雾化形式可以将喷雾干燥分为气流气流式雾化利用压缩空气或水蒸气高速从喷嘴喷出并与另通道输送的料液混合，借助空气或蒸气与料液两相间相对速度不同产生的摩擦力，把料液分散成雾滴。根据喷嘴的流体通道数及其布局，气流式雾化器又可以分为流体外混式流体内混式流体内混式流体内外混式以及流体外混式流体内外混式等等。气流式雾化器的结构简单，处理对象广泛，但能耗大。
压力式雾化利用压力泵将料液从喷嘴孔内高压喷出，直接将压力转化为动能，使料液与干燥介质接触并被分散为雾滴。压力式雾化器生产能力大，耗能小；细粉生成少，能产生小颗粒，固体物回收率高。
离心式雾化利用高速旋转的盘或轮产生的离心力将料液甩出，使之与干燥介质接触形成雾滴。离心式雾化器受进料影响如压力变化小控制简单。种雾化器的比较1种雾化器的比较流式压力式离心式溶液可以悬浮液可以膏糊状可以不可以料液粘度适应性改变压缩气压力适于低粘度料液改变转速，但有限进料变化影响中等大小喷雾器磨蚀情况中等大小喷雾过程控制中等难易喷雾器堵塞情况中等大小相对成本动力消耗很大小较小进料压力⑶原料颗粒粒径4，0种雾化原理的理论研究，主要是围绕喷雾器关键参数与雾化性能展开，黄立新等1对此有综述报道。这方面研究将有助于喷雾器性能的改进，也有利于应用过程中根据喷雾料液及其产品要求对雾化器进行选择。
1.2喷雾干燥机理研究喷雾干燥的效果影响因素很多，除雾化器外，还有干燥室进出气及物料收集回收系统以及整个干燥器系统。国内外研究人员进行了喷雾干燥的数学模型研究，以期给出干燥室内气体流动状态和各种热力学参数的分布信息，这对喷雾干燥器的设计优化以至干燥效果的提高Jl有重要意义。吴中华等4应用气粒两相流理论和计算流体力学CFD，结合喷雾干燥的特点，建立了模拟喷雾干燥室内气体颗粒两相湍流流动的，模型，并对实验室脉动燃烧喷雾干燥过程进行了数值模拟。其结果具有详细直观的特点；模拟得到的喷雾干燥室内气相流场和各种热力学参数的分布信息，可以为喷雾干燥器的设计，干燥过程的优化提供参考。戴命和等5进行了喷雾干燥过程的热力学建模及仿真，根据质平衡原理热平衡原理和牛顿定律推导了逆流喷雾干燥过程的维双向静态热力学数学模型；它包括了物料温度方程热风温度方程颗粒速度方程热风湿含量方程物料含水率方程；用似7仿真后，得到了增大空气量比提高空气温度更具技术经济性的结论。
1.3喷雾工艺优化在喷雾千燥的实验研究方面，康智勇6研究了压力式喷雾干燥塔喷嘴孔径对粉料的影响，认为大孔径更适于喷雾颗粒的分布向大颗粒集中。王晓兰等71在工厂大生产条件下研究了喷雾干燥的粉粒分布的影响因素，分析了陶瓷坯料泥浆粘度含水率喷雾压力喷雾器孔径与粉粒粒度分布之间的关系，得出其影响系数由大至小分别为喷雾器孔径压力粘度含水率等。在对农药水分散性颗粒喷雾千燥过程的研究中，杨志生等8分析了干燥进气温度进料量对千燥产品的悬浮率粒子密度粒子形状等的影响。
喷雾干燥在越来越广泛的应用过程中，己经不仅限于传统的干燥模式，刘相东等9进行了脉动气流的喷雾干燥研究。利用脉动燃烧产生的高频脉动为气流对，溶液进行了喷雾千燥试验，结果明高温高频振荡气流下的喷雾千燥比传统喷雾千燥的蒸发速率提高了2.5倍。
1.4喷雾干燥技术的发展趋势喷雾干燥技术的广泛应用，其优势明显，但其理论仍然落后于实践。突出现在干燥理论的实践指导性差。干燥动力学非球形颗粒的干燥模拟喷雾干燥等领域有待进行深入研究1.喷雾干燥热效率低。当进风温度小于15，时，其热容量系数较低，为80，因而蒸发强度小般的气流干燥，流化床干燥的热容量系数则大于4000Kj，m1hC1.因此，喷雾额干燥的节能降耗问就比较突出2；亚高温喷雾干燥进风温度60150，常温喷雾千燥进风温度60以下降低能耗与多级干燥都将是今后的研究重点。另外，喷雾干燥技术与具体的应用领域结合还将用于喷雾冷却造型喷雾反应喷雾吸收喷雾涂层和喷雾造粒等领域。
2.喷雾干燥技术在中药制药中的应用喷雾干燥技术在中药制药行业的应用集中体现于喷雾干燥喷雾制粒方面，其中以干燥为主要。
2.1干燥中药制剂生产的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质地均匀溶解性能好，可以直接供片剂颗粒剂胶囊剂的成型。
中药提取液的喷雾干燥研究，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。其主要结论基本致，即喷雾干燥时，中药提取液的相对密度多在1.151.20之间；进风温度多在150以上150.0200，属高温喷雾干燥；而对干燥成品指标影响的主要因素则般认为是浸膏比重及风温。热力学仿真5结论明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，对般中药提取液的喷雾干燥是否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。
2.2制粒喷雾千燥技术用于造粒有多种方式，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；较之更进步的则是直接的喷雾造粒，即所谓的步制粒。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终得到干燥流化喷雾制粒是喷雾千燥制粒的主流，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16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。于才渊17对其机理进行了研究，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，可以将中药提取液至固体颗粒成型步完成，且具有质量上的优势。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步化工艺技术难。刘明乐等18通过装置改进制成了自动喷雾干燥制粒装置，该装置由原来的次喷雾改进为两次喷雾，可以直接将中药提取液干燥制粒。但进步2.3喷雾干燥在中药制药中的其他应用方式除干燥制粒外，喷雾千燥技术在中药及其提取物的制备上，例如挥发油微囊的制备19.另外，喷雾包衣技术也可以看作为喷雾干燥技术的应用之。
2.4中药喷雾干燥技术应用的问与展望喷雾干燥是中药制药工业中较为常用的先进技术之，应用越来越广泛，但也存在着些迫切需要解决的问中药提取液喷雾干燥时的粘壁与干燥产品吸潮问；难于处理粘度较大的浸膏；热敏感物料在喷雾干燥时的氧化问；中药提取液是否能够真正实现直接喷雾制粒；以及喷雾干燥热效率低，设备庞大结构要求高等问。然而，从以上讨论中我们可以看到，通过理论研究，解决这些问是有可能的1粘壁问是喷雾干燥时出现的老问粘壁低熔点物料粘壁粉末吸附以及雾化器与干燥室的结构不良等，因此完全可以采取针对措施予以解决，如增加助喷剂旋壁风清扫装置等；2中药喷雾千燥的主要优势在于快速的脱水作用，而对于些高粘度的物料稠膏滤饼等其水分含量并不是很大，虽然可以用气流式喷雾干燥器干燥，但完全可以采用针对性更强的闪蒸干燥器热喷射气流干燥机进行干燥与粉碎；3对于热敏性问更应该用实验来验证，般认为喷雾干燥时物料的实际温度并不高，卢忠东23实验己证明含易氧化成分，的物料在高温喷雾干燥进风温度大于150，前后的含量无显著性差异；当然，如果确实存在氧化问，可以针对解决之，如采用亚高温喷雾干燥，甚至可以使用惰性载体喷雾干燥。对于其他些问黄立新，王宗濂，唐金鑫。我国喷雾干燥技术研究及进展化学工程。200，29刘广文。喷雾干燥实用技术大全。北京中国轻工业出版社。2001.1潘永康。现代干燥技术。北京化学工作出版社，1998.486，323吴中华。刘相东。喷雾干燥过程的0模型刀中国农业大学学报，2002，7戴命和。孙宁。黄金标。喷雾干燥过程的热力学建模及仿真刀桂林电子工业学院学报，康智勇。压力式喷雾干燥塔喷嘴孔径对粉料的影响刀佛山陶瓷，200619王晓兰，刘智刚。喷雾千燥粉料粒度分布的影响因素探讨1佛山陶瓷，200杨志生，郭乃琦。农药水分散性颗粒剂喷雾干燥过程的研究刀农药，20040刘相东，1沉以56而化2.脉动气流的喷雾干燥农业机械学报，20032王真，黄绳武，莫金海。养阴生津胶囊喷雾干燥工艺研究刃浙江中医学院学报，2000，昝曰曾，宋宵宏。金桐根颗粒剂喷雾干燥工艺研究刀浙江中医学院学报，1999，23陈象青，刘琳琳，田莉等，喷雾干燥条件对肠必清干粉质量的影响基层中药杂志，梁振冬。颈复康颗粒喷雾干燥工艺研究1中成药，20023常永敏，马全付，王文祥。冬凌草片喷雾干燥工艺条件研究1中成药，1997，19管敏文，郭平平。应用喷雾干燥法制备安神宁心冲剂中成药，1994，16刘雪芬，陈茂礼，曲彩红。制备低糖性慈禧春宝冲剂中成药，1999，21于才渊，李富贵，王喜忠。搅拌流化床喷雾造粒过程实验研究刀化学工程，200刘明乐，曹敬兰，白德记。自动喷雾干燥制粒装置1中成药，1995，17陈庆华。大蒜挥发油微囊化工艺研究1中国医药，业杂志，1990，212540杨庆隆，沈耀明。喷雾干燥制备藿香油等挥发油微囊的实验研究刀中成药，1994，樊敏伟。挥发油微囊化与囊材的选用研究1上海医药，1997，425.
谭龙飞，武伟，杨连生喷雾干燥法制备肉桂醛微胶囊工艺条件的研究刀华南师范大学学报自然科学版，200484卢忠东。喷雾干燥工艺对野刺梨汁中易氧化成分；的影响基层中药杂志，200中药载体制剂的研究进展刘汉清南京中医药大学，南京210029载体是指能改变药物在体内的分布并将药物输送到靶器官的物质，它可以防止药物过早降解灭活排泄及发生人体免疫反应。般来说，载体制剂比普通制剂能及时地释放药物维持较高的血药浓度或靶器官浓度，并且毒副作用较小。目前，国内外对载体制剂的研究非常广泛，中药载体制剂也发展迅速，主要包括脂质体各种微囊微球及乳剂等。
1.脂质体制剂白从1965年83，动发现脂质体以来，脂质体作为药物载体制剂的研究直备受广大药剂工作者的关注。近年来，随着生物技术的不断发展，脂质体制备工艺的逐步完善，加之脂质体具有无毒性和免疫原性，适合于生物体内降解，能够保护被包封的药物，能缓释控释药物，具有靶向性，可以提高药物疗效，降低毒副作用，而且改变某些因素如病变部位这些优点，脂质体包裹药物己愈来愈受到重视并得到广泛应用。
抗癌药物采用脂质体为载体作体内研究的报道很多。如上海医药工业研究院的依托泊甙脂质体31大连医药科学研究所的人参皂甙141中国医学科学院的人红细胞膜脂尖杉酯碱脂质体151等等。邓英杰等使用大豆磷脂制备的黄芪多糖脂质体，口服和注射给药的免疫增强效果均明显强于普通制剂。以0等7以豆磷脂为载体材料，得到了抗癌活性明显优于