中药喷雾干燥技术设备现状及问题研究

0 前言

中药喷雾干燥过程一般用于将中药制成浸膏或者将溶液制成喷雾原料液，经过喷雾干燥短时间内将药液干燥成固体粉末或颗粒，可直接用于制粒、压片，或制成胶囊等，有效降低了中药的服用剂量。与传统中药干燥流程相比，中药喷雾干燥大大简化了工艺流程，降低了产品制造成本，封闭的制造环境下降低了药物受到污染的可能性，且减少了环境污染[1-2]。就干燥后的粉体质量而言，喷雾干燥制得的中药产品颜色较浅、流动性好、含水量低、稳定性好、便于生产和储存。然而由于中药成分复杂多样，在中药喷雾干燥过程中，设备经常会出现粘壁问题，且一直没有被解决。本文根据文献进行研究，介绍了喷雾干燥设备现状，以及中药喷雾干燥过程中常出现粘壁问题的原因，并探讨了改善方法。

1 喷雾干燥设备

目前对喷雾干燥仪器的研究大部分为喷雾干燥和其他技术的联合应用情况，如喷雾-流化床干燥[3]、喷雾-旋流组合干燥[4-5]及微波真空干燥联合[6]等，比较不同干燥技术对中药喷雾干燥效果的影响及相应的适用范围。对于喷雾干燥设备里的单个装置研究较为分散，各种不同改造装置的研究较为少见。

1.1 喷雾干燥新增装置

喷雾干燥设备多种多样，不同设备需要改善的位置不同，赵宏德等[7]在其公司压力箱式喷雾干燥器进风口处新增了一个冷风圈，解决了因进风口温度过高而出现的焦粉现象。涂伟等[8]在喷雾干燥塔高处新增了一个取风室用来过滤空气，从而保证空气质量。何雁等[9]在进气口增加了一个除湿器来降低水分含量。但济修等[10]增加了冷冻装置，使产品流动性更好，提高了微粉药物的溶解度。沈卫忠[11]则采用洗涤回收塔来回收尾气。

1.2 喷雾干燥内部结构

喷雾干燥喷嘴可将原料液分裂雾化，现在喷雾干燥喷头大多为单喷头，当生产量过大时，喷雾过程可能出现喷雾不完全、原料液与介质热传递不充分、塔内温度升高等问题。刘殿宇[12]提出了多喷头喷枪结构，其雾化效果更好。喷枪长度对喷雾过程中的雾化效果以及干燥效果有显著影响。区家勤等[13]发现喷枪过长会导致药液受热和受力不均匀，使得喷雾方向发生改变，且黏度大的物料易发生堵塞，而改善进料管道的进料方式可以平衡管道内的压力，同时增加喷枪的压力，因此喷雾干燥过程中进料速度的控制至关重要。李强[14]将进料泵阀座由锥面改造成为球面，提高了阀门的密封性，改善了进料的均匀性。

2 中药喷雾干燥过程中的问题

2.1 中药喷雾干燥工艺条件

在2015 版《中国药典》中，中药植物油脂、提取物、药材、饮片、单味药剂、成方制剂等品种共有2 598种，其中618 种是饮片和药材，按照规定，可新鲜加工的中药材有64 种。可用于喷雾干燥的多种中药具有不同的化学成分和理化性质，因为不同中药的特性和产品要求不同，其喷雾干燥工艺也不同。中药产品对喷雾干燥的工艺条件要求很高，温度、进料量、辅料种类和用量都对中药的加工质量有很大影响。刘慧等[15]研究了在喷雾干燥中不同辅料对五味子粉体吸水性和稳定性的改善情况，对比加入几种辅料的产品质量后发现，加入葡萄糖当量（DE）值小的麦芽糊精制成的产品质量最好。为了得到更加优质的粉体，喷雾干燥常常与其他方法结合使用，如酶解法与喷雾干燥技术结合使用时，可以通过水解改变中药化学成分来改变中药的性质[16]。

除了对单种中药喷雾干燥的最佳工艺进行研究外，许多研究者还对多种中药配方的工艺条件进行了研究。目前，中药的应用主要为中药配方。中药的配方由多种中药组成，且其作用相辅相成。对中药配方颗粒进行研究是研究者们近年来关注的重点[17]。何文江等[18]应用喷雾干燥技术对没药中药配方颗粒进行工艺优化，通过对干粉含水量和得分率进行考察得到其最佳工艺。

2.2 中药喷雾干燥粘壁吸湿问题

当喷雾干燥技术应用于中药生产后，设备粘壁问题随之而来。根据粘壁类型不同，可将其分为三种：半湿物料粘壁、低熔点物料粘壁和干粉粘壁。不同的粘壁类型产生的原因也不同[19]。

2.2.1 粘壁原因

不同种类的中药性质不同，许多中药中含糖量较高，多种糖类具有较大的黏性，如小分子葡萄糖和果糖。在中药喷雾干燥前，一般先将中药进行提取使其变成浸膏，提取的方法包括水提、醇提、酸碱提取、压榨提取以及打孔吸附树脂提取等，提取方法对喷雾干燥前的原料物理性质有一定影响。喷雾前的提取液浓度（含固量）对喷雾干燥效果有一定影响。提取液含固量过高会导致其流动性差，干燥不均匀且堵塞喷头；含固量过低会导致物料含水量高，中药喷雾干燥后粉体吸水黏性变大与中药自身的吸湿性有关。

文章来源：《中国中药杂志》 网址: http://www.zgzyzzzz.cn/qikandaodu/2021/0611/1275.html