實驗室噴霧干燥機的應用實例
干燥在制藥生產(chǎn)中占有重要地位。近年來有許多適宜中藥生產(chǎn)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）中較為常見的方法之一,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(yè)化大生產(chǎn),已越來越多地被利用于中藥提取液的干燥以及新產(chǎn)品的開發(fā)。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(chǎn)以及新劑型的開發(fā)上起著愈來愈重要的作用。
基本原理、設備及流程 噴霧干燥是流化技術用于液態(tài)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(tài)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(chǎn)品質(zhì)量好,保持原來的色香味,且易溶解;
可根據(jù)需要調(diào)節(jié)和控制產(chǎn)品的粗細度和含水量等質(zhì)量指標;制劑體積小;有利于制劑衛(wèi)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(chǎn)品的質(zhì)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*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(nèi)蒸汽加熱浸出數(shù)次,浸出液通過真空抽濾管抽入減壓濃縮罐內(nèi),濃縮至一定濃度,藥物由導管經(jīng)流量計至噴頭下,進入噴頭的壓縮空氣(39123×104～49104×104Pa),將藥液自噴頭經(jīng)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(jīng)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(nèi)一般保持120℃以下,已干燥的細粉落入收集桶內(nèi),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(shù)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(jù)生產(chǎn)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(nèi),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(fā)油微囊的制備制備過程:取藿香揮發(fā)油一定量,加入不同比例 的水、高分子膠質(zhì)(水溶性膜材)以及穩(wěn)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(fā)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(jīng)PVA包衣的膠囊顆粒溶出速度不受影響,易裝入膠囊,穩(wěn)定性大幅度提高。3 易發(fā)生的問題及解決辦法 噴霧干燥若使用不當,會出現(xiàn)堵塞噴頭、粘壁、結塊等問題,從而影響干燥質(zhì)量[12～15]。
出現(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)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(xiàn)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(xiàn)堵塞噴頭等現(xiàn)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(jù)被干燥物料的性質(zhì)而定。如對于低熔點物料,就應控制塔內(nèi)*高溫度區(qū)不超過物料的熔點,否則易發(fā)生粘壁現(xiàn)象。
(4)藥液流量不穩(wěn)定,也會產(chǎn)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(fā)生堵塞。應以適量熱蒸餾水經(jīng)噴霧沖洗管道和噴頭5～10min再關機。 在中藥生產(chǎn)中,噴霧干燥所得浸膏粉用于沖劑、片劑、丸劑、膠囊劑的生產(chǎn),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(xiàn)狀,逐步向干燥技術與制劑技術相結合的方向發(fā)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。
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