通脉丸有效部位喷雾干燥工艺研究

陈天朝 徐丽军 宋 薇 王俊杰

1.河南中医学院第一附属医院药学部，河南郑州 450000；2.河南中医学院药学院，河南郑州 450008

通脉丸有效部位喷雾干燥工艺研究

陈天朝1徐丽军2宋 薇2王俊杰2

1.河南中医学院第一附属医院药学部，河南郑州 450000；2.河南中医学院药学院，河南郑州 450008

目的 研究通脉丸有效部位喷雾干燥工艺，为其质量控制提供依据。 方法 采用将提取液浓缩，高速离心后，加入一定量辅料进行喷雾干燥。本实验在大量预实验和参考查阅大量文献的基础上，以干粉收率和含水量为考察指标，通过单因素试验结合正交试验对其工艺条件各参数进行优选。 结果优选出的喷雾干燥最佳工艺条件：进风温度145℃、药液密度1.10、辅料用量10%、供液速度15%、空气流量转子数40 mm。 结论 正交试验优选的最佳工艺条件合理、重复性强、稳定可靠，可做为通脉丸有效部位提取浓缩液浸膏的干燥条件。

有效部位；喷雾干燥；工艺研究；通脉丸

通脉丸是河南中医学院第一附属医院名老中医、全国周围血管专业主任委员崔公让教授的经验处方，已经有30余年的使用历史。本方组方严谨，用药独特精当。处方由制附子、黄芪、两头尖、制马钱子、当归、赤芍等多味中药组成，具有祛风湿，通经络，消肿痛之功效。用于治疗血栓闭塞性脉管炎，动脉硬化闭塞症，风寒湿痹，四肢惊孪等疾病取得满意效果。

喷雾干燥具有应用领域广泛、对原料药液适应性强，物料干燥时间短、干燥能力大、干燥速度快、可连续操作，适用于热敏性和非热敏性物料的干燥，适用于水溶液和有机溶剂物料的干燥，产品质量易于控制等优点[1]。通脉丸方有效部位经过提取浓缩后，选择此法进行提取液浓缩浸膏的干燥工艺研究。

1 材料与仪器

1.1 药品

制附子（批号：110107，产地：四川）、黄芪（批号：100928，产地：内蒙古）、两头尖（批号：100913，产地：东北）、马钱子（批号：110326，产地：广西）、赤芍（批号：110105，产地：河北）、甘草（批号：100928，产地：甘肃）、陈皮（批号：110108，产地：浙江）、丹参（批号：110108，产地：安徽）、当归（批号：101026，产地：甘肃）均取自河南中医学院一附院药行，均符合2010年版《中华人民共和国药典》一部（简称《药典》）含量测定规定。

1.2 仪器

AEL-200电子天平 （日本岛津），KDM型连续可调控温电热套（山东甄城新华仪器厂），RE-520旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂），SHB-B95型循环水式多用真空泵 （郑州长城科工贸有限公司），LXJ-ⅡB离心机 （上海安亭科学仪器厂），BUCHI B-290小型喷雾干燥仪 （瑞士步琪实验仪器公司），DZF-250小型真空干燥箱（郑州长城科工贸有限公司）。

2 方法与结果

2.1 测定不同密度下浓缩液中固形物含量

分别精密量取相对密度分别为1.03、1.06、1.10、1.14通脉丸方有效部位提取浓缩液10 mL，置于105℃干燥至恒重的蒸发皿中，水浴蒸干后，减压干燥，然后置于烘箱中105℃烘至恒重，精密称重，计算浓缩液中固形物含量。结果见表1。

2.2 单因素考察喷雾干燥工艺条件

2.2.1 考察指标测定方法

2.2.1.1 干粉得率测定

浓缩液喷雾干燥粉得率以收集桶中的粉末重量为基准计算。以该得率间接反映浓缩液的粘壁和干粉总得率情况，并在组内比较，以便考察喷雾干燥工艺参数的优劣。

注释：A为收集桶中粉末重量，g；B为辅料加入量，g；u为喷雾用浓缩液的固形物含量，g/L；v为浓缩液体积，L。

表1 不同密度条件下浓缩液中固形物含量

2.2.1.2 干粉含水量测定

精确称取样品适量至已恒重蒸发皿中，105℃烘干至恒重，精密称量恒重后含样品蒸发皿重量，根据以下公式计算其水分含量。

注释：G1为干燥前蒸发皿及样品总重量，g；G2为干燥后蒸发皿及样品总重量，g；W为样品重量，g。

2.2.2 浓缩液相对密度对干燥效果的影响

本实验选择将通脉丸方醇提液减压浓缩至相对密度分别为：1.03、1.06、1.10、1.14四个水平的浸膏， 一般浓缩液的相对密度为1.02～1.15时，能较好的进行喷雾干燥[2]，固定其他工艺参数：进风温度150℃，供液速度15%，抽气机功率100 W，空气流量转子数40 mm，通针次数为5次，室内相对湿度为19.0%～26.0%。进行喷雾干燥，计算干粉收率及含水量。结果见表2。

表2 浓缩液相对密度对喷雾干燥效果影响（%）

从干粉得率来看，浓缩液的相对密度以1.10左右为好；从干粉含水量来看，随着相对密度的升高含水量逐渐升高，浓度越高，在同等条件下，干燥后的干粉粒径越大，瞬间干燥时越不完全，干燥粉静电力大；且随着相对密度的增大，干燥筒内粘壁程度逐渐严重。综合考虑可以得出相对密度为1.10左右为好。

2.2.3 辅料种类对喷雾干燥效果影响

本实验将通脉丸醇提液浓缩离心后至相对密度为1.10的浸膏，精密量取5份，50 mL/份，分别加入10%β-CD、3%微粉硅胶、10%糊精、2%EC、2%HPMC，固定其他工艺参数：进风温度150℃，供液速度15%，抽气机功率100 W，空气流量转子数40 mm，通针次数为5次，室内相对湿度为19.0%～26.0%之间。进行喷雾干燥，计算干粉收率及含水量。结果见表3。

有研究表明，向浸膏中加入一定比例的辅料可改善喷雾干燥过程的黏壁现象[3-4]。

其中这五种辅料的性质作用如下，10%β-CD的作用：增加稳定性、增加溶解度、液体药物粉末化；3%微粉硅胶：主要用作润滑剂、抗粘剂、助流剂；10%糊精：可作为药用的增稠剂、稳定剂、赋形剂和填充剂；2%EC：于各种药物剂型中作分散剂、稳定剂、保水剂、防止药品变潮变质，增进药品的安全贮存；2%HPMC：稳定剂、助悬剂、黏合剂、增黏剂。

表3 辅料种类对喷雾干燥效果影响（%）

从上表可以得出：辅料种类对干粉得率影响较大，影响程度为β-CD＞微粉硅胶＞糊精＞EC＞HPMC，从含水量来看，添加微粉硅胶组的干粉含水量大，且干粉吸湿性最强，加入辅料后，粘壁现象有很大程度改善。故综合辅料种类对干粉得率及含水量的影响，拟选择10%β-CD作为喷雾干燥用辅料。

2.2.4 辅料用量对喷雾干燥效果影响

本实验将通脉丸醇提液浓缩离心后至相对密度为1.10的浸膏，精密量取5份，50mL/份，其中一份为空白，其他分别加入 5%β-CD、10%β-CD、15%β-CD、20%β-CD[5-6]，固定其它工艺参数：进风温度150℃，供液速度15%，抽气机功率100 W，空气流量转子数40 mm，通针次数为5次，室内相对湿度为19.0%～26.0%。进行喷雾干燥，计算干粉收率及含水量。结果见表4。

表4 辅料用量对喷雾干燥效果影响（%）

从上表可以得出，辅料用量影响大小为10%β-CD＞5%β-CD＞15%β-CD＞未加辅料＞20%β-CD，辅料用量在此工艺条件下对干粉含水量影响较小，干粉含水量基本都小于5%且相差不大；由于辅料的加入，干燥筒内轻微粘壁，但随着辅料用量的加大，干燥筒下部小收集桶内落粉量逐渐增加。综合工艺参数对干粉得率与含水量的影响及实验可行性，拟选择10%β-CD作为喷雾干燥辅料用量。

2.2.5 空气流量转子数对喷雾干燥效果影响

本实验将通脉丸醇提液浓缩离心后至相对密度为1.10的浸膏，精密量取5份，50 mL/份，分别考察空气转子数为30 mm、35 mm、40 mm、45 mm、50 mm。固定其他工艺参数：加入 10%β-CD，设定进风温度150℃，供液速度15%，抽气机功率100 W，通针次数为5次，室内相对湿度为19.0%～26.0%。进行喷雾干燥，计算干粉收率及含水量。结果见表5。

从上表可以看出，空气流量转子数为40 mm时，干粉的收率最高；从含水量来看，转子数对干粉含水量影响较小，各转子数条件下含水量差别不大；转子数越小，干燥筒下部小收集桶内落粉越多。综合以上因素考虑，拟选择空气流量转子数为40 mm左右较为适宜。

2.2.6 进风温度对喷雾干燥效果影响

本实验将通脉丸醇提液浓缩离心后至相对密度为1.10的浸膏，精密量取5份，50 mL/份，分别考察进风温度为130℃、140℃、150℃、160℃、170℃。 固定其他工艺参数：加入10%β-CD，供液速度15%，抽气机功率100，空气流量转子数40 mm，通针次数为5次，室内相对湿度为19.0%～26.0%。进行喷雾干燥，计算干粉收率及含水量。结果见表6。

表5 转子数对喷雾干燥效果影响（%）

表6 进风温度对喷雾干燥效果影响（%）

由上表可知：从干粉收率来看，进风温度为130～140℃时，干粉得率低而含水量偏高；当进风温度为150～170℃时，干粉收率相差不大。从干粉含水量分析，随温度的升高，其干粉的含水量逐渐降低，且干燥筒下部小收集桶内落粉量逐渐减少，考虑到温度过高易造成有效成分破坏[7]，综合各因素分析，最终拟确定进风温度大致为150℃左右为宜。

2.2.7 供液速度对喷雾干燥效果影响

本实验将通脉丸醇提液浓缩离心后至相对密度为1.10的浸膏，精密量取5份，50 mL/份，分别考察供液速度为5%、10%、15%、20%、25%。固定其它工艺参数：加入10%β-CD，进风温度150℃，抽气机功率100，空气流量转子数40 mm，通针次数为5次，室内相对湿度为19.0%～26.0%。进行喷雾干燥，计算干粉收率及含水量。结果见表7。

表7 供液速度对喷雾干燥效果影响（%）

由上表可知：供液速度为15%时干粉得率最大，供液速度在5%-20%范围内，含水量差别不大，供液速度为25%时，含水量相对较大，供液速度越大，干粉含水量和干燥筒下部小收集桶内落粉量逐渐增大，综合各因素，拟选供液速度为15%为最好。

2.2.8 供液温度对喷雾干燥效果影响

本实验将通脉丸醇提液浓缩离心后至相对密度为1.10的浸膏，精密量取5份，50 mL/份，分别考察供液温度为室温、30℃、40℃、60℃。 固定其他工艺参数：加入 10%β-CD，进风温度150℃，供液速度15%，抽气机功率100，空气流量转子数40 mm，通针次数为5次，室内相对湿度为19.0%～26.0%。进行喷雾干燥，计算干粉收率及含水量。结果见表8。

由上表可知，供液温度在20℃时干粉得率最大，随温度逐渐增大，干粉得率下降后又逐渐升高，但供液温度过高易造成有效成分破坏。同时含水量在此因素条件下变化范围不大。综合各因素得出，在室温时喷雾干燥效果较好。

表8 供液温度对喷雾干燥效果影响（%）

2.3 正交试验设计优选喷雾干燥工艺

2.3.1 浓缩液的制备

按处方量比例称取制附子、黄芪、两头尖、马钱子、当归、赤芍、丹参、陈皮、甘草9味药按最佳工艺乙醇回流提取后，减压浓缩并离心至相对密度为1.10浓缩液（备用）。

2.3.2 喷雾干燥工艺正交试验

根据单因素试验考察的结果，拟选择对工艺影响较大的3 个因素，即进风温度（A）、辅料用量[8-10]（B）、供液速度（C），且每种因素各取三个水平，用L9（34）正交试验安排试验，以干粉收率为考察指标，同时兼顾干粉中含水量，以优选喷雾干燥的工艺参数。因素水平表、试验设计及结果见表9～11。

表9 喷雾干燥因素水平表

通过方差分析结果可知：因素A（进风温度）对喷雾干燥效果有极显著的影响，因素B（辅料用量）对其有显著的影响，结合极差与直观分析，最终优选出的最佳工艺条件为：A1B2C1，即进风温度为145℃，辅料用量为10%，供液速度为15%。

由表12可知：试验六干粉含水量最小为2.62%，试验三干粉含水量最大为4.51%，一般干粉含水量最小者为最佳，从实验结果来看，干粉含水量均符合药典粉末水分测定标准，且干粉含水量相差不大，故不对干粉含水量进行方差分析，干粉含水量仅作为工艺优选的辅助指标。

2.4 喷雾干燥工艺验证

按优选出的喷雾干燥最佳工艺条件：进风温度145℃、药液密度1.10、辅料用量10%、供液速度15%、空气流量转子数40 mm重复制备三批样品，以干粉得率和含水量为考察指标，实验结果见表13。

验证结果表明：在此喷雾干燥工艺条件下，干粉得率较高，含水量在《药典》规定范围内，且干燥筒下部小收集桶内落粉量较小，干粉静电力不大。因此，正交试验优选的最佳工艺条件合理、重复性强、稳定可靠，可做为通脉丸有效部位提取浓缩液浸膏的干燥条件。

3 讨论

3.1 干燥方法的选择

常见的干燥工艺有常压干燥、减压干燥、冷冻干燥、喷雾干燥及微波干燥等，分别通过热传导、热对流、介电加热等方式对物料进行干燥。由于干燥方式及原理不同导致干燥效果及物料质量的不同。常压干燥具有干燥时间长、干燥物颜色深、质地坚硬、不易粉碎的特点；减压干燥粉质地疏松、易于粉碎、颜色较浅，但干粉粘性较大、不易制粒；微波干燥产物吸湿性小、流动性好，但干燥过程中产物易焦化；喷雾干燥工艺具有干燥时间短、干燥面积大、有效成分破坏少、产品质地均匀、溶解性能好、辅料用量少、干燥能力强等优点，广泛应用于中药制剂大生产中[11]。本研究用浸膏采用醇提浓缩后离心而得，已经除去了大部分蛋白质、淀粉等杂质，可能还存在少量糖类。因此，本实验拟采用喷雾干燥对物料进行干燥工艺研究。

表10 喷雾干燥最优工艺正交试验结果

表11 显著性检验

表12 正交试验干粉水分测定结果

表13 喷雾干燥工艺验证结果（%）

3.2 辅料的选择

中药浓缩液喷雾干燥效率高，所得干粉均匀、细腻、含水量低、溶解性好，适合热敏性物料的干燥，但由于比表面积大、吸湿性强、粘性强、易粘连成团等缺点，因此，有必要添加适当的赋形剂以降低喷雾干粉易粘壁及引湿性等缺点，以利于下一步工艺生产[12]。

3.3 湿度的控制

由于中药提取液的喷干粉极易吸湿，故操作室内应适当控制空气的相对湿度。所得的干粉应尽快密封贮藏或置于干燥容器中。并且要求在称量操作时力求迅速，在含量测定时要以扣除水分的干燥品计算，最大限度地保证实验结果的准确性[13]。

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Tong Mai Pills effective parts of spray drying technology research

CHEN Tianchao1XU Lijun2SONG Wei2WANG Junjie2
1.The First Affiliated Hospital of Henan University of Traditional Chinese Medicine,Zhengzhou 450000,China;2.He'nan College of Traditional Chinese Medicine,Zhengzhou 450008,China

Objective To research the spray drying technology of the effective parts of the Tong Mai Pills,provide a basis for quality control.Methods By concentrating the extracted liquid,high-speed centrifugation,adding a certain quantity of accessories for spray drying.This study had a large number of pre-experimental and reference access to the extensive literature,used powder yield and moisture content as the indexes,combined the experiment method with the single factor ex periments,the process conditions were optimized.Results The best technology of spray drying:inlet air temperature 145℃,medicine liquid density 1.10,the accessories dosage 10%,the fluid speed 15%,air flow rotor number of 40 mm.Conclusion By the orthogonal experiment method,the best technology is reasonable,repeatable,stable and reliable,can be used as the dry conditions of effective parts of the Tong Mai Pills extract.

Effective parts;Spray drying;Technology study;Tong Mai Pills

R28

A

1674-4721（2012）11（a）-0007-04

河南省教育厅科技攻关项目（项目编号：102102310185）。

陈天朝，主任药师，中药剂型及中药学硕士生导师，研究方向：中药剂型研究。

2012-07-17 本文编辑：魏玉坡）