王玉玺, 周 叶, 黄丹芍
(江阴天江药业有限公司,江苏江阴214434)
喷雾干燥是利用雾化器将料液分散为细小的雾滴,并在热干燥介质中迅速蒸发溶剂形成干粉的干燥技术[1]。喷雾干燥技术问世已有上百年的历史[2],目前已广泛应用于中药制药行业[3-4],该技术简化并缩短了中药提取液到制剂产成品的工艺和时间,提高了生产效率和产品质量[5]。但在应用过程中也出现了各种各样的问题,如喷雾干燥粉堆密度不合适,水分不合适,给后道工序如干法制粒、胶囊填充、包装等带来困扰,并影响成品质量。
本实验就浸膏液含固量对喷雾干燥粉粉体学性质的影响进行了研究,使用不同含固量的浸膏液进行喷雾干燥,对喷雾干燥粉进行粉体学测试,选择合理的浸膏液含固量进行生产,制备粉体学参数合格的中间体,以方便后道工序生产。
SODA—12型喷雾干燥机 (上海大川原干燥设备有限公司);BT—1000型粉体综合特性测试仪(丹东市百特仪器有限公司);101-1型电热鼓风干燥箱 (上海跃进医疗器械厂);NDJ—5S数显黏度计 (上海方瑞仪器有限公司);BSA124S电子分析天平 (赛多利斯科学仪器有限公司);Eclipse E200显微镜 (尼康仪器有限公司)。
黄芪浸膏液 (批号1202009)、牛膝浸膏液(批号1202003)、地肤子浸膏液 (批号1202014)、黄芩浸膏液 (批号1202023)均由天江药业有限公司提取车间提供。再经过实验室浓缩或加水稀释制备成不同含固量的浸膏液。黄芪浸膏液含固量分别为 28.22%、25.90%、23.61%、19.74%、15.95%;牛膝浸膏液含固量分别为37.31%、32.99%、27.07%、24.58%、20.86%;地肤子浸膏液含固量分别为12.52%、10.70%、9.40%、7.91%、6.68%;黄芩浸膏液含固量分别为39.62%、35.08%、29.34%、25.95%、20.07%。
在进风温度、出风温度、进出风风门大小等工艺参数均相同的条件下,将黄芪不同含固量的浸膏液进行喷雾干燥,收集喷雾干燥粉进行粉体学测试,结果为:根据喷雾干燥生产情况和粉体学参数,选择了含固量 (26±0.2)%为喷雾干燥生产的浸膏液含固量参数。见表1。
在进风温度、出风温度、进出风风门大小等工艺参数均相同的条件下,将牛膝不同含固量的浸膏液进行喷雾干燥,收集喷雾干燥粉进行粉体学测试,结果为:根据喷雾干燥生产情况和粉体学参数,选择了含固量 (33±0.2)%为喷雾干燥生产的浸膏液含固量参数。见表2。
表1 黄芪不同含固量浸膏液喷雾干燥粉粉体学性质测试结果Tab.1 Test on the micromeritic characteristics of different solid contents in Astragali Radix liquid extract
表2 牛膝不同含固量浸膏液喷雾干燥粉粉体学性质测试结果Tab.2 Test on the micromeritic characteristics of different solid contents in Achyranthis bidentatae Radix liquid extract
在进风温度、出风温度、进出风风门大小等工艺参数均相同的条件下,将地肤子不同含固量的浸膏液进行喷雾干燥,收集喷雾干燥粉进行粉体学测试,结果为:根据喷雾干燥生产情况和粉体学参数,选择了含固量 (9.4±0.2)%为喷雾干燥生产的浸膏液含固量参数。见表3。
表3 地肤子不同含固量浸膏液喷雾干燥粉粉体学性质测试结果Tab.3 Test on the micromeritic characteristics of different solid contents in Kochiae Fructus liquid extract
在进风温度、出风温度、进出风风门大小等工艺参数均相同的条件下,将黄芩不同含固量的浸膏液进行喷雾干燥,收集喷雾干燥粉进行粉体学测试,结果为:根据喷雾干燥生产情况和粉体学参数,选择了含固量 (29±0.2)%为喷雾干燥生产的浸膏液含固量参数。见表4。
表4 黄芩不同含固量浸膏液喷雾干燥粉粉体学性质测试结果Tab.4 Test on the micromeritic characteristics of different solid contents in Scutellariae dadix liquid extract
由以上4个品种试验结果分析,浸膏液随着含固量增加,喷雾干燥粉堆密度同比增加,同时水分也稍有增加,粉体粒径有少量增加,对粉体流动性影响不大。
3.1 中药浸膏粉许多品种因软化点较低,易出现黏壁现象[6],其它行业如奶粉、麦芽糖粉等喷雾干燥生产也有相似现象[7-8],为解决该问题国内不少相关使用企业对喷雾干燥技术进行了研究和改进[9-10]。本次试验使用的上海大川原干燥设备有限公司提供的SODA—12型喷雾干燥机,该机具有空气夹套冷却,空气回转吹扫,收粉系统采用除湿空气风送冷却技术,可有效解决因中药浸膏粉软化点过低而导致的粘壁问题,故本次实验过程中收粉较为顺利。
3.2 由本次实验结果可看出,随着浸膏液含固量增加,黏度随之增加,使雾化的液滴直径有所增加,由于比表面积减小,使液滴的蒸发速度减慢[11],从而使喷雾干燥粉含水量提高。颗粒的堆密度增加可能是由于浸膏液含固量提高,液滴蒸发后颗粒中的空隙减小,同时颗粒的直径分布范围变广,减少了颗粒间的空隙导致的结果。
3.3 本次实验喷雾干燥过程中浸膏液含固量增加而出现潮壁现象,究其原因可能是浸膏液含固量增加后,黏度增大,雾化的液滴粒径增大,使液滴的恒速运动时间及距离延长,且由于液滴直径增加后,蒸发速度减慢,使液滴来不及干燥直接与喷雾干燥器塔壁接触而发生潮壁[11]。
3.4 除了使用不同含固量的浸膏液对喷雾干燥粉粉体学性质进行调节以外,还可通过调节进液速度和出风温度改变喷雾干燥粉堆密度[12]。本试验进一步研究发现还可通过改变雾化盘转速对喷雾干燥粉的粉体学性质进行调节,目前正在进一步研究中。
3.5 中药制剂过程中,无论小包装,胶囊填充或者干法制粒生产等工序,对粉体的堆密度均有较高的要求,如粉体堆密度过高或过低均可影响小包装或胶囊填充装量,同时中间体堆密度和水分对于制生产也有较大影响,所以制备粉体学性质合适的中间体对中药生产制剂具有重要意义。
[1]毕殿洲.药剂学[M].北京:人民卫生出版社,1999:155-156.
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