脉冲真空干燥在中药浸膏干燥中的应用

林志雄

(1.漳州片仔癀药业股份有限公司，福建 漳州 363000；2.福建省片仔癀天然医药研发企业重点实验室，福建 漳州 363000)

在中成药固体制剂的生产过程中，多数以中药浸膏粉为中间体进行生产，中药浸膏粉主要经提取、干燥、粉碎等制备而得，而大量研究表明干燥工艺直接影响其理化性质[1]。传统干燥技术主要有鼓风烘箱干燥和普通真空干燥，存在干燥耗时长、生产低效率、高能耗等缺点[2]。远远无法满足黏性大、含水率高的中药浸膏对干燥技术需求[3]。近年来，随着中药制药设备的发展，喷雾干燥、真空冷冻干燥和真空带式干燥技术广泛用于中药浸膏的干燥，取得了一定进展[4]，但仍无法解决部分黏性大、含糖量高、醇溶性浸膏的干燥问题。脉冲真空干燥是近年来兴起的一种高效、新型干燥技术，目前已广泛应用于食品、生物、化工等多个领域，但应用于中药浸膏干燥的研究较少。

本研究浸膏A由枳实、茯苓、郁金、甘草提取所得，含有较多淀粉类成分，干燥后硬度大，粉碎困难，细粉多；浸膏B由黄连、土白术、石榴皮、陈皮提取所得，含有较多糖类成分，干燥后易发黏，水分偏高；猪胆浸膏由猪胆粉制备所得，含有较多酸性成分，且稠度大，易洁快，干燥难度大；以上三个品种均不宜采用传统干燥工艺进行干燥，对于考察新型干燥技术具有代表性。

本研究以水分、干燥时间、干浸膏性状、得率、有效成分含量为指标，采用烘箱干燥、真空带式干燥、脉冲真空干燥3种干燥方式分别对浸膏A、浸膏B、猪胆浸膏三个品种进行干燥，重点考察脉冲真空干燥技术用于中药浸膏干燥的可行性。

1 仪器与材料

1.1 仪器

CT-C-Ⅰ热风循环烘箱(常州市范群干燥设备有限公司)；BVD205真空带式干燥机(温州市金榜轻工机械有限公司)；JNMC-72节能低温脉冲真空干燥机(常州市震华干燥设备有限公司)；MF-50快速水分测定仪(日本AND)；waters e2695高效液相色谱仪(上海沃特世)；XPE504电子天平(梅特勒-托利多(上海)有限公司)。

1.2 材料

浸膏A(批号2102001)、浸膏B(2102001)、猪胆浸膏(2102001)均由漳州片仔癀药业股份有限公司提取制备。辛弗林对照品(批号110727-201809)、盐酸小檗碱对照品(批号110713-202015)、猪去氧胆酸(批号100087-201411)均购自中国食品药品检定研究院。

2 脉冲真空干燥技术介绍

2.1 原理

低温脉冲真空干燥设备工作原理为采用“高压热风—真空脉冲置换方式”进行真空干燥，是一种高效低温干燥方式。具体操作首先根据物料特性设定适应温度，当物料温度降到适应温度时，采用高压热风—真空对流方式，通过补充热压缩空气避免真空抽气带走的热能大于夹套加热所提供热能致使物料表面温度降低，从而造成物料表面黏度下降、变硬，不利于物料内部水汽蒸发，降低干燥效率。设备采用箱体6面加热方式，且每层隔板两侧皆设有12个空气进气嘴与真空抽气嘴，此设计既能使每一隔板层物料热能补充均衡，防止箱体内热能的流失，又能将箱体内的水蒸汽迅速真空带走。

2.2 特点

设备可以采用蒸汽、循环过热水、电加热为热源方式，可以实现在线清洗或浸泡清洗功能。尤其针对物料含糖量高、热敏性低、易溢出、易起泡的浸膏，干燥效果好。设备安装一组对射光电探头用于起泡自动检测，当泡沫遮挡探头自动进热压缩空气进行破泡，防止溢泡，降低生产操作难度。设备内安装红外摄像头，外接显示屏，便于观察物料干燥过程。当箱体内真空度达到水份或溶媒的饱和蒸发状态，自动补充洁净空气，破坏平衡，使箱体内的水蒸气迅速被真空带走。

2.3 优势

设备主要由箱体、真空系统、加热系统、冷却系统和电气系统组成(见图1)。集干燥、清洗等多功能于一体，先进、高效(缩短干燥时间)、节能、功能齐全，同样产能需求设备更小，节约占地面积40%～60%。设备运用多项探测技术，对各关键点进行监测及数据反馈，实现干燥全程自动实时调节，从而保证各工艺参数达到最优，快速筛选出每个品种的最佳工艺，大大加快对新产品的工艺参数摸索进程。

图1 设备布局图

3 方法与结果

3.1 干燥方法

3.1.1 浸膏A 本次实验各取浸膏2 kg(密度1.20，固含率54%，干燥温度80 ℃)，分别用热风循环烘箱(均匀铺盘，每盘铺2 kg)(样1)、真空带式干燥机(进料速度2 500 mL/h)(样2)、低温脉冲真空干燥机(均匀铺盘，每盘铺2 kg)(样3)进行干燥。

3.1.2 浸膏B 本次实验各取浸膏2 kg(密度1.25，固含率45%，干燥温度80 ℃)，分别用热风循环烘箱(均匀铺盘，每盘铺1 kg)(样4)、真空带式干燥机(进料速度2 000 mL/h)(样5)、低温脉冲真空干燥机(均匀铺盘，每盘铺1 kg)(样6)进行干燥。

3.1.3 猪胆浸膏 本次实验各取浸膏2 kg(密度1.50，固含率65%，干燥温度80 ℃)，分别用热风循环烘箱(均匀铺盘，每盘铺2 kg)(样7)、真空带式干燥机(流动性差，手动铺料)(样8)、低温脉冲真空干燥机(均匀铺盘，每盘铺2 kg)(样9)进行干燥。

3.2 水分、干燥时间、性状、得率

分别称取9个样品的干浸膏粉各5g，采用快速水分测定仪，按照固体水分测定模式105 ℃进行测定。水分合格标准：浸膏A≤3%，浸膏B≤3%，猪胆浸膏≤2%。记录每个样品干燥时长。观察干燥后干浸膏色泽、性状、粉碎情况及制剂可行性。称量每个样品干浸膏重量，计算干燥得率。计算公式如下：得率%=(干浸膏重量×干浸膏水分)/(浸膏重量×固含率)×100%。具体结果如表1。

表1 三个品种干燥结果汇总

从表1结果可知，三个品种样品采用脉冲真空干燥技术进行干燥后水分均合格，且优于真空带式干燥及烘箱干燥；干燥耗时最短、效率最高；干燥后性状良好，适合后续粉碎及制剂；同时干燥得率也高于另外两种干燥技术，为最优干燥工艺。

3.3 指标成分含量测定

3.3.1 浸膏A (1)色谱条件：用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；流动相为甲醇-磷酸二氢钾溶液(45∶55)，流速为1.0 mL/min，进样量为20μL，柱温为40 ℃；检测波长为275 nm。理论塔板数按辛弗林峰计算应不低于2 000。色谱见图2。

图2 浸膏A对照品、供试品HPLC色谱

(2)对照品溶液的制备：精密称取辛弗林对照品适量，加水制成每1 mL含30μg的溶液，即得。

(3)供试品溶液的制备：分别取样1、样2、样3的干浸膏粉各约0.5 g，精密称定，置3个具塞锥形瓶中，分别精密加入甲醇溶液各50 mL，密塞，称定重量，超声处理(功率300 W，频率40 kHz)30 min，取出，放冷，再称定重量，分别用甲醇溶液补足减失的重量，摇匀，滤过，取续滤液，即得样1供试品溶液、样2供试品溶液、样3供试品溶液。

3.3.2 浸膏B (1) 色谱条件：用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；流动相为乙腈-0.05 mol/L 磷酸二氢钾溶液(50∶50)，流速为1.0 mL/min，进样量为10μL，柱温为25 ℃；检测波长为345 nm。理论塔板数按盐酸小檗碱峰计算应不低于5 000。色谱见图3。

图3 浸膏B对照品、供试品HPLC色谱

(2)对照品溶液的制备：精密称取盐酸小檗碱对照品适量，加甲醇制成每1 mL含30μg的溶液，即得。

(3)供试品溶液的制备：分别取样4、样5、样6的干浸膏粉各约0.25 g，精密称定，置3个100 mL具塞锥形瓶中，分别精密加入甲醇-盐酸(100∶1)的混合溶液各50 mL，密塞，称定重量，超声处理(功率250 W，频率40 kHz)30 min，取出，放冷，再称定重量，分别用甲醇溶液补足减失的重量，摇匀，滤过，取续滤液，即得样4供试品溶液、样5供试品溶液、样6供试品溶液。

3.3.3 猪胆浸膏 (1)色谱条件：用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；流动相为甲醇-0.2%甲酸溶液(80∶20)，流速为1.0 mL/min，进样量为对照品溶液2 μL、10 μL，供试品溶液5 μL，柱温为35 ℃；蒸发光散射检测器检测，漂移管温度85 ℃，载气流量2.0L/min。理论塔板数按猪去氧胆酸峰计算应不低于6 000。色谱见图4。

图4 猪胆浸膏对照品、供试品HPLC色谱

(2)对照品溶液的制备：精密称取猪去氧胆酸对照品适量，加甲醇制成每1 mL含0.8 mg的溶液，即得。

(3)供试品溶液的制备：分别取样7、样8、样9的干浸膏粉各约0.1 g，精密称定，置3个具塞锥形瓶中，分别加20%氢氧化钠溶液10 mL，沸水浴加热回流4 h，冷却，加稀盐酸调节pH至酸性，用乙酸乙酯振摇提取4次(25 mL、20 mL、20 mL、15 mL)，分别合并提取液，蒸干，残渣分别加甲醇溶解，转移至25 mL量瓶中，加甲醇至刻度，摇匀，滤过，取续滤液，即得样7供试品溶液、样8供试品溶液、样9供试品溶液。

3.3.4 测定结果 分别精密吸取对照品溶液和供试品溶液，进样，测定。结果见表2。从表2可知，三个品种采用脉冲干燥技术干燥的样品指标含量均优于另外两种干燥技术。

表2 三个品种含量测定结果

4 讨论

本文采用烘箱干燥、真空带式干燥、节能低温脉冲真空干燥三种技术分别对浸膏A、浸膏B、猪胆浸膏三个品种进行干燥对比实验，通过考察干浸膏水分、干燥时间、得率、干浸膏性状、有效成分的含量等指标。结果表明，烘箱干燥属于传统干燥技术，干燥效率低，适用范围窄。真空带式干燥虽为连续进料、收料的自动化干燥技术[5]，但仍存在设备占地面积大，真空度难以控制，容易导致物料跑料、粘带，降低得率，且干燥后易吸潮，设备清洗留有死角等缺陷。与前面两种干燥技术相比，节能低温脉冲真空干燥技术具有干燥时间短、效率高、水分低、收得率高、产品性状好、干燥均匀、对有效成分破坏小等优势。

中药浸膏干燥工艺是否合理与药品质量息息相关，新型干燥技术及装备的引进是中药制造工业技术转型升级的重点，关系着中药现代化的进程[6]。在设备选型过程中，制药企业在坚持绿色发展的同时，逐步将设备的高效、自动与智能融入干燥工艺的设计中，以期设计出节能、高效的工艺。节能低温脉冲真空干燥技术为近期兴起的一种新型干燥技术，适合于稠度高、含糖量高、流动性差、热敏性的浸膏干燥，在高效生产、节能减排、绿色制药领域具有一定的优势和应用前景。