噴霧干燥技術(shù)在制藥工藝中應(yīng)用的研究進展

徐志輝

（黑龍江新和成股份有限公司，黑龍江 綏化 152000）

噴霧干燥技術(shù)一直以來都是干燥領(lǐng)域的主要研究熱點課題，國內(nèi)外都有十分豐富的研究經(jīng)驗和研究成果。噴霧干燥技術(shù)在我國的應(yīng)用研究歷史比較短暫，最早是20世紀五六十年代引入了前蘇聯(lián)的噴霧干燥機，主要應(yīng)用于染料和鏈霉素干燥、隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，噴霧干燥技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來越廣泛，尤其是在制藥工藝當中，體現(xiàn)出了獨特的作用和功能，有效減少了制藥實踐，提升生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

1 噴霧干燥技術(shù)基本知識

1）噴霧干燥的基本流程。在噴霧干燥技術(shù)的應(yīng)用過程中，首先使用過濾器針對物料進行過濾，然后把過濾好的物料輸送到噴霧干燥器的頂端的霧化器當中，把物料霧化成為霧滴。空氣進入到了鼓風(fēng)機之后，經(jīng)過鼓風(fēng)機的過濾器、空氣加熱器以及空氣分布器，然后同樣進入到噴霧干燥器的頂端位置[1]。空氣和霧滴在噴霧干燥器的頂端相互接觸和混合，在經(jīng)過傳熱和傳質(zhì)的操作之后，實現(xiàn)了干燥處理，最終產(chǎn)生的產(chǎn)品，會從噴霧干燥器的頂端收集裝置中進行綜合收集。在干燥過程中產(chǎn)生的廢氣會經(jīng)過旋風(fēng)分離器，從出風(fēng)口排入到大氣當中。在噴霧干燥器運行過程中，其中的干燥介質(zhì)大部分是空氣，但是在其中一部分有機溶劑很容易在空氣中易燃易爆，也因此選擇使用惰性氣體作為干燥介質(zhì)。例如氮氣等。噴霧干燥流程也有所改善，選擇使用閉路循環(huán)系統(tǒng)。有機溶劑可以進行回收處理，其中的惰性氣體也能夠循環(huán)使用。

2）噴霧干燥過程階段。噴霧過程可以分為三個不同的生產(chǎn)階段：首先針對料液進行有效的霧化，在噴霧干燥器的運行中，霧滴和干燥介質(zhì)進行接觸、混合和流動，實現(xiàn)了傳熱和傳質(zhì)的效果。最終干燥的產(chǎn)品和空氣相互分離。

3）噴霧干燥的新生形式。該技術(shù)除了傳統(tǒng)的噴霧干燥形式之外，隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，還衍生出其他的不同噴霧干燥形式，例如過熱蒸汽噴霧干燥以及噴霧冷凍干燥等。

過熱整齊噴霧的干燥方式，是近些年來新發(fā)展起來的習(xí)性技術(shù)，通過過熱的整起來直接接觸干燥的物料，從而去除其中的水分。跟傳統(tǒng)的熱風(fēng)噴霧干燥技術(shù)相比，過熱蒸汽干燥技術(shù)是采用了水蒸氣作為干燥的戒指，通過干燥處理之后，排出來的廢氣同樣是蒸汽，可以通過冷凝回收的方式把蒸汽收集再次利用[2]。水蒸氣的熱容量相比空氣更大，因此能夠有效減少干燥介質(zhì)的消耗量，減少單位熱耗。使用過熱蒸汽噴霧干燥技術(shù)，擁有節(jié)約能源、減少操作危險的技術(shù)優(yōu)勢，系統(tǒng)當中由于沒有氧氣，能夠減少燃燒和爆炸危險的發(fā)生概率。

常規(guī)噴霧干燥技術(shù)是采用了會達到一定溫度的干燥介質(zhì)，但是考慮到了特殊物料的特點，例如醫(yī)藥產(chǎn)品包含有大量的生物活性成分，很有可能無法承受高溫的介質(zhì)環(huán)境。因此需要選擇真空冷凍干燥方式。冷凍干燥技術(shù)的操作時間比較長，并且能耗較高，近些年來國外研究工作者嘗試把噴霧干燥和冷凍干燥結(jié)合在一起，形成噴霧冷凍干燥技術(shù)。近些年來我國也逐漸加強了噴霧冷凍干燥技術(shù)的研究工作，取得了十分良好的進展。

2 噴霧干燥技術(shù)特點分析

噴霧干燥技術(shù)生產(chǎn)過程十分簡單，操作起來更加方便控制。干燥產(chǎn)品擁有十分良好的流動性、溶解性和分散性特點，干燥的時間常短，只需要三到十秒就能夠完成干燥操作[3]。噴霧干燥技術(shù)在密封的容器當中完成操作，有效避免了在干燥的過程中出現(xiàn)的揚塵問題，減少環(huán)境污染。噴霧干燥技術(shù)可以進行連續(xù)操作，有效滿足制藥工藝工業(yè)化、大規(guī)模的生產(chǎn)要求。在應(yīng)用過程中噴霧干燥技術(shù)的有點十分突出，但是也有技術(shù)不足之處。該技術(shù)的動力消耗量非常大，梯級傳熱系數(shù)以及熱效應(yīng)都非常低，設(shè)備的體積非常大，結(jié)構(gòu)整體比較復(fù)雜，因此該技術(shù)的操作彈性比較小，很容易在操作過程中出現(xiàn)沾壁的情況。并且該技術(shù)的一次性投資力度非常大，對于投資有一定的要求。

3 在制藥工藝當中噴霧干燥技術(shù)的應(yīng)用研究

1）干燥和制粒。在制藥過程中應(yīng)用噴霧干燥技術(shù)，噴霧干燥的物料因為受熱的時間比較短，能夠迅速進行干燥，制造出來的產(chǎn)品擁有較好的分散性和流動性，因此應(yīng)用十分廣泛，尤其是在中藥藥液制造和浸膏制作當中，基本上都應(yīng)用噴霧干燥技術(shù)進行干燥處理[4]。噴霧干燥能夠把重要的稀藥液干燥處理之后，獲得干顆粒。把中藥加工中藥液進行有效的濃縮，在濃縮之后進行制粒，有效簡化了中藥提取液的過程以及成本和半成品的制作過程，提升了制藥生產(chǎn)效率，并且有效保證了產(chǎn)品質(zhì)量。通過單因素實驗以及正交實驗有效確定了制作祛痹顆粒劑的最佳制藥工藝，世界和噴霧干燥技術(shù)的應(yīng)用，制作出來的祛痹顆粒劑不僅吸濕率低，而且具有很好的穩(wěn)定性，相比傳統(tǒng)的制作工藝來說生產(chǎn)效果明顯提升。

2）制備微囊微球。在微囊微球的制作過程中應(yīng)用噴霧干燥技術(shù)，是利用了基本的制備原理，把芯材均勻的分散到囊材溶液當中，通過熱氣流完成噴霧霧化操作，這樣溶解之后的囊材溶劑能夠快速的揮發(fā)在空氣中，獲得微囊微球產(chǎn)品。在化學(xué)藥品的制藥工藝當中，微囊化技術(shù)主要是為了制備出緩釋微囊，能夠有效延長藥物的釋放時間，減少在制備過程中血藥濃度產(chǎn)生的波動，提升藥物的療效，減少藥物的毒副作用產(chǎn)生[5]。在化學(xué)藥物的制備過程中結(jié)合該技術(shù)的應(yīng)用，目前來說在各個微囊微球制藥工藝中都有所應(yīng)用，例如阿霉素、阿莫西林、阿米妥和環(huán)丙沙星等藥物。為了能夠在制藥過程中有效的提升卡莫司汀的穩(wěn)定性和生物利用效率，減少藥物在生產(chǎn)中產(chǎn)生的毒副作用，可以采用生物降解聚合物，結(jié)合化療藥物的應(yīng)用，利用噴霧干燥技術(shù)來被指出卡莫司汀、聚乳酸環(huán)緩釋微球，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)瘤灶的定位注射使用噴霧干燥技術(shù)進行藥物制備，利用乙酸乙酯作為制作溶劑，能夠得到包載率較高的聚乳酸緩釋微球，該顆粒的突釋放比較小，并且釋放的相對來說十分平緩。

中藥微囊制劑主要是應(yīng)用于中藥活性成分的微囊化，能夠有效提升中藥制藥質(zhì)量，減少藥物的刺激性和毒副作用[6]。蛋白和多肽類的藥物生物利用度非常低，并且普遍穩(wěn)定性不足，需要通過針對這一類物質(zhì)利用噴霧干燥技術(shù)進行微囊化，這樣才能夠有效提升這一類藥物的穩(wěn)定性。結(jié)合噴霧干燥技術(shù)的應(yīng)用，能夠針對生長抑制素進行微囊化處理，例如物伐普泰，有效的控制好微球粒徑范圍，提升了產(chǎn)品的緩釋功效，確保血藥濃度能夠保持在理想的狀態(tài)。

4 結(jié)語

目前噴霧干燥技術(shù)一直處于研究開發(fā)狀態(tài)，需要結(jié)合傳統(tǒng)的經(jīng)驗教訓(xùn)繼續(xù)完善設(shè)計理論，提升高熱效率，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的技術(shù)應(yīng)用。隨著在制藥工藝當中噴霧干燥技術(shù)和設(shè)備的研究越來越深入，能夠有效促進我國制藥工藝水平的提升。