中藥丸劑干燥方式淺析

文/劉紅玉

中藥丸劑生產的干燥方式可分為兩大類——靜態干燥和動態干燥。隨著國家對中藥質量提升工程的部署及中藥干燥新設備、新技術的升級換代，中藥丸劑的干燥方式正朝著節能、高質量的方向發展。在本文中，筆者結合長期的生產實踐，對幾種常見的干燥方式，分別從其工作原理、優缺點及適應性等方面進行了總結分析，對中藥丸劑的干燥具有一定的指導意義。

中藥丸劑為天然緩釋制劑，因其療效確切、成本低廉，十分貼合中醫臨床用藥需求。根據使用粘合劑的不同，丸劑可分為蜜丸、水蜜丸、水丸、糊丸、濃縮丸及蠟丸等類型。隨著中藥裝備制造水平的提升、制藥設備的更新換代，中藥丸劑生產的自動化水平也得到了很大提升，目前市場上濃縮丸、小蜜丸、水蜜丸、水丸的需求量不斷增大，已成為中成藥市場的主流劑型。

干燥是中藥丸劑制劑工藝流程中的重要環節，常見的干燥方法可分為靜態干燥（熱風循環干燥、真空烘箱干燥）和動態干燥（真空帶式干燥、螺旋振動干燥、微波干燥）兩類。它們干燥方式的工作原理不同，干燥過程也各有優劣之處。

1 熱風循環干燥

熱風循環干燥是目前中藥丸劑領域應用較早，使用極為廣泛，用量極大的一種干燥方式。熱風循環烘箱廣泛應用于醫藥、化工、食品、輕工等行業物料的加熱固化、干燥脫水過程。其優點是占地面積小，安裝簡便，結構簡單，適用的品種多，操作簡單；缺點是烘干均勻度差、不易清潔，物料堆積易受熱變形，不適用于黏性較強的品種干燥。

1.1 工作原理

熱風循環烘箱的空氣循環系統采用風機循環送風方式，風源由循環送風電動機帶動風輪，經由加熱器將熱風送出，由風道至烘箱內室，最后使用后的空氣會被吸入風道作為風源再度循環加熱使用。熱風循環系統的組成主要包括旋風分離器、鼓風機、空氣過濾器和加熱器等。

1.2 技術特點

（1）熱風在烘箱內循環，熱效率高，節約能源；

（2）烘箱運轉平穩，自動控溫，安裝維修方便；

（3）適用范圍廣，但不適用于黏性較強的品種干燥。

2 真空干燥

真空干燥可分為真空烘箱干燥（靜態）和真空帶式干燥（動態）。常壓下的各種加熱干燥方法，因其烘干溫度高，物料的色、香、味和指標性成分會受到一定程度的損失；而真空干燥是在一定負壓狀態、較低溫度下對物料進行干燥，烘干溫度低，烘干速度快，可更好地保持物料原有的特性，減少品質損失[1]。

2.1 工作原理

真空干燥是一種將物料置于真空負壓條件下，并通過適當加熱達到水分在負壓狀態下的沸點，或者通過降溫使得物料凝固而后使其中固態水分直接升華來干燥物料的干燥方式。它是一種適應于熱敏性物料的烘干工藝。水在一個標準大氣壓下的沸點是100℃，在真空負壓條件下，水的沸點可以降到80℃、60℃，乃至40℃[2]。常見的真空干燥設備有真空干燥箱，真空帶式干燥設備等。進行真空干燥時，將需干燥的物料放置在密閉的干燥室內，在用真空系統抽真空的同時，對需干燥物料進行適當的加熱，使物料內部的水分通過壓力差或濃度差擴散到表面，當水分子在物料表面獲得足夠的動能，能夠克服分子間的吸引力后，便逃逸到真空室的低壓空氣中，從而被真空泵抽走除去。

真空帶式干燥設備

2.2 技術特點

（1）真空干燥適用于熱敏性物料，或高溫下易氧化的物料，或排放的氣體有價值或有毒害、有燃燒性的物料；

（2）干燥時所采用的真空度和加熱溫度范圍較大，通用性較好；

（3）干燥的溫度低，無過熱現象，水分易于蒸發，干燥時間短；

（4）減少了物料與空氣的接觸機會，能避免物料被污染或發生氧化變質；

（5）被干燥的產品可形成多孔結構，呈松脆的海綿狀，易于粉碎，且有較好的溶解性、復水性，有較好的色澤和口感；

（6）干燥過程中的揮發性液體可以回收利用。

此外，應特別注意在對易發生黏連現象的藥丸進行真空干燥時，裝盤量不宜太多，以免在干燥過程發生藥丸變形現象，影響干燥效果。

3 螺旋振動干燥

螺旋振動流化干燥器是振動干燥器與流化干燥器復合而成的干燥設備，其利用振動電動機產生的激振力使沿螺旋軌道行進的物料受振拋灑，同時又使其受熱風作用而被吹浮，從而達到瞬間流化干燥[3]。該設備克服了一般流化床對易團聚、易粘結的物料不能流化以及對大顆粒物料難以流化的缺點，避免了流化床操作中出現的騰涌、溝流及物料干燥隨機性大等弊病。因此，它是一種新型的高效節能干燥設備，主要適用于中藥丸劑特別是水丸的干燥，也可適用于化工、食品等行業的顆粒狀、短條狀、球狀物料的干燥。

3.1 工作原理

濕物料經頂部加料口進入螺旋床內，在周向激振力及重力作用下，物料沿螺旋面自上而下作跳躍運動，直至最底層完成出料；同時，潔凈的熱風由螺旋床底部進入，與分布在床上的物料進行充分的傳熱和傳質后，余熱空氣及水蒸汽會由頂部排氣口排出，干燥后的物料會由干燥機底部的排料口排出。

3.2 技術特點

（1）熱風多次穿過物料層，與物料逆向運動，使得熱交換充分、熱效率高；

（2）設備結構緊湊，占地面積小；

（3）物料在干燥機內的停留時間可以調節，操作方便；

（4）物料沿螺旋床自上而下作圓周運動的同時，自身也進行跳躍，從而增加了物料與熱風的接觸面積，增強了干燥效果；

（5）連續的進出料適合于流水線生產，自動化程度高，可代替傳統的箱式干燥；

螺旋振動干燥器實物及側視圖

（6）該干燥過程對物料的表面及形狀基本沒有損傷，不僅保證了丸劑的圓度，而且大大地降低了丸劑的破碎率。

4 微波干燥

微波干燥技術在國外發展非常迅速，該技術在輕工業、食品工業、化學工業、農業和農產品加工等領域都達到了工業應用的程度。我國微波干燥技術的應用始于20 世紀70 年代初期，主要應用于輕工業、化學工業及農產品加工等方面，在2000 年后微波干燥技術得到推廣，快速且廣泛地應用于中藥丸劑的干燥。與傳統干燥方式相比，它具有干燥速率大，節能、生產效率高，干燥均勻，可實現清潔生產，易實現自動化控制和可提高產品質量等優點，因而在干燥的各個領域越來越受到重視。

4.1 工作原理

水分子是極性分子，當微波照射到含水物料時，水分子的排列從雜亂無章轉變成有序排列；當外電場方向反復變動時，水分子的排列相應地隨之反復轉換，頻繁地擺動，在擺動過程中，分子間便產生大量熱量（類似摩擦作用），物料的溫度也隨之升高[4]。微波加熱是將微波的能量轉化成為物料加熱所需要的熱能，物料吸收的熱量與其物料電介質的損耗因子成正比。由于水（或其他溶劑）的電介質損耗因子比其他物質大得多，所以水（或其他溶劑）分子會優先吸收微波能，吸收了能量的水分子便會由物料內部向表面移動，最終變成水蒸汽被排走，從而迅速達到干燥的目的。

微波干燥器

4.2 技術特點

（1）干燥速度快，干燥時間短；由于微波特殊的加熱方式使物料溫度可以在短時間內快速升高，而整體加熱使溫度梯度同水分蒸發方向一致，提高了干燥推動力，致使干燥時間變得非常短，與傳統干燥方式相比，一般可縮短50%以上的干燥時間；

（2）適用于對溫度敏感物質的低溫干燥，可保持物料的性質；

（3）產品質量高，由于微波加熱溫度均勻，表里一致干燥產品，所以可以做到水分分布均勻；

（3）微波是一種節能環保、無公害型能源；微波源可即開即用，功率連續可調，易于控制，能源利用率高。

5 實際應用

上述幾種常見的丸劑干燥方式，在實際生產中各有其優缺點及適用范圍，具體如下：

（1）熱風循環干燥法雖然在以前應用很普遍，但因采用這一方法易使藥丸堆積受熱變形，所以本方法不適用于黏性較強的品種干燥；

（2）真空干燥法適用于絕大多數丸劑品種的干燥，尤其適用于黏性大、耐熱性差的丸劑的干燥，如黏性大的天王補心丸藥丸就可使用真空干燥，以避免藥丸變形問題；金芪降糖丸含有的綠原酸成分不耐高溫，使用真空干燥，便可保證其有效成分不發生損失；但真空干燥的設備投資和動力消耗均高于熱風循環干燥；

（3）螺旋振動干燥法是一種高效節能且快速的干燥方法，主要適用于不含藥膏、粘性差的中藥機制水丸（或粒徑較小的藥丸）的快速干燥，能夠保證水丸生產線的聯動生產，現已應用于如黃連上清丸、防風通圣丸等品種的干燥；

（4）微波干燥法因其具有干燥速率大、生產效率高、可實現清潔生產、易實現自動化控制和可提高產品質量等優點，目前廣泛應用于多數濃縮丸品種如六味地黃丸、桂附地黃丸的干燥，但在實際生產中也曾發現微波干燥不適用于對含醇提膏比例大的濃縮丸品種的干燥，如對知柏地黃丸、杞菊地黃丸進行微波干燥時，藥丸會出現較大的膨脹，這是因這些品種含醇滲漉藥膏多，而滲漉藥膏多為大分子物質，經過微波干燥后，藥丸體積便會膨脹，而改為使用烘箱干燥即可避免這一問題發生。

6 結語

干燥方法的選擇直接決定了中藥丸劑干燥成品的質量，在實際生產過程中，制藥企業應根據自身實際需求，揚長避短，選擇合理的丸劑干燥設備。