中藥制藥干燥過程中技術的工程化

張國棟

(甘肅普安制藥股份有限公司，甘肅 武威 733006)

傳統中藥產業順應國際化發展趨勢，煥發出了新的生命力，為其可持續發展提供了良好的基礎[1]。工業化趨勢下，中藥工程化問題一直是人們關注的重點和難點。要想實現中藥產業的現代化發展，就要整合思想，提高其應用價值[2]。中藥是在漢族傳統醫術指導下應用的藥物，具有特色，其生產和制造業開始向著工程化方向發展。中藥制藥過程中，干燥工藝是不可或缺的一部分，只有系統化的研究，才能實現統籌發展。應加大基礎建設，為真空干燥工藝研究提供基礎條件。應連續記錄干燥過程中的干燥樣品質量，根據影響參數及其主要特征，最大限度地提高干燥過程的總體效率。

1 中藥制藥工藝

從中藥制藥工藝角度來看，可將其分為微波浸取、超臨界流體萃取、雙水相萃取、離子交換樹脂、超細粉碎技術等類型。微波浸取的優勢是質量高、產量大、省時、反應或萃取快，但其裝備復雜，可選擇的范圍較小，投資成本較高。超臨界流體萃取方式周期短，溫度低，工藝流程簡單，但造價高，清洗設備困難。超臨界流體穿透力和溶解度較大，可有效萃取、分離單體。一般情況下，萃取效率較高，應關注溫度和操作過程。雙水相萃取條件溫和，活性成分損失少，簡便，投資少。離子交換樹脂可再生，成本較低，可以完成大規模的生產。超細粉碎技術分布均勻，表面活性高，可以擴大表面積，化學反應速度較快，在合理的條件下能夠最大限度地滿足實驗需要。

2 干燥過程的基礎性實驗研究

2.1 實驗裝置與方法

實驗裝置使用的是DZF．6020真空干燥箱，能夠實時記錄干燥過程中樣品的質量。以實驗室干燥動力學為基礎，合理統籌規劃，將真空干燥箱、電子天平、傳感器等有機結合到一起進行實驗，做好記錄。實驗可分為兩部分，一是在常壓狀態下，使用水蒸發實驗方式進行合理的實驗。二是將含水40%的黃芍銀屑顆粒浸膏液放置到不同溫度中進行實驗。分析實驗方式和實驗原理，將傳感器測量的數據傳輸到計算機中，分析該溫度下的實驗數據，將樣品質量與溫度變化相結合，合理分析，做好記錄[3]。選擇實驗裝置時，要將質量數據輸入到計算機中，加強過程控制。

2.2 干燥過程分析與實驗結果

其一，干燥過程主要使用傳熱及傳質的方式，以進一步促進發生條件，結合溫度差異，將熱量傳遞下去。單位時間內，水蒸汽分壓與相應溫度對應的平衡蒸汽分壓中，要保持水分子數相等，通過加熱提高液態水的溫度，增加液態水分子的內能。其二，干燥實驗過程中，純水或黃芍銀屑顆粒配置中，常壓和減壓狀態下，要使用含水40%的中藥濃縮液，通過氣態物質質量移出，打破動態平衡，常壓情況下保持水蒸發速率和溫度的平衡性，在平衡的基礎上找到兩者之間的分壓大小與邏輯關系。其三，真空干燥物形態控制中，要使物料內部的水分通過壓力差或濃度差擴散到蒸發表面，獲得足夠的動能，保持相互的傳導特性。傳熱過程中，大部分傳入的熱量隨水蒸汽遷移不斷變化，需要以氣化的方式，移出系統。分析降壓環境的下降趨勢，樣本的水分也會出現加快氣化的問題。干燥與物料多孔性的邏輯關系分析中，可以發現，實驗樣品的水分出現了降低，氣泡會隨之變化，迅速降低，在樣本出現泡沫化時，就會出現破裂問題，且樣本出現泡沫化形狀，氣泡間隙也會增加，如果出現了這樣的問題，將會對結果產生較大影響。對于干燥物破碎后的堆密度分析，在密度小時，容易出現溶解問題，干燥時，則會出現很多小孔。此外，要進一步提升制成顆粒的堆密度[4]，不管是制作成膠囊，還是作為其他輔料進行混合壓片，一旦密度不足，就會導致下一步工序無法進行。實驗完成后，物料在實施干燥時，要在預熱基礎上，探究不同的狀態影響，分析其原理。從工藝和設備角度改進并提高顆粒的堆密度，探究預熱恒溫過程，使物料在真空干燥前的含水量降低，提高干燥物的密實程度和制成顆粒的堆密度。其四，干燥過程中，在不同溫度下，所承載的壓力是不同的。溫度在逐漸升高時，蒸發速率也會不斷提升。在減壓環境下，施加氣體逸散推動力，樣本質量會減少，溫度影響會降低。在減壓環境后期，溫度及環境真空度都會下降，導致樣品減重速率受到限制，蒸發速率逐漸下降。

3 連續真空干燥、制粒工藝工程技術

要在真空干燥動力學研究基礎上，完成連續真空帶式干燥制粒設備的工藝設計。以典型應用為例，包括水提醇沉浸膏類、水提醇沉浸膏類(滴丸中間體)、醇提浸膏類、水提取浸膏類、水提取浸膏類(含多糖)。以雙黃連制劑實驗為例，如表1。真空低溫連續干燥設備使用中，利用多項檢驗減壓，進一步完善功能。要合理統籌規劃，優化工藝參數，提高干燥效率。如果使用傳統設備和工藝方式，需要較長的時間，消耗較大的能量，勞動強度較大，無法保證質量。真空低溫連續干燥設備可以在真空狀態下，合理分析技術性問題，將靜態部分轉變為動態干燥，節約時間，最大限度提升質量，降低生產成本。選擇合適的噴霧干燥或真空烘箱干燥，可保持質量的穩定性。

表1 水提醇沉浸膏類Tab.1 Water extraction and alcohol precipitation immersion cream

水提醇沉浸膏類(滴丸中間體)的提取，見表格2，醇提浸膏類的提取見表3，水提取浸膏類的提取見表4，水提取浸膏類的提取見表5。

表2 水提醇浸膏類(滴丸中間體)Tab.2 Water extraction and alcohol precipitation immersion cream(drop pill intermediate)

表3 醇提浸膏類Tab.3 Alcohol extraction immersion cream

表4 水提取浸膏類Tab.4 Water extraction immersion cream

表5 水提取浸膏類(含多糖)Tab.5 Water extraction immersion cream(polysaccharide)

在已有的真空干燥動力學研究基礎上合理統籌規劃，使用雙黃連制劑、頸痛滴丸、馬齒莧提取物等，合理開展大量的干燥實驗。實踐過程中，選擇適合噴霧干燥及真空烘箱干燥工藝，降低干燥所需時間，在合理統籌規劃下，提高生產量，減少成本，滿足發展需求。干燥工藝技術是中藥制藥的關鍵，應提升制藥技術水平，提高作業質量，優化組合多項工藝參數，解決實驗時間較長、能耗較高，質量不穩定、連續性不足等問題。突破傳統限制，最大限度解決技術難題，為其發展奠定基礎條件。

減壓條件下，中藥濃縮液的蒸發會因環境總壓及水分分壓變得更低。根據減壓蒸發(干燥)過程中物料形態的情況，建立初始狀態，形成合理的實驗環境，分析減壓環境建立初期(物料形態不穩定)表觀蒸發速率的影響因素。在干燥過程的不同階段，了解過程中蒸發減重速率的變化規律與工藝影響因素，有利于進行工藝參數的優化組合，提高干燥過程的總體效率。選擇提高干燥過程效率的最佳方式，改變傳統的干燥制粒工藝方式。應不斷優化連續真空帶式干燥制粒設備的工藝設計，提高可靠性，使其向著智能化、自動化的方向發展。按照一定的標準，推動中藥工程化、現代化發展。通過對該實驗結果的分析，掌握真實的數據，為中藥制藥干燥工藝過程的技術工程化發展奠定基礎。

4 結語

中藥制藥的關鍵技術之一是干燥工藝技術，通過真空干燥動力，可以有效地將多項工藝參數融入其中，實現組合優化。應提升總體效率，優化傳統的干燥方式，保持工藝設計的功能模塊，使其向著智能化方向發展。