噴霧干燥技術(shù)在制藥工藝中應(yīng)用的研究進(jìn)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(lái)都是干燥領(lǐng)域的主要研究熱點(diǎn)課題，國(guó)內(nèi)外都有十分豐富的研究經(jīng)驗(yàn)和研究成果。噴霧干燥技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用研究歷史比較短暫，最早是20世紀(jì)五六十年代引入了前蘇聯(lián)的噴霧干燥機(jī)，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(lái)越廣泛，尤其是在制藥工藝當(dāng)中，體現(xiàn)出了獨(dú)特的作用和功能，有效減少了制藥實(shí)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(shí)

1）噴霧干燥的基本流程。在噴霧干燥技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，首先使用過(guò)濾器針對(duì)物料進(jìn)行過(guò)濾，然后把過(guò)濾好的物料輸送到噴霧干燥器的頂端的霧化器當(dāng)中，把物料霧化成為霧滴?？諝膺M(jìn)入到了鼓風(fēng)機(jī)之后，經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)的過(guò)濾器、空氣加熱器以及空氣分布器，然后同樣進(jìn)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(guò)傳熱和傳質(zhì)的操作之后，實(shí)現(xiàn)了干燥處理，最終產(chǎn)生的產(chǎn)品，會(huì)從噴霧干燥器的頂端收集裝置中進(jìn)行綜合收集。在干燥過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣會(huì)經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器，從出風(fēng)口排入到大氣當(dāng)中。在噴霧干燥器運(yùn)行過(guò)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(jī)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?dú)獾?。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(jī)溶劑可以進(jìn)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(guò)程階段。噴霧過(guò)程可以分為三個(gè)不同的生產(chǎn)階段：首先針對(duì)料液進(jìn)行有效的霧化，在噴霧干燥器的運(yùn)行中，霧滴和干燥介質(zhì)進(jìn)行接觸、混合和流動(dòng)，實(shí)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(guò)熱蒸汽噴霧干燥以及噴霧冷凍干燥等。

過(guò)熱整齊噴霧的干燥方式，是近些年來(lái)新發(fā)展起來(lái)的習(xí)性技術(shù)，通過(guò)過(guò)熱的整起來(lái)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(guò)熱蒸汽干燥技術(shù)是采用了水蒸氣作為干燥的戒指，通過(guò)干燥處理之后，排出來(lái)的廢氣同樣是蒸汽，可以通過(guò)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(guò)熱蒸汽噴霧干燥技術(shù)，擁有節(jié)約能源、減少操作危險(xiǎn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)當(dāng)中由于沒(méi)有氧氣，能夠減少燃燒和爆炸危險(xiǎn)的發(fā)生概率。

常規(guī)噴霧干燥技術(shù)是采用了會(huì)達(dá)到一定溫度的干燥介質(zhì)，但是考慮到了特殊物料的特點(diǎn)，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(wú)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(shí)間比較長(zhǎng)，并且能耗較高，近些年來(lái)國(guó)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(lái)我國(guó)也逐漸加強(qiáng)了噴霧冷凍干燥技術(shù)的研究工作，取得了十分良好的進(jìn)展。

2 噴霧干燥技術(shù)特點(diǎn)分析

噴霧干燥技術(shù)生產(chǎn)過(guò)程十分簡(jiǎn)單，操作起來(lái)更加方便控制。干燥產(chǎn)品擁有十分良好的流動(dòng)性、溶解性和分散性特點(diǎn)，干燥的時(shí)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(dāng)中完成操作，有效避免了在干燥的過(guò)程中出現(xiàn)的揚(yáng)塵問(wèn)題，減少環(huán)境污染。噴霧干燥技術(shù)可以進(jìn)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(guò)程中噴霧干燥技術(shù)的有點(diǎn)十分突出，但是也有技術(shù)不足之處。該技術(shù)的動(dòng)力消耗量非常大，梯級(jí)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(guò)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(duì)于投資有一定的要求。

3 在制藥工藝當(dāng)中噴霧干燥技術(shù)的應(yīng)用研究

1）干燥和制粒。在制藥過(guò)程中應(yīng)用噴霧干燥技術(shù)，噴霧干燥的物料因?yàn)槭軣岬臅r(shí)間比較短，能夠迅速進(jìn)行干燥，制造出來(lái)的產(chǎn)品擁有較好的分散性和流動(dòng)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(dāng)中，基本上都應(yīng)用噴霧干燥技術(shù)進(jìn)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(jìn)行有效的濃縮，在濃縮之后進(jìn)行制粒，有效簡(jiǎn)化了中藥提取液的過(guò)程以及成本和半成品的制作過(guò)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(guò)單因素實(shí)驗(yàn)以及正交實(shí)驗(yàn)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(lái)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(lái)說(shuō)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(guò)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(dāng)中，通過(guò)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(dāng)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(zhǎng)藥物的釋放時(shí)間，減少在制備過(guò)程中血藥濃度產(chǎn)生的波動(dòng)，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(guò)程中結(jié)合該技術(shù)的應(yīng)用，目前來(lái)說(shuō)在各個(gè)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(guò)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(lái)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(jìn)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(duì)來(lái)說(shuō)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(lèi)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(guò)針對(duì)這一類(lèi)物質(zhì)利用噴霧干燥技術(shù)進(jìn)行微囊化，這樣才能夠有效提升這一類(lèi)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(duì)生長(zhǎng)抑制素進(jìn)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(yǔ)

目前噴霧干燥技術(shù)一直處于研究開(kāi)發(fā)狀態(tài)，需要結(jié)合傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)繼續(xù)完善設(shè)計(jì)理論，提升高熱效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的技術(shù)應(yīng)用。隨著在制藥工藝當(dāng)中噴霧干燥技術(shù)和設(shè)備的研究越來(lái)越深入，能夠有效促進(jìn)我國(guó)制藥工藝水平的提升。