噴霧干燥技術在制藥工藝中應用的研究進展

徐志輝

（黑龍江新和成股份有限公司，黑龍江 綏化 152000）

噴霧干燥技術一直以來都是干燥領域的主要研究熱點課題，國內外都有十分豐富的研究經驗和研究成果。噴霧干燥技術在我國的應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的噴霧干燥機，主要應用于染料和鏈霉素干燥、隨著現代化科學技術的不斷創新發展，噴霧干燥技術的應用范圍也越來越廣泛，尤其是在制藥工藝當中，體現出了獨特的作用和功能，有效減少了制藥實踐，提升生產質量和生產效率。

1 噴霧干燥技術基本知識

1）噴霧干燥的基本流程。在噴霧干燥技術的應用過程中，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。空氣進入到了鼓風機之后，經過鼓風機的過濾器、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，在經過傳熱和傳質的操作之后，實現了干燥處理，最終產生的產品，會從噴霧干燥器的頂端收集裝置中進行綜合收集。在干燥過程中產生的廢氣會經過旋風分離器，從出風口排入到大氣當中。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。例如氮氣等。噴霧干燥流程也有所改善，選擇使用閉路循環系統。有機溶劑可以進行回收處理，其中的惰性氣體也能夠循環使用。

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，霧滴和干燥介質進行接觸、混合和流動，實現了傳熱和傳質的效果。最終干燥的產品和空氣相互分離。

3）噴霧干燥的新生形式。該技術除了傳統的噴霧干燥形式之外，隨著現代化科學技術的創新發展，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，是近些年來新發展起來的習性技術，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。跟傳統的熱風噴霧干燥技術相比，過熱蒸汽干燥技術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的消耗量，減少單位熱耗。使用過熱蒸汽噴霧干燥技術，擁有節約能源、減少操作危險的技術優勢，系統當中由于沒有氧氣，能夠減少燃燒和爆炸危險的發生概率。

常規噴霧干燥技術是采用了會達到一定溫度的干燥介質，但是考慮到了特殊物料的特點，例如醫藥產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環境。因此需要選擇真空冷凍干燥方式。冷凍干燥技術的操作時間比較長，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合在一起，形成噴霧冷凍干燥技術。近些年來我國也逐漸加強了噴霧冷凍干燥技術的研究工作，取得了十分良好的進展。

2 噴霧干燥技術特點分析

噴霧干燥技術生產過程十分簡單，操作起來更加方便控制。干燥產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的揚塵問題，減少環境污染。噴霧干燥技術可以進行連續操作，有效滿足制藥工藝工業化、大規模的生產要求。在應用過程中噴霧干燥技術的有點十分突出，但是也有技術不足之處。該技術的動力消耗量非常大，梯級傳熱系數以及熱效應都非常低，設備的體積非常大，結構整體比較復雜，因此該技術的操作彈性比較小，很容易在操作過程中出現沾壁的情況。并且該技術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的應用研究

1）干燥和制粒。在制藥過程中應用噴霧干燥技術，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，制造出來的產品擁有較好的分散性和流動性，因此應用十分廣泛，尤其是在中藥藥液制造和浸膏制作當中，基本上都應用噴霧干燥技術進行干燥處理[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，提升了制藥生產效率，并且有效保證了產品質量。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的應用，制作出來的祛痹顆粒劑不僅吸濕率低，而且具有很好的穩定性，相比傳統的制作工藝來說生產效果明顯提升。

2）制備微囊微球。在微囊微球的制作過程中應用噴霧干燥技術，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在空氣中，獲得微囊微球產品。在化學藥品的制藥工藝當中，微囊化技術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生的波動，提升藥物的療效，減少藥物的毒副作用產生[5]。在化學藥物的制備過程中結合該技術的應用，目前來說在各個微囊微球制藥工藝中都有所應用，例如阿霉素、阿莫西林、阿米妥和環丙沙星等藥物。為了能夠在制藥過程中有效的提升卡莫司汀的穩定性和生物利用效率，減少藥物在生產中產生的毒副作用，可以采用生物降解聚合物，結合化療藥物的應用，利用噴霧干燥技術來被指出卡莫司汀、聚乳酸環緩釋微球，這樣能夠實現瘤灶的定位注射使用噴霧干燥技術進行藥物制備，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用于中藥活性成分的微囊化，能夠有效提升中藥制藥質量，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，并且普遍穩定性不足，需要通過針對這一類物質利用噴霧干燥技術進行微囊化，這樣才能夠有效提升這一類藥物的穩定性。結合噴霧干燥技術的應用，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，提升了產品的緩釋功效，確保血藥濃度能夠保持在理想的狀態。

4 結語

目前噴霧干燥技術一直處于研究開發狀態，需要結合傳統的經驗教訓繼續完善設計理論，提升高熱效率，實現節能環保的技術應用。隨著在制藥工藝當中噴霧干燥技術和設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。