脈沖真空干燥在中藥浸膏干燥中的應用

林志雄

(1.漳州片仔癀藥業股份有限公司，福建 漳州 363000；2.福建省片仔癀天然醫藥研發企業重點實驗室，福建 漳州 363000)

在中成藥固體制劑的生產過程中，多數以中藥浸膏粉為中間體進行生產，中藥浸膏粉主要經提取、干燥、粉碎等制備而得，而大量研究表明干燥工藝直接影響其理化性質[1]。傳統干燥技術主要有鼓風烘箱干燥和普通真空干燥，存在干燥耗時長、生產低效率、高能耗等缺點[2]。遠遠無法滿足黏性大、含水率高的中藥浸膏對干燥技術需求[3]。近年來，隨著中藥制藥設備的發展，噴霧干燥、真空冷凍干燥和真空帶式干燥技術廣泛用于中藥浸膏的干燥，取得了一定進展[4]，但仍無法解決部分黏性大、含糖量高、醇溶性浸膏的干燥問題。脈沖真空干燥是近年來興起的一種高效、新型干燥技術，目前已廣泛應用于食品、生物、化工等多個領域，但應用于中藥浸膏干燥的研究較少。

本研究浸膏A由枳實、茯苓、郁金、甘草提取所得，含有較多淀粉類成分，干燥后硬度大，粉碎困難，細粉多；浸膏B由黃連、土白術、石榴皮、陳皮提取所得，含有較多糖類成分，干燥后易發黏，水分偏高；豬膽浸膏由豬膽粉制備所得，含有較多酸性成分，且稠度大，易潔快，干燥難度大；以上三個品種均不宜采用傳統干燥工藝進行干燥，對于考察新型干燥技術具有代表性。

本研究以水分、干燥時間、干浸膏性狀、得率、有效成分含量為指標，采用烘箱干燥、真空帶式干燥、脈沖真空干燥3種干燥方式分別對浸膏A、浸膏B、豬膽浸膏三個品種進行干燥，重點考察脈沖真空干燥技術用于中藥浸膏干燥的可行性。

1 儀器與材料

1.1 儀器

CT-C-Ⅰ熱風循環烘箱(常州市范群干燥設備有限公司)；BVD205真空帶式干燥機(溫州市金榜輕工機械有限公司)；JNMC-72節能低溫脈沖真空干燥機(常州市震華干燥設備有限公司)；MF-50快速水分測定儀(日本AND)；waters e2695高效液相色譜儀(上海沃特世)；XPE504電子天平(梅特勒-托利多(上海)有限公司)。

1.2 材料

浸膏A(批號2102001)、浸膏B(2102001)、豬膽浸膏(2102001)均由漳州片仔癀藥業股份有限公司提取制備。辛弗林對照品(批號110727-201809)、鹽酸小檗堿對照品(批號110713-202015)、豬去氧膽酸(批號100087-201411)均購自中國食品藥品檢定研究院。

2 脈沖真空干燥技術介紹

2.1 原理

低溫脈沖真空干燥設備工作原理為采用“高壓熱風—真空脈沖置換方式”進行真空干燥，是一種高效低溫干燥方式。具體操作首先根據物料特性設定適應溫度，當物料溫度降到適應溫度時，采用高壓熱風—真空對流方式，通過補充熱壓縮空氣避免真空抽氣帶走的熱能大于夾套加熱所提供熱能致使物料表面溫度降低，從而造成物料表面黏度下降、變硬，不利于物料內部水汽蒸發，降低干燥效率。設備采用箱體6面加熱方式，且每層隔板兩側皆設有12個空氣進氣嘴與真空抽氣嘴，此設計既能使每一隔板層物料熱能補充均衡，防止箱體內熱能的流失，又能將箱體內的水蒸汽迅速真空帶走。

2.2 特點

設備可以采用蒸汽、循環過熱水、電加熱為熱源方式，可以實現在線清洗或浸泡清洗功能。尤其針對物料含糖量高、熱敏性低、易溢出、易起泡的浸膏，干燥效果好。設備安裝一組對射光電探頭用于起泡自動檢測，當泡沫遮擋探頭自動進熱壓縮空氣進行破泡，防止溢泡，降低生產操作難度。設備內安裝紅外攝像頭，外接顯示屏，便于觀察物料干燥過程。當箱體內真空度達到水份或溶媒的飽和蒸發狀態，自動補充潔凈空氣，破壞平衡，使箱體內的水蒸氣迅速被真空帶走。

2.3 優勢

設備主要由箱體、真空系統、加熱系統、冷卻系統和電氣系統組成(見圖1)。集干燥、清洗等多功能于一體，先進、高效(縮短干燥時間)、節能、功能齊全，同樣產能需求設備更小，節約占地面積40%～60%。設備運用多項探測技術，對各關鍵點進行監測及數據反饋，實現干燥全程自動實時調節，從而保證各工藝參數達到最優，快速篩選出每個品種的最佳工藝，大大加快對新產品的工藝參數摸索進程。

圖1 設備布局圖

3 方法與結果

3.1 干燥方法

3.1.1 浸膏A 本次實驗各取浸膏2 kg(密度1.20，固含率54%，干燥溫度80 ℃)，分別用熱風循環烘箱(均勻鋪盤，每盤鋪2 kg)(樣1)、真空帶式干燥機(進料速度2 500 mL/h)(樣2)、低溫脈沖真空干燥機(均勻鋪盤，每盤鋪2 kg)(樣3)進行干燥。

3.1.2 浸膏B 本次實驗各取浸膏2 kg(密度1.25，固含率45%，干燥溫度80 ℃)，分別用熱風循環烘箱(均勻鋪盤，每盤鋪1 kg)(樣4)、真空帶式干燥機(進料速度2 000 mL/h)(樣5)、低溫脈沖真空干燥機(均勻鋪盤，每盤鋪1 kg)(樣6)進行干燥。

3.1.3 豬膽浸膏 本次實驗各取浸膏2 kg(密度1.50，固含率65%，干燥溫度80 ℃)，分別用熱風循環烘箱(均勻鋪盤，每盤鋪2 kg)(樣7)、真空帶式干燥機(流動性差，手動鋪料)(樣8)、低溫脈沖真空干燥機(均勻鋪盤，每盤鋪2 kg)(樣9)進行干燥。

3.2 水分、干燥時間、性狀、得率

分別稱取9個樣品的干浸膏粉各5g，采用快速水分測定儀，按照固體水分測定模式105 ℃進行測定。水分合格標準：浸膏A≤3%，浸膏B≤3%，豬膽浸膏≤2%。記錄每個樣品干燥時長。觀察干燥后干浸膏色澤、性狀、粉碎情況及制劑可行性。稱量每個樣品干浸膏重量，計算干燥得率。計算公式如下：得率%=(干浸膏重量×干浸膏水分)/(浸膏重量×固含率)×100%。具體結果如表1。

表1 三個品種干燥結果匯總

從表1結果可知，三個品種樣品采用脈沖真空干燥技術進行干燥后水分均合格，且優于真空帶式干燥及烘箱干燥；干燥耗時最短、效率最高；干燥后性狀良好，適合后續粉碎及制劑；同時干燥得率也高于另外兩種干燥技術，為最優干燥工藝。

3.3 指標成分含量測定

3.3.1 浸膏A (1)色譜條件：用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；流動相為甲醇-磷酸二氫鉀溶液(45∶55)，流速為1.0 mL/min，進樣量為20μL，柱溫為40 ℃；檢測波長為275 nm。理論塔板數按辛弗林峰計算應不低于2 000。色譜見圖2。

圖2 浸膏A對照品、供試品HPLC色譜

(2)對照品溶液的制備：精密稱取辛弗林對照品適量，加水制成每1 mL含30μg的溶液，即得。

(3)供試品溶液的制備：分別取樣1、樣2、樣3的干浸膏粉各約0.5 g，精密稱定，置3個具塞錐形瓶中，分別精密加入甲醇溶液各50 mL，密塞，稱定重量，超聲處理(功率300 W，頻率40 kHz)30 min，取出，放冷，再稱定重量，分別用甲醇溶液補足減失的重量，搖勻，濾過，取續濾液，即得樣1供試品溶液、樣2供試品溶液、樣3供試品溶液。

3.3.2 浸膏B (1) 色譜條件：用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；流動相為乙腈-0.05 mol/L 磷酸二氫鉀溶液(50∶50)，流速為1.0 mL/min，進樣量為10μL，柱溫為25 ℃；檢測波長為345 nm。理論塔板數按鹽酸小檗堿峰計算應不低于5 000。色譜見圖3。

圖3 浸膏B對照品、供試品HPLC色譜

(2)對照品溶液的制備：精密稱取鹽酸小檗堿對照品適量，加甲醇制成每1 mL含30μg的溶液，即得。

(3)供試品溶液的制備：分別取樣4、樣5、樣6的干浸膏粉各約0.25 g，精密稱定，置3個100 mL具塞錐形瓶中，分別精密加入甲醇-鹽酸(100∶1)的混合溶液各50 mL，密塞，稱定重量，超聲處理(功率250 W，頻率40 kHz)30 min，取出，放冷，再稱定重量，分別用甲醇溶液補足減失的重量，搖勻，濾過，取續濾液，即得樣4供試品溶液、樣5供試品溶液、樣6供試品溶液。

3.3.3 豬膽浸膏 (1)色譜條件：用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑；流動相為甲醇-0.2%甲酸溶液(80∶20)，流速為1.0 mL/min，進樣量為對照品溶液2 μL、10 μL，供試品溶液5 μL，柱溫為35 ℃；蒸發光散射檢測器檢測，漂移管溫度85 ℃，載氣流量2.0L/min。理論塔板數按豬去氧膽酸峰計算應不低于6 000。色譜見圖4。

圖4 豬膽浸膏對照品、供試品HPLC色譜

(2)對照品溶液的制備：精密稱取豬去氧膽酸對照品適量，加甲醇制成每1 mL含0.8 mg的溶液，即得。

(3)供試品溶液的制備：分別取樣7、樣8、樣9的干浸膏粉各約0.1 g，精密稱定，置3個具塞錐形瓶中，分別加20%氫氧化鈉溶液10 mL，沸水浴加熱回流4 h，冷卻，加稀鹽酸調節pH至酸性，用乙酸乙酯振搖提取4次(25 mL、20 mL、20 mL、15 mL)，分別合并提取液，蒸干，殘渣分別加甲醇溶解，轉移至25 mL量瓶中，加甲醇至刻度，搖勻，濾過，取續濾液，即得樣7供試品溶液、樣8供試品溶液、樣9供試品溶液。

3.3.4 測定結果 分別精密吸取對照品溶液和供試品溶液，進樣，測定。結果見表2。從表2可知，三個品種采用脈沖干燥技術干燥的樣品指標含量均優于另外兩種干燥技術。

表2 三個品種含量測定結果

4 討論

本文采用烘箱干燥、真空帶式干燥、節能低溫脈沖真空干燥三種技術分別對浸膏A、浸膏B、豬膽浸膏三個品種進行干燥對比實驗，通過考察干浸膏水分、干燥時間、得率、干浸膏性狀、有效成分的含量等指標。結果表明，烘箱干燥屬于傳統干燥技術，干燥效率低，適用范圍窄。真空帶式干燥雖為連續進料、收料的自動化干燥技術[5]，但仍存在設備占地面積大，真空度難以控制，容易導致物料跑料、粘帶，降低得率，且干燥后易吸潮，設備清洗留有死角等缺陷。與前面兩種干燥技術相比，節能低溫脈沖真空干燥技術具有干燥時間短、效率高、水分低、收得率高、產品性狀好、干燥均勻、對有效成分破壞小等優勢。

中藥浸膏干燥工藝是否合理與藥品質量息息相關，新型干燥技術及裝備的引進是中藥制造工業技術轉型升級的重點，關系著中藥現代化的進程[6]。在設備選型過程中，制藥企業在堅持綠色發展的同時，逐步將設備的高效、自動與智能融入干燥工藝的設計中，以期設計出節能、高效的工藝。節能低溫脈沖真空干燥技術為近期興起的一種新型干燥技術，適合于稠度高、含糖量高、流動性差、熱敏性的浸膏干燥，在高效生產、節能減排、綠色制藥領域具有一定的優勢和應用前景。