1、3.4 喷雾干燥技术在医药领域的应用举例 常用的喷雾干燥塔的结构形式和气一固流动方式如图5-112所示。典型产品的操作条件和适宜的流程及设备类型见表5-18。表518中的符号规定如下：喷雾干燥的产品目录 下列产品是成功地用喷雾干燥操作得到的，其中包括有喷雾冷却、喷雾反应、喷雾吸收及喷雾浓缩的产品。化学工业化学工业(1)聚合物和树脂(2)陶瓷材料(3)洗涤剂和表面活性剂(4)农药和农产化学品(5)染料和颜料(6)化学肥料(7)无机矿砂浓缩(8)无机化学产品(9)有机化学产品 食品工业食品工业(1)乳品工业(2)蛋类(3)食品产品和工厂的提取物(4)水果和蔬菜(5)碳水化合物抗酸剂麻醉剂 青霉素
2、酶 杆菌肽激素 磺胺噻唑 赖氨酸 链霉素药用树胶 四环素 血清 土霉素 孢子 血的制品 片剂的组成物 微生物 菌苗 葡聚糖 维生素 润肤剂 抗生素和霉菌 医药和生物化学工业(1)医药产品医药产品(2)生物化学品生物化学品藻类 单细胞蛋白 啤酒酵母 酵母的提取物抗菌素饲料 酵母的水解物 菌丝体 鞣酸和纤维素工业(1)鞣酸(2)纤纤素(屠宰)废料和鱼工业(1)屠宰厂的产品(2)鱼产品 环境控制 干燥在制药生产中占有重要地位。近年来有许多适宜中药生产的干燥技术和设备问世。喷雾干燥是干燥技术中较为先进的方法之一,由于其干燥效率高,对有效成分破坏少,浸膏粉溶解性好又适合工业化大生产,已越来越多地被利用于
3、中药提取液的干燥以及新产品的开发。目前已有利用此技术制备微囊、应用PVA 进行薄膜包衣等新工艺的研究报道。因此,喷雾干燥技术在中药生产以及新剂型的开发上起着愈来愈重要的作用。干燥干燥 中药制剂生产的一般工艺仍以产生大量提取液为特征,应用喷雾干燥技术可以将提取液的浓缩、干燥、粉碎甚至制粒一步完成,避免了传统蒸发操作与减压干燥工艺耗时长、干燥质量差的缺点,大大提高了生产效率,同时又能相对提高干燥成品的质量,喷雾干燥的中药提取物为粉末状或颗粒状,较传统干燥成品的流动性好、含水量小、质地均匀、溶解性能好,可以直接供片剂、颗粒剂、胶囊剂的成。中药提取液喷雾干燥中药提取液喷雾干燥 中药提取液的相对密度多在
4、1.151.20 之间;进风温度多在150 以上(150 200),属高温喷雾干燥;而对干燥成品影响的主要因素是浸膏比重及风温 将喷雾料液和进风含湿(水)量差、温度、流量作为喷雾干燥的工艺操作参数,将干燥成品含水量、粒度及其分布、吸湿性、流动性、均匀性等一般指标和成分指标作为喷雾干燥的工艺评价参数;在此基础上针对不同提取液的性质选用不同辅料,进行实验以使干燥成品达到设计要求。制粒制粒 喷雾干燥技术用于造粒有多种方式,一是喷雾干燥后再沿用传统的湿法或干法制颗粒法,后者即为常用的“喷雾干燥干压制粒法”较之更进一步的则是直接的“喷雾造粒”,即所谓的“一步制粒”。但从严格意义上讲,“沸腾造粒”,即为“
5、流化床喷雾造粒”,该技术是在引入流化态的微小颗粒(淀粉、糖粒、结晶)的基础上,喷入中药提取液并使之在颗粒母核的表面上干燥,进而形成较大颗粒,通过颗粒的分层生长或团聚生长最终得到干燥的产品。流化喷雾制粒流化喷雾制粒 是喷雾干燥制粒的主流,其主要操作工艺参数为雾化程度(空气压力)、颗粒母核粒度、进出风温度、风量等;按颗粒母核能否连续移入移出,可分为间歇式和连续式两种类型。从现行的造粒方法看,挤压制粒、滚转制粒、快速搅拌制粒与流化喷雾造粒相比,后者明显具有先进性,可以将中药提取液至固体颗粒成型一步完成,且具有质量上的优势。当然,如果能够无需引入颗粒母核而直接喷雾干燥制粒,则可彻底解决中药提取液浓缩、
6、干燥、粉碎、制粒的一步化工艺技术难题。自动喷雾干燥制粒装置,由原来的一次喷雾改进为两次喷雾,可以直接将中药提取液干燥制粒。喷雾干燥技术制备微囊在药物制剂中的应用 目前,西药中应用喷雾干燥法制得微囊、微球的药物有:acetaminophen、aceta-zolamide、adlacinomycin A、adriamycin、ambroxol HCl、aminoacids、6-aminolevulinate、amobarbital、amox-icillin Na、amphoericin B、ampicillin、asparaginase、aspirin等,涉及的药物类型非常广泛。喷雾干燥技术制备微
7、囊可克服口服给药时药物在胃酸环境中的不稳定性和药物对胃壁的刺激作用以及肝脏的首过作用,而不必利用其它给药途径,从而使更多的药物可经口服给药。Haihung等制备了奥美拉唑(Omeprazole)口服控释微囊给药系统,首先将4份奥美拉唑与20份玉米油超声处理10秒种,使药物均匀分散在玉米油中,再使用肠溶材料领苯二甲酸羟丙基甲基纤维素将含药油滴制备成微囊。研究表明,制得的奥美拉唑微囊在37的人工胃液中,放置2h后,尚存92.5,在37人工肠液中,囊壁迅速溶解,10min内溶出95。口服后在肠道释放出的含药油滴不易透过毛细血管吸收,而通过淋巴吸收。药物直接进入淋巴液而不经过肝脏,从而避免了药物的肝脏
8、首过作用,提高了药物的生物利用度。微囊化技术已广泛应用于制备缓释微囊,以延长药物的释放时间,避免药血浓度的波动,提高药物疗效,减少毒副作用。治疗骨髓炎传统的方法是注射和口服4至6周的抗生素,该方法在病变部位难于达到治疗血浓,药效也较短,于是有人研制了含有抗生素的非生物降解性聚甲基丙烯酸酯骨架型植入剂,该制剂不仅在药物释放一定时间后需要通过手术取出,而且临床研究还发现该制剂释放不安全。SampathSS等研制了硫酸庆大霉素可生物降解的聚乳酸微囊,可产生2-3周的局部抗菌药浓,起到缓释的作用。喷雾干燥制备微囊是一个物理过程,它对设备的要求比较低,工艺参数(进风温度、出风温度、雾化速度、加料速度等)
9、比较可控,操作起来非常简便,其所接触到的溶剂除了乙醇、丙酮等有机溶剂外,大部分是水,长期使用不会对设备造成腐蚀,不象其他化学方法(如凝聚法、溶剂挥发法等)在制备过程中要调pH,加固化剂,加不同溶剂等,因此有利于工业化大生产,这是喷雾干燥制备微囊相对于其他方法的一大优势。而微囊自身还可用作散剂、胶囊剂、颗粒剂、冲剂、片剂、丸剂、注射液(混悬型)、植入剂及软膏剂等各种剂型制备的基础原料。因此,喷雾干燥制备微囊的技术是一种具有广泛发展前景的新型制剂技术,很有必要对此技术在中药制剂中的应用加以研究,提供一种良好的制剂手段,便于今后的新药开发。包衣包衣 流化床包衣是在流化过程中，所有的颗粒都悬浮在流化气
10、流中，表面完全暴露，可以喷射各种包衣液，并进行湿热交换。其中，流化状态是由被流化物料的特性及设备的结构而定，由于每种技术不同，其流化状态也不同。常有3 种喷雾技术进行包衣，即顶喷（标准床）、底喷（Wurster）及侧喷（Rotor）3 种形式，为了使衣膜均匀连续，尽量做到减少液滴的行程（即液滴从喷头出口到达颗粒表面的距离），以减少热空气对液滴产生的喷雾干燥作用，使得液滴到到被包颗粒表面时，基本能保持其原有特性，以达到均一性、理想铺展性和衣膜的均匀连续性。多功能制粒包衣机是集喷雾干燥制粒、离心包衣、流化包衣、干燥于一体的多功能设备，如图7 所示。该机兼容多种工艺操作，特别适用于医药、食品、化工等
11、行业多品种、多剂型制粒、制丸及包衣，可制备粉体物料制粒及包衣；制备50m 大小的微粒并包衣；制备多孔性速溶颗粒、多层缓释控释包衣、球形制粒及包衣；中成药流浸膏制粒及包衣；制备致密球（丸）形颗粒及包衣；粉粒、粒状、团状物料干燥。其特点：（1）通过互换流化床达到一机多用；（2）在一机上完成制粒、制丸、包衣、干燥操作；（3）系列化，已有FLP1FLP120 多种机型；（4）新药开发的理想设备。应用实例应用实例1低糖型精乌冲剂的制备设备:FL-120 型喷雾干燥制粒机。处方:制何首乌250 g,制黄精250 g,制女贞子125 g,墨旱莲125 g。制备过程制备过程:提取:以上4 味,加水煎煮数次,过
12、滤,合并滤液浓缩至相对密度1.08 1.10(60),醇沉,上清液回收乙醇并浓缩至相对密度1.211.25(80 85)备用。制粒:根据生产的实际需要计算原辅料用量。将辅料(蔗糖或糊精等,粒度40 60 目)投入沸腾制粒锅内,送入热风,预热干燥进风(辅料预热干燥温度80 左右),间歇喷入药液使与辅料凝聚成多孔状颗粒(喷雾制粒温度80 110,出风温度40 50),取样检查合格后,出料、整粒即得。2藿香挥发油微囊的制备 制备过程:取藿香挥发油一定量,加入不同比例的水、高分子胶质(水溶性膜材)以及稳定剂,置捣碎机中高速搅拌,制成均匀的乳浊液,喷雾干燥即得。干燥条件:进风146,出风87。注意控制乳
13、浊液中膜材量的比例,实验表明膜材量大于水量的70%,挥发油保留率较高。3灯盏细辛胶囊PVA 薄膜包衣 设备:L F-120A 流化床喷雾干燥制粒机。制备过程:灯盏细辛乙醇回流提取,减压浓缩(比重1.35 左右),得到清膏,低温真空干燥后,粉碎制粒,过筛。以灯盏细辛颗粒为填充料,以PVA17-88溶液为喷浆液在流化床喷雾干燥制粒机上进行薄膜包衣。操作条件:进风100;出风60;喷压2kg;流量1000 ml/min。包衣完毕后,取出过筛,填充制成胶囊。实验结果表明,经PVA 包衣的胶囊颗粒溶出速度不受影响,易装入胶囊,稳定性大幅度提高。在中药生产中,喷雾干燥所得浸膏粉用于冲剂、片剂、丸剂、胶囊剂的生产,均收到了很好的效果。从目前研究趋势来看,喷雾干燥将会一改过去仅仅为了干燥而干燥的现状,逐步向干燥技术与制剂技术相结合的方向发展。干燥设备的研究也趋向于多功能组合式。由此看来,喷雾干燥技术在开辟药物新剂型方面将有着广阔的应用前景。
