喷雾干燥技术在制药工艺中应用的研究进展

徐志辉

（黑龙江新和成股份有限公司，黑龙江 绥化 152000）

喷雾干燥技术一直以来都是干燥领域的主要研究热点课题，国内外都有十分丰富的研究经验和研究成果。喷雾干燥技术在我国的应用研究历史比较短暂，最早是20世纪五六十年代引入了前苏联的喷雾干燥机，主要应用于染料和链霉素干燥、随着现代化科学技术的不断创新发展，喷雾干燥技术的应用范围也越来越广泛，尤其是在制药工艺当中，体现出了独特的作用和功能，有效减少了制药实践，提升生产质量和生产效率。

1 喷雾干燥技术基本知识

1）喷雾干燥的基本流程。在喷雾干燥技术的应用过程中，首先使用过滤器针对物料进行过滤，然后把过滤好的物料输送到喷雾干燥器的顶端的雾化器当中，把物料雾化成为雾滴。空气进入到了鼓风机之后，经过鼓风机的过滤器、空气加热器以及空气分布器，然后同样进入到喷雾干燥器的顶端位置[1]。空气和雾滴在喷雾干燥器的顶端相互接触和混合，在经过传热和传质的操作之后，实现了干燥处理，最终产生的产品，会从喷雾干燥器的顶端收集装置中进行综合收集。在干燥过程中产生的废气会经过旋风分离器，从出风口排入到大气当中。在喷雾干燥器运行过程中，其中的干燥介质大部分是空气，但是在其中一部分有机溶剂很容易在空气中易燃易爆，也因此选择使用惰性气体作为干燥介质。例如氮气等。喷雾干燥流程也有所改善，选择使用闭路循环系统。有机溶剂可以进行回收处理，其中的惰性气体也能够循环使用。

2）喷雾干燥过程阶段。喷雾过程可以分为三个不同的生产阶段：首先针对料液进行有效的雾化，在喷雾干燥器的运行中，雾滴和干燥介质进行接触、混合和流动，实现了传热和传质的效果。最终干燥的产品和空气相互分离。

3）喷雾干燥的新生形式。该技术除了传统的喷雾干燥形式之外，随着现代化科学技术的创新发展，还衍生出其他的不同喷雾干燥形式，例如过热蒸汽喷雾干燥以及喷雾冷冻干燥等。

过热整齐喷雾的干燥方式，是近些年来新发展起来的习性技术，通过过热的整起来直接接触干燥的物料，从而去除其中的水分。跟传统的热风喷雾干燥技术相比，过热蒸汽干燥技术是采用了水蒸气作为干燥的戒指，通过干燥处理之后，排出来的废气同样是蒸汽，可以通过冷凝回收的方式把蒸汽收集再次利用[2]。水蒸气的热容量相比空气更大，因此能够有效减少干燥介质的消耗量，减少单位热耗。使用过热蒸汽喷雾干燥技术，拥有节约能源、减少操作危险的技术优势，系统当中由于没有氧气，能够减少燃烧和爆炸危险的发生概率。

常规喷雾干燥技术是采用了会达到一定温度的干燥介质，但是考虑到了特殊物料的特点，例如医药产品包含有大量的生物活性成分，很有可能无法承受高温的介质环境。因此需要选择真空冷冻干燥方式。冷冻干燥技术的操作时间比较长，并且能耗较高，近些年来国外研究工作者尝试把喷雾干燥和冷冻干燥结合在一起，形成喷雾冷冻干燥技术。近些年来我国也逐渐加强了喷雾冷冻干燥技术的研究工作，取得了十分良好的进展。

2 喷雾干燥技术特点分析

喷雾干燥技术生产过程十分简单，操作起来更加方便控制。干燥产品拥有十分良好的流动性、溶解性和分散性特点，干燥的时间常短，只需要三到十秒就能够完成干燥操作[3]。喷雾干燥技术在密封的容器当中完成操作，有效避免了在干燥的过程中出现的扬尘问题，减少环境污染。喷雾干燥技术可以进行连续操作，有效满足制药工艺工业化、大规模的生产要求。在应用过程中喷雾干燥技术的有点十分突出，但是也有技术不足之处。该技术的动力消耗量非常大，梯级传热系数以及热效应都非常低，设备的体积非常大，结构整体比较复杂，因此该技术的操作弹性比较小，很容易在操作过程中出现沾壁的情况。并且该技术的一次性投资力度非常大，对于投资有一定的要求。

3 在制药工艺当中喷雾干燥技术的应用研究

1）干燥和制粒。在制药过程中应用喷雾干燥技术，喷雾干燥的物料因为受热的时间比较短，能够迅速进行干燥，制造出来的产品拥有较好的分散性和流动性，因此应用十分广泛，尤其是在中药药液制造和浸膏制作当中，基本上都应用喷雾干燥技术进行干燥处理[4]。喷雾干燥能够把重要的稀药液干燥处理之后，获得干颗粒。把中药加工中药液进行有效的浓缩，在浓缩之后进行制粒，有效简化了中药提取液的过程以及成本和半成品的制作过程，提升了制药生产效率，并且有效保证了产品质量。通过单因素实验以及正交实验有效确定了制作祛痹颗粒剂的最佳制药工艺，世界和喷雾干燥技术的应用，制作出来的祛痹颗粒剂不仅吸湿率低，而且具有很好的稳定性，相比传统的制作工艺来说生产效果明显提升。

2）制备微囊微球。在微囊微球的制作过程中应用喷雾干燥技术，是利用了基本的制备原理，把芯材均匀的分散到囊材溶液当中，通过热气流完成喷雾雾化操作，这样溶解之后的囊材溶剂能够快速的挥发在空气中，获得微囊微球产品。在化学药品的制药工艺当中，微囊化技术主要是为了制备出缓释微囊，能够有效延长药物的释放时间，减少在制备过程中血药浓度产生的波动，提升药物的疗效，减少药物的毒副作用产生[5]。在化学药物的制备过程中结合该技术的应用，目前来说在各个微囊微球制药工艺中都有所应用，例如阿霉素、阿莫西林、阿米妥和环丙沙星等药物。为了能够在制药过程中有效的提升卡莫司汀的稳定性和生物利用效率，减少药物在生产中产生的毒副作用，可以采用生物降解聚合物，结合化疗药物的应用，利用喷雾干燥技术来被指出卡莫司汀、聚乳酸环缓释微球，这样能够实现瘤灶的定位注射使用喷雾干燥技术进行药物制备，利用乙酸乙酯作为制作溶剂，能够得到包载率较高的聚乳酸缓释微球，该颗粒的突释放比较小，并且释放的相对来说十分平缓。

中药微囊制剂主要是应用于中药活性成分的微囊化，能够有效提升中药制药质量，减少药物的刺激性和毒副作用[6]。蛋白和多肽类的药物生物利用度非常低，并且普遍稳定性不足，需要通过针对这一类物质利用喷雾干燥技术进行微囊化，这样才能够有效提升这一类药物的稳定性。结合喷雾干燥技术的应用，能够针对生长抑制素进行微囊化处理，例如物伐普泰，有效的控制好微球粒径范围，提升了产品的缓释功效，确保血药浓度能够保持在理想的状态。

4 结语

目前喷雾干燥技术一直处于研究开发状态，需要结合传统的经验教训继续完善设计理论，提升高热效率，实现节能环保的技术应用。随着在制药工艺当中喷雾干燥技术和设备的研究越来越深入，能够有效促进我国制药工艺水平的提升。