01
前言
噴霧幹燥技術起源於美國，距（jù）今（jīn）已有將近150年的發展曆史，自從20世紀中旬我國（guó）從前蘇聯引進第一台噴霧幹燥機以來，噴霧幹（gàn）燥技術在我國也已有（yǒu）60多年的發展曆史[1]。目前噴（pēn）霧幹燥技術已經廣泛應用於醫藥、食品、化（huà）學、農藥、冶金（jīn）、陶瓷、催化劑、煙氣脫硫、汙泥幹化、塗料、蜂蜜等加工（gōng）行（háng）業。噴霧幹燥一直以來是（shì）幹燥領（lǐng）域內的熱點研究話題，國內外（wài）研究學者對噴霧幹燥領域進行了廣泛、深入的研究[2]。
中藥噴霧幹燥過程一般用於將中藥製成浸膏或者將溶液製成噴霧原（yuán）料液，經（jīng）過噴霧幹（gàn）燥短時間內將藥液幹燥成固體粉（fěn）末或顆粒，可直接用於製粒、壓片，或製成膠囊（náng）等，有效（xiào）降（jiàng）低了中藥（yào）的服用劑量。與傳統中（zhōng）藥幹燥流程相比，中藥噴霧（wù）幹燥大大簡化（huà）了工藝流程，降低了產品製造成本，封閉的製造環境下降（jiàng）低了藥物受到（dào）汙染的（de）可能性，且減少了環境汙染[2-3]。就幹燥後的粉體質量而（ér）言，噴霧幹燥製得（dé）的中藥產品顏色較淺、流（liú）動性好、含水（shuǐ）量（liàng）低、穩定性好、便（biàn）於生（shēng）產（chǎn）和儲存。
02
噴霧幹燥技術
噴（pēn）霧幹燥是一種熱處理（lǐ）加工工藝。液體物料通（tōng）過送料泵泵入噴（pēn）霧幹燥塔中，經噴嘴霧化成小液滴，塔內（nèi）的高溫使液滴中水（shuǐ）分迅速蒸發，製得幹燥（zào）顆（kē）粒狀的產品。溶（róng）液（yè）、乳液、懸濁液等均可通過（guò）噴霧幹燥技術加工為（wéi）固態產品[4，5]。同時（shí），噴霧幹燥因其熱處理時間與其他熱（rè）加工工藝相比較短，且可通過加（jiā）入幹燥助劑提（tí）供保護，所以較適宜用來進行熱敏感物料的加工[6]。

2.1噴霧幹燥過程[6]

根據幹燥特點，噴霧幹燥可分為霧（wù）化、幹（gàn）燥、分離等三個步驟：

①物料（liào）霧化：物料通過（guò）霧化器（qì）的（de）霧化作用霧化（huà）成直徑細（xì）小的霧滴，增大料液的傳熱麵（miàn）積。

②物料幹燥：霧化之後的細（xì）小霧滴與（yǔ）高溫熱空氣（qì）直接接觸過程中（zhōng）迅速蒸發大部（bù）分水分（fèn），從而把料液幹燥成粉（fěn）體或顆粒狀產品的過程，在此過程中物料與環境之間發生熱量（liàng）和質（zhì）量的交換。

③氣固分離：幹（gàn）燥之後的物料為粉末狀物料和氣（qì）體狀溶劑，生產過（guò）程（chéng）中一般采用旋風分離加布袋除塵器（qì）的方法加以分離。

03

中藥噴霧幹燥過程中的問題

3.1 料液性質[7]

料液性質主要包括料液黏度，料液表麵張力（lì），料（liào）液濃度和料液組（zǔ）成。中藥經提取、濃縮後得到的（de）濃縮液中含糖類（lèi）、膠類或（huò）黏液質較多時，會導致溶液黏度增大，而高黏度液體阻礙液體振幅，影響噴霧幹燥的效果。在噴霧幹燥過程（chéng）中，霧化液滴表麵張力與粉體形成過程密切相關（guān），影響粒徑大小與形態（tài）。

提取液的料液濃度也是（shì）影響噴霧幹燥製備（bèi）的粉體的收率（lǜ）、粒（lì）徑和水分（fèn）等的關（guān）鍵因素（sù）。對於中藥提取液來（lái）說，濃（nóng）度較大時，單位體積內固體含量多，粒子（zǐ）易聚（jù）集在一起，導致粒徑增大，且粉體存在幹（gàn）燥不（bú）完（wán）全、水分超標的風險。料液（yè）濃度過（guò）低時，單位體積（jī）內固體含量較低，導致（zhì）收率降低。在中藥提取物中，除（chú）有效成分外，尚存在一些無藥理活性但可影響（xiǎng）藥物（wù）物理性質的伴生物質，如澱粉、多糖、樹膠、果膠等。伴生物質與有效成分協同參與噴霧幹燥過程，可起到保（bǎo）護有效成分（fèn）不受損失、改變顆粒結構等作用，體現中藥“藥輔合一”特點。

3.2 工藝參數（shù）[3]

在噴霧幹燥過程中，不（bú）同的工藝條件對中（zhōng）藥粘壁現象的影（yǐng）響也不同（tóng）。噴霧幹燥常見的影響因素包括進料速率、進出口溫度、進風量、霧化壓力等。綜合考慮中藥的相關性質，選擇合適的進料速率很重要。進料速率過快會（huì）使物料在噴霧（wù）過程中幹燥不完全，導致中藥（yào）含水量過高，甚至產生黏連；速率過慢則會延長中藥幹燥時間，且易導致其燒焦，影響藥（yào）品質量。進風（fēng）溫度在噴霧幹燥過程（chéng）中至關重要（yào），由於各種中藥性質不同，幹燥溫度也（yě）不（bú）同，在幹燥過程中一般應先確保幹燥塔溫度均（jun1）勻後再開始進料，溫度高會導致多糖中（zhōng）藥黏性增大，且可能破壞其有效成分（fèn）。通過控（kòng）製進風量可以控製霧滴大小，適當加大熱風量可以幹燥霧滴，減緩粘壁現象（xiàng）。穩（wěn）定的霧化壓力可減輕噴頭震動帶來的霧化偏差，使霧滴大小均勻。

3.3 裝備因（yīn）素

目前對噴霧幹燥儀器（qì）的研究大部分為噴霧幹燥應用研究和其他技術的聯合應用，如噴霧-流化床幹燥、噴霧-旋流組合幹燥（zào）及（jí）微波真空幹燥聯合等，不同幹燥技術對中藥噴（pēn）霧幹燥效果（guǒ）的影響及相應的適用範圍不（bú）同[3]。噴霧幹燥（zào）裝備參數如（rú）霧化器和幹燥器的幾何形狀等也會影響幹燥效果[8]。李翔宇等[10]模擬了（le）不同的霧化器材質和氣體進（jìn）入幹燥塔方式對幹燥效果（guǒ）的影響，結果表明旋流式幹燥塔比直流式幹燥塔的幹燥效果好；且液滴的尺寸和分布受材料阻力係（xì）數的影響，據此可開發不同的噴頭來控製霧滴尺寸。

04

噴霧幹燥在中（zhōng）藥中的應用

在2015版《中國（guó）藥典》中，中藥植物油脂、提取物、藥材、飲片、單味藥劑、成方（fāng）製劑等（děng）品種共有2598種，其中618種是飲片和藥材，按照規定，可新鮮加工（gōng）的中藥材有64種。可用於噴霧幹燥的多種中藥具有不同的化學成分和理化性（xìng）質，因為不同中藥的特（tè）性和產品要（yào）求不同，其噴霧幹燥工藝也不（bú）同[3]。目（mù）前，中藥的（de）應用主要為中藥配方。中藥的配方由多種（zhǒng）中藥組成，且其作用相輔相成。對中藥（yào）配（pèi）方顆粒進行研究是研究者們近年來關注的重點。


4.1 製備中藥粉體[7]

近年（nián）來，噴霧幹（gàn）燥技術在中藥複方和單味中（zhōng）藥粉體製備中的（de）應用均（jun1）有報道，如秦（qín）艽配方顆粒、參蒲盆（pén）炎顆粒、溫（wēn）經止痛方等複方製劑中間體的製備，以及（jí）金展菊花提取物、玫瑰提取物、菊芋提取物等單（dān）味中藥或藥用植（zhí）物提取物粉體的製備。製備的中藥粉體的性質（zhì）與噴霧幹燥過程參數密切相（xiàng）關（guān），需綜合考（kǎo）慮各類參數以（yǐ）製備得到滿足目標的粉體。

4.2 中藥提取物的改性（xìng）

在中藥提取液中加入（rù）適宜輔料進行噴霧幹（gàn）燥共處理，對中藥粉（fěn）體結構和性質進行物理修（xiū）飾，可產生具有良好粒徑、粒形、顆粒孔隙，以及優良的流（liú）動性和可壓性的（de）粉體[10-11]。如針對中藥提取液噴霧幹燥過程黏壁問題，肖蘭英等[12]基於響應（yīng）麵分析法優選（xuǎn）噴霧幹燥最佳條件，以進風溫度150℃，進料速度20r·min-1，料液（yè）密度1.10g·mL-1，輔料（β-環糊（hú）精）占比17%的工藝製備了不黏壁、收率高的黃芪通便顆粒。



4.3 製備微囊[7]



噴霧幹燥製備微囊的主要方法包括液滴噴霧幹燥和流化床噴霧幹（gàn）燥（zào）。液滴噴（pēn）霧幹燥將囊心和囊（náng）材混合液分（fèn）散成霧滴，遇熱氣流迅速蒸發幹燥成（chéng）微囊，是微囊製備最（zuì）常（cháng）用的方法。FERREIRA等使用葛根澱粉與阿拉伯（bó）膠混合作為囊材保（bǎo）護物理穩定性不強的黑莓提取物，優化幹燥條件後，以進風溫度143℃和藥輔比1:1.78得到高收率、水溶（róng）性較強、吸濕性低的微囊，提（tí）高了黑莓提取物的保存期。此外，微囊類製劑可以（yǐ）定位靶細胞，延長（zhǎng）藥物釋放而對正常組織無損（sǔn）害，常用於癌（ái）症的治療。

4.4 製備無定形固體分散（sàn）體[7]

無定形（xíng）固體分散體是指藥物以無定形（xíng）形態分散於固體載體中，產生單一、均相的（de）分散體（tǐ）係。高度分散產（chǎn）生的無定形粉體相對於（yú）晶體藥物而言，不受晶格的（de）束縛，與溶劑的接（jiē）觸麵積增加，提高親水性，改善藥物的溶出性能（néng）。噴霧幹燥是製備固（gù）體分散體的有效技術，可實現極快的溶劑蒸發，從而導致活性藥物組分（API）載（zǎi）體溶液快速轉變為（wéi）固（gù）體API載體顆粒，溶劑蒸發動力學有助於無定形固體分散（sàn）體的形成。

4.5製備應用於肺部吸入製劑

現階段在肺部吸入製劑的製備中，目前使用噴（pēn）霧幹（gàn）燥結合冷凍幹燥技術較多，主要是保證藥物（wù）成分不受損（sǔn）失同時粉體粒徑能滿足要（yào）求。製備過程是通過（guò）霧化（huà）器將溶液霧化成小液滴，經低溫作用，液滴被冷凍，形成（chéng）凍結（jié）顆粒，最後升華過（guò）程使凍（dòng）結（jié）顆粒變為幹燥顆粒，製得（dé）粒子（zǐ）具有粒徑小，分布窄，流動性好的特點[13]。胰島（dǎo）素、返魂草素等中（zhōng）藥有效成分已被開發為吸入粉霧（wù）劑以治療糖尿病、肺水腫等疾病（bìng）。