专利名称：改善中药或食品原料喷雾干燥热熔型粘壁的方法
技术领域：
本发明属于干燥工艺技术领域，具体涉及一种利用辅料改善中药或食品原料喷雾干燥热熔型粘壁的方法；尤其涉及应用MC (甲基纤维素)、HPC (羟丙基纤维素)、HPMC (羟丙甲纤维素)改善中药或食品原料喷雾干燥热熔型粘壁的方法。
背景技术：
喷雾干燥是中药提取液和食品原料溶液的常用干燥方法，具有“瞬时干燥”、“干燥产品质量好”、“干燥过程简单”等优点。但是，由于物料本身的性质原因，喷雾干燥过程中常常出现热熔型粘壁现象。其产生的主要现象为喷雾干燥仪内壁上有液滴状结块，与内壁结合牢固，不能收集，主要粘附于旋风分离器和收集器内。有研究黄立新、周瑞君，喷雾干燥过程中产品玻璃化转变初探，通用机械，2005，12 14-18 ；濮存海、赵开军、关志宇、等，中药浸膏软化点对喷雾干燥影响的研究[J]，中成药，2006，28(1) :18-20显示，该现象是由于物料粉末的软化点或玻璃转化温度低造成的。如将该物料采用其它干燥方法，如常压鼓风干燥或真空干燥，其现象为物料为柔软的半固体，不能粉碎成粉末，如将固体转移至低温环境，柔软的物料逐渐变硬。该类物料主要出现在中药和食品中，其软化点或玻璃转化温度低的原因可能是由于物料的成分复杂，部分成分形成低共熔体。目前，改善喷雾干燥热熔型粘壁的方法主要有对喷雾干燥设备进行改造，增加附加装置，如采用夹套冷却塔壁、低温喷雾干燥法等王喜忠、于才渊等，喷雾干燥[M]，北京 化学工业出版社，2003;以及向提取液中添加辅料。相对于夹套冷却法和低温喷雾干燥法， 添加辅料法在可操作性以及运行经济性方面具有优势，因此是目前生产上改善粉料粘壁应用最广的方法。添加辅料法中，辅料的种类以可溶性淀粉、麦芽糊精较为常用，但是在用于改善热熔型粘壁时，用量一般较大，一般可达提取液中干膏量的50%以上肖丹、边红燕，白芷配方颗粒的喷雾干燥工艺研究(J)中草药，2006，37 (6) 874-876.。辅料用量大，势必会减少处方的载药量，从而导致制剂成型后的服用量过大。因此，如何克服中药提取液喷雾干燥过程中的热熔型粘壁，同时降低辅料的用量将显得至关重要。本申请人经过研究，已开发出一种改善中药提取液喷雾干燥过程中热熔型粘壁的方法，并已申请发明专利，专利申请号为=201010108021. 7，该方法在一定范围可以通过添加少量辅料(即轻质氧化镁、微晶纤维素)，达到改善喷雾干燥热熔型粘壁的效果，并通过多项实验予以证明。但是该方法所用辅料，人体摄入量有一定限制，因此只适用于添加在药物中，食品中则不可随意添加。另外，经过大量的实验研究发现，该辅料尚不能解决所有的热熔型粘壁问题。因此，本申请人在后续的研究中，继续寻找更加优化的技术方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种改善中药或食品原料喷雾干燥热熔型粘壁的方法。本发明辅料用量少，无副作用，对药物主成分的释放无干扰，重现性好，适用性强，可有效地改善喷雾干燥过程中的热熔型粘壁问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下—种应用甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙甲纤维素改善中药或食品原料喷雾干燥热熔型粘壁的方法，包括如下步骤向固含量为50% (质量/体积百分比)以下的待干燥溶液中加入甲基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙甲纤维素中的任意一种、两种或三种辅料， 加入辅料的用量为待干燥溶液固含量的0. 1_15%，搅拌分散均勻并在搅拌条件下进行喷雾干燥。所述羟丙甲纤维素的型号包括E型，K型和F型，优选型号为E型。所述待干燥的溶液为中药提取液或食品原料溶液。例如，强力宁方提取液、蓝芩方提取液、清淋方提取液、大枣提取液、麦门冬提取液、枸杞子提取液、白芷提取液、植物油乳浊液、全脂牛奶、大豆卵磷脂乳浊液等等。所述加入辅料的用量为待干燥溶液固含量的0. 1-15%，优选比例为1-10%。固含量指待干燥溶液所含固体量，即待干燥溶液中的干膏量，固含量的百分比指质量/体积百分比。本发明所采用的辅料为MC(甲基纤维素)、HPC(羟丙基纤维素)、HPMC(羟丙甲纤维素)。这三种材料属于一般的药用辅料，在医药及食品行业主要用作乳化剂、稳定剂、助悬剂、增稠剂、黏合剂、成膜剂、软膏基料等，或作为骨架材料制备骨架缓释片，缓释小丸和双层缓释片。但从未用于改善喷雾干燥热熔型粘壁。本发明与现有技术相比的有益效果在于1.本发明所用辅料MC(甲基纤维素)、 HPC(羟丙基纤维素)、HPMC(羟丙甲纤维素)对人体安全，无副作用，可以用于药品，也可以用于食品原料，扩大了应用范围，具有更大的应用价值和发明意义；2.本发明解决了 201010108021. 7专利申请未解决的问题，即对于改善热熔型粘壁具有更普遍的适用性，研究至今，该方法可以解决所有喷雾干燥热熔型粘壁的问题，如对于大枣提取液的热熔型粘壁问题，采用201010108021. 7专利申请记载的方法，不能改善其热熔型粘壁问题，应用本发明方法则可以完全解决其热熔型粘壁现象；3.本发明所用辅料的用量少(仅占待干燥溶液所含固体量的0. 1-15% )，可降低成本，具有良好的经济效益；4.本发明所用辅料对药物或食品主成分的释放无干扰，重现性好，适用性强。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。实施例1 改善强力宁方提取液喷雾干燥热熔型粘壁强力宁方为《卫生部药品标准中药成方制剂》第10册收载品种，由刺五加和枸杞子2味中药经提取精制而成。在实验中发现，其提取液在喷雾干燥时发生热熔型粘壁，粉末得率几乎为零。采用本发明的方法为强力宁方经适当提取浓缩得到强力宁方提取液500ml (固含量10.7%)；加入占提取液固含量8%的E型HPMC 4. 3g，搅拌使溶解并分散均勻，并在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪，工艺参数设置为进风温度125°C，雾化压力50mm，进液速度25%，进风风量100 ，平行三批，喷雾干燥粉末的得率平均为 93 %，有效改善了强力宁提取液喷雾干燥热熔型粘壁问题。采用2005年版中国药典二部附录XC第三法小杯法对强力宁提取液喷雾干燥粉末中主成分紫丁香苷的释放度进行考察，紫丁香苷在15min后的累积释放率已超过75%，符合释放度要求。实施例2 改善蓝芩方提取液喷雾干燥热熔型粘壁蓝芩方为国家部颁标准收录(WS-214(Z-033)_96)，经适当提取浓缩得到蓝芩方提取液450ml (固含量11. 7% )，向其中加入占提取液中干膏量6%的MC3. 2g，搅拌使溶解并分散均勻，并在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪，工艺参数设置为进风温度130°C，雾化压力55mm，进液速度30%，进风风量100% )，平行三批，喷雾干燥粉末的得率平均92%。采用2005年版中国药典二部附录XC第三法小杯法对蓝芩提取液喷雾干燥粉末中主成分桅子苷的释放度进行考察，桅子苷在15min后的累积释放率已超过75%，符合释放度要求。实施例3 改善清淋(颗粒)方喷雾干燥热熔型粘壁清淋(颗粒)方为国家部颁标准收录(WS3-B-1237-92)，经适当提取浓缩得到清淋方提取液450ml (固含量12. 0% )，向其中加入占提取液中干膏量3%的HPC 1. 6g，搅拌使分散均勻，并在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪，工艺参数设置为进风温度125°C，雾化压力55mm，进液速度25%，进风风量100% )，粉末的得率由35%提高到 90%。采用2005年版中国药典二部附录XC第三法小杯法对清淋(颗粒)方提取液喷雾干燥粉末中主成分桅子苷的释放度进行考察，桅子苷在15min后的累积释放率已超过 75%，符合释放度要求。实施例4 改善大枣提取液喷雾干燥热熔型粘壁对比实施例大枣属于药食同源的食品，其提取液常常单独使用或添加于其它保健食品中，起到补中益气，养血安神的作用，但是其提取液喷雾干燥过程出现严重的热熔型粘壁，收粉率为零。采用201010108021. 7专利申请记载的方法进行防粘壁研究，改善粘壁的效果不明
Mo大枣经适当提取浓缩得到提取液IOOOml (固含量22 % )，平均分成两份，分别加入占提取液干膏量0. 1 %的F型HPMC 0. lg,2%轻质氧化镁2. 2g，分别搅拌使分散均勻，并在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪，工艺参数设置为进风温度 120°C，雾化压力55mm，进液速度30%，进风风量100% )。加入F型HPMC的样品粉末的得率达到85% (本发明改善粘壁的效果佳)，加入轻质氧化镁的样品粉末的得率为零(采用 201010108021. 7专利申请记载的方法改善粘壁的效果不明显)。因此，对于大枣提取液，本发明方法优于201010108021. 7专利申请记载的方法。实施例5 改善麦门冬提取液喷雾干燥热熔型粘壁麦门冬是添加于保健食品中常用药物，起到滋阴润肺；益胃生沣的作用，但是其提取液喷雾干燥过程出现严重的热熔型粘壁，收粉率只有10%。麦门冬经适当提取浓缩得到提取液600ml (固含量12.0% )，加入占提取液干膏量的HPC 0.7g，溶解并搅拌使分散均勻，在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪，工艺参数设置为进风温度 120°C，雾化压力50mm，进液速度20%，进风风量100% )，粉末的得率达到90%。实施例6 改善枸杞子提取液喷雾干燥热熔型粘壁枸杞子属于药食同源的食品，其提取液常常单独使用或添加于其它保健食品中， 起到滋补肝肾，益精明目的作用，但是其提取液喷雾干燥过程出现严重的热熔型粘壁，收粉
率为零。枸杞子经适当提取浓缩得到提取液500ml (固含量15% )，加入占提取液干膏量6%MC 4. 5g，分别搅拌使溶解并分散均勻，在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290 喷雾干燥仪，工艺参数设置为进风温度125 0C，雾化压力50mm，进液速度25 %，进风风量 100% )，粉末的得率达到95%。实施例7 混合辅料改善强力宁方提取液喷雾干燥热熔型粘壁强力宁方经适当提取浓缩得到强力宁方提取液300ml (固含量10· 7% )，平行7 份；分别向提取液中加入占提取液固含量9%的E型HPMC和MC共3g，其中E型HPMC和MC 的比例见表1，搅拌使溶解并分散均勻，在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪，工艺参数设置为进风温度120°C，雾化压力55mm，进液速度15%，进风风量100% )。表 1序号HPMC用量MC用量干燥粉末得率
10.Og3.Og85%
20.5g2.5g88%
31.Og2.Og88%
41.5g1.5g86%
52.Og1.Og90%
62.5g0.5g87%
73.Og0.Og86%由表1可见，E型HPMC和MC任意比例均可有效改善强力宁提取液热熔型粘壁问题，比例变化对粉末收率影响不大，但混合使用，粉末收率有提高趋势。实施例8 混合辅料改善蓝芩方提取液喷雾干燥热熔型粘壁经适当提取浓缩得到蓝芩方提取液(固含量11. 7% ) 250ml，平行5份，分别向其中加入占提取液中干膏量11 %的MC和HPC共3. 2g，其中MC和HPC的比例见表2，搅拌使溶解并分散均勻，在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪，工艺参数设置为进风温度130°C，雾化压力55mm，进液速度30%，进风风量100% )。表2序号MC用量HPC用量干遅
10. Og3. 2g72%
2O. 8g2. 4g78%
31.6g1.6g84%
42. 4g0. 8g90%
53. 2g0. Og92% 由表2可见，HPC和MC任意比例均可有效改善蓝芩方提取液热熔型粘壁问题，随MC比例升高，粉末收率略有提高。实施例9 混合辅料改善清淋(颗粒)方喷雾干燥热熔型粘壁清淋(颗粒)方经适当提取浓缩得到清淋方提取液250ml(固含量12.0%)，平行5份。向其中加入占提取液中干膏量5%的K型HPMC和HPC共计1. 5g，其中HPMC和HPC 的比例见表3，搅拌使溶解并分散均勻，在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪，工艺参数设置为进风温度125°C，雾化压力55mm，进液速度25 %，进风风量100 % )。表 3
干燥粉末得率序号HPMC用量HPC用量
10.Og1.5g90%
20.4g1. Ig85%
30.7g0. 8g84%
41.Ig0. 4g86%
51.5g0. Og86%由表3可见，HPMC和HPC任意比例均可有效改善清淋方提取液热熔型粘壁问题， 混合使用，粉末收率略有降低。实施例10 混合辅料改善白芷提取液喷雾干燥热熔型粘壁白芷是常用中药，其提取液喷雾干燥时会发生严重的热熔型粘壁。采用本方法白芷药材经适当提取浓缩得到提取液150ml，(固含量17% )，平行4份；加入占提取液固含量6%的E型HPMC, HPC和MC，共计1. 5g，其中HPMC, MC、HPC的比例见表4，搅拌使溶解并分散均勻，在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪，工艺参数设置为进风温度120°C，雾化压力55mm，进液速度25%，进风风量100% )。采用2005年版中国药典二部附录XC第三法小杯法对白芷提取液喷雾干燥粉末中主成分欧前胡素的释放度进行考察，欧前胡素在15min后的累积释放率应超过75%，符合释放度要求。表 4序号 15min释放度
HPMC用量
HPC用量
HPC用量
干燥粉末得率
合10. 25g0. 50g0. 75g82%
格20. 50g0. 75g0. 25g79%
格30. 50g0. 50g0. 50g84%
格40. 75g0. 25g0. 50g80%
格由表4可见，HPMC、HPC和MC任意比例均可有效改善白芷提取液热熔型粘壁问题， 混合使用粉末收率无显著性差异。实施例11 混合辅料改善麦门冬提取液喷雾干燥热熔型粘壁麦门冬经适当提取浓缩得到提取液250ml (固含量12. 0% )，平行5份，加入占提
合
合
合
7取液干膏量8 %的K型HPMC和HPC共计2. 4g，其中HPMC和HPC的比例见表5，搅拌使溶解并分散均勻，在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪，工艺参数设置为进风温度120°C，雾化压力50mm，进液速度20%，进风风量100% )。
表 5序号HPMC用量HPC用量干遅
10. Og2. 4g90%
20. 4g2. Og92%
30. 8g1.6g92%
41.2g1.2g94%
52. 4g0. Og90%由表5可见，HPMC和HPC任意比例均可有效改善麦门冬提取液热熔型粘壁问题， 混合使用粉末收率略有提高。实施例12 混合辅料改善大枣提取液喷雾干燥热熔型粘壁大枣经适当提取浓缩得到提取液250ml (固含量22% )，平行5份，分别加入占提取液干膏量5%的E型HPMC和MC共计2. 8g，其中HPMC和MC的比例见表6，分别搅拌使分散均勻，并在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪，工艺参数设置为进风温度120°C，雾化压力55mm，进液速度30%，进风风量100% )。表 6
序号 1 2
3
4
5
HPMC用量 0. 4g 0. 8g 1.2g 2. Og 2. 4g
MC用量 2. 4g 2. Og 1.6g 0. 8g 0. 4g
干燥粉末得率 83% 80% 82% 80% 80%
由表6可见，HPMC和MC任意比例均可有效改善大枣提取液热熔型粘壁问题，比例变化对粉末收率影响不大。实施例13 混合辅料改善枸杞子提取液喷雾干燥热熔型粘壁枸杞子经适当提取浓缩得到提取液200ml (固含量15% )，平行7份，分别加入占提取液干膏量15%的E型HPMC, HPC和MC 4. 5g，其中HPMC, HPC和MC的比例见表7，分别搅拌使溶解并分散均勻，在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪，工艺参数设置为进风温度125°C，雾化压力50mm，进液速度25%，进风风量100% )。表7
序号HPMC用量MC用量HPC用量干!J
1Og0. 5g4. Og77%
2Og2. Og2. 5g80%
3Og4. Og0. 5g84%
40. 75g1. 50g2. 25g83%
52. 25g0. 75g1. 50g85%
61. 50g2. 25g0. 75g83%
8
71. 50g1. 50g1. 50g84%由表7可见，HPMC、HPC和MC任意比例均可有效改善枸杞子提取液热熔型粘壁问题，混合使用粉末收率无显著性差异，其中HPC和MC混合，亦可以改善枸杞子的提取液热熔型粘壁问题。实施例14 混合辅料改善植物油乳浊液喷雾干燥热熔型粘壁因为氢化植物油的熔点远高于植物油，为解决喷雾干燥热熔型粘壁问题，植脂末均由氢化植物油制得。但是现代研究发现，氢化植物油中存在的大量反式不饱和脂肪酸对人体有害，植脂末的应用也备受怀疑。采用本方法，应用植物油制备植脂末，可有效改善植物油熔点低造成的喷雾干燥热熔型粘壁现象，所得产品更加健康。取植物油乳浊液200ml (植物油含量15% )，平行11份，分别加入占植物油量 12%的K型HPMC、HPC和MC 3. 6g，其中HPMC、HPC和MC的比例见表8，分别搅拌使溶解并分散均勻，在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪，工艺参数设置为进风温度 130°C，雾化压力45mm，进液速度20%，进风风量100% )。表8序号HPMC用量HPC用量MC用量干!J
1OgOgOg0
2Og0.6g3. Og72%
3Og3.Og0. 6g69%
4Og1.8g1.8g72%
51.2g1.2g1.2g83%
6O. 6g3.OgOg74%
70. 6gOg3. Og78%
83. Og0. 6gOg82%
93. OgOg0. 6g85%
101.8g1.rOg80%
111.8gOg1.8g77%由表8可见，不添加辅料，植物油乳浊液喷雾干燥不能收到粉末状产品。HPMC、HPC 和MC任意比例均可有效改善植物油乳浊液热熔型粘壁问题，混合使用粉末收率无显著性差异。其中HPC和MC混合、HPMC与MC混合、HPMC与HPC混合，亦可以改善植物油乳浊液热熔型粘壁问题。实施例15 改善全脂牛奶喷雾干燥热熔型粘壁全脂牛奶喷雾干燥时会产生热熔型粘壁，在一定程度上影响奶粉的收率，以本方法进行改善，可以提高产品收率及质量。取全脂牛奶500ml (固含量约9 % )，加入占牛奶量0. 4%的MC 0. 2g，分别搅拌使溶解并分散均勻，在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪，工艺参数设置为 进风温度135°C，雾化压力45mm，进液速度25%，进风风量100% )，粉末的得率由70%提高至 90%。实施例16 改善大豆卵磷脂喷雾干燥热熔型粘壁大豆卵磷脂熔点较低，喷雾干燥时会产生热熔型粘壁，不能得到粉末状产品。通过方法，可以得到粉末状大豆卵磷脂产品，便于储存和使用。取大豆卵磷脂乳浊液250ml (固含量约10 ，加入占提取液干膏量6 %的E型 HPMC 1.5g，分别搅拌使溶解并分散均勻，在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪，工艺参数设置为进风温度110°C雾化压力45mm，进液速度20%，进风风量100% )， 可收得70%的粉末状大豆卵磷脂。实施例17 改善大豆卵磷脂喷雾干燥热熔型粘壁取大豆卵磷脂乳浊液250ml (固含量约10 ，加入占提取液干膏量6 %的HPC 1. 5g，分别搅拌使溶解并分散均勻，在搅拌条件下进行喷雾干燥(BUCHI-B290喷雾干燥仪， 工艺参数设置为进风温度110°c雾化压力45mm，进液速度20%，进风风量100% )，可收得 65%的粉末状大豆卵磷脂。
权利要求
1.一种改善中药或食品原料喷雾干燥热熔型粘壁的方法，其特征在于，包括如下步骤 向固含量为50%以下的待干燥溶液中加入甲基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙甲纤维素中的任意一种、两种或三种辅料，加入辅料的用量为待干燥溶液固含量的0. 1_15%，搅拌分散均勻并在搅拌条件下进行喷雾干燥。
2.根据权利要求1所述的改善中药或食品原料喷雾干燥热熔型粘壁的方法，其特征在于，所述羟丙甲纤维素的型号包括E型，K型和F型。
3.根据权利要求2所述的改善中药或食品原料喷雾干燥热熔型粘壁的方法，其特征在于，所述羟丙甲纤维素的型号为E型。
4.根据权利要求1所述的改善中药或食品原料喷雾干燥热熔型粘壁的方法，其特征在于，所述待干燥的溶液为中药提取液或食品原料溶液。
5.根据权利要求1所述的改善中药或食品原料喷雾干燥热熔型粘壁的方法，其特征在于，所述加入辅料的用量为待干燥溶液固含量的1-10%。
全文摘要
本发明公开了MC(甲基纤维素)、HPC(羟丙基纤维素)、HPMC(羟丙甲纤维素)三种辅料用于改善中药或食品原料喷雾干燥热熔型粘壁的方法，包括如下步骤向固含量为50％以下的待干燥溶液中加入甲基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙甲纤维素中的任意一种、两种或三种辅料，加入辅料的用量为待干燥溶液固含量的0.1-15％，搅拌分散均匀并在搅拌条件下进行喷雾干燥。本发明辅料用量少，无副作用，对药物主成分的释放无干扰，重现性好，适用性强，可有效地改善喷雾干燥过程中的热熔型粘壁问题。
文档编号B01D1/18GK102441286SQ20101029898
公开日2012年5月9日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者冯怡, 王优杰, 阮克锋 申请人:上海张江中药现代制剂技术工程研究中心