中药药剂学--浓缩与干燥

第一节  浓缩
　　一、浓缩的基本原理与影响因素
　　常考题型为A、C型题。
　　★（一）浓缩的基本原理
　　蒸发浓缩可在沸点或低于沸点时进行，又可在减压或常压下进行。为提高蒸发效率，生产上蒸发浓缩均采用沸腾蒸发。
　　沸腾蒸发浓空的效率常以蒸发器生产强度来衡量。蒸发器生产强度是指单位时间内，单位传热面积上所蒸发的溶剂量。
　　★（二）影响浓缩的因素
　　1．传热温度差（△t）的影响  提高加热蒸汽的压力和降低冷凝器中二次蒸汽的压力，都有利于提高传热温度差。
　　2．总传热系数学（K）的影响  一般地说，增大总传热系数是提高蒸发浓缩效率的主要途径。
　　由传热原理可知，增大K的主要途径是减少各部分的热阻。管内溶液侧的垢层热阻（RS）在许多情况下是影响K的重要因素，尤其是处理易结垢或结晶的物料时，往往很快就在传热面上形成垢层，致使传热速率降低。为了减少垢层热阻，除了要加强搅拌和定期除垢外，还可从设备结构上改进
　　二、浓缩的方法与设备
　　常考题型为B、C、X型题。
　　（一）常压浓缩
　　被浓缩液体中的有效成分应是耐热的，该法耗时较长，易使成分水解破坏。
　　★★（二）减压浓缩
　　优点是：①压力降低，溶液的沸点降低，能防止或减少热敏性物质的分解；②增大了传热温度差，蒸发效率提高；③能不断地排除溶剂蒸汽，有利于蒸发顺利进行；④沸点降低，可利用低压蒸汽或废气作加热源；⑤密闭容器可回收乙醇等溶剂。但是，溶液沸点下降也使粘度增大，又使总传热系数下降。
　　1．减压蒸馏器  在减压及较低温度下使药液得到浓缩，同时可将乙醇等溶剂回收。
　　2．真空浓缩罐  用水流喷射泵抽气减压，适于水提液的浓缩。
　　3．管式蒸发器
　　★★（三）薄膜浓缩
　　特点：①浸提液的浓缩速度快，受热时间短；②不受液体静压和过热影响，成分不易被破坏；③能连续操作，可在常压或减压下进行；④能将溶剂回收重复使用。
　　1．升膜式蒸发器  适用于蒸发量较大，有热敏性、粘度适中和易产生泡沫的料液。不适用高粘度、有结晶析出或易结垢的粒液。
　　2．降膜式蒸发器  适于蒸发浓度较高、粘度较大的药液，由于降膜式没有液体静压强作用，沸腾传热系数与温度差无关，即使在较低传热温度差下，传热系数也较大，对热敏性药液的浓缩更有益。
　　3．刮板式薄膜蒸发器  适于高粘度、易结垢、热敏性药液的蒸发浓缩，但结构复杂，动力消耗大。
　　4．离心式薄膜蒸发器  适于高热敏性物料蒸发浓缩。
　　★★（四）多效浓缩
　　可节省能源，提高蒸发效率。
　　按药液加入方式的不同把三效蒸发分为四种流程。①顺流加料法。②逆流加料法。③平流加料法。④错流加料法。
　　注意：①真空度过大或过小，均影响浓缩效率。②浓缩至一定程度时，料液极易产生泡沫，出现跑料。③一效加热器蒸汽压力应保持在设计范围内，若其压力明显升高，可能是收膏时膏料在管壁结垢而影响传热，应打开加热器清除垢层。

　　第二节  干燥
　　★一、干燥的基本原理与影响因素
　　常考题型为A、C、X型题。
　　（一）干燥的基本原理
　　1．湿物料中水分的性质  湿物料中所含水分性质的不同影响干燥效果。
　　（1）总水分=平衡水分+自由水分
　　（2）结合水与非结合水
　　（3）平衡水分与自由水分    自由水分=全部非结合水+平衡水分
　　2．干燥速率  干燥速度取决于内部扩散和表面气化速度。
　　干燥过程分成两阶段，恒速阶段（平行于横轴直线）和降速阶段（斜向下线）。在恒速阶段，，干燥速率与物料湿含量无关。而在降速阶段，干燥速率近似地与物料湿含量成正比。物料湿含量大于C0时，干燥过程属于恒速阶段，当物料湿含量小于C0时，干燥过程属于降速阶段。
　　（二）影响干燥的因素  恒速阶段与干燥介质条件和物料表面水分气化速率有关。降速阶段主要与内部扩散（物料特性）有关。
　　二、干燥的方法与设备
　　常考题型为C、X型题。
　　（一）常压干燥
　　1．烘干干燥
　　干燥时间长，易引起成分的破坏，干燥品较难粉碎。为加快干燥，可加强翻动，及时粉碎板结硬块（颗粒剂可在成品八成干时，先整粒再干燥），并应及时排出湿空气。
　　2．鼓式干燥   干燥品呈薄片状，易于粉碎，适用于中药浸膏的干燥和膜剂的制备。
　　3．带式干燥  中药饮片、茶剂常用。
　　★★（二）减压干燥
　　特点：干燥的温度低，速度快；减少了物料与空气的接触机会，避免污染或氧化变质；产品呈松脆的海绵状，易于粉碎。适于稠膏（相对密度应达1.35以上，摊于不锈钢盘中）及热敏性或高温下易氧化物料的干燥，但应控制好真空度与加热蒸汽压力，以免物料起泡溢盘，造成浪费与污染。
　　★★（三）流化干燥
　　1．沸腾干燥  又称流化床干燥。
　　主要结构：空气预热器、沸腾干燥室、旋风分离器、细粒捕集室和排风机等。
　　特点：适于湿粒性物料的干燥；气流阻力较小，物料磨损较轻，热利用率较高；干燥速度快，产品质量好。干燥时不需翻料，且能自动出料，节省劳力，适于大规模生产，但热能消耗大，清扫设备较麻烦。
　　2．喷雾干燥  此法是流化技术用于液态物料干燥的一种较好方法。  
　　主要结构：空气加热器、锥形塔身（上部有料液高速离心喷盘，并有热风进口）、旋风分离器、干粉收集器、鼓风机等。
　　特点：在数秒钟内完成水分的蒸发，获得粉状或颗粒状干燥制品；药液未经长时间浓缩又是瞬间干燥，特别适用于热敏性物料；产品质量好，为疏松的细颗粒或细粉，溶解性能好，且保持原来的色香味；操作流程管道化，符合GMP要求，是目前中药制药中最佳的干燥技术之一。
　　★★（四）冷冻干燥  又称升华干燥。
　　特点：物料在高真空和低温条件下干燥，尤适用于热敏性物品的干燥；成品多孔疏松，易于溶解；含水量低，有利于药品长期贮存，但设备投资大，生产成本高。
　　（五）红外干燥
　　特点：干燥速率快，热效率较高，成品质量好，但电耗过大。其中隧道式红外干燥机，主要用于口服液及注射剂安瓿的干燥。适于热敏性物料干燥，尤适用于中药固体粉末、湿颗粒及水丸等物料的干燥。
　　（六）微波干燥
　　特点：干燥时间短，对药物成分破坏少，且兼有杀虫及灭菌作用。