前热处理工艺流程图使用方法

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低温特效冷堆前处理工艺实践
发表时间:
文 | 赵爱国 刘成林
摘要:传统印染前处理过程大量消耗蒸汽能源和水资源进行退浆、煮练和漂白加工,并伴随着多道高温水洗。所以其生产特点是高温、高湿和高能耗。从节能高效新型纺织化学品开发的角度,探讨在不影响纺织品前处理效果的前提下,降低蒸汽用量、改变高温耗水的生产条件是落实印染节能的目标之一。本文研究了科凯精细化工(上海)有限公司的低温特效冷堆前处理剂FORYL MAG在蜡染花布产品前处理中的工艺应用,实践结果证明新工艺的节能效果显著。
关键词:节能减排;冷堆;前处理;低碳
中图分类号:TS192.4   文献标志码:B
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你可能喜欢1.1中药制药的前处理工艺技术;1.1.1粉碎技术;粉碎是中药前处理过程中的必要环节;近年来,超微细粉化技术在中药粉碎中的应用日趋增多;中药超细粉化的研究开发刚刚起步,常用于一些作用独;目前中药生产中应用的粉碎机械有SF-170、SF;1.1.2浸提技术;中药传统的浸提方法有煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流;据《中国药典》1990年版一部和卫生部《药品标准;随着
1.1中药制药的前处理工艺技术
1.1.1粉碎技术
粉碎是中药前处理过程中的必要环节。通过粉碎,可增加药物的表面积,促进药物的溶解与吸收,加速药材中有效成分的浸出。根据中药不同来源与性质,粉碎可采用单独粉碎、混合粉碎、干法粉碎和湿法粉碎等方法。对一些富含糖分,具一定粘性的药材可采用传统粉碎方法如串料法;对含脂肪油较多的药材可用串油法;对珍珠、朱砂等可采用“水飞法”;对热可塑性的物料可采用低温粉碎等方法。
近年来,超微细粉化技术在中药粉碎中的应用日趋增多,运用超声粉碎、超低温粉碎等现代超细微加工技术,可将原生药从传统粉碎工艺得到的中心粒径150~200目的粉末(75μm以下),提高到现在的中心粒径为5~10μm以下,在该细度条件下,一般药材细胞的破壁率≥95%。这种新技术的采用,不仅适合于各种不同质地的药材,而且可使其中的有效成分直接暴露出来,从而使药材成分的溶出和起效更加迅速完全。由于超微细粉化技术是采用超音速气流粉碎,冷浆粉碎等方法,与以往的纯机械粉碎方法完全不同,在粉碎过程中不产生局部过热,且在低温状态下进行,粉碎速度快,因而最大程度地保留了中药材中生物活性物质及各种营养成分,提高了药效。将中药珍珠、炉甘石分别采用气流超细和球磨粉碎的方法,并从粉碎时间、粒度上加以比较,结果气流超细粉碎的粉碎时间仅为原来的1/30左右,而粒度则增加了3倍左右[1]。将两种不同粉碎技术加工的原生药材制成的治疗痛经中药制剂――诚年月泰和治疗糖尿病的糖泰胶囊进行了药效学比较研究发现,在镇痛、改善微循环、降血糖等方面采用微粉技术加工原生药制成的作用强度显著大于传统粉碎技术加工原生药制成的制剂[2]。中药有效成分的溶出速度往往与药物粉碎度有关,而中药有效成分的溶出速度与药物在体内的生物利用度之间常存在着一定的相关性。对不同粉碎度的三七进行了体外溶出度试验,结果表明三七药材45min溶出物含量和三七总皂甙溶出量大小顺序为:微粉&细粉&粗粉&颗粒[3]。
中药超细粉化的研究开发刚刚起步,常用于一些作用独特的传统名贵细料中药,如:西洋参、珍珠等的粉碎。这些滋补保健中药经微粉化后可使利用率大大增加。
目前中药生产中应用的粉碎机械有SF-170、SF-170-3、SF-200等锤击式粉碎机;YF-130、YF-240等风选式粉碎机;30B、30BⅡ万能粉碎机;F-400、FS-320、721型柴田式粉碎机;SQA、SQB球磨机;新型无尘粉碎机等等。
1.1.2浸提技术
中药传统的浸提方法有煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流提取法、水蒸气蒸馏法[4~7]等。我国古代医籍中就有用水煎煮、酒浸渍提取药材的记载。50年代,全国兴起的中药剂型改革高潮中,基本上是使用煎煮法、浸渍法、回流法、渗漉法等浸提方法制备合剂或口服液。近20年来,科技人员对传统浸提方法工艺参数进行了较为系统的考查,建立了目前公认的参数确定方法。即以指标成分的浸出率为指标,通过正交设计、均匀设计、比较法等优选浸提工艺条件,确定参数。
据《中国药典》1990年版一部和卫生部《药品标准》,中药成方制剂1-9册,共收载中成药1945种,其中采用水煎煮浸提工艺的多达826种,占42.5%。《中国药典》1995版一部收载中成药398种,采用煎煮法的有100种,占总数的25.1%。可见煎煮法仍是最常用的浸提方法之一[4-5]。有人对98种常用中药饮片和10个不同处方,以煎出物干重为指标,对煎煮法的药量、煎出液、浸出率关系进行了考察[6];也有人对水煎煮法提取效率进行了研究,以汤剂的浸出率为指标,经测定发现传统煎药法的浸出率仅为55.5%[7]。
随着科学技术的进步,在多学科互相渗透对浸提原理及过程深入研究的基础上,浸提新方法、新技术,如半仿生提取法、超声提取法、超临界流体萃取法、旋流提取法、加压逆流提取法、酶法提取等不断被采用,提高了中药制剂的质量。
半仿生提取法:1995年张兆旺等[12]提出了“半仿生提取法”的中药提取新概念。即从生物药剂学的角度,将整体药物研究法与分子药物研究法相结合,模拟口服给药后药物经胃肠道转运的环境,为经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺。即先将药料以一定pH的酸水提取,继以一定pH的碱水提取,提取用水的最佳pH和其它工艺参数的选择,可用一种或几种有效成分结合主要药理作用指标,采用比例分割法来优选。以芍药甙、甘草次酸为指标比较芍甘止痛颗粒“半仿生提取法”和传统水煎煮法的提取率,结果“半仿生提取法”优于传统水煎煮法。以小檗碱、黄芩甙、栀子甙为指标,考查寒痛定泡腾冲剂4种提取方法,结果半仿生提取法&半仿生提取醇沉法&水提取法&水提取法醇沉法。以补骨脂素、五味子乙素、吴茱萸碱为指标成分,比较四神茶剂4种提取方法,结果3种成分提取总量以半仿生提取法最优。以乌头总生物碱为指标比较川乌两种提取方法的提取率,结果显示半仿生提取法乌头总生物碱、酯型乌头生物碱的含量较传统水煎法高[13~16]。
超临界流体萃取法(SFE):早在1879年,超临界流体对许多物质具有溶解能力的现象就被Hanuary和Hogath
发现,但直到本世纪60年代才有应用研究。我国科技工作者在80年代将超临界萃取法引入,并进行菜籽油的萃取研究[17]。90年代该技术开始被引进用于中药提取领域。超临界流体萃取法是利用超临界状态下的流体为萃取剂,从液体或固体中萃取中药材中的有效成分并进行分离的方法。CO2因其本身无毒、无腐蚀、临界条件适中(7.488Mpa,304.15K)的特点,成为超临界流体萃取法最为常用的超临界流体(SF)。1989年于恩平等[18]介绍了关于超临界流体萃取过程中使用夹带剂,即萃取时加入具有良好溶解性能的溶剂,如乙醇、丙酮等,不仅改善和维持萃取选择性,而且提高难挥发溶质的溶解度。由于夹带剂的使用,超临界CO2萃取技术在中草药有效成分提取中的应用范围得到了扩展。用SFE-CO2从新疆紫草中提取萘醌色素,全过程仅2h,提取效率较传统石油醚等溶剂提取法高[19];采用SFE-CO2法从东北野生月见草种子中提取月见草油,结果表明其月见草精油的色泽和透明度,γ-亚麻酸的含量均优于溶剂法[20];用SFE-CO2从当归尾中萃取挥发油,挥发油收率为1.5%,亚油酸、藁本内酯、棕榈酸为其主要成分,含量可分别达56.74%,19.82%及14.20%。其中乙酸等28个成分为首次从该植物中分离到[21]。用SFE-CO2技术萃取飞龙掌血根平的香豆素类化合物,表明该法对不稳定化合物的提取较为优越[22]。用SFE-CO2技术对黄花藁进行提取,从中提取分离出十八醇和β-谷甾醇[23]。应用SFE-CO2技术从广藿、肉桂、厚朴中提取广藿油、肉桂油及厚朴酚;从马蓝、松蓝和蓼蓝中提取靛玉红[24-25];采用SFE-CO2技术,加氨水碱化,并用丙酮为夹带剂,从马钱子中提取士的宁[26]。以乙醇为夹带剂,萃取压力20Mpa,温度40℃,SFE-CO2萃取丹参脂溶性成分,丹参酮Ⅱa含量高达40%[27]。
应用超临界CO2萃取的优点是[28]:①操作范围广,便于调节。最常用的操作范围是压力8~30Mpa,温度35~80℃;②选择性好,可通过控制压力和温度,改变超临界CO2的密度,从而改变其对物质的溶解能力,有针对性地萃取中草药中某些成分;③操作温度低,在接近室温(31.06℃)条件下萃取,尤适宜于热敏性成分的提取。萃取过程密闭、连续进行,排除了遇空气氧化和见光反应的可能性,使萃取物稳定;④从萃取到分离可一步完成。萃取后CO2不残留于萃出物;⑤CO2价廉易得,可循环使用。⑥可以调节萃出物的粒度,即可借超临界流体的核晶作用,使萃出物达到期望的粒度和粒度分布。
SFE-CO2技术也有一定的局限性。总体来说,它较适用于亲脂性、分子量较小物质的萃取,对极性大、分子量太大的物质如甙类、多糖等,要加夹带剂,并在很高的压力下进行,给工业化带来一定的难度。该设备一次性投资大,也对其普及带来一定的限制[29]。
超声提取法:超声提取法是利用超声波增大物质分子运动频率和速度,增加溶剂穿透力,提高药物溶出速度和溶出次数,缩短提取时间的浸提方法。用超声提取法从黄芩中提取黄芩甙,提高了黄芩甙的得率[30]。将当归流浸膏制备的渗漉法工艺改进为超声(超声波发生器工作频率26.5±1KHz,输出功率250W),低温(45℃)浸提,提高了提取物中阿魏酸的含量。用超声提取法对胶股蓝总皂甙的提取研究表明,超声法(高频)&超声法(低频)&回流法。应用超声从槐米中提取芦丁成分研究表明总提取率达99.82%;用20KHz超声波提取穿山龙中薯蓣皂甙30min与浸泡24h提取率相同(8.12%)[31~33]。海藻多糖一般采用水煎煮醇沉法,提取转移率很低。中科院化冶所生化工程国家实验室,正在研究超声波用于海藻多糖的破碎浸提过程,并同时研究解决超声波应用的工程化大问题,以期扩大超声波在海洋活性物质提取中的应用[34]。
加压逆流提取法:此法是将若干提取装置串联,溶剂与药材逆流通过,并保持一定接触时间的方法。用此法可使冬凌草提取液浓度增加19倍,而溶剂及热能单耗分别降低40%和57%[35]。
酶法:中药制剂中的杂质大多为淀粉、果胶、蛋白质等,可选用相应的酶予以分解除去。针对根中含有脂溶性、难溶于水或不溶于水成分多,通过加入淀粉部分水解产物及葡萄糖苷酶或转糖苷酶,使脂溶性或难溶于水或不溶于水的有效成分转移到水溶性苷糖中。酶反应较温和地将植物组织分解,可较大幅度提高效率。在国内,上海中药一厂应用酶法成功制备了生脉饮口服液[36]。
旋流提取法:采用PT-1型组织搅拌机,搅拌速度为8000r/min。原料不必预先加以粉碎。提取用水温度分别为20℃和100℃,处理时间20-30min。旋流法(8000r/min)提取侧金盏花,对提取液中黄酮类化合物、皂甙、有机酸等进行分析,表明旋流法的提取效率提高[37]。
1.1.3分离纯化技术
分离纯化技术是改变传统中药制剂“粗、大、黑”的关键。常见的分离方法有沉降分离法、滤过分离法、离心分离法。常见的精制方法有水提醇沉法(水醇法)、醇提水沉法(醇水法)、酸碱法、盐析法、离子交换法和结晶法。水提醇沉法是目前应用较广泛的精制方法。《中国药典》现行版所载玉屏风口服液、抗感颗粒都用本法进行精制;医院制剂以及营养保健口服液中很大一部分都应用了水提醇沉法。然而在长期的应用中,也发现存在不少问题[38]。一是成本高,二是药物成分如生物碱、甙类、有机酸等有效成分均有不同程度的损失[39],而多糖[40]和微量元素[41~42]的损失尤为明显。
近年来出现了一些分离和精制的新方法。如絮凝沉淀法、大孔树脂吸附法、超滤法、高速离心法等。
絮凝沉淀法是在混悬的中药提取液或提取浓缩液中加入一种絮凝沉淀剂以吸附架桥和电中和方式与蛋白质果胶等发生分子间作用,使之沉降,除去溶液中的粗粒子,以达到精制和提高成品质量目的的一项新技术。絮凝剂的种类很多,有鞣酸、明胶、蛋清、101果汁澄清剂、ZTC澄清剂、壳聚糖等。
用鞣酸和明胶精制小儿抗炎清热剂水提液,成品稳定性也好,色泽棕红,澄明度好,室温存放2天,无明显沉淀出现,且临床使用观察疗效优于原汤剂[43];用絮凝沉淀法制备生脉饮,测定其可溶性固体量,该法不减少溶液中可溶性固体量,并能保证制剂疗效[44];用明胶丹宁絮凝剂与负电荷杂质如树胶、果胶、纤维片等在酸性下凝结沉淀,可使药液澄清[45]。加入蛋清絮凝剂沉降药酒中的胶体微粒和大分子物质,可减少药酒中沉淀物的出现,从而提高药酒的澄明度[46]。用101果汁澄清剂澄清黄芪、茯苓药液,通过对树脂酸,有机酸的检识以及总酸等含量测定。结果表明,可完整的保留药液成分及口味[47]。将101果汁澄清剂用于玉屏风口服液的澄清,经与醇沉法比较了氨基酸、多糖、黄芪甲甙、总固体的量,前者能更好的保留有效成分,降低生产成本和周期[48]。将ZTC澄清剂用于八珍口服液的制备,并与醇沉法比较,结果表明可较好的保留中草药的指标成分[49]。
壳聚糖又称可溶性甲壳素,是甲壳素的脱乙酰衍生物,是一种新型的絮凝澄清剂。用壳聚糖澄清单味白芍提取液,能很好的保留其中芍药甙[50]。考察80味不同成分、不同药用部位药材的澄清范围,对其中部分单味药材进行TLC鉴别及含量测定,并将絮凝液与水煎液、醇沉液作比较,结果表明壳聚糖絮凝剂用于大部分单味中药浸提液均能起到一定澄清作用,保留其中大部分有效成分,并能明显提高多糖和有机酸的转移率[51]。用絮凝法制备而成的丹参口服液[52]、黄芪口服液[53]、平疣口服液[54]、抗感颗粒[55]等在保留指标成分及制剂稳定性方面均取得良好的效果,其疗效优于醇沉法。用此法制成的鼻炎糖浆,液体澄明、色泽棕红,具有清香,室温放置14天,基本无沉淀。有关壳聚糖的吸附性能有人作了进一步研究,探讨了用絮凝沉淀法制备丹参口服液时,壳聚糖的用量、溶液pH、搅拌工艺等条件与其絮凝效果的关系[52],壳聚糖的吸附容量随时间变化的关系及饱和吸附容量等问题[56]。
大孔吸附树脂是近代发展起来的一类有机高聚物吸附剂,70年代末开始将其应用于中草药成分的提取分离。中国医学科学院药物研究所植化室试用大孔吸附树脂对糖、生物碱、黄酮等进行吸附,并在此基础上用于天麻、赤勺、灵芝和照山白等中草药的提取分离,结果表明大孔吸附树脂是分离中草药水溶性成分的一种有效方法[57]。用此法从甘草中可提取分离出甘草甜素结晶[58]。以含生物碱、黄酮、水溶性酚性化合物和无机矿物质的4种中药有效部位的单味药材(黄连、葛根、丹参、石膏)水提液为样本,在LD605型树脂上进行动态吸附研究,比较其吸附特性参数。结果表明除无机矿物质外,其它中药有效部位均可不同程度的被树脂吸附纯化[59]。不同结构的大孔吸附树脂对亲水性酚类衍生物的吸附作用研究表明不同类型大孔吸附树脂均能从极稀水溶液中富集微量亲水性酚类衍生物,且易洗脱,吸附作用随吸附物质的结构不同而有所不同,同类吸附物质在各种树脂上的吸附容量均与其极性水溶性有关[60]。用D型非极性树脂提取了绞股蓝皂甙,总皂甙收率在2.15%左右[61]。用D1300大孔树脂精制“右归煎液”,其干浸膏得率在4~5%之间,所得干浸膏不易吸潮,贮藏方便,其吸附回收率以5-羟甲基糖醛计,为83.3%[62]。用D-101型非极性树脂提取了甜菊总甙,粗品收率8%左右,精品收率在3%左右[63]。用大孔吸附树脂提取精制三七总皂甙,所得产品纯度高,质量稳定,成本低[64]。将大孔吸附树脂用于银杏叶的提取,提取物中银杏黄酮含量稳定在26%以上[65]。用大孔吸附树脂分离出的川芎总提物中川芎嗪和阿魏酸的含量约为25%~29%,收率为0.6%[66]。另外大孔吸附树脂还可用于含量测定前样品的预分离[67~68]。
超滤是一种膜分离技术,根据体系中分子的大小和形状,通过膜的筛分作用,在分子水平上进行分离,能够分离分子量为0道尔顿的物质,起到分离、纯化、浓缩或脱盐作用。目前,在中药制剂中的应用主要是滤除细菌、微粒、大分子杂质(胶质、鞣质、蛋白质、多糖等)。1~3万分子量超滤膜可以制备注射用水、输液及中药注射液,5~7万分子量超滤膜可以制备口服液和固体制剂[69-71]。超滤法制备中药注射液工艺简单,具有提高中药注射剂的澄明度,去除杂质和热源,保留更多有效成分以及部分脱色的特点[72]。如抗厥注射液(复方山茱萸制剂)[73]、刺五加注射液[74]、丹参注射液[75]的制备工艺均可采用超滤法。应用超滤法澄清和精制生脉饮口服液,在澄清度、去杂降浊效果、有效成分含量等方面的考察显示与原工艺相比本法更能去除杂质,保留有效成分[76]。用超滤法制备神宁胶囊,与醇沉相比能减少中药用量,且有效成分损失少、工艺流程缩短[77]。应用中空纤维素超滤器,对原料水提液过滤后,以2万截流分子量可制备南方参茶[78]。将超滤法与醇沉法对金银花中绿原酸的影响进行比较,并测定含量与超滤体积的关系,显示1.25倍体积超滤能够基本保留有效成分[79]。
高速离心法是以离心机为主要设备,通过离心机的高速运转,使离心加速度超过重力加速度的成百上千倍,而使沉降速度增加,以加速药液中杂质沉淀并除去的一种方法。沉降式离心机分离药液具有省时、省力,药液回收完全,有效成分含量高、澄明度高的特点,更适于分离含难于沉降过滤的细微粒或絮状物的悬浮液[80]。在壮腰健肾口服液制备中应用超速离心法,使产品稳定,久置不混浊,同时又避免了药液反复浓缩、转溶使有效成分受热破坏所造成的含量降低[81]。高速离心法制备的清热解毒口服液与水沉法进行比较,检测其黄酮含量,结果表明,高速离心工艺流程短、成本低、有效成分损失少,成品色泽深且澄明,黄酮含量显著高于水醇法[82]。
分子蒸馏技术[83]属于一种高新技术。在分离过程中,物料处于高真空、相对低温的环境,停留时间短,损耗极少,故分子蒸馏技术特别适合于高沸点、低热敏性物料,尤其是香味、有效成分的活性对温度极为敏感的天然产物的分离,如玫瑰油、藿香油、桉叶油、山苍子油。该技术生产的产品不足20种,在我国属起步阶段,但随着分子蒸馏装置的国产化,必将加快推广应用。
在提取和精制过程中还可以选用两种以上工艺联用,以取得更好的效果。将经ZTC澄清剂处理过的药液再用大孔吸附树脂吸附洗脱,得到质量稳定的银杏叶提取物(GBE),其黄酮和内脂分别达26%和6%以上[84]。用大孔树脂吸附与超滤技术联用对六味地黄丸进行精制,提取物重量只有原药材的46%,而98%的丹皮酚和86%的马钱素被保留[85]。
用吸附澄清-高速离心微滤法制备菖蒲益智口服液,可以更好地除去杂质,选择性保留有效成分,其中人参皂甙Rg1与总多糖均较醇沉工艺有所提高,并且缩短了工艺周期,实现了中药口服液的连续无醇化生产[86]。
1.1.4浓缩干燥技术在工业生产中,若被蒸发液体中有效成分耐热,在溶剂无燃烧性、无毒害的情况下可采用常压蒸发。工厂多采用敞口倾倒式夹层蒸发锅;为防止或减少热敏性物质的分解,则可采用减压蒸馏装置。近年来,薄膜蒸发技术日趋完善。进行薄膜蒸发的方式有两种:一是使药液快速流过加热面进行蒸发。如利用降膜式蒸发器、刮板式薄膜蒸发器进行的蒸发技术。如采用离心薄膜蒸发器浓缩药液的初步研究,选择影响浓缩的主要因素,以蒸发量、浓缩比和产品的主要成分含量作为考察指标,通过正交试验优选了板兰根冲剂、麻黄石甘汤、脉安冲剂等产品的最佳工艺[87]。二是使药液剧烈地沸腾,产生大量泡沫,以泡沫的内外表面为蒸发面而进行蒸发,如升膜式蒸发器。多效蒸发技术,由于二次蒸汽的反复利用,可为生产厂家节省能源。多效蒸发器按加料方式有:顺流式、逆流式、平流式、错流式等四种。
采用渗漉-薄膜蒸发连续提取法、渗漉法和回流法进行吴茱萸总生物碱的提取,以总生物碱为指标,比较不同提取方法对总生物碱含量的影响以及各种提取方法的溶剂耗用量和提取时间的长短。结果表明:渗漉-薄膜蒸发连续提取法不仅能提尽总生物碱,且溶剂耗用量小,提取时间也最短[88]。
近年来,许多适宜中药生产的干燥设备问世,提高了干燥效率和干燥物的质量。
用远红外元件加热干燥时,因所辐射出的能量与大多数被辐射物的吸收特性相一致,故吸收率大,效果好,耗能少,质量高,成本也低[89]。YHW806A型远红外辐射干燥箱,可适用于中、小型制药厂对药物包装容器、药物的原辅料,制剂的半成品和成品的干燥和灭菌[90]。
带式干燥器,为接触式干燥技术,适用于药用植物的原料,其特点是在温度适宜的条件下进行,原料中的有效成分不易被破坏[91];沸腾干燥是利用热空气流使湿颗粒悬浮,呈“沸腾状”,热空气在湿颗粒间通过,在动态下进行热交换,带走水汽而达到干燥。沸腾干燥效率高,速度快,干燥均匀,产量大,适于大规模生产,主要用于片剂、颗粒剂制备过程中的制粒干燥,现也有报道用于丸剂的干燥。
喷雾干燥是流化技术用于液态物料干燥的一种方法。因是瞬间干燥,特别适用于热敏性物料;产品质量好,保持原来的色香味,且易溶解。目前有利用喷雾干燥来制备微囊的报道,它是将心料混悬在衣料的溶液中,经离心喷雾器将其喷入热气流中,所得的产品是衣料包心料而成的微囊,这种微囊粉末可采用于直接压片,也可制备胶囊剂、糖浆剂或混悬剂。
冷冻干燥是将被干燥液体物料冷冻成固体,在低温减压条件下利用冰的升华性能,使物料低温脱水而达到干燥的一种方法。由于物料在高度真空及低温条件下干燥,故对某些极不耐热物品的干燥很适合。王大林报道了[92]一种喷雾通气冻干新技术,是利用冷的空气或氮气作为介质,迅速流经冻结物使水升华,喷雾冻干制得的产品微粒小,干燥快、时间短、均匀,流动性好,并具良好的速溶性。近年来,对膏状物料和粘稠物料干燥的研究,引起了足够的重视。流态化技术、喷射技术、惰性载体技术,则是在此研究基础上发展起来的。旋转闪蒸干燥机、热喷射气流干燥机、惰性载体干燥机均适合热敏性物料和膏状物料的干燥。这些新的研究结果若用于中药制剂生产,将大大改善中药加工的技术水平,提高生产效率。
1.2中药制剂工艺技术
1.2.1制粒技术
湿法制粒技术在50年代制备中药冲剂、片剂时应用最多,所用辅料常局限于淀粉、糖粉、糊精。按浸膏比例、浸膏的稠度等凭经验确定辅料用量,因而制备的颗粒质量不稳定。近20年来,科研人员通过正交设计、均匀设计等优选试验来考察辅料种类、用量、混合辅料比及制粒搅拌时间等因素对颗粒质量的影响,以颗粒得率、流动性、脆碎度等指标评价、筛选湿法制粒的技术参数。用单因素和正交试验筛选生脉饮颗粒的处方工艺,以稀释剂为乳糖-微晶纤维素-三硅酸镁(12:5:3),粘合剂为5%PVP溶液,用量25ml,搅拌时间150秒为好[93]。
流化床制粒技术(一步制粒技术)流化床制粒技术的特点,大大减少辅料的用量,浸膏在颗粒中的含量可达50%~70%,颗粒在沸腾状态下形成,表面圆整,流动性好。同时由于制粒过程在密闭的制粒机内完成,生产过程不易被污染,成品质量能得到更好的保障。
上海中药二厂采用流化喷雾干燥制粒技术改进银翘片工艺,不但减少了制粒工序,而且制得的颗粒疏松,呈多孔状,压片后硬度高,崩解快,提高了片剂质量[94]。采用喷雾制粒技术制备低糖型慈禧春宝冲剂,与传统方法比较,平均用糖量降低60%以上,且成品质量稳定[95]。研究流化床制粒技术工艺变量对颗粒成形物理性质的影响,以颗粒粒度分布、颗粒的脆碎率、颗粒的流率为指标,考查了浸膏液的喷入速度、喷雾压力、进气温度及喷嘴位置等变量因素,为了解和掌握中药流化状喷雾制粒技术最佳工艺参数提供指导[96]。
快速搅拌制粒技术是利用快速搅拌制粒机完成的制粒技术。通常将放有固体物料(辅料)的盛器提升密闭,由加料口加入中药浸膏,开启三向搅拌叶以一定的转速转动,使物料从盛器的底部沿壁抛起旋转的波浪,其波峰通过以高速旋转的刮粒刀,被切割成带由一定棱角的小块,小块间相互摩擦,最后形成球状颗粒。该法制成的颗粒均匀、圆整,辅料用量少,制粒过程密闭,快速。
应用快速搅拌制粒技术制备中药冲剂,中药提取后制成比重1.2-1.4的浸膏,以浸膏-淀粉-糊精(1.12:1:
1)的比例,快速搅拌制粒机搅拌10min后,即可得到颗粒;采用均匀设计和非函数数据处理法――模式识别法,对快速搅拌制粒制备颗粒技术进行了优化,确定了搅拌制粒机和物料普适性参数的最佳值,即以产率为指标确定物料比重、搅拌时间、搅拌浆与制粒刀等因素的技术参数[97~98]。
干法制粒技术可通过滚筒平压制粒机完成。具一定相对密度的中药提取液,经喷雾干燥得到干浸膏粉,添加一定辅料后,以滚筒平压制粒机制粒。该法所需辅料少,一般干浸膏粉加0.5-1倍辅料即可。然而亦应注意,经喷雾干燥所得干浸膏引湿性强。因此,应用该法的应用关键是寻找适宜的辅料,辅料既要有一定的粘合性,又不易吸潮,如乳糖、预胶化淀粉,甘露醇,水溶性的丙烯酸树脂及纤维素衍生物等[100]。
1.2包衣技术包衣工艺始于我国的丸剂,是在固体药物表面包上适宜材料的衣层,使药物与外界隔离。欧洲在19世纪中叶研制出糖衣片,至今已有一百五十余年的历史。
包衣可分为药物衣、糖衣、薄膜衣等。药物衣的包衣材料是处方药物,如中药水丸可包朱砂衣、黄柏衣、雄黄衣等。
糖衣以蔗糖为主要包衣材料。有一定的防潮、隔绝空气的作用,能掩盖药物的不良气味,可改善外观,易于吞服。这是目前制剂生产中一种常见的方法。《中国药典》现行版中所载冠心片、鼻炎片、利胆排石片等数十种片剂均要求包糖衣。
薄膜衣是以聚合物为包衣材料。1930年有了首次报道,五十年代以后,该技术被应用于制药工业中,但由于包衣材料及设备条件的不适应,其发展受到了一定的限制。近年来,随着各种新型高分子聚合物的诞生及高效包衣锅的研制成功,薄膜包衣技术迅速发展,有逐渐取代糖衣工艺的趋势。与糖衣相比具有生产周期短;用料少,片重增加小;衣层机械强度好,对药物崩解影响小等优点。
我国传统的中药片剂、丸剂、颗粒剂多存在吸湿性强,易裂片、霉变的缺点。薄膜包衣技术的发展为克服上述难题找到了出路,为提高中药制剂质量开辟了新的途径。将妇科十味片、心可舒片、千金片用Ⅵ号丙烯酸树脂、羟丙基甲基纤维素进行薄膜包衣,并与糖衣片作了比较[100~102],结果表明薄膜包衣工艺简单,包衣时间短,成本低且无粉尘;成品增重少,防潮性能好,药物稳定性及生物利用度均优于糖衣片。中药全浸膏片在全薄膜包衣过程中会出现浸膏软化,导致包衣后片面出现凹点等问题。用Ⅱ号丙烯酸树脂和羟丙基甲基纤维素半薄膜包衣的方法解决了全浸膏片不易受热,硬度、支撑力不够的问题,此法也适用于易被有机溶媒浸蚀的片芯[103]。经薄膜包衣后的冲剂颗粒剂均匀无糖,崩解快,易吸收,且服药体积小,病人乐于接受。如丙烯酸树脂IV用于鸢都感冒冲剂的包衣,效果令人满意[104]。味苦难以吞服的颗粒剂,包衣时添加少许矫味剂,效果更佳。用羟丙基甲基纤维素在新雪丹颗粒的生产中用此法包衣,取得了满意的效果[105]。
包衣后的颗粒剂也可装在胶囊中使用。用Ⅵ号丙烯酸树脂将薄膜包衣技术用于金蟾定痛微粒丸,解决了组方中成分易氧化变色的问题,同时也克服了传统方法盖面带来上色不均匀,崩解慢以及吸潮等现象[106]。上海中药三厂在乌鸡白凤丸(浓缩丸)的生产中也进行了尝试。随着高分子学科的发展,新的薄膜包衣材料不断出现。
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