CN111265671B - 一种改善中药或食品原料喷雾干燥热熔型粘壁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种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2‑50％的待干燥溶液中加入任意一种、或一种以上的小分子肽作为辅料，加入辅料的用量为待干燥溶液固含量的5‑30％，搅拌分散均匀并在搅拌条件下进行喷雾干燥。本发明辅料安全，对药物主成分的释放无干扰，适用范围广，所得产品溶解性好，可有效地改善喷雾干燥过程中的热熔型粘壁问题。本发明还提供了所述小分子肽在改善中药或食品原料喷雾干燥热熔型粘壁中的应用。
Description
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；尤其涉及植物来源天然小分子肽用于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***。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，专利号为：ZL201010108021.7，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。本申请人开发的另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，专利号为：ZL201010298981.4,该方法利用安全性更高的半合成纤维素为辅料，实现了高效的喷雾干燥抗热熔黏壁方法，该方法为纯物理性抗黏壁方法，安全性更高、适用范围更广、对料液的理化性质影响更小。但是该方法所用的辅料具有一定的粘度，如果对干燥产品的水复溶速度要求较高时，则没有其优势。另外，该方法的喷雾干燥工艺参数适用窗较小，需要精确优化工艺参数，并对仪器设备控制要求较高。存在一旦工艺参数不合适，则会发生干燥不彻底或再次出现热熔黏壁的风险。因此，本发明人在持续开展研究，继续寻找更加优越的抗喷雾干燥黏壁的方案。
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：
一种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2-50％的待干燥溶液中加入任意一种、或一种以上的小分子肽作为辅料，加入辅料的用量为待干燥溶液固含量的5-30％，搅拌分散均匀并在搅拌条件下进行喷雾干燥。
所述小分子肽来源为植物来源的食品原料，即食用性植物，所述植物来源的食品原料包括但不限于大豆、豌豆、玉米、大米、核桃。
优选地，所述小分子肽由2～15个氨基酸组成。
所述待干燥的溶液为中药提取液或食品原料溶液。
优选地，所述加入辅料的用量为待干燥溶液固含量的10-20％，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。
本发明还提供所述小分子肽在改善中药或食品原料喷雾干燥热熔型粘壁中的应用，所述小分子肽由2～15个氨基酸组成。
本发明所采用的辅料为：小分子肽，小分子肽是α-氨基酸以肽键连接形成的化合物，分子量介于氨基酸与蛋白质之间，是蛋白质水解的中间产物。其中，2～15个氨基酸组成的就叫做小分子肽或小肽。小分子肽目前在食品领域主要作为营养强化剂，添加在乳粉、饼干；在医药行业可以用于治疗、诊断、靶向药物载体、多肽芯片等，但从未用于改善药物原料或制剂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)本发明所用辅料小分子肽为纯天然提取或酶解所得，组成单元为氨基酸，对人体安全，无副作用，并有一定的营养价值。可以用于药品添加，也可以用于食品添加，用量无限制；提高了安全级别，具有更广泛的应用价值；(2)本发明解决了ZL201010108021.7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，该方法可以解决大多数食品或药品中发生的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ZL201010108021.7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)本发明所得产品含水率低、粉性好、水复溶性好，水溶液粘度低，澄明度好，解决了ZL201010298981.4水复溶慢，水溶液粘度偏高的问题，有利于扩大干燥产品的进一步应用范围，具有更大的应用价值；(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。
附图说明
图1A是实施例3是添加了HPMC的喷雾干燥粉末电镜扫描图，图1B是实施例3添加了大米肽粉的喷雾干燥粉末的扫描电镜图。
具体实施方式
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：改善山楂提取液喷雾干燥热熔型粘壁对比实施例
山楂属于药食同源的食品，其水提取液常常单独使用或添加于其它药物或食品中，但是其提取液喷雾干燥过程出现严重的热熔型粘壁。
山楂经适当提取浓缩得到提取液(固含量20％)，平均分成两份，其中一份加入占提取液干膏量30％的大豆肽粉(型号：大豆分离蛋白，厂家：山松生物制品有限公司，符合GB/T 22492-2008中大豆肽粉理化指标的一级标准)，搅拌使分散均匀，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140℃，雾化压力1.05bar，进液速度9mL/min，进风风量35m3/h)。未加入大豆肽粉的样品，发生热熔型黏壁，收粉率为零；加入大豆肽粉的样品粉末的得率达到70％。因此，对于山楂提取液，本发明方法可以达到改善其喷雾干燥热熔型黏壁问题的作用。
实施例2：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，其水提取液喷雾干燥过程出现严重的热熔型粘壁。
大枣经适当提取得到提取液，调整固含量至2％，平均分成四份。根据表1分别加入相应的辅料(氧化镁添加量为占提取液干膏量的5％，HPMC F5添加量为15％，豌豆肽粉添加量为15％)搅拌使分散均匀，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140℃，雾化压力1.05bar，进液速度9mL/min，进风风量35m3/h)。纯的大枣水提液和添加氧化镁的提取液，喷雾干燥均不能得到粉状的产品，热熔黏壁严重。添加HPMC F5和豌豆肽粉(型号：豌豆肽，厂家：中食都庆(山东)生物技术有限公司)的样品改善粘壁的效果佳。因此，对于大枣提取液，本发明方法喷雾干燥抗黏壁效果与ZL201010298981.4专利相当。
表1大枣提取液辅料添加方法及喷雾干燥得率
实施例3：改善强力宁提取液喷雾干燥热熔型粘壁
强力宁方为《***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。
对比专利ZL201010298981.4方法和本专利方法所得产品的性质差异：强力宁方经适当提取浓缩得到强力宁方提取液(固含量：10％)；平均分成3份，第一份直接喷雾干燥，第二份加入占提取液固含量20％的HPMC E3，第三份加入占提取液固含量20％的大米肽粉(型号：大米肽粉，厂家：中食都庆(山东)生物技术有限公司)，分别搅拌使溶解并分散均匀，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140℃，雾化压力1.05bar，进液速度9mL/min，进风风量35m3/h)，对所得喷雾干燥粉末进行理化性质评价。
1)溶化性：按照2015年版中国药典四部通则0104颗粒剂项下的溶化性可溶颗粒检查法，取干燥粉末10g，加热水200mL，搅拌，记录现象及完全溶化的时间。结果大米肽粉为辅料的粉末在2min内全部溶解，而添加了HPMC的粉末在搅拌5min后，仍有显著粘块漂浮或沉在杯底。
2)表面形态：采用电镜扫描观察喷雾干燥粉末的表观物理形态，见图1。大米肽粉制备的粉末呈光滑球体，HPMC制备的粉末呈不规则皱缩。由于粉末表面的差异，在粉体的流动性上显示出不同，添加大米肽粉的粉末流动性显著优于HPMC的粉末。
3)含水量：采用2015年版中国药典四部通则0832水分测定法进行测定，结果见表2，添加大米肽粉的粉末含水量显著低于HPMC的粉末。
4)粘度：取干燥粉末10g，加100mL水充分溶解，得到复溶液，利用旋转粘度计测定复溶液的旋转粘度，结果见表2，添加大米肽粉的粉末复溶液粘度显著低于HPMC的粉末复溶液。
5)溶出度：采用2015年版中国药典四部通则0931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溶出度进行考察，结果见表2，添加大米肽粉的粉末溶出速度显著高于HPMC的粉末。
表2
实施例4：改善乌梅提取液喷雾干燥热熔型粘壁对比实施例
乌梅药材中含有较多的小分子有机酸和小分子糖类成分，其水提取液喷雾干燥过程出现严重的热熔型粘壁。
乌梅经适当提取浓缩得到提取液(固含量50％)，平均分成两份，其中一份加入占提取液干膏量5％的玉米肽粉(型号：玉米低聚肽，厂家：中食都庆(山东)生物技术有限公司)，搅拌使分散均匀，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140℃，雾化压力1.05bar，进液速度9mL/min，进风风量35m3/h)。未加入玉米肽粉的样品，发生热熔型黏壁，收粉率为零；加入玉米肽粉的样品粉末的得率65％。因此，对于乌梅提取液，本发明方法可以达到改善其喷雾干燥热熔型黏壁问题的作用。
实施例5：改善小营煎提取液喷雾干燥热熔型粘壁对比实施例
经典方剂小营煎中含有熟地、枸杞等易发生热熔型黏壁的药材，该处方的水提液在喷雾干燥过程亦出现明显的热熔型粘壁。
小营煎经适当提取浓缩得到提取液(固含量30％)，平均分成两份，其中一份加入占提取液干膏量10％的核桃肽粉(型号：核桃肽粉，厂家：中食都庆(山东)生物技术有限公司)，搅拌使分散均匀，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140℃，雾化压力1.05bar，进液速度9mL/min，进风风量35m3/h)。未加入核桃肽粉的样品，发生热熔型黏壁，收粉率为26％；加入核桃肽粉的样品粉末的得率70％。因此，对于小营煎提取液，本发明方法可以达到改善其喷雾干燥热熔型黏壁问题的作用。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
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：
山楂经适当提取浓缩得到提取液，其中提取液固含量为20%，加入占提取液干膏量30%的大豆肽粉搅拌使分散均匀，并在搅拌条件下进行进风温度为140℃，雾化压力为1.05bar，进液速度为9 mL/min，进风风量为35 m3/h的喷雾干燥。
2.一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：
大枣经适当提取得到提取液，其中提取液固含量为2%，加入豌豆肽粉，其中豌豆肽粉添加量为15%，搅拌使分散均匀，并在搅拌条件下进行进风温度为140℃，雾化压力为1.05bar，进液速度为9 mL/min，进风风量为35 m3/h的喷雾干燥。
3.一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：
强力宁方经适当提取浓缩得到提取液，其中提取液的固含量为10%，加入占提取液固含量20%的大米肽粉，搅拌使溶解并分散均匀，并在搅拌条件下进行进风温度为140℃，雾化压力为1.05 bar，进液速度为9 mL/min，进风风量为35 m3/h的喷雾干燥。
4.一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：
乌梅经适当提取浓缩得到提取液，其中提取液的固含量为50%，加入占提取液干膏量5%的玉米肽粉，搅拌使分散均匀，并在搅拌条件下进行进风温度为140℃，雾化压力为1.05bar，进液速度为9 mL/min，进风风量为35 m3/h的喷雾干燥。
5.一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：
小营煎经适当提取浓缩得到提取液，其中提取液的固含量为30%，加入占提取液干膏量10%的核桃肽粉，搅拌使分散均匀，并在搅拌条件下进行进风温度为140℃，雾化压力为1.05bar，进液速度为9 mL/min，进风风量为35 m3/h的喷雾干燥。
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