微波技術及設備在制藥行業(yè)的應用

微波技術及設備在制藥行業(yè)的應用

    微波真空干燥設備是微波能技術與真空技術相結合的一種新型微波能應用設備，它具有周期短、效率高、干燥產(chǎn)量高、質量好、加工成本低等優(yōu)點．人參、鹿茸等高檔中草藥材，為了保證產(chǎn)品質量，其干燥處理必須在低于100~C下進行，傳統(tǒng)的干燥方法效率低。由于真空條件下空氣對流傳熱難以進行，所以傳熱速度慢，效率低，并且溫度控制難度大。微波加熱是一種輻射加熱，是微波與物料直接發(fā)生作用，物料受熱均勻，所以加熱速度快，干燥效率高，溫度控制容易。微波真空干燥設備具有高效、加熱均勻、易控、備體積小等優(yōu)點。

    1 微波干燥藥丸

    現(xiàn)在丸劑的水分在百分之二十到百分之四十，干燥后的水分為百分五左右，也就是說需要干燥百分之十左右的水分，微波干燥特別適合干燥這個水分。微波干燥不像傳統(tǒng)干燥需要導熱，微波可直接被水分吸收， 物料內(nèi)部和表明同時獲得加熱，干燥速度快。微波設備本身不耗熱，加熱中的熱量直接作用到物料上，所以微波干燥熱效率明顯高于傳統(tǒng)方法。微波不久能干燥物料還可以對物料進行殺菌。傳統(tǒng)的殺菌方式為高溫高壓殺菌或采用鈷60輻照等進行殺菌等方式。傳統(tǒng)方式熱效率低、加熱時間長、占地面積大。采用鈷60輻照不利于環(huán)保。傳統(tǒng)方式要在120~C左右的高溫下殺菌30分鐘左右，藥品的有效成份可能受到一定程度的玻壞。采用微波干燥、殺菌能充分發(fā)揮微波干燥、殺菌特性，就可以解決傳統(tǒng)加熱的弊端。

    2 提取膏的干燥

    傳統(tǒng)的干燥提取膏方式多為減壓干燥和噴霧干燥。減壓干燥時間長、效率低。噴霧干燥收率低。采用微波干燥收率和效率明顯優(yōu)于傳統(tǒng)干燥方式。

    3．中藥材的提取

    微波提取的原理是高頻電磁波到達物料的內(nèi)部維管束和腺胞系統(tǒng)。細胞吸收微波能后內(nèi)部溫度迅速上升，使其細胞內(nèi)部壓力增加導致細胞破裂。細胞內(nèi)有效成分自由流出溶解到萃取介質中。物料經(jīng)過過濾和分離后得到提取膏。另一方面，采用用水作溶劑時，水分子在微波場下高速轉動成為激發(fā)態(tài)，這是一種高能量不穩(wěn)定狀態(tài)，加強萃取組分的驅動力，從而使萃取速率提高數(shù)倍，最大限度保證萃取的質量。微波萃取與傳統(tǒng)方法相比具有以下特點：1．質量高，可有效地保護藥品中的有效成分，2．對萃取物具有高選擇性；3．產(chǎn)量大；4．效率高；5．比常規(guī)方法少用50％ ～90％的溶劑用量5低耗能。近年來對微波提起中藥材報道很多，如青蒿素、槲寄生、銀杏、茶多酚、天然色素、蘆篙、紅景天、金銀花、山楂、龍葵、西番蓮籽、鳶尾香根、除蟲菊酯等 。 。

    4 提取前的預處理

    微波不僅可以對中藥材提取還可以在提取前對中藥材進行預處理。微波預處理的方法是藥材在干或半干狀態(tài)下，先用微波輻射破壞植物細胞結構，然后進行傳統(tǒng)法提取。微波作用的是剛好被汽化劑濕潤的物料，微波幾乎全被物料吸收，處理時間只有幾十秒， 由于處理時間短，微波對目標產(chǎn)物的破壞輕，提取效果好。微波預處理技術可以用在熱不穩(wěn)定成分的提取上，解決了微波提取只適用于提取熱穩(wěn)定產(chǎn)物的局限性。微波預處理后進行提取與傳統(tǒng)回流提取法相比不僅可以大量縮短提取時間，還提高了有效成分的收率。微波預處理作用時間短，有利于保護熱不穩(wěn)定的有效成分。微波預處理法對提取設備要求低，易實現(xiàn)工業(yè)化。

    5、討論

    微波技術與現(xiàn)有其他的提取技術相比有明顯的優(yōu)勢?；瘜W溶劑萃取法耗材多、耗時長、提取效率低、對環(huán)境污染大。超臨界流體提取在提取效率高于化學溶劑萃取，但溶劑選擇范圍窄，設備復雜，投資成本較高，國內(nèi)尚無大規(guī)模生產(chǎn)線。微波提取可以獲得超臨界萃取高的回收率，明顯高于溶劑萃取。工業(yè)化微波設備在我國已經(jīng)研制成功，填補了國內(nèi)空白。微波技術可以促進了國民技術的發(fā)展，尤其是我國制藥行業(yè)的發(fā)展。