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(jié)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhuǎn)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(qū)動力，從而使萃取速率提高數(shù)倍，最大限度保證萃取的質(zhì)量。微波萃取與傳統(tǒng)方法相比具有以下特點：1．質(zhì)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(jié)構(gòu)，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。化學溶劑萃取法耗材多、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。