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微波加热,潜在的制药技术突破点

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微波加热,潜在的制药技术突破点
时间:2019年12月3日 阅读: 550 次
  微波与红外光波由光能转化为热能用于生产中,是由电能转变形成微波与红外光波。它有辐射,是光的辐射,如阳光的辐射一般,是可采取措施防护的。此辐射不是放射性物质辐射。微波的频率在300MHz-300GHz(0.3THz)之间,波长在1毫米到1米,是毫米波。微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频无线电波”。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波量子的能量为199×l0 -25~ 1.99×10-21焦耳。

物质吸收微波的能力,主要由其介质损耗因数(介电常数)来决定。介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强,相反,介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。由于各物质的损耗因数存在差异,微波加热就表现出选择性加热的特点。物质不同,产生的热效果也不同。水分子属极性分子,介电常数较大,其介质损耗因数也很大,对微波具有强吸收能力。而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小,其对微波的吸收能力比水小得多。因此,对于食品来说,含水量的多少对微波加热效果影响很大。

微波用于食品加热安全高效,家用微波炉普遍在众多国家众多家庭使用,没有人担心微波加热,会出现物质变化问题,没有任何人用微波炉加热食物,会出现食物特性的改变,简单说大米饭通过微波加热,时间短,方便,但没有任何案例表明,加热大米饭会变成玉米饭。

所谓微波加热会导致物质变化是不成立的,如果有人认为会有变化,那就是对微波的普通常识都不了解,还能叫“专家”。

目前,微波加热运用在制药企业生产工艺中,就是将电能转换成微波能,然后利用水对微波能吸收能力强,能够迅速转化为热能,温度升高,来解决制药生产工艺中的问题。

1、用于解决制药生产工艺中的问题之一

进行浸膏真空低温快速干燥:就是利用为浸膏中的水分能够强烈吸收微波能而被加热,得以迅速蒸发,而此时设备再具有减压功能,更能迅速排除水分,达到浸膏干燥目的。由于浸膏中的水分吸收微波能后,温度升高迅速蒸发,是全方位的,有别于其它加热方式,辐射和传导式加热会导致浸膏表明干燥成壳,影响浸膏深部位的水分排出,导致干燥时间长。干燥迅速,这是微波真空干燥的优点。换句话来说,其他干燥设备不能够干燥的浸膏,微波真空干燥设备能够进行干燥。

2、用于解决制药生产工艺中的问题之二

进行原生药粉灭菌:利用物料中所含水分吸收微波能转换为热能产生蒸汽,使物料温度升高,只要维持物料所处的环境湿热温度以100℃,维持30分钟以上,就达到灭菌目的。由于物料中水分吸收微波能转换为热能产生蒸汽,能够使物料任何位置温度都达到100℃,故灭菌效果较好,培养皿往往都是空白,特别是对于致病菌的灭菌更加彻底。

3、用于解决制药生产工艺中的问题之三

用于片剂颗粒剂制粒工艺的“干法制粒”

片剂颗粒剂湿法制粒工艺是,将西药原料,或中药浸膏粉、辅料干混匀,再加水或乙醇或粘合剂,将物料湿混,使原辅料相互粘合在一起,制粒、干燥后得到原辅料粘结在一起的干燥颗粒,再按工艺要求进行整粒,总混,得到片剂胶囊剂工艺要求的颗粒。由于向干燥物料中加入水或乙醇或粘合剂,故称湿法制粒。湿法制粒得到的颗粒需进行干燥,控制物料水分符合工艺要求。一般为3-5%。

那么,不加入水或乙醇或粘合剂,能够使原辅料结合在一起的工艺,称干法制粒,目前的干法制粒工艺是,由干法制粒机将原辅料混匀后,物料直接压制成薄片,将薄片整粒成工艺要求的颗粒。此方法成熟可行。

那么,使用微波设备,进行“干法制粒”的原理是什么呢?其实,也是利用原辅料中含有的水分对微波能强烈吸收产生水蒸气,将物料润湿,使混匀的原辅料之间相互粘结在一起,冷却后,再将粘结成块的物料按工艺要求进行整粒,总混,得到片剂胶囊剂工艺颗粒。由于未向混匀的原辅料中加入水或乙醇或粘合剂,达到制粒目的,故属于干法制粒。所得到的颗粒较其他工艺得到的颗粒,进行胶囊填充,进行片剂压片,验证结果,生产结果均较理想,符合工艺要求。

相比于湿法制粒,使用微波设备,进行“干法制粒”,有何优点?

由于湿法制粒要将加入的水分或乙醇通过加热排除,相对加热时间较长,同时还需进行湿法制粒;使用微波设备,进行“干法制粒”,只需将物料装盒,转入设备,加热15-20分钟,就达到粘结的目的。故加热时间短,没有湿法制粒工序。故相比较有如下优点:

1) 成本低:无需加任何水或乙醇或粘合剂,加热时间短能耗低,成本低。

2) 生产效率高:由于省去加湿工序,湿颗粒制粒工序,湿颗粒干燥工序,单位时间内产出多,故效率高。

3) 损耗少:由于省去湿混工序,湿颗粒制粒工序,湿颗粒干燥工序,单位时间内产出多,故效率高。也避免了进行这些工序导致的损耗。

文章转于:蒲公英论坛 作者:李勇军


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