一种对流传热式冷冻干燥制备三七总皂苷冻干粉的方法技术

本发明专利技术涉及一种对流传热式冷冻干燥制备三七总皂苷冻干粉的方法。采用本发明专利技术提供的三七总皂苷的对流传热式冷冻干燥制备方法，按规定的冻干工艺干燥所得的三七总皂苷或其组合物冻干品，水分含量极低，达到完全冻干时间短。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学药物领域，具体涉及一种对流传热式冷冻干燥制备三七总皂苷冻干粉或其组合物的方法。
技术介绍
物料的冷冻干燥过程中，为让固态水(冰)持续升华形成气体，目前通用的给热方式有容积加热与表面加热。表面加热又分辐射加热与接触加热(传导与对流)，它们分别通过发热体的热辐射或接触板层的热传导来实现热交换的目的，以对流方式加热的冷冻干燥方式目前未见报道或应用；容积加热目前多指微波加热，但目前规模化应用于产业化生产的还不多。理论上，表面加热的冷冻干燥方式比较容易引起物料表面结焦，微波加热的冷冻干燥模式则基本能够避免这种现象，但微波剂量控制不好时，容易出现熔融，影响冻干的继续。为了缩短冻干时间，更主要是降低冻干能耗，有人提出了组合冷冻干燥的技术理念，如热风循环-冷冻干燥技术的应用等。由于实际操作的问题，这些理念最终也未能有效应用于产业化的生产中去。由于现有冻干工艺的限制，三七总皂苷冻干时间较长，产品含水量较高，且每批产品之间水溶性及脂溶性存在极大差异，针对上述问题，通过改进冻干工艺，改善产品的稳定性，提出了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种对流传热式冷冻干燥制备三七总皂苷冻干粉或其组合物的方法。本专利技术方法制备所得三七总皂苷冻干粉或其组合物中，三七总皂苷含量为95％～100％。本专利技术所述对流传热式冷冻干燥法包括配制与冻干两个步骤。优选地，配制方法包括以下步骤：取三七总皂苷或其组合物加水、有机溶媒或水与有机溶媒的混合液在20℃～50℃下使溶解，制成含三七总皂苷为0.5％～20％的溶液。优选地，有机溶媒为叔丁醇、冰乙酸或无水乙醇之中任一种。优选地，流传热式冷冻干燥包括如下步骤：1)配液及预冻：取三七总皂苷或其组合物加水、有机溶媒或水与有机溶媒的混合液使溶解，滤过，滤液分装至开口容器中，置于冻干柜内，在0.5h-3h内持续降温至0℃～-30℃，并在该温度维持0.5h-3h；2)冻结与系统平衡：预冻结束后，在0.5h-3h的时间之内持续降温，将冻干柜内板层温度降至-15℃～-60℃，并在-15℃～-60℃下维持0.5h-3h，然后维持板层温度不变，抽真空减压至2Pa～30Pa；3)升华：维持板层温度不变，往柜内连续或间歇地通入瞬时为腔体体积0.001～0.05倍量的蒸汽，控制柜内瞬间压力升至100～400Pa，持续0.5h-3h；维持真空度不变，把通入的蒸汽换为无水气体，将冻干柜内板层温度由基础温度-15℃～-60℃提升至0℃～-30℃，保持0.5-3h；4)解析：升华结束后，微调气体通入量，调整冻干柜内板层温度为20℃-40℃，控制真空度为120±50Pa，并在此条件下维持0.5h-3h；5)冻干结束：当冻干柜内温度到达20℃且至少两支产品温度探头超过20℃后，调整冻干柜内的真空度至1Pa～5Pa并保持1～3h，结束冻干操作，打开柜门，出料。优选地，步骤3)所述蒸汽为水饱和蒸汽，绝对压力在0.10MPa-0.60MPa。优选地，步骤3)所述无水气体为空气、氮气或氩气，绝对压力在0.10MPa-0.60MPa。经过专利技术人的研究，发现饱和蒸汽内含的显热比干热空气大得多，可提供足够让水分子由固态转为气态所需的汽化潜热(2.8kJ/g冰)，无需额外安装热泵对空气进行加热；同时，蒸汽减压膨胀时释放出的动能，足可以克服表面张力束缚而把水气推离物料表面，混合水气经后箱捕获复结成冰；由于没有额外增加不凝气体，真空泵无需增加功率就可以让腔体又维持在相对稳定的高负压状态；再者，水、汽是动态混合体，用水蒸汽代替干热气体作为传热介质，不会导致物料过热而结焦，保留了物料的良好外观与优良品质，又继承了便于洁净生产的优势。本专利技术提出在冷冻干燥过程中增加对流传热方式。理论上，对流传热方式在真空环境下已经几乎是不可能实现，但本处人为创造一个对流方式传热的环境，使对流传热方式得以实现，大大提高了传热效率；首先，利用蒸汽以对流方式传热使物料上层的冰优先获得足够的潜热而升华，后配合板层的传导方式加热，使下部冰也迅速获得足够的潜热而持续升华，这样，热传导与热对流两种热传递方式优劣势得以互补。与现有冷冻干燥技术相比，本专利技术更巧妙地让后升华气体利用先升华气体留下的通路，升华更顺畅，达到完全与快速干燥的目的，并提高干燥效率，为冷冻干燥方法增加新理念。本专利技术提供的一种对流传热式冷冻干燥制备三七总皂苷冻干粉或其组合物的方法具有以下优点：1、充分发挥热传导方式与热对流方式传热的长处我们知道，低压条件下，热对流方式传热已经几乎是不可能，常压状态下虽然可以利用对流方式传热，但水分子由液态变成气态所需的潜热较低压条件下又成倍增加，对物料干燥不利。因此，本专利技术在减压干燥过程中，动态地注入水饱和蒸汽，与待干燥物料中的水分子交换能量后，一同经抽气阀送出腔体外，这过程维持真空度在50-1000Pa之间，一方面大大降低水分子气化潜热值，加速水分子运动；另一方面又及时恰到好处的提供显热，有利于水分子的气化。2、巧妙利用蒸汽减压时释放出的动能蒸汽瞬间减压时释放出动能，这些动能刚好又可以利用于推动已经气化的水分子的排放，加速水分的蒸发，缩短干燥时间。本专利技术为蒸汽加热在前板层加热在后，使上层的冰优先升华，下层冰后升华。与现有冷冻干燥技术相比，本专利技术更巧妙地让后升华气体利用先升华气体留下的通路，升华更顺畅，达到完全与快速干燥的目的，并提高干燥效率50％以上。3、本专利技术制成的三七总皂苷冻干粉或其组合物，加水或无水乙醇溶解时均为澄清溶液，无沉淀生成，质量稳定。4、本专利技术根据三七总皂苷的自身固有特征，研究出适合三七总皂苷的冷冻干燥参数，用本专利技术限定的冷冻干燥方法制备所得产品，与现有冷冻干燥方法所得三七总皂苷冻干产品相比，干燥时间显著缩短。具体实施方式下面通过实施例进一步说明本专利技术。应该理解的是，本专利技术的实施例是用于说明本专利技术而不是对本专利技术的限制。根据本专利技术的实质对本专利技术进行的简单改进都属于本专利技术要求保护的范围。除非另有说明，本专利技术中的浓度百分数是溶质体积百分数，g/v表示溶液的溶质体积比。实施例1：1)配液及预冻：取三七总皂苷加水溶解，滤过，滤液分装至开口容器中，置于冻干柜内，在0.5h内持续降温至-5℃，并在该温度维持0.5h；2)冻结与系统平衡：预冻结束后，在0.5h的时间之内持续降温，将冻干柜内板层温度降至-25℃，并在-25℃下维持0.5h，然后维持板层温度不变，抽真空减压至2Pa；3)升华：维持板层温度不变，往柜内连续地通入瞬时为腔体体积0.001倍量的蒸汽，控制柜内瞬间压力升至100Pa，持续0.5h；维持真空度不变，把通入的蒸汽换为无水空气，将冻干柜内板层温度由基础温度-25℃提升至-5℃，保持0.5h；4)解析：升华结束后，微调空气通入量，调整冻干柜内板层温度为20℃，控制真空度为70Pa，并在此条件下维持0.5h；5)冻干结束：当冻干柜内温度到达20℃且至少两支产品温度探头超过20℃后，调整冻干柜内的真空度至1Pa并保持1h，结束冻干操作，打开柜门，出料。以上操作重复三个批次。经检测，三七总皂苷含量为95.0％、95.3％、95.5％。实施例2：1)配液及预冻：取三七总皂苷加叔丁醇，在30℃下溶解成含三七总皂苷2％的溶液，滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对流传热式冷冻干燥制备三七总皂苷冻干粉或其组合物的方法。

【技术特征摘要】
1.一种对流传热式冷冻干燥制备三七总皂苷冻干粉或其组合物的方法。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所得三七总皂苷或其组合物中，三七总皂苷含量为95%～100%。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于冷冻干燥法包括配制与冻干两个步骤。4.如权利要求4所述的方法，其特征在于配制包括以下步骤：取三七总皂苷或其组合物加水、有机溶媒或水与有机溶媒的混合液使溶解，制成含三七总皂苷为0.5%～20%的溶液。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述有机溶媒为叔丁醇、冰乙酸或无水乙醇之中任一种。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于冷冻干燥包括如下步骤：1）配液及预冻：取三七总皂苷或其组合物加水、有机溶媒或水与有机溶媒的混合液使溶解，滤过，滤液分装至开口容器中，置于冻干柜内，在0.5h-3h内持续降温至0℃～-30℃，并在该温度维持0.5h-3h；2）冻结与系统平衡：预冻结束后，在0.5h-3h的时间之内持续降温，将冻干柜内板层温度降至-15℃～-60℃，并在-15℃～-60℃下维持...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宇声，刘冠萍，徐卓，张栩颜，陈勇，贤英越，陈苑君，易燕群，
申请(专利权)人：广西梧州制药集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45