中药提取物稳定性试验喷雾干燥后吸湿性对稳定性影响

中药提取物是中药制剂的核心原料，其稳定性直接影响药品质量与疗效。喷雾干燥因能快速脱水、保留活性成分，成为中药提取物主流干燥工艺，但干燥后提取物易因吸湿性出现物理性状改变、活性成分降解等问题，是制约稳定性的关键因素。本文围绕喷雾干燥后中药提取物的吸湿性与稳定性关联展开，从工艺参数、自身性质、影响机制及控制策略等方面，解析吸湿性对稳定性的作用规律，为生产中优化工艺、提升产品稳定性提供参考。

喷雾干燥工艺参数对提取物吸湿性的调控作用

喷雾干燥的核心参数（进风温度、出风温度、进料速度、雾化压力）直接影响提取物水分残留与微观结构，进而调控吸湿性。进风温度是干燥效率关键，适当提高（170-190℃）可快速蒸发液滴表面水分，形成致密外壳，减少后续吸湿；但若超过200℃，会破坏人参皂苷、丹参酮等热敏性成分，甚至导致表面硬化、内部水分残留增加。例如黄芪多糖进风180℃时水分残留2.5%，200℃时虽降至2.1%，但人参皂苷Rg1含量下降10%。

出风温度反映干燥终点，通常控制70-90℃：过低（<60℃）会导致液滴未完全干燥，水分残留超3.5%，吸湿性显著增强；过高（>100℃）则易使提取物焦化，表面形成孔隙，反而增加吸湿面积。进料速度需与干燥能力匹配，过快（>20mL/min）会让液滴无法充分干燥，水分残留升高；过慢（<5mL/min）则液滴过度干燥、粒子易碎，比表面积增大，吸湿性上升。比如金银花提取物进料10mL/min时水分残留2.1%，20mL/min时升至3.2%，后者在RH75%下吸湿率高15%。

雾化压力影响液滴粒径：过大（>0.4MPa）使液滴过细（<10μm），易团聚；过小（<0.1MPa）则液滴过大（>50μm），内部水分难扩散，水分残留高。实际生产需通过正交试验平衡参数，如丹参提取物优化工艺为进风175℃、出风85℃、进料15mL/min、雾化0.3MPa，水分残留2.3%，吸湿性显著降低。

中药提取物自身性质与吸湿性的内在关联

中药提取物吸湿性与其化学成分、分子量及亲水性基团密切相关。多糖类（如黄芪多糖、枸杞多糖）因含大量羟基（-OH），易与水分子形成氢键，吸湿性最强——RH75%下24小时吸湿率可达18%，而不含多糖的黄连素提取物仅5%。皂苷类（如人参皂苷）虽含糖链，但分子量大、结构致密，吸湿性较多糖弱；若糖链比例高（如人参皂苷Rb1含4个糖基），吸湿性会显著增强。

有机酸类（如丹酚酸B）含羧基（-COOH），水溶性好，吸湿性也较强，RH70%下吸湿率达12%。分子量对吸湿性影响显著：低分子量成分（如低聚果糖，300-600）分子运动活跃，易结合水分子，吸湿率（25%）远高于高分子量的菊粉（>10000，8%）。亲水性基团数量与类型直接决定吸湿性：羟基、羧基越多，吸湿性越强，比如葡萄糖（5个羟基）吸湿率比果糖（4个羟基）高3%。

此外，提取物纯度也影响吸湿性：纯度越高，杂质（如小分子糖、无机盐）越少，吸湿性越低。例如纯化黄芪多糖（90%）吸湿率比粗多糖（60%）低8%，因粗多糖中的葡萄糖增加了吸湿性。

吸湿性对中药提取物物理稳定性的影响

吸湿性是提取物物理性状恶化的主要原因，表现为结块、流动性下降及外观变化。结块是常见问题：当水分>5%，粒子表面可溶性成分（如多糖、有机酸）溶解形成液桥，干燥后粘连成块。比如板蓝根提取物在RH75%下放置7天，水分从2.5%升至6.2%，结块率从10%升至50%，无法粉碎筛分。

流动性下降源于吸湿后粒子表面湿润，摩擦系数增加，休止角（反映流动性）增大：休止角<40°时流动性良好，>50°则无法通过填充机。例如黄芪提取物吸湿前休止角32°，吸湿后（水分+3%）升至48°，填充机产量下降20%。外观变化表现为颜色变深，因吸湿促进美拉德反应——红枣提取物吸湿后（水分>4%），颜色从浅棕变深褐，吸光度（420nm）从0.15升至0.45，影响外观一致性。

物理性状改变不仅影响生产效率，还会导致剂量不准确：结块提取物粉碎后粒度不均，胶囊填充含量差异从±5%升至±15%，不符合药典要求。

吸湿性引发的提取物化学稳定性问题

吸湿性更会加速活性成分化学降解，主要通过水解、氧化及聚合反应实现。水解是苷类、酯类的主要降解途径：水分作为介质，促进苷键/酯键断裂。比如黄芩苷（苷类）在水分10%时，1个月水解成黄芩素，含量下降15%；水分5%时仅降3%。酯类成分（如丹皮酚酯）吸湿后，酯键水解成丹皮酚与脂肪酸，1个月下降20%。

氧化多发生在酚类、醌类成分：吸湿后水分增加，氧气更易扩散，促进氧化。例如丹酚酸B（酚酸类）含多个酚羟基，RH80%下1个月含量下降20%；RH60%时仅降5%。醌类（如丹参酮ⅡA）氧化后生成丹参酮ⅡA磺酸钠，活性降低。聚合常见于多糖、蛋白质：吸湿后分子间氢键增强，聚合形成大分子，活性下降——黄芪多糖吸湿后（水分>6%），分子量从10万升至15万，免疫活性（促进巨噬细胞吞噬率）从85%降至60%。

此外，吸湿会促进微生物滋生：水分>10%时，霉菌（如黑曲霉）易生长，导致提取物发霉。例如枸杞提取物在RH85%下放置2周，霉菌数从<10CFU/g升至>1000CFU/g，超药典限量（<100CFU/g）。

吸湿性的评价指标与试验方法

准确评价吸湿性是控制稳定性的前提，常用指标包括临界相对湿度（CRH）、吸湿率及动态水分吸附（DVS）曲线。CRH是提取物开始显著吸湿的临界值：环境湿度低于CRH时，吸湿量小；高于则急剧增加。比如甘草提取物CRH65%，RH65%以下吸湿量<5%，RH70%时达12%。

CRH测定方法：称取提取物，置于不同RH干燥器（用饱和盐溶液控制，如RH43%用K₂CO₃、RH75%用NaCl），25℃放置7天，计算吸湿率，曲线拐点即为CRH。吸湿率是定量指标，公式为（吸湿后重量-初始重量）/初始重量×100%，通常选RH75%、25℃为标准条件——黄芪提取物吸湿率18%（强），黄连素仅5%（弱）。

DVS是先进方法，实时监测不同RH下的重量变化，绘制吸湿-脱附曲线，获取吸湿速率、平衡吸湿量等细节。例如当归提取物DVS曲线显示，RH60%以下吸湿缓慢，RH60%以上速率急剧增加，与CRH结果一致。此外，SEM可观察微观结构：吸湿前粒子表面致密，吸湿后出现孔隙、粘连，直观反映吸湿性对结构的影响。

生产中降低吸湿性的实用控制策略

优化喷雾干燥工艺是基础：通过正交试验或响应面法优化参数，减少水分残留（控制2-3%），形成致密结构。比如复方黄芪提取物优化后，水分从3.8%降至2.2%，CRH从60%升至68%。添加抗吸湿辅料是常用方法：选亲水性弱的辅料（如微晶纤维素、甘露醇、糊精），通过吸附、包裹减少水分接触。例如复方丹参提取物（CRH62%）加5%微晶纤维素后，CRH升至75%，吸湿率从15%降至8%；加10%甘露醇后，CRH升至78%，吸湿率6%。

改进包装是最后防线：用阻湿性材料（如铝塑复合袋、聚酯瓶）加干燥剂（硅胶、蒙脱石），减少包装内湿度。例如金银花提取物用铝塑袋加干燥剂，RH75%下6个月吸湿率仅3%；普通塑料袋则达18%。控制存储环境是长期保障：仓库恒温恒湿（25℃以下，60%以下），避免高湿暴露——恒温恒湿库存储的提取物，稳定性比普通仓库高2倍，活性成分降解率低50%。

此外，微囊化技术可将提取物包裹在疏水性材料（如乙基纤维素）中，显著降低吸湿性。例如黄芪多糖微囊化后，吸湿率从18%降至5%，稳定性大幅提升。