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丸剂是中药传统剂型之一，该剂型最早记载于春秋战国时期的《五十二病方》中[1]。现代根据辅料不同，主要分为蜜丸、水蜜丸、水丸、浓缩丸、浓缩蜜丸、浓缩水蜜丸、糊丸、蜡丸、滴丸等多种类型。《中华人民共和国药典》[2]2020年版一部共收载483个丸剂品种，国家药品监督管理局网站显示截至2025年8月境内生产的具有国药准字号的中药丸剂18 480条，丸剂是中成药主要应用形式之一。虽然丸剂品种和生产厂家数量众多，但中药丸剂品种普遍存在干燥周期长、干燥温度设置不合理、干燥设备落后、工艺粗放、能耗高、水分在线连续监测水平低等问题[3]。针对中药自身特性选择适宜的干燥技术及水分在线监测方法对提高中药丸剂干燥品质具有重要意义。

1 干燥对中药丸剂质量评价指标的影响

干燥主要影响中药丸剂的外观性状、溶散时限、微生物负载、药效成分等质量指标[4]。

1.1 干燥对中药丸剂外观性状的影响

干燥方法选择和工艺参数设置不合理易引起丸剂变形、开裂等问题。干燥温度过高则丸剂表面快速形成“硬壳”，即表面由橡胶态转变为玻璃态，这一过程伴随体积收缩使丸剂表面产生拉应力，当拉应力大于丸剂强度时则出现裂纹[5]。滴丸的辅料如PEG4000的凝点低于60℃，低温干燥（不超过60℃）仍可造成滴丸的熔融变形，有报道采用低温真空干燥技术既能保证滴丸圆整，又能兼顾干燥效率[6]。

1.2 干燥对中药丸剂溶散时限的影响

较高的干燥温度易引起淀粉糊化、鞣质及蛋白质缩合变性，药丸变坚硬使水分难以进入导致溶散时限超标[7]。如医院制剂益肾壮骨丸等的干燥温度在80～90℃时，溶散时限不合格，当干燥温度为60～70℃时溶散时限符合《中华人民共和国药典》规定[8]。

1.3 干燥对中药丸剂微生物负载的影响

较低的干燥温度、较长的干燥时间可增高中药丸剂微生物滋生的风险；热风循环干燥其持料方式为静态，干燥中途需要人工翻料，增高染菌风险。杨柳等[9]研究显示，微波干燥能显著降低妇宁丸细菌负载量且未检出霉菌。研究显示，微波干燥能显著杀灭丸剂中微生物，其中霉菌和酵母菌对微波最敏感，细菌次之[10]。

1.4 干燥对中药丸剂药效成分的影响

中药药效成分种类多且性质各异，干燥过程常出现药效成分氧化、降解、水解、挥发等问题[11-12]。适宜的干燥方法及工艺参数能有效抑制上述问题。侯艳冬[13]考察3种干燥方法对香砂六君丸中橙皮苷、杞菊地黄丸中丹皮酚、补肾填精丸中淫羊藿苷含量的影响，发现干丸中3种成分含量由高到低依次为微波真空干燥、热风循环烘箱干燥、微波干燥。

2 中药丸剂新型干燥技术

随着新技术、新设备的发展出现如微波干燥、螺旋振动干燥、真空干燥、沸腾干燥、超声干燥技术等，不同干燥技术联用进一步发展出微波真空干燥、隧道式微波干燥等。新型干燥技术特点及优势对比见表1。

2.1 微波干燥

微波干燥原理为物料中极性水分子随着外电磁场的变化而发生高频摩擦，从而产生热量，热量由物料内部产生故丸剂由内向外逐渐干燥。主要应用形式有微波真空干燥和隧道式微波干燥[20]。其不宜用于富含挥发性、热敏性、淀粉、树胶等成分的中药丸剂。陈慧泼[21]采用微波真空干燥很好地解决玉泉丸溶散时限超标、桂枝茯苓丸裂丸的问题，其对玉泉丸、桂枝茯苓丸的干燥能力分别是热风循环烘箱干燥的10倍、4倍以上。宋娇等[22]研究显示，微波干燥和烘箱干燥的小金丸相似度较高，但前者能显著缩短干燥时间及能耗。隧道式微波干燥对妇宁丸质控项目如性状、溶散时限、水分、显微鉴别、薄层鉴别及芍药苷含量测定无显著影响，且细菌负载量明显减少[9，23]。

2.2 真空干燥

真空干燥分为沸点干燥和熔点干燥。沸点干燥是指在真空环境下湿物料中水的沸点降低，真空度越高则水的沸点越低，从而实现低温高效脱水。熔点干燥是指将湿物料中的水分完全冻结成冰晶，在较高真空条件下，给湿物料加热，使冰晶升华成水蒸气，使湿物料低温脱水干燥，干燥物料保留冰晶架构成的疏松多孔结构，使水分更易渗透和扩散，从而加速溶散[24-26]。热风-真空联合干燥六味地黄丸的能耗和时间低于单一干燥方法，丹皮酚、马钱苷、莫诺苷保留率高，褐变程度低[27]。真空度和温度显著影响其干燥特性，温度和真空度越高，则干燥速率越快[28-29]。刘文伟等[30]研究显示，真空冻干的川芎茶调丸中阿魏酸、六味地黄丸中丹皮酚含量比烘箱干燥、真空干燥显著提高；冻干的小活络丸、六味地黄丸、川芎茶调丸的溶散时限均不超过10 min。

2.3 螺旋振动干燥

螺旋振动干燥原理为湿物料在振动激振力的作用下在干燥塔内做离心运动，与自下而上的热空气进行多层逆流接触，当物料水分达到要求，干燥的物料自动排出[31]。臧振中等[32]研究显示，与箱式热风干燥、箱式真空干燥比较，六味地黄丸螺旋振动可干燥节省约80%的干燥时间，节省约90%的能耗，所得六味地黄丸表面裂纹少、溶散时限短、干燥均匀、有效成分含量稳定。

2.4 沸腾干燥

沸腾干燥原理为湿物料在热风压的作用下形成沸腾状态，湿物料与热空气进行广泛接触，完成物料干燥，适用于粘性强易粘连变形的丸剂、粒径较小的微丸。戴荣俭等[33]研究显示，沸腾干燥能显著改善心宝丸真空干燥过程中出现的变形、粘连、成品率低等问题。

2.5 超声干燥

用于干燥的超声波频率通常在20～100 kHz。超声干燥原理为超声波在物料中传播时产生空化效应、热效应、机械效应（微射流作用），多种效应共同作用促进水分的分离和蒸发[19]。适用于含热敏性成分的中药丸剂。超声干燥常与热风干燥、真空干燥、远红外干燥联合应用[34-35]。王晓辉[36]研究显示，气介超声能使六味地黄丸内部孔隙率增大，利于水分扩散蒸发，可显著缩短干燥时间，孔隙率与超声功率呈正相关，产生的孔隙有助于缩短六味地黄丸的溶散时限；气介超声对丹皮酚、马钱苷、莫诺苷的含量无显著影响。

3 水分在线监测方法

水分在线监测方法能获取中药丸剂干燥全过程水分数据和水分迁移动态过程，为判断中药丸剂干燥终点、优化干燥工艺参数、研究干燥失水动力学提供研究手段[37]。目前用于中药丸剂水分在线监测的方法有近红外光谱技术、时域反射法、低场核磁共振技术，均具有高灵敏度、高效率、快速响应、无污染、无损检测等优势。

3.1 近红外光谱技术

近红外光波长为780～2 526 nm[38]。近红外光谱测水分原理是利用水分子中氢氧键吸收特定波长近红外线，通过测量反射光或透射光的能量值计算物料中含水率。近红外光谱技术在丸剂干燥研究中成为热点[39-40]。该法须采集足够数量的近红外光谱图，选择适宜的预处理方法和谱段范围，进而建立水分定量分析预测模型[37，41]。姬生国等[42]采集174批藿胆丸的近红外光谱，考察24种光谱预处理方法和4个建模波长区间对模型参数的影响，建立藿胆丸水分定量预测模型，与《中华人民共和国药典》方法测定结果相比，模型预测结果的平均回收率为98.02%，证明建立的预测模型准确可靠。

3.2 时域反射法

时域反射法测水分原理为根据电磁波在物料中的传播速度确定其介电常数，再建立物料介电常数与之对应水分间函数关系模型，进而预测物料中水分含量[43]。龙凤来等[44]研究显示，丸剂铺设厚度和环境温度对时域反射值影响最大，环境湿度和处方配比变化对其影响最小。侯晓雅等[45]应用时域反射法测定杞菊地黄丸中水分，显示时域反射法测定值与《中华人民共和国药典》方法测定值一致。

3.3 核磁共振技术

核磁共振技术分为磁共振成像与磁共振波谱分析，前者可直接观察到中药丸剂内部水分分布及水分界面层随着干燥而发生的动态变化过程；后者可区分物料中水分状态如自由水、结合水、半结合水，并测定其含量，其原理为不同状态水质子的T2（横向弛豫时间）不同，T2 反演谱峰面积与质子密度呈正相关，建立函数关系，进而得到物料中水分含量；根据物料干燥过程中T2 反演谱中峰的迁移，可判断出物料内部水分状态的变化[46-47]。伍志成[47]通过磁共振成像发现微波干燥六味地黄丸（水丸、浓缩丸）过程中，水分界面层从丸剂内部向外推进，热风干燥则与之相反。低场磁共振波谱分析发现，六味地黄丸（水丸、浓缩丸）在热风和微波干燥全过程中其水分均以结合水与半结合水状态存在，其中结合水所占比例较高，干燥时间越长则中药丸剂内部的总水流动性越低。

4 讨论

根据药材特性选择适宜的干燥技术和工艺参数是中药丸剂干燥研究的核心，对含有热敏性、易氧化成分的中药丸剂应选择真空干燥技术，对物料粘性强的中药丸剂可选择动态持料的干燥技术如螺旋振动干燥，对微丸、小丸则可选择沸腾干燥，对物料粘性差易碎裂、药效成分稳定的中药丸剂可选择如微波干燥、超声干燥等静态持料的干燥方式。

合理的干燥工艺参数是决定干燥品质的重要一环，常见的中药丸剂干燥工艺研究通常从始至终选择恒定温度进行干燥，干燥温度过低则延长干燥周期，增高微生物繁殖污染风险[48]；温度高则造成中药丸剂开裂、溶散超限、成分损失等问题。杞菊地黄丸采用变温干燥工艺，成品丸剂硬度、圆整度适宜，马钱苷与丹皮酚转移率得到提升，干燥用时较少，节省能耗[45]。变温干燥工艺的核心是确定关键水分点，当中药丸剂水分到达关键水分点时，则需要改变干燥温度；水分在线监测方法能实时测定中药丸剂水分，可准确控制干燥温度改变的时机，其是中药丸剂变温干燥工艺应用的关键方法。

目前，近红外光谱技术在中药丸剂水分在线监测研究方面发展最迅速，报道文献数量较多，是较成熟的水分在线监测方法；时域反射法与核磁共振技术在中药丸剂水分测定方面则属于起步探索研究阶段，有进一步深入研究的实用价值，特别是核磁共振技术能对水分相态、分布、流动性进行实时测定，是中药丸剂干燥工艺优化和干燥数学模型研究的有力手段，有助于理解中药丸剂干燥过程及其机制。

5 小结

数字化、智能化、绿色环保是国家对中药产业发展方向的要求，也是中药产业转型升级、新质生产力发展的目标。深入研究中药丸剂干燥新技术、水分在线监测方法，开发数字化、智能化、绿色环保的新型干燥设备，符合国家对中药发展方向的要求，也是中药智造的突破点之一。相信随着中药丸剂新型干燥技术的发展和设备的完善，为高品质中药丸剂的生产提供强有力的软硬件支撑。

利益冲突声明：本文所有作者均声明不存在利益冲突。

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【作者机构】	甘肃省中医院科研制剂中心
【分类号】	R283.3
【基金】	甘肃省药品科研项目（2023GSMPA043）。

中药丸剂新型干燥技术及水分在线监测方法研究进展

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