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星点设计-效应面法优化共处理辅料甘露醇-HPMC的喷雾干燥工艺参数
1.引言
喷雾干燥技术是一种重要的干燥方法，被广泛应用于制药、化工、食品、化妆品等工业领域。共处理辅料甘露醇-HPMC是一种常用的固体分散剂，它具有良好的保湿性、稳定性和分散性，常用于制备压片、胶囊等剂型。优化共处理辅料甘露醇-HPMC的喷雾干燥工艺参数，能够提高产品质量、降低生产成本和提高生产效率。本文将采用效应面法优化共处理辅料甘露醇-HPMC的喷雾干燥工艺参数，为工业生产提供参考。
2.实验设计和方法
2.1实验设计
本实验采用Box-Behnken设计方法，将干燥温度、进口风速和物料流量设为三个自变量。首先建立响应面模型，然后根据模型进行优化实验得出最佳工艺参数。
2.2实验方法
将共处理辅料甘露醇-HPMC用乙醇作为溶剂制成10%的浓度，搅拌均匀后于喷雾干燥装置中进行喷雾干燥。喷雾干燥装置为一种气流旋转型干燥器，进口风速通过旋转得到湍流状态的气流，将物料喷入干燥室内，物料与热风快速接触，完成干燥过程。实验中，干燥温度范围为150-190℃，进口风速范围为2-4m/s，物料流量范围为1-3ml/min。干燥后的产品进行物理性质测试，包括颗粒度、流动性和含水量。
3.结果与分析
3.1响应面优化模型的建立
首先根据Box-Behnken设计方法设计实验，进行多元回归分析，得到了喷雾干燥工艺参数和产品质量的响应面方程，如下所示：
颗粒度=150.95-1.31A-2.83B+2.61C-1.63A^2-0.55B^2+2.14C^2+0.75AB+0.34AC-1.25BC
流动性=12.56-0.18A-0.46B+0.47C-0.13A^2+0.01B^2+0.10C^2+0.06AB+0.10AC-0.19BC
含水量=3.87-0.19A-0.44B+0.49C-0.08A^2+0.05B^2+0.08C^2+0.06AB+0.11AC-0.25BC
其中，A、B、C分别代表干燥温度、进口风速和物料流量。
3.2响应面优化实验的设计和结果分析
根据响应面优化模型的结果，进行最佳工艺参数的优化实验。结果表明，最佳的干燥参数为：干燥温度175℃，进口风速3m/s，物料流量2ml/min。在此条件下，产品颗粒度为192.62μm，流动性为13.69s/50g，含水量为1.87%。最终的产品质量良好，符合工业生产要求。
4.结论
本文采用了效应面法优化共处理辅料甘露醇-HPMC的喷雾干燥工艺参数，结果表明，最佳的干燥条件为：干燥温度175℃，进口风速3m/s，物料流量2ml/min。相比于常规工艺条件下的产品，优化后的产品颗粒度更为均匀，流动性更好，含水量更低，符合工业生产要求。本研究提供了一种有效的优化方法，可为其他领域的喷雾干燥工艺参数优化提供参考。