药品冷冻干燥技术

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药品冻干技术的原理和应用

药品冻干技术的原理和应用

药品冻干技术的原理和应用一、药品冻干技术的原理药品冻干技术,也称为冻干法、冷冻干燥技术,是一种通过冷冻和升华的过程将药物溶液或悬浮液转变为干燥粉末或块状制剂的方法。

其核心原理是利用低温下物质的升华特性,将水分从药物中直接转变为气态,从而达到保持药物稳定性和延长保存期限的目的。

具体而言,药品冻干技术包括以下几个关键步骤:1.冷冻:将药物溶液或悬浮液迅速冷冻至较低温度,通常在-40℃以下。

冷冻过程中,溶剂中的水分会形成冰晶,导致溶液呈胶状或固态。

2.减压:将冷冻的药物制剂置于真空环境中,通过降低周围压力,使冰晶直接升华,从而将水分从药物制剂中去除。

减压操作可有效减少水分的升华温度,避免药物在高温下发生分解或失活。

3.除湿:在冷冻干燥过程中,通过引入干燥剂(如减压瓶内的气相干燥剂)或在干燥室中增加气流,以吸附和去除升华的水分,进一步提高干燥效果。

4.密封:将冻干后的药物制剂放置于密封容器中,以防止空气、水分和其他污染物的进入,保证制剂的稳定性和保存期限。

二、药品冻干技术的应用药品冻干技术已经在制药领域得到广泛应用,主要有以下几个方面:1. 防止药物降解和失活冻干技术可以有效降低药物的水含量,减少其在常温下发生降解和失活的可能性。

通过将药物转变为干燥粉末或块状制剂,稳定性可以得到显著提高,保证药物的活性成分在长时间内不受影响。

2. 方便储存和运输冻干技术可以将药物制剂转变为干燥的状态,减少了制剂的体积和重量,便于储存和运输。

干燥的制剂在减少体积的同时,还可以避免或减轻冷藏条件的要求,降低成本和风险。

3. 增加溶解度和稳定性某些药物具有较低的溶解度,难以制备出口服剂型。

通过冻干技术,可以将药物转变为可溶性或更可溶性的粉末状制剂,提高其溶解度和生物利用度。

同时,冻干过程中可调节药物的pH值和温度等条件,有助于提高药物的稳定性。

4. 缓控释剂量形式冻干技术可以将药物制剂转变为粉末或块状,方便制备成缓释剂量形式。

冷冻干燥技术

冷冻干燥技术

一.冷冻干燥在药学上的应用
1.用于不稳定药物的干燥
主要适用于受热不稳定、易氧化、贮存过程易水解的药物。 例如青霉
素、链霉素、苯巴比妥纳、激素类及药用酶等制剂。 2.在药物剂型方面的应用 主要是解决药物剂型不稳定的问题,可以解决在乳剂和混悬剂中出现的 油滴、粒子发生沉降絮凝等现象,保持良好的分散状态。 3.可使固体药物粒度减小 可以较好地解决固体药物的分散,不但使药物粒度减少,而且能够改善疏
机械结合水:包括表面湿润水分、孔隙中的水分和毛细管中水分等。
这类水分与物料的组织结合强度较弱,完全满足纯水升华的条件。
物化结合水:包括吸附、渗透在物料的细胞或纤维皮壁及生物胶体纤 维毛细管中的结合水。它们与物料的结合强度较大,一般蒸发可除掉 一部分,但升华则较难达到干燥要求。 化学结合水:指结晶形态的水,如葡萄糖钙( C6HO6Ca(OH)2·H2O )、 石膏(CaSO4·2H2O)等,这种结合形态的水不能用冻干法去除。
发展历史
冷冻干燥技术的发展历史
其他产业相继应用冷冻干燥技术 用于为军队保存青霉素及血浆 英国科学家华莱斯顿首次发明 首次实现血清的冷冻干燥
1909年 1813年 1933年
1935年 1940年
1950年 1980年
沙克尔首次对生物制品进行冻干 引起各国学者的重视与研究 各种形式的冷冻干燥设备相继出现
以下,否则冷冻浓缩液将发生流动,从而破坏了冷冻建立起来的微 细结构,就会发生塌陷。目前,DSC是测量Tg’最有力的工具之一。
预冻冷源
干冰和乙醚混合:最低可达-72℃;
液氮:最低可达-196℃
压缩式制冷机:单级压缩机-30℃,双级压缩机可达-40~-60℃。两级单
级压缩机组成的复叠式循环可达-60~-80℃,一个单级一个双级-100℃。

冷冻干燥技术原理

冷冻干燥技术原理

冷冻干燥技术原理
冷冻干燥技术,又称为冻干技术或冷冻脱水技术,是一种将水分从物质中移除的方法。

其原理基于物质在低温条件下转变为冰的特性,通过控制温度和压力,将冰从物质中直接转变为气态,从而使物质得以干燥。

冷冻干燥技术一般包括三个步骤:冷冻、真空和加热。

具体来说,冷冻干燥技术的原理如下:
1. 冷冻:将物质放置在低温环境中,通常是在-40°C以下的温
度下。

在低温下,物质中的水分会凝结成冰。

这个步骤的目的是使物质中的水分转变为固态,以便后续的干燥过程。

2. 真空:在低温环境中形成的冰被加热,同时施加低压。

在低压的作用下,冰的固态转变为气态,即直接从固态转变为水蒸气,而跳过了液态的过程。

这个步骤被称为升华(sublimation)。

真空的作用是提供一个低压环境,使水分从冰的固态直接蒸发为气态,而不是通过液态。

3. 加热:在真空中,将物质加热,以加快水分的升华速度,并确保将所有的水分从物质中完全移除。

加热还有助于恢复物质的原始形态和性质,避免水分的再吸收。

通过冷冻干燥技术,物质中的水分可以有效地被移除,同时保持物质的结构和性质。

这项技术广泛应用于食品、药品、化妆品、生物制品等领域,能够延长物质的保质期,并保持其原始特性。

第六章药品的冷冻干燥

第六章药品的冷冻干燥
任何一种药物在临床使用前都必须制成适合于患者的安全、有效、稳定的 给药形式,即剂型(Dosage form)。 从药物剂型发展来看,剂型大致可以分为以下几代: • 第一代是简单加工供口服和外用的膏丹丸散; • 第二代是机械化、自动化生产的片剂、注射剂、胶囊剂与气雾剂等; • 第三代是缓释、控释的剂型,以形成缓释、控释的给药系统(Drug delivery system, DDS); • 第四代是靶向剂型,以形成靶向给药系统; • 第五代是能在发病高峰期间在体内自动释药的剂型。
• 纤维蛋白原的提取 将冻好的血浆从低温冷柜中取出,在2~4℃下解冻; 解冻血浆在2~4℃下静止2小时,滤网粗滤后1000rpm离心10分钟; 弃上清留沉淀,计沉淀体积; 加等量的纤原清洗液 (清洗液:柠檬酸钠1.53g/L+氯化钠0.79g/L+甘氨酸 2.3g/L+葡萄糖3g/L,pH=6.3); 在2~4℃条件下,1000rpm离心10分钟; 弃上清,留沉淀,计沉淀体积,沉淀主要成分即为纤维蛋白原。
• 2)低温回火常有利于蛋白类药品的冻干,是因为低温回火促 使冰晶生长,冰界面面积减小。
• 3)冻干过程中浓度较高的蛋白溶液冻干后稳定性相对较好,是 因冰界面处蛋白处于饱和状态。蛋白结构链伸展较少。
• 4)表面活性剂有利于蛋白类品药的冻干,是因为表面活性剂占 据了冰界面处蛋白的位置,减少了冰晶与蛋白间的界面面积。
• 柠檬酸钠溶液与PBS溶液均为常用的缓冲溶液。文献报道,与 PBS作缓冲溶液相比,檬酸钠(sodium citrate)溶液作缓冲溶液,冻 干后具有较高的玻璃化转变温度,产品贮藏稳定性好。
• 还加入了一定量的氯化钠和吐温80 (Tween 80:聚山梨醇脂)。氯 化钠是使溶液具有一定的离子强度;吐温80作为一种表面活性剂, 都是用于防止蛋白类药品冻干过程中蛋白分子间的聚合。

冻干技术的原理、工艺过程及常见问题_概述及解释说明

冻干技术的原理、工艺过程及常见问题_概述及解释说明

冻干技术的原理、工艺过程及常见问题概述及解释说明1. 引言1.1 概述冻干技术,也被称为低温真空干燥技术,是一种将物质在低温和真空条件下获得固态而去除水分的方法。

该技术通过冷冻样品并施加真空,使水分直接从固态转变为气态,从而避免了液态中间阶段的形成。

这种技术特别适用于保留样品中的活性成分、延长产品的保质期以及提高药物和食品的稳定性。

1.2 文章结构本文将首先介绍冻干技术的原理,包括其定义、背景和原理解释。

然后,我们将讨论该技术在不同领域中的应用。

接下来,我们将详细描述冻干技术的工艺过程,包括前处理步骤、冷冻步骤和干燥步骤。

此外,在第四部分中,我们还将探讨常见问题,并提供解决方法,涵盖质量问题与控制措施、设备故障与维护工作以及工艺优化与提高产能措施。

最后,在结论部分,我们将总结冻干技术的重要性和应用价值,展望未来的发展趋势,并给出本文的结束语。

1.3 目的本文旨在全面介绍冻干技术的原理、工艺过程以及常见问题与解决方法。

通过对这些方面的详细说明,读者将能够更好地了解冻干技术的基本概念和操作流程,并掌握解决常见问题所需的知识和技能。

同时,通过对该技术在不同领域中的应用案例进行分析,读者将明确冻干技术在现实生产中的重要性,并为未来发展提供参考建议。

2. 冻干技术的原理2.1 定义和背景冻干技术,也叫冷冻干燥技术,是一种将湿润的物质(例如食品、药物或生物制品)通过低温冷冻和真空脱水处理使其直接从固态转变为气态的过程。

这种技术可以有效地保留物质中的大部分营养成分和化学性质,并延长其保存期限。

因此,在食品工业、医药工业以及生物科学领域得到了广泛应用。

2.2 原理解释冻干技术基于三个关键原理:低温固化原理、减压脱水原理和由气体直接向固体状态转移的升华原理。

- 低温固化原理:在冷冻步骤中,物质被迅速降温至低于其平衡点以下,使水分凝固并形成冰晶。

这些冰晶在后续的干燥过程中起到支撑作用,防止物质结构塌陷并加速水分蒸发。

冷冻干燥的原理及特点

冷冻干燥的原理及特点

冷冻干燥的原理及特点冷冻干燥是一种将物质从液态直接转化为气态,并在保持物质原有性质的同时将其固定在干燥剂中的技术。

它被广泛应用于生物技术、食品工业、药品工业和材料科学等领域。

以下是冷冻干燥的原理及特点的详细介绍。

1. 原理冷冻干燥的原理是将液态物质在低温情况下进行冷冻,然后通过减压使水分转移到气态,达到干燥的目的。

在干燥过程中,物质的温度和压力均控制在特定的范围内,以避免物质的化学和物理变化,同时也能保持原有的物理和化学性质。

最终生产出来的干燥物质是一种非常稳定的产品,其质量和保质期可大大提高。

2. 特点(1)保持物质的原有性质由于冷冻干燥的干燥过程是在低温下进行的,而且在干燥的过程中尽可能地采用了低压减少蒸发,这样就保证了物质的原有性质不会发生改变,包括物质的颜色、形状、味道和化学性质等。

(2)长期保存冷冻干燥制成的产品寿命很长,通常可以保存3-5年,这是由于干燥处理过程中将水份蒸发掉,完全除去了霉菌和细菌,使制品的耐储性大大提高了。

(3)不影响营养相比其他干燥方法,冷冻干燥过程虽然更加复杂,但干燥后的产品却能够保留更多的营养成分。

这是因为在低温冷冻的过程中,物质的营养成分不会随水一并挥发。

所以冷冻干燥特别适用于干燥奶制品、水果、蔬菜等食品。

(4)压力低冷冻干燥的过程和产品特点决定了其干燥时间长、所需压力小,因此干燥质量更容易控制,同时也降低了成本。

总之,冷冻干燥对不同领域的材料和产品的干燥都非常适用。

它保留了物质原有的性质,在干燥的同时不会影响其营养,并且干燥制成的产品具有极长的保质期。

因此,冷冻干燥成为现代科研、工农业等领域中不可替代的重要技术。

冻干制剂工艺流程

冻干制剂工艺流程

冻干制剂工艺流程
《冻干制剂工艺流程》
冻干制剂是指将液体药剂在低温下冷冻并在真空条件下脱除水分得到的固态剂型。

这种制剂不仅可以延长药物的保存期限,还可以提高药物的稳定性和溶解度,使药物更容易在体内吸收。

冻干制剂的工艺流程主要包括以下几个步骤:
1. 冷冻:将药剂在冷冻板上冷冻,使得药剂中的水分凝结成冰晶。

2. 真空干燥:在真空条件下,将冷冻的药剂暴露在低温下,水分会从固体直接升华为气态,从而从产品中被移除。

3. 冷热交替:在真空干燥的过程中,施加一定的温度,使得冰晶逐渐融化并蒸发,加快水分的脱除速度。

4. 充填密封:将经过冻干的产品充填到密封的容器中,防止水分重新吸收,并保证产品的稳定性。

在冻干制剂的工艺流程中,控制冷冻速度、真空干燥的温度和时间、充填密封的条件等都非常重要,这些因素直接影响着产品的质量和稳定性。

因此,在工艺流程中需要精确控制各项参数,以确保冻干制剂的质量符合要求。

总的来说,冻干制剂工艺流程是一个复杂的过程,需要精密的
设备和严格的操作规范。

只有在严格控制各个环节的条件下,才能生产出高质量的冻干制剂产品,从而确保药物的稳定性和有效性。

冻干机在中药浓缩提取液冷冻干燥处理应用原理和优势

冻干机在中药浓缩提取液冷冻干燥处理应用原理和优势

冻干机在中药浓缩提取液冷冻干燥处理应用原理和优势中药浓缩提取液作为传统中药制剂的一种形式,具有保健和治疗功效作用。

中药浓缩提取液的保鲜和保管始终是中药行业关注的重点问题。

利用传统的热风干燥方法会导致中药有效成分的损失,而冻干机作为一种高效的干燥工艺,能够特别好地保管中药有效成分,确保中药浓缩提取液的品质和功效。

本文将认真介绍冻干机在中药浓缩提取液处理中的应用原理和优势,为中药行业的研究和生产供应参考。

一、冻干机在中药浓缩提取液处理中的应用原理:1.冻干技术概述:冻干技术,也称为冷冻干燥技术,是一种将悬浮液体或溶液中的水分以冰晶形式冷冻,然后在真空条件下升华水分的过程。

这种技术被广泛应用于食品、药品、生物制品等领域,以保持原材料子的活性成分和延长产品的保质期。

2.冻干过程原理:冻干过程是将溶液或悬浮液在低温冷冻状态下升华去除水分的过程。

冻干过程紧要包含三个阶段:冷冻、升华和干燥。

3.在中药浓缩提取液冷冻前,通常需要进行过滤、去泡沫、调整ph值、添加稳定剂、浓缩等预处理工作来确保提取液的质量和稳定性。

二、冻干机在中药浓缩提取液处理中的优势:1.有效保管中药有效成分冷冻干燥过程中低温保护了中药中的活性成分,减少了热敏性成分的损失。

冻干机通过升华作用将水分从固态直接转化为气态,躲避了水分对中药成分的溶解和流失。

2.提高中药浓缩提取液的稳定性:冻干机能够将中药浓缩提取液变动为干燥的粉末状,降低了水分含量,减少了微生物的生长和氧化反应,从而提高了产品的稳定性和保管期限。

3.便于运输和储存:冻干处理后的中药浓缩提取液是干燥的粉末状,相较于液态形式更加便于运输和储存,降低了运输本钱和风险。

冻干机处理后的中药浓缩提取液重量轻、体积小,便于携带和使用。

冻干机作为一种稳定化干燥工艺设备,在中药浓缩提取液的处理中能够保管中药有效成分,提高产品的稳定性和保管期限,同时方便运输和储存。

随着中药行业的不绝发展和创新,冻干机广泛应用在人参提取浓缩冻干、黄精提取浓缩冻干、石斛提取浓缩冻干、三七提取浓缩冻干等加工生产,为中药浓缩提取液的优质干燥与保鲜供应强有力的支持。

冻干技术的原理

冻干技术的原理

冻干技术的原理冻干技术,又称冷冻干燥技术,是一种将物质在冷冻状态下脱水的方法,通过在低温下将水分直接从固态转变为气态,从而保持物质的结构和活性成分。

这项技术在食品、药品、生物制品等领域有着广泛的应用,今天我们就来深入了解一下冻干技术的原理。

首先,冻干技术的原理是利用物质在低温下的三态转变特性。

在常温下,水分处于液态状态,当物质被冷冻后,水分会转变成固态,然后通过升高温度或减小压力,水分直接从固态转变成气态,这个过程称为升华。

利用这个过程,可以将物质中的水分脱除,同时保持物质的结构和活性成分。

其次,冻干技术的原理还涉及到温度和压力的控制。

在冻干过程中,需要将物质冷冻到较低的温度,使水分转变成固态,然后通过控制温度和压力的变化,将水分从固态转变成气态,从而实现脱水的过程。

同时,对温度和压力的控制也能够保证物质的结构和活性成分不受损失。

此外,冻干技术的原理还包括物质的冷冻和升华过程。

在冷冻过程中,需要将物质迅速冷冻,使水分快速转变成固态,避免形成大的冰晶,从而减小脱水过程中对物质结构的破坏。

在升华过程中,需要控制温度和压力的变化,使水分从固态转变成气态,同时需要适当的时间,使得脱水彻底,保证物质的稳定性和活性成分的完整性。

总的来说,冻干技术的原理是利用物质在低温下的三态转变特性,通过控制温度和压力的变化,将水分从固态转变成气态,实现物质的脱水过程。

这项技术在食品、药品、生物制品等领域有着重要的应用,通过对冻干技术的原理的深入了解,可以更好地应用于实际生产中,提高产品的质量和稳定性。

冻干技术的原理,是一种将物质在冷冻状态下脱水的方法,通过在低温下将水分直接从固态转变为气态,从而保持物质的结构和活性成分。

这项技术在食品、药品、生物制品等领域有着广泛的应用,今天我们就来深入了解一下冻干技术的原理。

冻干技术的原理,是利用物质在低温下的三态转变特性,通过控制温度和压力的变化,将水分从固态转变成气态,实现物质的脱水过程。

用于药物制剂的冷冻干燥技术及相关影响因素

用于药物制剂的冷冻干燥技术及相关影响因素

用于药物制剂的冷冻干燥技术及相关影响因素摘要:介绍冷冻干燥技术在药物制剂中的应用情况,并讨论冻干制剂的处方组成、冷冻干燥过程和贮存条件等影响其效果的几个最重要因素关键词:药物制剂;冷冻干燥技术;影响因素1.引言随着药物制剂的大规模生产,冷冻干燥技术也不断创新应用,冷冻干燥技术的出现主要得益于制冷机和真空泵的出现,冷冻干燥技术主要将干燥和冷冻方法进行充分结合,以此实现生物体的脱水工作[1]。

在19世纪初,国外主要采取冷冻干燥技术进行血清、病毒、菌种等的保存,且长时间内能够保持较为稳定的理化性质,继而逐渐用该技术进行医药方面的推广应用。

就冷冻干燥技术的具体应用上,其主要是将材料进行冷冻到结晶点温度以下,促使该材料出现固态化凝固,其次需要在减压低温情况下进行材料内部水分的生化处理,使得材料完成低温脱水干燥过程。

该整体过程主要对水进行凝固和升华,且水的干燥变化主要表现为低温低压下的物理形式。

当前市场上医药行业对于药物制剂的冷冻干燥是研发阶段中一个较为重要的环节,我国医药行业的进步也促使冷冻干燥技术大规模发展创新,对于优化药物制剂的质量具有重要的现实作用。

2.药物制剂中冷冻干燥技术分析作为药物制剂提升质量稳定性的重要技术,冷冻干燥技术主要适用于药制剂当中的胶体载体(纳米粒、脂质体等),载体性能发挥的最大阻碍因素则是其应用过程中的较大理化性质不稳定性,胶体载体理化性质的变异主要发生在长期水容易环境储存过程中,因此,为有效优化胶体载体的指令稳定性,需要考虑将其内部的水分进行有效消除,一般而言,药物试剂中水分存在的形式可以分为以下两类,其一是游离自由水,主要表现为渗透和吸附形式存在于药物试剂内部的孔隙当中,与药物试剂的其他化学成分以物化、机械形式进行结合;其次则是结构水,该形式的水分则主要表现为化学键的形式构成药物试剂的主体[2]。

冷冻干燥技术的应用主要是将药物试剂内部的游离自由水进行升华形式的去除。

目前市场上应用的干燥技术种类繁多,但是冷冻干燥法具有其较为明显的应用优势,具体变表在以下几个方面,首先是分装工作可以在药物试剂冻结之前进行,且能够避免造成剂量准确性丧失;干燥在低温环境下进行,能够有效避免药物试剂的热敏感物质的破坏;低温下的缺氧干燥处理,则能够减少药物试剂的氧化现象,避免造成细菌的生长环境;再者,彻底脱水工作也有助于药物试剂的长期运输储存等,在药物试剂冻结后能够保持原先药物试剂的外观形态,且后期处理能够具备良好的复水性,药物试剂在后期能够通过高效的吸水形成原先的生产状态。

制药工业所用冻干技术的现状及发展趋势

制药工业所用冻干技术的现状及发展趋势

制药工业所用冻干技术的现状及发展趋势制药工业中使用的冻干技术,即真空冷冻干燥技术,是一种在低温低压环境下,通过升华过程去除物料中水分的干燥技术。

在制药工业中,冻干技术广泛应用于生物制品、血液制品、疫苗、抗生素、诊断试剂、激素、酶制剂等药品的生产。

目前,制药工业所用冻干技术的现状呈现出以下特点:1. 技术不断成熟:随着科技的不断进步,冻干技术也在不断成熟和完善。

现代的冻干设备具有更高的自动化程度、更精确的控制能力和更高的生产效率。

2. 应用范围不断扩大:随着制药工业的快速发展,冻干技术的应用范围也在不断扩大。

除了传统的生物制品和血液制品外,越来越多的药品开始采用冻干技术进行生产。

3. 绿色环保:冻干技术是一种绿色环保的干燥技术,因为它在干燥过程中不需要使用任何有机溶剂,避免了溶剂残留和环境污染的问题。

未来,制药工业所用冻干技术的发展趋势将呈现出以下几个方向:1. 技术进一步升级:随着科技的不断进步,冻干技术将进一步升级和完善。

未来的冻干设备将具有更高的自动化程度、更精确的控制能力和更高的生产效率。

2. 应用范围进一步扩大:随着制药工业的快速发展,冻干技术的应用范围将进一步扩大。

未来的冻干技术将不仅仅局限于生物制品和血液制品的生产,还将广泛应用于更多的药品领域。

3. 绿色环保理念将得到更深入的贯彻:未来的冻干技术将更加注重环保和可持续发展。

制药企业将更加注重选择环保型的冻干设备和技术,以减少对环境的污染和破坏。

4. 智能化和自动化程度将提高:随着人工智能和物联网等技术的发展,未来的冻干设备将具有更高的智能化和自动化程度。

这将使得制药企业能够更加精确地控制冻干过程,提高生产效率和质量。

总之,制药工业所用冻干技术的现状和未来发展趋势都呈现出不断升级和完善的趋势。

随着科技的不断进步和制药工业的快速发展,冻干技术将在未来的制药工业中发挥更加重要的作用。

冷冻干燥法的原理及应用

冷冻干燥法的原理及应用

冷冻干燥法的原理及应用1. 冷冻干燥法的原理冷冻干燥法,又称为冻干法或真空冷冻干燥法,是一种通过冷冻和蒸发将物质从液态直接转变为固态的干燥方法。

其主要原理如下:•冷冻阶段:将液态物质制成均匀的冰晶,通过低温冷冻将物质冷冻固化,使其内部形成网状空隙结构。

•虹吸阶段:在真空环境下,物质内的水分由冰晶直接转变为水蒸气,即“虹吸效应”。

虹吸效应一方面通过降低压力抑制水的汽化,另一方面具有热交换的功能,将吸收热量通过水分的汽化带走。

•干燥阶段:通过升高温度,使冻干物质中的水蒸气从冻干物质内部逸出,实现物质的除湿干燥。

冷冻干燥法的主要优点在于可以在低温下进行干燥,减少热敏性物质的热分解和化学变性,同时保持物质的颜色、味道和营养成分。

它还可以有效去除物质中的水分,延长其保存时间,提高稳定性。

2. 冷冻干燥法的应用冷冻干燥法在许多领域中得到了广泛应用,以下是一些典型的应用领域:2.1 制药工业•生物药品:冷冻干燥法是制备生物药品的常用方法之一。

通过冷冻干燥,可以保持生物药品的活性和稳定性,延长其保存期限。

常见的使用冷冻干燥法的生物药品包括疫苗、免疫球蛋白、酶、抗生素等。

•中药制剂:许多中药制剂含有挥发性成分和易氧化的化学成分。

冷冻干燥法可以有效地保留中药制剂的活性成分,并延长其稳定性和保存期限。

2.2 食品工业•冷冻食品:冷冻干燥法可用于制造各种冷冻食品,如冷冻蔬菜、水果、肉类和海鲜。

冷冻干燥保留了食品的口感、颜色和营养成分,同时可以延长食品的保存期限。

•饮料粉末:冷冻干燥法可以将液态饮料转变为粉末状,以提高其储存和运输的方便性。

通过冷冻干燥,饮料中的水分可以完全去除,只留下固态的饮料粉末。

2.3 生物科学研究•细胞保存:冷冻干燥法用于保存各种细胞和组织样本。

通过冷冻干燥,可以暂停细胞的活动,并将其保存在固态下,以延长细胞的存活时间和保持其初始状态。

•微生物保存:冷冻干燥法可用于保存各种微生物,如细菌、真菌和病毒,以便后续研究和实验使用。

冷冻干燥原理

冷冻干燥原理

冷冻干燥原理冷冻干燥是一种常用的物料保存方式,它通过冷冻和干燥的处理来把物料转变成可以长期储存的状态。

冷冻干燥技术是一种结合冷冻技术和干燥技术的技术,广泛应用于食品、水果、蔬菜、海鲜、药品、部分重要有机物等。

本文主要介绍冷冻干燥原理以及它的技术应用。

一、冷冻干燥原理冷冻干燥是一种用冷冻和干燥结合的技术,在满足特定温度和相对湿度条件下,将冷却至较低温度的物料干燥,以达到长期保存的目的。

冷冻干燥技术主要分为冷冻前处理、真空冷冻干燥、高压冷冻干燥、添加剂冷冻干燥、物料粉碎冷冻干燥等几种。

1、冷冻前处理:冷冻前的处理一般包括洗涤、烹调、处理和水解等,主要是去除污染物和准备物料吸收水份,提高冷冻干燥效率。

2、真空冷冻干燥:真空冷冻干燥技术是把物料冷冻后用真空泵将温度降至-40℃以下,物料只允许水蒸气蒸发而析水,从而达到长期保存目的。

3、高压冷冻干燥:高压冷冻干燥是使用压缩机把水蒸气压缩,当水份在正常压强下温度低于冰点时,其余的水蒸气就会凝结成冰,从而实现冷冻干燥的目的。

4、添加剂冷冻干燥:添加剂冷冻干燥是在冷冻处理过程中,添加一定量的添加剂,如维生素、氨基酸、木糖或其他有机物来保护物料,从而降低冷冻处理的损伤,并可以改善物料的接触性和组织性能,从而提高再利用率。

5、物料粉碎冷冻干燥:物料粉碎冷冻干燥是在物料冷冻处理完成后,再经过碾磨处理后,使物料具有分散均匀的特性,有利于提高物料的水分吸收率。

二、冷冻干燥的应用冷冻干燥技术应用非常广泛,由于冷冻干燥技术兼具冷冻和干燥技术的特点,在保持物料质量上具有很强的优势。

目前,冷冻干燥技术已广泛应用于食品、水果、蔬菜、海鲜、药品等行业,可以大大延长其保质期和使用期限,使其具有很强的经济效益。

1、食品:冷冻干燥技术可以用于各种肉类、蛋类、蔬菜、调味料等。

冷冻干燥可以抑制发酵过程,大大延长其保质期,使其保持较长时间的新鲜度。

2、水果和蔬菜:冷冻干燥技术可以大大延长水果和蔬菜的储存期,使其具有相当长的保质期,使其便于运输和储存。

药品冷冻干燥技术的

药品冷冻干燥技术的

方法
将预冻后的药品放入冷冻干燥机中, 在真空条件下加热,使冰直接升华成 水蒸气并通过冷凝器冷凝成水排出。
解吸干燥阶段
01
02
03
目的
通过真空条件下加热,使 药品中的结合水蒸发并被 真空泵抽出,进一步干燥 药品。
方法
在升华干燥阶段完成后, 继续在冷冻干燥机中加热 ,使药品中的结合水蒸发 并通过真空泵抽出。
04
设备成本高:药品冷冻干燥需 要专业的设备和设施,因此成
本较高。
操作要求严格:药品冷冻干燥 需要精确控制温度、真空度和 时间等参数,因此操作要求严
格。
对某些药品不适用:对于一些 对热敏感或易氧化的药品,不
适合采用冷冻干燥方法。
02
药品冷冻干燥技术流程
预冻阶段
目的
将药品中的自由水冻结成冰,以 避免在升华干燥阶段中自由水直 接升华成水蒸气,导致药品结构
真空度
真空度的高低直接影响升华速度和干燥效率。高真空度有助于减少升华时间,提 高产品质量。
药品性质与结构
性质
不同性质的药品对冷冻干燥的要求不同,如某些药品可能对 热敏感,需要特别注意温度控制。
结构
药品的结构和形态也会影响冷冻干燥效果,如多孔性药品更 易于干燥,而结晶型药品可能需要更复杂的处理。
包装材料与容器
05
药品冷冻干燥技术质量控制与 监管
质量标准与检测方法
质量标准
制定明确的药品冷冻干燥质量标准,包括外观、水分含量、崩解时间、微生物限度等方 面的规定。
检测方法
采用合适的检测方法对药品冷冻干燥后的质量进行检测,如水分测定、崩解试验、微生 物限度检查等。
质量控制措施与监管要求
质量控制措施

冷冻干燥的原理药剂学

冷冻干燥的原理药剂学

冷冻干燥的原理药剂学
冷冻干燥(冻干)是一种常用的药物制剂工艺,通过冷凝和去除水分,将药物从液态转化为固态,以延长其稳定性和保持活性。

以下是冷冻干燥的原理在药剂学中的描述:
1. 冻结:药物溶液首先被冷冻,通常通过快速冷却来避免大冰晶的形成。

冷冻过程中,溶剂中的水分会结晶形成冰,并被锁定在晶体网络中。

2. 脱水:在冻结状态下,冻结的溶液经过较低的温度和较低的压力条件下进行脱水。

这个过程被称为次冷冻脱水,其中水分子由固态冰直接转变为蒸发,无需经过液态阶段。

3. 升温:在脱水过程中,通过逐步升温,将冻结的药物溶液加热到足够高的温度,使水分子从固态直接蒸发出来。

此过程称为升温脱水或次冻结脱水。

4. 干燥:一旦水分子蒸发掉,药物溶液中只剩下固态药物和残余的溶质。

残余的溶剂被称为残留溶剂。

在冷凝器的低温下,通过将冷冻
干燥装置中的压力降低,使残留溶剂以气体的形式从冻干物中蒸发出来。

通过这一过程,药物溶液转变为干燥的冻干物,具有较低的水分含量和更长的稳定性。

冷冻干燥保留了药物的原有结构和活性,有助于延长药物的保存时间,并提高了药物的稳定性与溶解性能。

这使得冷冻干燥成为许多药品制剂和生物制品的常用工艺。

药物制剂的冷冻干燥技术及相关影响因素

药物制剂的冷冻干燥技术及相关影响因素

药物制剂的冷冻干燥技术及相关影响因素【摘要】冷冻干燥技术始于十九世纪,伴随真空泵和制冷剂广泛应用,冷冻和干燥逐渐结合在一起,主要用于将生物体中含有的水分排出,在这种环境的影响下,冷冻干燥概念随之被提出。

目前我国医药行业发展迅速,冷冻干燥医药生产方面得到广泛应用,具有不可取代的重要作用,药物质量以及疗效得到保障。

基于此,文章对药物制剂的冷冻干燥技术进行探究同时概述影响技术的因素。

【关键词】药物制剂;冷冻干燥;影响因素冷冻干燥主要是指将物体温度调节至零度以下,使内部存在的水分以冰晶状呈现,低温减压环境中将水分排出。

由于该方法以水升华作为核心,故而又被称作升华干燥。

干燥是水分子变化过程,并且与低温低压条件有关,可见所谓真空冷冻干燥其实是将热量以及物质转移。

如今冷冻干燥技术已经成为我国医药生产方面常用的技术手段,基于我国医药行业发展形势,该技术应用愈发频繁,同时在药物研发方面发挥了非常重要的作用,药物质量得到保障。

1冷冻干燥技术的概念冷冻干燥是借助水升华的方式将水分从物体内部清除,进而实现干燥目的。

实际操作过程中首先要调低温度,让水分以冰晶体状态呈现,之后通过升华干燥使冰晶体与物体分离,待升华结束之后将水排除。

当前冷冻干燥技术主要应用于医药方面,对我国医药加工来说该技术具有极为重要的作用,可加快行业发展速度,同时也是新药研发过程中经常使用的技术。

2冷冻干燥技术的历史发展冷冻干燥技术的开始发展源于上世纪初真空泵和制冷剂的出现,而后有人试图将两者结合在一起,并把它们应用到了医学上的生物脱水的技术中,从此冷冻干燥技术的概念形成了并渐渐地发展了起来。

在1919年有人试验将冷冻干燥技术应用到保存细菌、病毒、血清中,这个试验的成功使冷冻干燥技术的实际应用越来越广泛。

之后是在第二次世界大战期间,由于战争对人的伤害很大,患者的救助需要大量的血浆和抗生素,由于需要的量多所以开始有了大型的冷冻干燥设备,冷冻干燥设备的出现解决药品的长距离运输和长时间保存的问题。

冷冻干燥技术在生物制剂领域的应用

冷冻干燥技术在生物制剂领域的应用

冷冻干燥技术在生物制剂领域的应用随着现代科学技术的飞速发展,生命科学逐渐成为了人们研究的重点领域之一。

生物制剂作为一种新型的制剂形式,广泛应用于药品、食品、化妆品等领域。

而在生物制剂的制备过程中,冷冻干燥技术正日益被广泛应用。

一、冷冻干燥技术简介冷冻干燥技术是一种将水分升华除去的干燥方法。

它包括三个步骤:冷冻、真空干燥和恢复。

首先,将物质处于低温下,使得水分析的结构变得不稳定,然后在低压下升华冷冻时产生的水分。

最后,通过加热物质来进行恢复。

这种方法可以在不破坏物质品质的前提下,去除大多数的水分,从而可以将溶剂中的物质制备成干燥的粉末形式,以便于在后续制剂的制备过程中进行使用。

二、1.蛋白质药物的制备蛋白质药物是一种新型的生物制品,可以用于治疗各种疾病。

然而,由于其溶解度低,容易受热和压力的影响,在制剂时会遇到很多困难。

冷冻干燥技术可以将蛋白质药物制成粉末,从而使得其在贮存、运输和使用时受到的影响更小。

这一技术的应用,为蛋白质药物的研究和使用提供了更多的便利。

2.疫苗的制备疫苗是一种可以预防疾病的生物制品,它能够在体内产生免疫反应,以预防疾病的发生。

疫苗在生产过程中需要经过多严格的工艺流程,包括冷冻干燥、灭菌、过滤等。

其中,冷冻干燥是疫苗制备的重要步骤。

通过冷冻干燥技术,可以将疫苗制备成为冻干的形式,使得其长期贮存和运输更加方便。

此外,冷冻干燥还可以确保疫苗的质量和稳定性,从而更好地保障人类健康。

3.巨细胞病毒治疗技术的应用巨细胞病毒(CMV)是一种常见的病毒,它往往会引起免疫系统的反应,从而导致一系列疾病。

目前,通过采用冷冻干燥技术,可以将CMV制备成为一种可注射的形式,然后在患者体内产生抗体。

此外,通过引入新型的治疗方法,如基因治疗,巨细胞病毒治疗技术的应用还将继续拓展。

三、冷冻干燥技术的优势和不足1.优势- 它可以保持被干燥物质的原始形状和结构。

- 它可以提高物质的稳定性和质量,从而延长产品的保质期和使用寿命。

药品冷冻干燥技术的

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药品冷冻干燥技术的风险评估与防范措施
设备故障风险
定期对冷冻干燥设备进行维护保养, 确保设备正常运行。
产品质量风险
通过稳定性试验和有效期考察,确保 药品质量稳定。
环境污染风险
制定环境监测计划,对生产环境进行 定期监测,确保符合国家药品GMP 标准。
人员培训风险
加强员工培训,提高员工操作技能和 安全意识。
冷冻干燥技术是一种能够保持药品原有物理和化学性质,同时能够提高药品稳定 性和有效性的干燥方法。
冷冻干燥技术的历史与发展
冷冻干燥技术最早可以追溯到19世纪初期,当时人们开始探索在低温下对物质进行 干燥的方法。
随着科学技术的发展,冷冻干燥技术逐渐得到广泛应用,特别是在药品、食品、生 物制品等领域。
近年来,随着新药研发和生物技术的不断发展,冷冻干燥技术在医药领域的应用越 来越广泛,成为药品生产和储存的重要技术之一。
药品冷冻干燥技术面临的挑战与解决方案
挑战
药品冷冻干燥技术面临着一些挑战,如设备成本高、能源消耗大、生产效率低等。此外,药品冷冻干燥过程中还 可能产生一些问题,如产品稳定性、安全性等问题。
解决方案
为了解决这些挑战,药品冷冻干燥技术需要不断升级和完善。例如,采用新型的冷冻干燥设备和技术,提高能源 利用效率;优化药品配方和生产工艺,提高产品质量和稳定性;加强生产过程的质量控制和管理,确保产品的安 全性和有效性。
药品冷冻干燥技术
目 录
• 冷冻干燥技术简介 • 药品冷冻干燥技术应用 • 药品冷冻干燥技术的质量与安全 • 药品冷冻干燥技术的实例分析 • 药品冷冻干燥技术的未来发展与挑战
01
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冷冻干燥技术简介
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1 引言由于冻干药品呈多孔状、能长时间稳定贮存、并易重新复水而恢复活性,因此冷冻干燥技术广泛应用于制备固体蛋白质药物、口服速溶药物及药物包埋剂脂质体等药品。

从国家药品监督管理局数据库得知,目前国内已有注射用重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子、注射用重组人干扰素α2b、冻干鼠表皮生长因子、外用冻干重组人表皮生长因子、注射用重组链激酶、注射用重组人白介素-2、注射用重组人生长激素、注射用A群链球菌、注射用重组人干扰素α2b、冻干人凝血因子VⅢ、冻干人纤维蛋白原、间苯三酚口服冻干片等冻干药品获准上市。

截止2000年2月,美国FDA已批准的生物技术药共计76个。

冷冻干燥技术最早于1813年由英国人Wollaston发明。

1909年Shsckell试验用该方法对抗毒素、菌种、狂犬病毒及其它生物制品进行冻干保存,取得了较好效果。

在第二次世界大战中,对血液制品的大量需求大大刺激了冷冻干燥技术的发展,从此该技术进入了工业应用阶段。

此后,制冷和真空设备的飞速发展为快速发展冷冻干燥技术提供了强有力的物质条件。

进入上个世纪的八九十年代,科学技术的迅猛发展和人民群众对健康保障的需求为药品冷冻干燥技术的飞速发展提供了强大的动力,在药品冻干损伤和保护机理、药品冻干工艺、药品冷冻干燥机等方面取得了巨大的成绩。

但药品冷冻干燥技术是一门边缘学科,需要生物学、药学、制冷、真空和控制等知识的交叉和综合,因此仍存在亟待解决的问题。

2 药品冷冻干燥原理及特点药品冷冻干燥是指把药品溶液在低温下冻结,然后在真空条件下升华干燥,除去冰晶,待升华结束后再进行解吸干燥,除去部分结合水的干燥方法。

该过程主要可分为:药品准备、预冻、一次干燥(升华干燥)和二次干燥(解吸干燥)、密封保存等五个步骤。

药品按上述方法冻干后,可在室温下避光长期贮存,需要使用时,加蒸馏水或生理盐水制成悬浮液,即可恢复到冻干前的状态。

与其它干燥方法相比,药品冷冻干燥法具有非常突出的优点和特点:a) 药液在冻结前分装,剂量准确;b) 在低温下干燥,能使被干燥药品中的热敏物质保留下来;c) 在低压下干燥,被干燥药品不易氧化变质,同时能因缺氧而灭菌或抑制某些细菌的活力;d) 冻结时被干燥药品可形成"骨架",干燥后能保持原形,形成多孔结构而且颜色基本不变;e) 复水性好,冻干药品可迅速吸水还原成冻干前的状态;f) 脱水彻底,适合长途运输和长期保存。

虽然药品冷冻干燥具有上述优点,但是干燥速率低、干燥时间长、干燥过程能耗高和干燥设备投资大等仍是该技术的突出缺点。

3 药品冻干损伤和保护机理药品冷冻干燥是一个多步骤过程,会产生多种应力使药品变性,如低温应力、冻结应力和干燥应力。

其中冻结应力又可分为枝状冰晶的形成,离子浓度的增加,PH值的改变和相分离等情况。

因此,为了保护药品的活性,通常在药品配方中添加活性物质的保护剂。

它需要具备四个特性:玻璃化转变温度高、吸水性差、结晶率低和不含还原基。

常用的保护剂有如下几类物质:a) 糖类/多元醇:蔗糖、海藻糖、甘露醇、乳糖、葡萄糖、麦芽糖等;b) 聚合物:HES、PVP、PEG、葡聚糖、白蛋白等;c) 无水溶剂:乙烯乙二醇、甘油、DMSO、DMF等;d) 表面活性剂:Tween 80等;e) 氨基酸:L-丝氨酸、谷氨酸钠、丙氨酸、甘氨酸、肌氨酸等;f) 盐和胺:磷酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐等;由于冷冻干燥过程存在多种应力损伤,因此保护剂保护药品活性的机理也是不同的,可以分为低温保护和冻干保护。

对于低温保护,目前被广为接受的液体状态下蛋白质稳定的机理之一是优先作用原理。

优先作用是指蛋白质优先与水或水溶液中的保护剂作用。

在有起稳定作用的保护剂存在的条件下,蛋白质优先与水作用(优先水合),而保护剂优先被排斥在蛋白质区域外(优先排斥)。

在这种情况下,蛋白质表面就比其内部有较多的水分子和较少的保护剂分子。

优先作用原理同样适用于冷冻-融解过程。

蛋白质保护剂,在溶液中被从蛋白质表面排斥,在冻结过程中能够稳定蛋白质。

但是优先作用机理不能完全解释用聚合物或蛋白质自身在高浓度时保护蛋白质的现象。

在冻干过程中,由于蛋白质的水合层被除去,优先作用机理不再适用。

对于冻干保护机理,仍在研究探讨之中,目前主要有两种:a) 水替代假说。

许多研究者认为由于蛋白质分子中存在大量氢键,结合水通过氢键与蛋白质分子联结。

当蛋白质在冷冻干燥过程中失去水分后,保护剂的羟基能替代蛋白质表面的水的羟基,使蛋白质表面形成一层假定的水化膜,这样可保护氢键的联结位置不直接暴露在周围环境中,稳定蛋白质的高级结构,防止蛋白质因冻干而变性,使其即使在低温冷冻和干燥失水的情况下,仍保持蛋白质结构与功能的完整性。

b) 玻璃态假说。

研究者认为在含保护剂溶液的干燥过程中,当浓度足够大且保护剂的结晶不会发生时,保护剂-水混合物就会玻璃化。

研究发现在玻璃态下,物质兼有固体和流体的行为,粘度极高,不容易形成结晶,且分子扩散系数很低,因而具有粘性的保护剂包围在蛋白质分子的周围,形成一种在结构上与玻璃状的冰相似的碳水化合物玻璃体,使大分子物质的链锻运动受阻,阻止蛋白质的伸展和沉淀,维持蛋白质分子三维结构的稳定,从而起到保护作用。

目前大部分学者赞同"水替代假说",因为可以通过实验检测到蛋白质和保护剂之间的氢键,为理论提供证据。

事实上,无论是"水替代假说"还是"玻璃态假说",它们的基础都是基于药液实现了部分或全部玻璃化冻结。

4 冻干工艺及优化由于药品冷冻干燥过程会产生多种应力,对冻干药品的药性有很大的影响,因此对药品冷冻干燥过程进行合理设计,对于减少冻干损伤和提高冻干药品的质量有重大的意义。

4.1冻结研究冷冻干燥过程中的冻结过程非常重要,因为在冻结中形成的冰晶形态和大小以及玻璃化程度不仅影响后继的干燥速率,而且影响冻干药品的质量。

因此在冻结过程中必须考虑配方、冻结速率、冻结方式、以及是否退火等问题。

4.1.1 配方的影响配方中的固体含量会影响冻结和干燥过程。

如果固体含量少于2%,那么冻干药品结构的机械性能就会不稳定。

尤其在干燥过程中,药品微粒不能粘在基质上,逸出的水蒸气会把这些微粒带到小瓶的塞子上,有时甚至会带到真空室当中。

此外,为了获得均匀一致、表面光滑、稳定的蛋白质药品,配方中必须含有填充剂、赋形剂、稳定剂等保护剂,这些保护剂对实现药品的玻璃化冻结有重大的影响。

很多糖类或多元醇经常被用于溶液冻融和冻干过程中非特定蛋白质的稳定剂,它们既是有效的低温保护剂又是很好的冻干保护剂,它们对冻结的影响取决于种类和浓度。

文献[16~23]对不同的保护剂进行了详尽的研究,探讨了它们的冻结特性。

文献[4]还研究了其它保护剂的冻结特性。

但是蛋白质种类很多,而且物理化学性质各异,因此不同的蛋白质需要不同的保护剂配方,因此它们的冻结特性就不同,一般需要实验。

4.1.2 冻结方式冻结方式不同,产生的冰晶的形态和大小就不同,而且会影响后继的干燥速率和冻干药品质量。

根据冻结机理,可以把冻结分为全域过冷结晶和定向结晶两类。

全域过冷结晶是指全部药液处于相同或相近的过冷度下进行冻结的方式。

在全域过冷结晶中,冻结速率和冰晶成核温度是重要的参数。

全域过冷结晶按冻结速率的快慢可分为慢速冻结和快速冻结。

快速冻结的冰晶细小,而且没有冻结浓缩现象,但是存在不完全冻结现象。

相反,慢速冷却产生较大的冰晶,并且存在冻结浓缩的现象。

Thomas W Patapoff等人发现如果把药品直接浸入液氮或干冰-乙醇溶液槽中(快速冻结),那么晶核首先在瓶壁产生,然后冰晶向中心扩散,再垂直向上扩散。

由于长成的冰晶细小,而且有水平方向的结构,导致干燥阶段的传质阻力很大,升华速率降低。

实验证明,快速冻结导致升华速率低,解吸速率快,慢速冻结导致升华速率快,解吸速率慢。

James A Searles等人认为冰晶成核温度是全域过冷结晶的重要因素,因为它是升华速率的主要决定因素。

他们在研究中发现,冰晶成核温度从本质上来说是随机的、不稳定的,不容易控制,但是受溶液中的微粒含量和是否存在冰晶成核体等影响因素。

正是冰晶成核温度的随机性导致升华干燥速率的不均匀性以及与形态相关的参数,如冻干药品表面积和解吸干燥速率。

定向结晶是指一小部分药液处于过冷状态下进行冻结的方式。

Thomas W Patapoff介绍了一种垂直冻结方式。

溶液用湿冰冷却,在瓶子底部用干冰冷却,形成晶核,然后放到-50℃的搁板上冻结。

用这种方式冻结的样品的冰晶在垂直方向呈现烟囱状,在药品表面没有冻结浓缩层,而且整个药品的结构均一性很好,因此在干燥时的传质阻力很小,加快了冻干速率。

Martin Kramer等人采用了另外一种方式实现了定向冻结。

他们在真空室压力为0.1kPa,搁板温度为+10℃的条件下,让溶液开始表面冻结,形成1~3mm左右的冰晶薄层。

然后解除真空,降低搁板温度到结晶温度以下进行冻结。

在这种条件下长成的冰晶粗大,也呈烟囱状。

同时在干燥阶段发现,升华干燥时间比采用一般冻结的时间节省了20%。

分析冻干药品时还发现,对甘露醇,采用这种方式冻结的冻干品的剩余含水量比采用一般冻结的要多;但对蔗糖和甘氨酸,两者差别不大。

H Schoof等人在冻干胶原质时也采用了定向结晶的方式。

冻结方式不同,产生的冰晶形态和大小就不同,后继的干燥速率也不同。

实验证明,采用定向结晶方式的冻结药品的干燥速率比全域过冷结晶的快。

但是无论采用哪种冻结方式,药品溶液必须部分或全部实现玻璃化冻结,以保护药品药性。

4.1.3 退火退火是指把冻结药品温度升到共熔温度以下,保温一段时间,然后再降低温度到冻结温度的过程。

在升华干燥之前增加退火步骤,至少有三个原因:a) 强化结晶。

在冻结过程特别是快速冻结过程中,配方中结晶成分往往来不及完全结晶。

但是如果该成分能为冻干药品结构提供必要的支撑或者蛋白质在该成分完全结晶后会更稳定,那么就有必要完全结晶。

此外,冻结浓缩液中也会有一部分水来不及析出,使其达不到最大浓缩状态。

实验证明,当退火的温度高于配方的最大浓缩液玻璃化转变温度Tg'时,会促进再结晶的形成使结晶成分和未冻结水结晶完全。

b) 提高非晶相的最大浓缩液玻璃化转变温度Tg'。

从非晶相中除去Tg'较低的结晶成分,能够提高非晶相的Tg'。

Barry J Aldous在研究非晶态碳水化合物的水合物结晶规律时发现,经过退火之后的海藻糖干燥溶液的玻璃化转变温度由31℃上升到79℃,大大提高了稳定作用。

c) 改变冰晶形态和大小分布,提高干燥效率。

James A Searles等人研究认为不同的成核温度产生不同的冰晶形态和粒径大小,继而导致升华干燥的速率的不均匀。

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