冻干制剂工艺研究
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三线： OA,OB,OC分 别为水的三态转化平衡曲 线。
一点：O点为冰水 气的三相平衡点，该点温 度为0.01 ℃，压力为 4.6mmHg(0.61KPa).
第41课 地球在宇宙中的位置
A.降温，冷冻：处于a 点的水经过恒压降温过 程，将沿ab线移动并在 OA的交叉点上结冰，最 后到达b. B.抽真空：b经过恒温 降压到达c。 C.升华：再经恒压升温 操作，冰沿着cd方向移
干燥产品的一种技术。因为是利用升华除
水分的目的，所以也可称作升华干燥。
• 冻干后的物料，经密封后，可以在室 温或4℃以下长期保存。
第41课 地球在宇宙中的位置
发展概况
1933年，美国宾州大学用玻璃器皿系统，首次实 现血清的冷冻干燥。
1928年，发现青霉素；1938年，实现青霉素的冷 冻干燥，并使冻干的青霉素在二战期间的临床医 学上得到了重要应用。几年后，冻干成为保存疫 苗的一种常用方法。
第41课 地球在宇宙中的位置
ba cd
冻 干 机
第41课 地球在宇宙中的位置
第41课 地球在宇宙中的位置
冷冻干燥系统的主要组成
冻干箱：放置湿物 料，，箱内设有若干 层隔板隔板，内 置 冷冻管和加热管， 制冷系统：为冷凝器 和冻干箱提供冷源， 在恒压降温阶段使用 真空系统：在恒温降 压阶段使用 加热系统：在恒压升 温阶ຫໍສະໝຸດ Baidu使用 第4冷1课阱：地使球在升宇华宙的中水的蒸位置
1963年，美国最先制定冻干药品GMP生产标准。 1969年，世界各地纷纷制定GMP计划，国际贸易组
织决定执行冻干的GMP标准。 20世纪90年代，生物药品的出现和发展迫使冻干技
术向更加精致、深入的方向发展。
第41课 地球在宇宙中的位置
第41课 地球在宇宙中的位置
原理
干燥是物品的失 水过程，利用水的三相图 可以说明冻干的过程和原 理。
1.冻干保护剂 在冻结和干燥过程中，可以防 止活性组分发生变形的物质，如甘油、二甲亚 砜（DMSO)、蔗糖等。
2.填充剂 能阻止有效组分随水蒸气一起升华 逸散，并使有效组分成形的物质，如甘露醇、 乳糖、明胶等。
3.抗氧化剂 用作防止生物制品在冷冻干燥过 程以及储存过程中发生氧化变质的物质，如维 生素D、维生素E、蛋白质水解物、硫代硫酸钠 等。
在低温下对物料加热，使其中被冻结 成冰的“自由水”直接升华成水蒸气。 一般包括“一次升华法”和“反复冷 冻升华法”。一次干燥结束后，药品
中大约90％的水分被除去。
D.解吸干燥（二次干燥）：
在较高温度下加热，使物料中被吸附 的部分“束缚水”解吸，变成“自由” 的液态水，再吸热蒸发成水蒸气。二
第41次课 干地球燥在宇结宙中束的后位置，药品中含水量一般低
3.产品颜色不均匀： 产品有结晶花纹， 这是由于冷冻速率 缓慢引起的，解决 方法是提高冷冻速 率不在0℃左在的 温度停留，使产品 冻结成较小的晶体。 有时产品中能看到 一圈颜色较深的分 层线，这往往是升 华中短时间真空不 良造成的，短暂停 第41电课会地产球生在宇这宙种中的现位象置
不够，导致产品没有冻实。或在升华干燥阶
段中供热太快、受热不匀，导致局部熔化，
在2.抽产品真有空干时缩喷和瓶鼓。泡现象：这是由于在升华中加
热太高或局部真空不良使产品温度超过了熔点温 度出现了局部熔化，由液体蒸发为汽体，造成体 积缩小，严重的熔化会产生鼓泡。解决方法是降 低加热温度和提高冻干箱的真空度，应控制产品 第41温课 度地，球使在宇它宙低中的于位共置熔点温度5℃。
冻干制备工艺
演讲人：吴响 制作人：李月，姜凯，高荣荣，刘静
茹，郭炜， 陈俊贤，陈永文
第三组
第41课 地球在宇宙中的位置
在0℃以下，将洗过的衣服晾 在室外，很快就被冻结了， 但经过一段时间，衣服也会 变干，这是因为衣服中已结 冰的水升华到空气中去了。 空气越干燥，空气中水蒸气 的分压越低，升华就越快。
在药品的冷冻干燥和储藏过程 中，很多因素（如化学成分、冻结速 率、干燥固体中剩余水分、储存环境 的温度和湿度等）都会影响其中活性 组分的稳定性，甚至导致失活。大量 的实验研究表明大多数的药品和生物 制品都需要添加合适的冷冻干燥保护 剂和添加剂，配制成混合液后，才能
第41课 地球在宇宙中的位置
按保护剂功能和性质分类：
冷冻干燥的制备工艺流程
A.药品准备： 无菌配液→过滤→分装 （安瓿瓶或西林瓶） 药品溶液要保持一定的 浓度： 为了有利于干 燥和冻干后形成稳定的 多孔结构， 大多需要添加赋形剂： 对于激素、酶、疫苗等 剂量相对较小的热敏型 药品 第41课加入地球冻在干宇宙保中护的剂位置：为保
冻干后结构 图
冷冻干燥的保护剂
E.装封过程： 为了防止氧化和水蒸气对冻干药品 的污染，保证药品能长期稳定地储 存，一般可在冻干室内直接利用加 塞系统，把瓶塞压紧；也可向冻干 室内冲入氮气后进行密封包装。
第41课 地球在宇宙中的位置
2.6 冻干中常出现的异常现象和处 理方法
1.产品抽真空时喷瓶：预冻温度没有低于共
熔点温度，或已低于共熔点温度，但时间还
第414课.酸地碱球在调宇整宙中剂的位置在冷冻干燥过程和储存过程中，
B.预冻是恒压降温过程。药 液随温度的下降冻结成固体， 温度一般应降至产品共熔点 以下10-20℃以保证冷冻完全。 若预冻不完全，在减压过程 中可能产生沸腾喷瓶的现象， 使制品表面不平整。
第41课 地球在宇宙中的位置
C.升华干燥（一次干燥）：
为解决巴西咖啡过剩问题，1938年雀巢公司发明 了咖啡的冷冻干燥。
第41课 地球在宇宙中的位置
（随着冻干技术的发展，冻干理论和工艺的研究也逐渐 兴旺起来。）
1944年，Flosdorf撰写了世界上第一部有关冻干技 术和理论的专著。
1951年和1958年先后在伦敦召开第一届和第二届冻 干专题讨论会。
很久以前，我国就有冬 天将冻肉在室外干燥的 做法。
这些现象就可以算作是“冷冻 第4干1课燥”地球。在宇宙中的位置
加热蒸发
干燥
干
湿
燥
物
固
料
体
制
冷冻干
品
燥
血液制品，性质不 稳定的化学药，中
药
第41课 地球在宇宙中的位置
定义
•
冷冻干燥是把含有大量水分的物料预
先进行降温，冻结成冰点以下的固体，在
真空条件下直接升华，从而去除水分得到
一点：O点为冰水 气的三相平衡点，该点温 度为0.01 ℃，压力为 4.6mmHg(0.61KPa).
第41课 地球在宇宙中的位置
A.降温，冷冻：处于a 点的水经过恒压降温过 程，将沿ab线移动并在 OA的交叉点上结冰，最 后到达b. B.抽真空：b经过恒温 降压到达c。 C.升华：再经恒压升温 操作，冰沿着cd方向移
干燥产品的一种技术。因为是利用升华除
水分的目的，所以也可称作升华干燥。
• 冻干后的物料，经密封后，可以在室 温或4℃以下长期保存。
第41课 地球在宇宙中的位置
发展概况
1933年，美国宾州大学用玻璃器皿系统，首次实 现血清的冷冻干燥。
1928年，发现青霉素；1938年，实现青霉素的冷 冻干燥，并使冻干的青霉素在二战期间的临床医 学上得到了重要应用。几年后，冻干成为保存疫 苗的一种常用方法。
第41课 地球在宇宙中的位置
ba cd
冻 干 机
第41课 地球在宇宙中的位置
第41课 地球在宇宙中的位置
冷冻干燥系统的主要组成
冻干箱：放置湿物 料，，箱内设有若干 层隔板隔板，内 置 冷冻管和加热管， 制冷系统：为冷凝器 和冻干箱提供冷源， 在恒压降温阶段使用 真空系统：在恒温降 压阶段使用 加热系统：在恒压升 温阶ຫໍສະໝຸດ Baidu使用 第4冷1课阱：地使球在升宇华宙的中水的蒸位置
1963年，美国最先制定冻干药品GMP生产标准。 1969年，世界各地纷纷制定GMP计划，国际贸易组
织决定执行冻干的GMP标准。 20世纪90年代，生物药品的出现和发展迫使冻干技
术向更加精致、深入的方向发展。
第41课 地球在宇宙中的位置
第41课 地球在宇宙中的位置
原理
干燥是物品的失 水过程，利用水的三相图 可以说明冻干的过程和原 理。
1.冻干保护剂 在冻结和干燥过程中，可以防 止活性组分发生变形的物质，如甘油、二甲亚 砜（DMSO)、蔗糖等。
2.填充剂 能阻止有效组分随水蒸气一起升华 逸散，并使有效组分成形的物质，如甘露醇、 乳糖、明胶等。
3.抗氧化剂 用作防止生物制品在冷冻干燥过 程以及储存过程中发生氧化变质的物质，如维 生素D、维生素E、蛋白质水解物、硫代硫酸钠 等。
在低温下对物料加热，使其中被冻结 成冰的“自由水”直接升华成水蒸气。 一般包括“一次升华法”和“反复冷 冻升华法”。一次干燥结束后，药品
中大约90％的水分被除去。
D.解吸干燥（二次干燥）：
在较高温度下加热，使物料中被吸附 的部分“束缚水”解吸，变成“自由” 的液态水，再吸热蒸发成水蒸气。二
第41次课 干地球燥在宇结宙中束的后位置，药品中含水量一般低
3.产品颜色不均匀： 产品有结晶花纹， 这是由于冷冻速率 缓慢引起的，解决 方法是提高冷冻速 率不在0℃左在的 温度停留，使产品 冻结成较小的晶体。 有时产品中能看到 一圈颜色较深的分 层线，这往往是升 华中短时间真空不 良造成的，短暂停 第41电课会地产球生在宇这宙种中的现位象置
不够，导致产品没有冻实。或在升华干燥阶
段中供热太快、受热不匀，导致局部熔化，
在2.抽产品真有空干时缩喷和瓶鼓。泡现象：这是由于在升华中加
热太高或局部真空不良使产品温度超过了熔点温 度出现了局部熔化，由液体蒸发为汽体，造成体 积缩小，严重的熔化会产生鼓泡。解决方法是降 低加热温度和提高冻干箱的真空度，应控制产品 第41温课 度地，球使在宇它宙低中的于位共置熔点温度5℃。
冻干制备工艺
演讲人：吴响 制作人：李月，姜凯，高荣荣，刘静
茹，郭炜， 陈俊贤，陈永文
第三组
第41课 地球在宇宙中的位置
在0℃以下，将洗过的衣服晾 在室外，很快就被冻结了， 但经过一段时间，衣服也会 变干，这是因为衣服中已结 冰的水升华到空气中去了。 空气越干燥，空气中水蒸气 的分压越低，升华就越快。
在药品的冷冻干燥和储藏过程 中，很多因素（如化学成分、冻结速 率、干燥固体中剩余水分、储存环境 的温度和湿度等）都会影响其中活性 组分的稳定性，甚至导致失活。大量 的实验研究表明大多数的药品和生物 制品都需要添加合适的冷冻干燥保护 剂和添加剂，配制成混合液后，才能
第41课 地球在宇宙中的位置
按保护剂功能和性质分类：
冷冻干燥的制备工艺流程
A.药品准备： 无菌配液→过滤→分装 （安瓿瓶或西林瓶） 药品溶液要保持一定的 浓度： 为了有利于干 燥和冻干后形成稳定的 多孔结构， 大多需要添加赋形剂： 对于激素、酶、疫苗等 剂量相对较小的热敏型 药品 第41课加入地球冻在干宇宙保中护的剂位置：为保
冻干后结构 图
冷冻干燥的保护剂
E.装封过程： 为了防止氧化和水蒸气对冻干药品 的污染，保证药品能长期稳定地储 存，一般可在冻干室内直接利用加 塞系统，把瓶塞压紧；也可向冻干 室内冲入氮气后进行密封包装。
第41课 地球在宇宙中的位置
2.6 冻干中常出现的异常现象和处 理方法
1.产品抽真空时喷瓶：预冻温度没有低于共
熔点温度，或已低于共熔点温度，但时间还
第414课.酸地碱球在调宇整宙中剂的位置在冷冻干燥过程和储存过程中，
B.预冻是恒压降温过程。药 液随温度的下降冻结成固体， 温度一般应降至产品共熔点 以下10-20℃以保证冷冻完全。 若预冻不完全，在减压过程 中可能产生沸腾喷瓶的现象， 使制品表面不平整。
第41课 地球在宇宙中的位置
C.升华干燥（一次干燥）：
为解决巴西咖啡过剩问题，1938年雀巢公司发明 了咖啡的冷冻干燥。
第41课 地球在宇宙中的位置
（随着冻干技术的发展，冻干理论和工艺的研究也逐渐 兴旺起来。）
1944年，Flosdorf撰写了世界上第一部有关冻干技 术和理论的专著。
1951年和1958年先后在伦敦召开第一届和第二届冻 干专题讨论会。
很久以前，我国就有冬 天将冻肉在室外干燥的 做法。
这些现象就可以算作是“冷冻 第4干1课燥”地球。在宇宙中的位置
加热蒸发
干燥
干
湿
燥
物
固
料
体
制
冷冻干
品
燥
血液制品，性质不 稳定的化学药，中
药
第41课 地球在宇宙中的位置
定义
•
冷冻干燥是把含有大量水分的物料预
先进行降温，冻结成冰点以下的固体，在
真空条件下直接升华，从而去除水分得到