冻干原料水分影响因素探究

2017-03-03彭智敏海南通用三洋药业有限公司海南海口570312

化工管理 2017年8期

关键词：小瓶冷冻干燥冻干

彭智敏（海南通用三洋药业有限公司，海南海口 570312）

冻干原料水分影响因素探究

彭智敏（海南通用三洋药业有限公司，海南海口 570312）

冻干原料技术对于食品药品的研发和生产具有重要的现实意义，本文通过对冻干技术及水分影响因素的分析，同时对冻干原料的生产工具进行了改进，力求为冻干原料的生产提供创新的思路。

冻干原料;水分;生产工具

1 冻干技术概述

冻干技术是通常用于保存易腐物质或使物质更便于运输的脱水过程，冷冻干燥通过冷冻材料然后降低周围压力使材料中的冻结水直接从固相升华到气相而起作用。制药公司通常使用冷冻干燥来增加产品的保质期，例如活病毒疫苗、生物制品和其他注射剂。通过从材料中除去水并将材料密封在玻璃小瓶中，该材料可以容易地储存，运输，并且随后重新构成其初始形式用于注射。制药工业的另一个实例是使用冷冻干燥来生产片剂或薄片，其优点是较少的赋形剂以及快速吸收和容易施用的剂型。冻干药物产品作为用于在小瓶中重构的冻干粉末产生，并且最近在用于患者自身给药的预填充注射器中产生。冻干的生物产品的实例包括许多疫苗，例如麻疹病毒疫苗活疫苗、伤寒疫苗、脑膜炎球菌多糖疫苗组A和C组合疫苗。其他冻干生物制品包括抗血友病因子VIII、干扰素α、抗血凝块药链球菌激酶和黄蜂毒液过敏原提取物。基于治疗性蛋白质例如单克隆抗体的许多生物药物产品需要冻干以确保稳定性。冻干生物药物的实例包括诸如Etanercept（由辉瑞公司生产的Enbrel），Infliximab（由Janssen Biotech生产的Remicade），利妥昔单抗和曲妥单抗（Genentech公司的Herceptin）等药物。冷冻干燥也用于制造药品原料，将活性药物产品成分（API）冻干以在室温储存下实现化学稳定性。API的大量冻干通常使用托盘而不是玻璃小瓶进行。益生菌的干粉通常通过大量冷冻干燥活微生物例如乳酸细菌和双歧杆菌来产生。

2 水分影响因素分析

2.1 药品配方的影响

药品配方中的固体含量将会影响药品的干燥以及冻结，如果含量较高，冷冻干燥药品结构的机械性能将变得不稳定，药品颗粒还可能会粘在基质上，在干燥的过程中逸出的水蒸气会将这些小颗粒带到小瓶的塞子上，还可能将其带到真空中，造成污染。因此，应该保证药品配方中的固体含量控制在1.5%左右，这样能够保证药品在冷冻干燥后具有良好的机械性能，保证药品的整体美观性。

2.2 真空度的影响

在药品的预冻阶段，药品温度降低，但是由于板层的温度一直低于药品的温度，这样就会引起压力梯度，致使药品中的水分在不是真空的状态下也会升华，并且这种升华过程，还会阻碍以后药品的升华过程，导致药品出现分层、萎缩、起皮等状况，严重的可能会导致冷冻干燥失败。

2.3 温度的影响

在进行药品的冷冻干燥过程中，经常会出现温度过低或者温度过高两种状况：当温度过低时，会消除或者降低会影响药品的成型，并且还会造成资源的浪费。由于原溶剂和辅助料性质间的差异，致使药品各组分冷冻的缩小或者膨胀的比例以及冻结的速率之间存在一定的差异，如果冷冻的温度过低，很可能导致药品表面出现裂纹，当药品冷冻干燥完成后分成许多小块，不能形成一个完整的整体。

3 冻干原料生产工具及改进

基本上有三类冷冻干燥器：冷冻干燥器、旋转冷冻干燥器和托盘式冷冻干燥器。旋转和托盘式冷冻干燥器在干燥物质与冷凝器接口的方法上不同。在冷冻干燥器中，使用短的通常为圆形的管将多个容器与干燥的产物连接到冷凝器。旋转和托盘冷冻干燥器具有用于干燥物质的单个大容器。旋转式冷冻干燥器通常用于干燥颗粒，立方体和其它可倾倒的物质。旋转干燥器具有圆柱形储存器，其在干燥期间旋转以在整个物质中实现更均匀的干燥。盘式冷冻干燥器通常具有带搁架的矩形储存器，可以将产品（例如药物溶液和组织提取物）放置在托盘、小瓶和其他容器中。冷冻干燥器通常在实验室设置中用于在小容器中干燥液体物质时以及当产品将在短时间内使用时使用。歧管干燥器会将产品干燥至含水量小于5%。在没有热的情况下，可以仅实现初级干燥（去除未结合的水）。必须加入加热器进行二次干燥，这将去除结合水，并产生较低的水分含量。盘式冷冻干燥器通常大于歧管干燥器并且更复杂。托盘式冷冻干燥机用于干燥各种材料。托盘冷冻干燥机用于生产最干燥的产品，用于长期储存。托盘冷冻干燥器允许产品冷冻在适当位置，并且执行主要（非结合水去除）和次级（结合水去除）冷冻干燥，从而产生最干燥的最终产品。托盘冷冻干燥机可以散装干燥产品或在小瓶或其他容器中干燥产品。当在小瓶中干燥时，干燥器提供有停止机构，其允许将止动器压入到位，在将小瓶暴露于大气之前密封小瓶。这用于长期储存，例如疫苗。正在开发改进的冷冻干燥技术以扩展可冷冻干燥的产品的范围，提高产品的质量，并且以更少的劳动力更快地生产产品。