生物药品冷冻干燥的特点及关键问题

      1 生物药品冷冻干燥的特点
　　药品冷冻干燥技术与其它干燥方法相比具有以下几个特点：
　　(1)冻干在低温下进行，能最大程度避免生物蛋白、激素、疫苗等药品中的活性成份产生变性或失去生物活力。
　　(2)冻干在真空下进行，氧气含量小，能使药品中易氧化的物质得到保护，挥发性成份能得以尽可能的减少。
　　(3)药品冻干后能最好地保持药品原来的形状，具有较高复水速率。
　　(4)冻干可除去药品中95%以上的水分，使其能在室温或相对较高温度下长期保存。
　　不足之处是：冻干设备的初期投资较大、冻干过程能耗较高。但由于冻干具有其它干燥所无法比拟的诸多优点，在生物制药工程领域有着广泛的应用[6]。
　　
        2 生物药品冷冻干燥的关键问题
　　生物药品冻干过程中必需考虑三个方面的问题，一是如何保证冻干过程的顺利进行，二是如何减少冻干过程对生物药品药效的影响，三是如何降低生物药品冻干过程的能耗。综合这三个方面的因素，药品冷冻干燥过程中的关键技术可概括如下：
　　(1) 冻干过程中样品温度控制及对干燥进程的判断。在冻干过程中，样品温度不能控制的过高，温度过高样品会出现溶融、塌陷或皱缩问题。但在低温条件下，样品温度每下降1K，干燥时间至少增加13%[3]。所以在保证产品质量的前提下，应使产品升华界面的温度尽量高，这样才能使升华速率尽提高，冻干时间缩短。
　　(2)预冻过程中的降温速率。预冻过程中，冰晶生长造成药品溶液溶质的迁移，当样品温度达到共晶温度时，溶质开始析出，此时，溶质因析出前冰晶的形成与生长而形成网状结构，溶质所形成的网状结构干燥后样品的多孔性网状结构。不同降温速率，形成的冰晶大小、溶质的网状结构不同，干燥升华速率和干后样品结构也不同 [7，8]。所以，预冻过程在很大程度上决定了冻干过程的快慢和冻干产品的质量。不同生物制剂最佳的降温速率各不相同，如蛋白多肽类药物的冻干通常慢速冻干是有利的[22]，而对于病毒、疫苗通常快速降温是有利的[23]。
　　(3)冻干保护剂种类与浓度。不同生物制剂中的活性成分分子结构各不相同，使用的冻干保护剂种类与浓度也各不相同，保护剂的种类与浓度决定着冻干产品的有效性和稳定性。目前，还没有找到一种通用的冻干保护剂。对任一种新药生物制剂的冻干，选择其合适的冻干保护剂都是一项极为重要的工作。

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