4.2.4 熱力學(xué)分析
Carrington等人利用熱力學(xué)分析(TMA)研究了30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)果糖、蔗糖和葡萄糖在有和沒有羧甲基纖維素鈉(CMC)存在時冰的結(jié)晶溫度,。TMA被用來測量冷凍和復(fù)溫過程樣品的膨脹,，利用DSC也做了類似的研究。用TMA測得果糖在有和沒有CMC存在,，以5℃/min的速率冷凍時的具有代表性的結(jié)果如圖4-39所示,。圖4-40表示的是由TMA確定的30%蔗糖溶液慢速冷凍和熱處理后的加熱曲線。圖4-41表示的是由DSC確定的30%蔗糖溶液慢速冷凍和熱處理后的加熱曲線,。比較由兩種方法測得的關(guān)于蔗糖的兩個溫度Tr1和Tr2(如圖4-40和圖4-41所示),，Tr1≈-60℃(TMA)和-41.2℃(DSC),Tr2≈-35℃(TMA)和-32.6℃(DSC),很明顯，正如作者所討論的那樣,，有很多因素影響最后所得的數(shù)據(jù),。
TMA測量對解釋在加熱冷凍的甘露醇和其他立體異構(gòu)體溶液過程中，小玻璃瓶的破裂是很有用的,。例如,，甘露醇在-25℃以上體積比標(biāo)準(zhǔn)1型無色玻璃擴(kuò)大30倍。小玻璃瓶是否破壞主要取決于填充物的體積及濃度,，例如,，當(dāng)裝滿3%的甘露醇時，10%-40%的玻璃瓶子被破壞,。
4.2.5 介電分析
Pearson Smith通過三個例子解釋了介電分析（DEA）的優(yōu)點(diǎn)是可提供好的的凍干工藝,。結(jié)合水（兩個氫鍵）和吸附水（一個氫健）的弛豫特性不同可用來確定凍干的結(jié)束,，當(dāng)吸附水解吸和結(jié)合水仍然存在時認(rèn)為凍干結(jié)束,。物質(zhì)的介質(zhì)響應(yīng)與晶體的尺寸和水合程度有關(guān)。賦形劑的玻璃體形成特性和它的分子的流動性（黏性）與溫度和水合密切相關(guān),。電介質(zhì)的研究表明了糖溶液玻璃體形成的非阿倫尼烏斯(non-Arrhennius)行為,，在溫度或水合有微小變化時，黏性的變化將達(dá)好幾個數(shù)量級,。
Morris等人建議利用介電分析法可預(yù)測雙組分物質(zhì)的崩塌溫度,。DEA的基本情況已解釋清楚了?！鞍l(fā)射顏率"(TOF)是確定崩塌溫度好的分析方法,。圖4-42表示介質(zhì)損耗因子與頻率之間的函數(shù)關(guān)系曲線。作者稱此曲線低點(diǎn)的頻率為TOF,。如圖4-43所示TOF隨著溫度的變化而變化,。兩直線的交叉點(diǎn)可確定崩塌溫度,。用TOF預(yù)測的10%的蔗糖、10%海藻糖,、10%山梨糖醇以及11%的
Azactam TM溶液的崩塌溫度稍低于凍干顯微鏡觀察得的崩塌溫度,，偏差分別為-3℃，-1.4℃,，2.2℃和0.7℃,。
Smith等人認(rèn)為介電弛緩頻譜學(xué)提供了一種研究聚合物和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特性的方法，其中,，還提供了含水量和水的狀態(tài)信息,。
4.2.6 X射線衍射學(xué)-拉曼光譜學(xué)
Cavatur和Suryanarayanant研制了一種低溫X射線粉末衍射(XRD)技術(shù)，用于研究凍結(jié)水溶液中溶質(zhì)的固體狀態(tài),。在凍結(jié)的乙氧萘青霉素鈉溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)22%）中,，未發(fā)現(xiàn)共晶結(jié)晶。在-4℃熱處理可引起溶液的結(jié)晶,，且隨熱處理時間而增加,，另外兩種產(chǎn)品的研究表明，XRD在不干涉其他事件的情況下,，可提供結(jié)晶程度的信息,。
Sane等人利用拉曼光譜學(xué)用數(shù)量表示了冷凍干燥和噴射干燥過程結(jié)構(gòu)的變化。單克隆抗體類（例如RhuMAbVEGF)在沒有低溫保護(hù)劑的情況下,，經(jīng)歷二次結(jié)構(gòu)變化,。增加低溫保護(hù)劑的摩爾比率可保護(hù)其結(jié)構(gòu)。利用拉曼光譜學(xué)觀察到干燥蛋白質(zhì)的長期穩(wěn)定性是與結(jié)構(gòu)變化相關(guān)的,。
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