概述：
一、凍干制劑機(jī)理
中試?yán)鋬龈稍餀C(jī)體積碩大,，總不免讓人產(chǎn)生難以駕馭的錯(cuò)覺,。其實(shí)，從機(jī)理來(lái)看,，凍干機(jī)無(wú)非就是一種兩臺(tái)大冰箱加一個(gè)真空泵的結(jié)構(gòu),。其中一個(gè)冰箱首先負(fù)責(zé)把藥品凍成冰塊，然后開動(dòng)真空泵營(yíng)造一種低真空的環(huán)境,。在此減壓環(huán)境下,，物體的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)等熱常數(shù)都相應(yīng)降低,，因而,，箱內(nèi)的藥品輕微受熱后即能在低溫條件下從固體升華為氣體,。這些氣體隨即流向另外一個(gè)大冰箱,，被捕捉下來(lái)重新凝結(jié)成冰塊。當(dāng)藥品的水分抽干以后,，便完成了一個(gè)凍干過(guò)程,。
凍干操作中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)當(dāng)數(shù)對(duì)制品共熔點(diǎn)(或共晶點(diǎn))溫度的把握。如果能夠在制品溫度上升到共熔點(diǎn)之前把大部分的水分抽去,，那么成功也就為期不遠(yuǎn)了,。所謂共熔點(diǎn)，就是溶液全部凝結(jié)的溫度,。
常用的共晶點(diǎn)測(cè)量?jī)x器主要是基于相變過(guò)程中電阻率突變的原理來(lái)制作的,。但不少品種對(duì)共熔點(diǎn)(或共晶點(diǎn))溫度的要求并不需要過(guò)于，一般來(lái)說(shuō),，專家們可以在預(yù)凍階段通過(guò)視窗來(lái)觀察制品性狀的變化來(lái)獲得,。當(dāng)制品開始結(jié)冰的時(shí)候，浸入制品中的電熱偶所探測(cè)到的溫度會(huì)突然回升,，這是因?yàn)榻Y(jié)冰過(guò)程的放熱現(xiàn)象所造成的,。這時(shí)候，專家們錄得的溫度就大致接近于共熔點(diǎn)(或共晶點(diǎn))溫度,。
在共熔點(diǎn)(或共晶點(diǎn))之前抽去90%以上的水分的過(guò)程在專業(yè)術(shù)語(yǔ)上稱為一次干燥期,。判斷一次干燥結(jié)束的時(shí)間也是比較重要的。過(guò)早或過(guò)晚判斷，都會(huì)造成凍干品質(zhì)的降低或能量和時(shí)間的消耗,。直觀的方法,，是根據(jù)制品的形狀來(lái)判斷。一次干燥后期,，大部分水分被抽去,。就好象隨著洪水退去，墻面的水線不斷下降一樣,，專家們可以觀測(cè)到制品上面也有一條水線不斷下降,，直至消失。水線消失,，也就意味著一次干燥即將結(jié)束了,。第二種方法，可以根據(jù)箱內(nèi)壓力的變化趨勢(shì)來(lái)加以判斷,，當(dāng)大部分被抽去以后,，箱內(nèi)的壓力將不斷下降，直至呈現(xiàn)線形,。第三種方法,，可以根據(jù)制品溫度的變化來(lái)判斷。當(dāng)大部分被抽去以后,，專家們會(huì)發(fā)現(xiàn),，制品的溫度與擱板的溫度會(huì)越來(lái)越接近。
為了縮短干燥時(shí)間,，除了可在預(yù)凍階段的晶形做文章以外,，還可以在升華階段適當(dāng)?shù)負(fù)饺霘怏w，使真空值在一定范圍內(nèi)波動(dòng)(一般不宜超過(guò)30Pa),。這種辦法使熱傳遞方式不再是靠熱傳導(dǎo),，還增強(qiáng)了熱對(duì)流的方式，加快了水分解析的速度,。
二,、預(yù)凍速率
預(yù)凍過(guò)程在很大程度上決定了干燥過(guò)程的快慢和凍干產(chǎn)品的質(zhì)量。通常介紹凍干理論的書籍都會(huì)提到,，降溫速率越大,，溶液的過(guò)冷度和過(guò)飽和度愈大，臨界結(jié)晶的粒度則愈小,，成核速度越快,，容易形成顆粒較多尺寸較小的細(xì)晶。因而冰晶升華后,，物料內(nèi)形成的孔隙尺寸較小,，干燥速率低,，但干后復(fù)水性好；相反,，慢速凍結(jié)容易形成大顆粒的冰晶,，冰晶升華后形成的水氣逸出通道尺寸較大，有利于提高干燥速率,，但干后復(fù)水性差,。這樣說(shuō)當(dāng)然沒(méi)有錯(cuò)，可是不要忘記,，這種理論是在受熱均勻的前提下得出來(lái)的,，然而普通凍干機(jī)廠家所提供的凍干條件卻沒(méi)有這么理想，所謂快凍慢凍,，可不是導(dǎo)熱油降溫快慢一句話可以了得的,。
快凍慢凍分為以下幾類：
1、板溫降得較快,，且板溫比品溫低很多,，則制品底部先凍結(jié)產(chǎn)生結(jié)晶，但上部液體仍較熱,，所以不至于瞬間全部結(jié)晶,，結(jié)晶會(huì)緩慢生長(zhǎng)，就得到了慢凍的效果,。
2,、板溫降得較慢，板溫與品溫相差不大,，則制品整體均勻降溫,，并形成過(guò)冷,，當(dāng)能量積累足夠時(shí),，瞬間全部結(jié)晶，得到了快凍的效果,。
3,、板溫降得很慢，并在低于共熔點(diǎn)的適宜溫度保持(或緩慢降溫),，則制品形成較小的過(guò)冷度,，液體中先出現(xiàn)少量結(jié)晶，繼續(xù)降溫結(jié)晶生長(zhǎng),，得到大結(jié)晶,，這即是真正的慢凍。
4,、制品浸入超低溫環(huán)境(如液氮),，整體瞬間結(jié)晶,，形成極細(xì)小的晶體(或處于無(wú)定形態(tài))，這即是真正的快凍,。
根據(jù)對(duì)瓶裝制品擱板預(yù)凍過(guò)程的研究,，樣品初溫越高，料液上下部分的溫度梯度越大,，冰晶生長(zhǎng)速度越慢,。溶液若慢速降溫，則形成冰晶比較粗大,，冰界面由下向上推進(jìn)的速度慢,，溶液中溶質(zhì)遷移時(shí)間充足，溶液表面凍結(jié)層溶質(zhì)積聚也就多,。因而導(dǎo)致上表層的溶質(zhì)往往較多,，密度較高，而下底層密度較小,，結(jié)構(gòu)疏松,。同時(shí)，在不同的預(yù)凍溫度下凍結(jié)的樣品,，干燥后支架孔徑處有明顯差異,。預(yù)凍溫度愈低，支架孔隙直徑愈小,。這種分層現(xiàn)象,，在骨架差的制品上體現(xiàn)得尤為明顯，或者中間斷層,，或者頂部突起,，或者頂部脫落一層硬殼，不一而足,。
博醫(yī)康一直致力于小試,、中試、生產(chǎn)型真空冷凍干燥設(shè)備的研發(fā),、生產(chǎn),。在長(zhǎng)期服務(wù)客戶的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)凍干制劑生產(chǎn)問(wèn)題頻發(fā)?，F(xiàn)特收集整理凍干制劑成功的經(jīng)驗(yàn)供廣大用戶參考,。
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