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冷凍干燥凍干曲線的設(shè)定

閱讀:3006      發(fā)布時(shí)間:2015-11-21
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  輔料的選擇
  
  藥液中,,除了藥物本身以外,,往往加入一定量的賦形劑、穩(wěn)定劑等輔料,,如甘露醇,、白蛋白、右旋糖配,、磷酸鹽等,,以改善產(chǎn)品的外觀和穩(wěn)定性,。這些輔料種類的選擇影響了藥液的熱工特性,,決定了藥液的凍結(jié)過冷度和崩解溫度Tc.
  
  對(duì)過冷度的影響
  
  在冷凍階段,藥液在冰晶析出以前要承受一定程度的過冷狀態(tài)(約低于冰點(diǎn)5~10攝氏度,。當(dāng)冰核出現(xiàn)時(shí),,持續(xù)的過冷狀態(tài)將導(dǎo)致藥液中的冰晶極其迅速地生長,在瞬間擴(kuò)展到整個(gè)物質(zhì)團(tuán)塊,,成核進(jìn)一步擴(kuò)散,,從而形成一個(gè)理想的凍結(jié)結(jié)構(gòu):活性物質(zhì)有規(guī)律地散布于整個(gè)產(chǎn)品中,,并出現(xiàn)高度精細(xì)的微小多孔結(jié)構(gòu),整個(gè)結(jié)構(gòu)有規(guī)則并且均一,。如果輔料選取不當(dāng),,得不到持續(xù)的過冷狀態(tài).將導(dǎo)致由于凍結(jié)速度太慢而在凍品的表面形成一玻璃化的非晶形結(jié)構(gòu),整個(gè)凍品的結(jié)構(gòu)不再均一,。而在升華的過程中,,由于表面玻璃化的非晶性結(jié)構(gòu)的存在,將使水蒸汽向上流動(dòng)逸出的阻力增加,,升華受阻,。其產(chǎn)品往往會(huì)在表面或多或少地有一層薄膜或外殼。
  
  對(duì)崩解溫度的影響
  
  在升華階段,,溫度升高到一定數(shù)值,,藥液中的結(jié)晶將會(huì)降低剛度,變得有粘性并引起崩解,,封閉了冰晶向上升華的微孔,,妨礙并阻止了升華的進(jìn)行。由于升華速率減慢,,補(bǔ)償由于升華而引起冷卻的熱量過剩,,產(chǎn)品開始解凍,出現(xiàn)泥狀物,。其產(chǎn)品疏松多孔的結(jié)構(gòu)不再存在而成泥狀,,且復(fù)水困難。這一崩解現(xiàn)象開始的溫度即稱為崩解溫度Tc,Tc取決于藥液中各種物料的性質(zhì),,與濃度無關(guān),。因此,在選擇輔料時(shí),,應(yīng)使藥液混合物有較高的崩解溫度,,避免在較低的溫度下發(fā)生崩解而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。顯然,,應(yīng)盡可能選擇崩解溫度高的輔料,,例如選擇崩解溫度為一2~一4℃的甘露醇,要比崩解溫度為一40℃的山梨醇有利于凍干,??梢姡o料的選擇對(duì)針劑的外觀具有極其重要的作用,。
  
  凍結(jié)速度
  
  一般來說,,凍結(jié)速度的快慢對(duì)凍品和產(chǎn)品有一定的影響,相對(duì)比較而言,凍結(jié)速度快,,則晶核多,,晶型小,凍品結(jié)構(gòu)均一,,升華速度快,,產(chǎn)品的外觀細(xì)膩,易于保持原有的結(jié)構(gòu),,且復(fù)水性好;凍結(jié)速度慢,,則晶核少,晶型大,,凍品結(jié)構(gòu)的均一性差,,升華速度快,凍干后產(chǎn)品的外觀較粗糙,,表面常有一層薄膜或硬殼,,同時(shí),由于機(jī)械效應(yīng)和溶質(zhì)效應(yīng),,藥物原有結(jié)構(gòu)易受破壞,,而且復(fù)水性差。凍結(jié)速度對(duì)凍干過程的影響比較復(fù)雜,,需由試驗(yàn)來優(yōu)化一個(gè)合適的凍結(jié)速度,,并以此來選擇冷凍的方法和冷凍的工藝參數(shù)。
  
  升華干澡階段的品質(zhì)
  
  一個(gè)理想的升華于燥階段的品溫的確定應(yīng)能保證傳遞到制品的熱能與升華所耗熱能相平衡,。如果傳遞到制品上的熱量太多,,則過多的吸熱將導(dǎo)致制品溫度明顯升高,引起制品融化,,在真空條件下沸騰,,或發(fā)生崩解,使產(chǎn)品在外觀上起泡或成泥狀,。同時(shí),,過量的熱被制品吸收,還可使制品與容器內(nèi)壁分離,,造成介于制品容器間的水蒸汽積累,,使向制品的熱傳遞嚴(yán)重受阻,從而形成冷凍核,。冷凍核溶化后將在制品中產(chǎn)生一個(gè)潮濕的區(qū)域,,影響產(chǎn)品的水份含量。如果傳遞的熱量太少,,則使冰塊的表面溫度下降而降低升華速度,。
  
  二次干燥階段的品溫
  
  二次干燥階段是指當(dāng)冰晶體全部升華后,制品的溫度逐漸增加,,將制品塊狀物表面殘余的吸附水除去的過程,。如果該階段品溫過高,持續(xù)時(shí)間過長,,雖可降低產(chǎn)品的水份含量,,但往往會(huì)造成產(chǎn)品的嚴(yán)重分解或變色。
  
  真空度
  
  真空度高,,可以促進(jìn)升華的進(jìn)行,。但對(duì)一些冰塊較厚的產(chǎn)品,則需向凍干箱內(nèi)充注氣體,,破壞真空,,形成對(duì)流導(dǎo)熱來向制品供熱。否則,,由于供熱不足,,升華減緩,通過擱板接觸傳導(dǎo)的熱量相對(duì)過剩,,從而產(chǎn)生崩解或沸騰,,影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。對(duì)于厚度較小的產(chǎn)品,,由于所需熱量相對(duì)較少,,可以不依賴于對(duì)流傳熱,因而真空度可以高一,,以獲得較快的升華速度,。
  
  從輔料的選擇、凍結(jié)速度,、品溫的確定到真空度的選擇,,都對(duì)凍干針劑的外觀質(zhì)量有影響。由于藥物本身性質(zhì)的多樣性,,目前還沒有一個(gè)成熟的理論和公式來指導(dǎo)生產(chǎn),,尚需在實(shí)踐中摸索一套合適的凍干曲線來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

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