• 广告位测试

  • 头部广告位

联系我们

冻干机冷冻干燥技术在药物处理中的应用

来源: 冻干机  作者: 冻干机  Time: 2021-06-26

冻干机冷冻干燥技术在药物处理中的应用

冻干机冻干过程是利用升华的原理进行干燥的一种技术,是将被干燥物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境,使冻结的水分子直接升华成水蒸汽逸出的过程,真空干燥的产物称为冻干物(Lyophilizer)。

冻干机冷冻干燥机
哪些药物要考虑使用冻干机冷冻干燥技术呢?
对于一些在水溶液状态下不稳定、水分影响药物的称稳定性且不耐受高温无法用其他方法干燥的药物,例如青霉素、链霉素、激素类等。这些药品在干燥工艺开发时,应考虑采用冻干机冷冻干燥工艺。冻干药物剂型可以解决在其它剂型不稳定的问题,可以解决乳剂和混悬剂中出现的油滴、粒子发生沉降絮凝等现象,保持良好的分散状态。
水分在物料中存在有两种方式,一种是游离水(自由水),冷冻干燥中的主要对象,自由水与物料主要以吸附和渗透的形式结合,大量存在与物料的表面、毛细管、孔隙中,冻干时稍低于0℃就结冰,以升华的方式被除去。另一种是结合水,以化学结合水形式存在于物料的组织中,结合力强,在-50℃到-60℃条件下才能冻结,一半在冻干后期,随温度的增加以蒸发的形式被除去。
按照相关冻干生产工艺规程配置成无菌溶液,并按剂量要求分装,将产品转运到相应设备进行冷冻干燥,真空冷冻干燥机简称冻干机。产品装入冻干机以后,需要经过预冻、第一阶阶段干燥、第二阶段干燥和后处理等阶段。
产品预冻是为了使产品能够定型,方便随后期真空升华。如果预冻效果不好,冻干机抽真空时药品会冒出瓶外,产品质量会受影响;如果冷冻温度控制过低,会延长生产时间并且浪费能源,有时也会影响到某些产品存活率。
需要冻干的产品,首先要按冻干机工艺要求配制成液体,为保证冻型,要控制物质含量,实验数据表明物质含量理想是在10~15% 之间,产品溶液表面积越大、产品溶液厚度越小有利于升华,为保证升华效果实际生产药品分装厚度一般不大于10mm。
产品的预冻方法一般情况采用冻干机箱内预冻法,也就是直接把生产的产品放置在冻干机箱里,由冻干机的冷冻机来进行制冷。在实际大生产过程中,一般为了方便进出箱,会把西林瓶或安瓿用金属盘分装,再将若干金属盘装进冻干机。预冻应快速冷冻, 降温速率越大,溶液的过冷度和过饱和度愈大,临界结晶的粒度则愈小,成核速度越快,容易形成颗粒较多尺寸较小的细晶。
因而冰晶升华后,物料内形成的孔隙尺寸较小,干燥速率低,但干后复水性好;相反,慢速冻结容易形成大颗粒的冰晶,冰晶升华后形成的水气逸出通道尺寸较大,有利于提高干燥速率,但干后复水性差。
这样说当然没有错,可是不要忘记,这种理论是在受热均匀的前提下得出来的,板温降得较快,且板温比品温低很多,则冻干机制品底部先冻结产生结晶,但上部液体仍较热,所以不至于瞬间全部结晶,结晶会缓慢生长,就得到了慢冻的效果。
板温降得较慢,板温与品温相差不大,则制品整体均匀降温,并形成过冷,当能量积累足够时,瞬间全部结晶,得到了快冻的效果。板温降得很慢,并在低于共熔点的适宜温度保持(或缓慢降温),则制品形成较小的过冷度,液体中先出现少量结晶,继续降温结晶生长,得到大结晶,这即是真正的慢冻。制品浸入超低温环境(如液氮-196℃),整体瞬间结晶,形成极细小的晶体(或处于无定形态),这即是真正的快冻。
冷冻过程中形成的晶体大小一定程度上会影响着产品干燥的速率以及干燥后产品的溶解速度。生产过程冰晶控制越小,干燥后越能反映出产品的原本结构。
产品冻结冰消失之前的过程称为升华干燥阶段,也叫第一阶段干燥。此阶段采用的升华温度应接近产品共熔点。如果温度低于共熔点太多,会明显降低升华的速度,导致时间过长。
冷冻干燥还应着重控制冻干机箱内的压强,并不是压强越低越好,而是要控制在合理的范围内。冻干机箱内压强越低越利于升华,但越不利于传热,传热慢使产品获能量较慢,会降低升华速率。诸多试验数据得出:当冻干机箱内压强< 0.1 mbar时,箱内气体的对流传热可以小到忽略不计;而> 0.1 mbar时,对流传热会明显增加。
产品升华干燥阶段的热量全部来源于冻干箱的板层,因此生产过程中要严格控制板层温度,保证产品干燥温度坚决不能超过产品崩解温度,保证冻结产品的温度不在共熔点以外。
产品内冰晶升华完毕后即进入产品干燥的第二阶段。从理论上讲,一旦产品内冻结冰升华完毕,产品的干燥便进入了解吸阶段,而在实际操作中,如何界定产品的两个干燥过程, 则很难把握。另外,在什么时候迅速提高产品温度, 对玻瓶的影响小,也应加以考虑。
正常情况下,冻干机产品在到达0℃时已进入了解吸干燥阶段;而在0℃以上时即使温度迅速上升,对玻瓶的影响也相对较小。该阶段产品内还存在着一定量的水分,因此可以迅速加温到产品的最高允许温度,并直至冻干结束。这一过程中应该采用迅速的升温,这有利于降低残余水份含量并一定程度上缩短解吸干燥时间。
为了缩短解吸干燥阶段时间以快速升温,要对板层传热进行改动,经常采用的方法是控制冻干机箱内压强,而当产品达到了许可温度后,需恢复高真空,目的是更大程度的降低产品内残留的水分。
通常情况,冻干机产品生产过程温度已达到上限要求,并已持续2小时以上,可以结束此次冻干过程,在预计干燥时间临近时,应进行压力升高试验,就是关闭冻干机箱和冷凝器之间的阀门,观察冻干机箱内压力是否有升高现象,如果出现冻干机箱内的压强明无显升高现象,说明干燥已基本完成。如还有上升,说明还有水分逸出,还需继续干燥,直到压力无明显升高。
药品的冻干过程结束以后,充入无菌干燥空气入,在相应的洁净级别下取出,进行密封保存。有些容易于空气中物质发生反应的药品需要充氮保存。冻干机箱内加塞的机械装置经过特殊设计,箱内加塞对所使用的瓶、塞质量要求都比较高,瓶子的高度、瓶口内径、塞子外径误差要小,一般情况下塞子采用丁基胶塞。产品加塞完毕,放气出箱,压上铝帽后转入下一程序,按照相关工艺要求进行目检、贴标、包装后入库,待检验合格后便成为合格药品。
冷冻干燥是一门综合性专业技术,它涉及到物理、化学、生物学知识,包括制冷、真空、电工、电子、仪表等技术。在研究生物冻干制剂的冻干工艺过程中, 要考虑到产品的理化特性、药液的分装厚度、瓶颈的大小、冻干机组的控温和抽真空能力等一系列参数,并对溶液中溶质中浓度、选择的保护剂加以优化,以及预冻、抽空、升华干燥、解吸干燥、压塞、贮存等步骤中对温度、压力、时间等参数的控制,做出合适的冻干曲线,制订出更为合理的冻干工艺,对冻干机冻干产品质量、缩短生产周期和降低成本都起着不可忽视的重要作用。

冻干机冷冻干燥机
 了解更多冻干机资讯,请关注新芝冻干。

ag娱乐亚美平台 http://www.lsqinglv.com http://www.centurybelletea.com http://www.sxlanhai.com http://www.hndaming.com http://www.13931560111.com http://www.fspingling.com http://www.chcpsc.com http://www.kmjhb.com http://www.medyao.com http://www.8-jp.com http://www.nastudyadvice.com http://www.361laser.com http://www.sdbaowenban.com http://www.pingfuge.com http://www.xinhaituliao.com http://www.zgqmxs.com http://www.sdgxks.com http://www.liruidq.com http://www.shjunjue.com http://www.qdhefuji.com http://www.fudanpalm.com http://www.hinnyuu-douga.com http://www.q92.net http://www.duoyibei.com http://www.baoluta.com http://www.zhgsljx.com http://www.520msh.com http://www.kyoto-sushi.com http://www.xdlbyp.com http://www.ahaxty.com