药物冻干工艺的设计和优化原理_蔡紫阳
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冻干制剂工艺的探索A Clinical Study on Sandostatin Combined with Vasopressin inthe Treatment of Esophageal Variceal BleedingZhu Renmin Liu Youli*Dep artment of Digstion,N anj ing General H osp ital of P L A,N anj ing210002;*X uanz hou Municip al H osp ital,X uanz hou242000Abstract The therapeutic effects of sandostatin co mbined with vasopressin on esophag eal variceal bleeding in patients w ith liver cirrhosis w ere o bser ved clinically.The r e-sults sug gested that sandostatin combined w ith vasopressin is superior to sandostatin alone in the treatm ent of esophageal variceal bleeding and is less adver se reactio n.And this therapy may be introduced to clinical practice.Key words Sandostatin Vasopressin Esophag eal variceal bleeding(收稿:1998-12-28,修回:1999-01-29)冻干制剂工艺的探索郭玺权李宁陈宁(南京振中生物工程有限公司南京210061)摘要冷冻干燥技术是医药制剂产品、保健食品的主要生产工艺。
冻干实验原理
嘿,让咱来聊聊冻干实验原理吧!想象一下,你有一些很珍贵的东西,比如新鲜的水果,你想把它们好好保存起来,留着以后慢慢享用,这时
候冻干技术就派上用场啦!
冻干实验原理其实就像是一场魔法。
它先把含有水分的东西,比如食物或者药品,放进一个特别的“魔法盒子”里,这个盒子就是冻干机啦。
然后呢,通过降低温度和压力,让里面的水分直接从固态变成气态,就
像水直接变成水蒸气飞走了一样。
这样一来,那些原本湿漉漉的东西就
变得干干爽爽啦。
就好比冬天的时候,你把湿衣服挂在外面,温度很低,风又呼呼吹,衣服很快就干了,只不过冻干技术更厉害,它能把这个过程变得超级高效。
这个原理可厉害啦!用它处理过的东西,能长时间保存,而且还能保持原来的形状、味道和营养。
比如说,冻干的水果,吃起来还是那么香甜,就像刚刚摘下来的一样。
所以呀,冻干实验原理就像是一个神奇的魔法,能把容易坏掉的东西变得能长久保存,让我们在任何时候都能享受到它们的美好。
是不是很
有趣呢?。
冻干工艺的初始设计和优化及案例分享
冻干工艺,听起来是不是有点神秘又高大上?其实啊,它就像烹饪
中的一门独特技艺,需要精心设计和不断优化,才能做出美味的“菜肴”。
咱先来说说这初始设计。
这就好比盖房子打地基,基础要是没打好,后面可就麻烦大啦!那在初始设计的时候,得把各种因素都考虑进去。
比如说物料的特性,这物料是像调皮的小孩到处乱跑,还是像温顺的
小猫乖乖听话?不同的物料,那脾气可不一样,得摸清了才能对症下药。
再看看干燥的条件,温度就像个严格的老师,高了低了都不行。
湿
度呢,就像个捣乱的小鬼,要是控制不好,整个工艺都得乱套。
还有
压力,这压力可不是随随便便就能定的,得像给孩子选学校一样,仔
细斟酌。
优化这一块呢,就像是给一件衣服不断修改,让它变得更合身更漂亮。
比如说,发现干燥速度太慢,那是不是温度或者压力的设置出了
问题?这就需要我们像侦探一样,仔细寻找线索,然后做出调整。
给您举个例子吧。
有一家制药厂,刚开始他们的冻干工艺总是不稳定,产品质量参差不齐。
后来经过仔细研究,发现是干燥温度设置得
不太合理,稍微调整了一下,嘿,产品质量大幅提升,合格率那是蹭
蹭往上涨!这就说明,优化可真是个神奇的魔法棒。
您想想,要是没有精心的初始设计和持续的优化,那冻干出来的东西能好吗?就像做一道菜,盐放多了,火太大了,这菜能好吃吗?
所以啊,要想把冻干工艺玩儿得转,就得像对待自己最心爱的宝贝一样,用心去琢磨,去改进。
别嫌麻烦,别偷懒,只有这样,才能让这工艺发挥出最大的威力,为我们带来更好的产品。
您说是不是这个理儿?。
[医用制剂]制剂药品的冻干原理和技术药用制剂原理-工艺-技术篇:对制剂药品冷冻干燥方法、冻干工艺优缺点及冻干机设备组成的介绍。
制剂药品的冻干原理和技术冷冻真空干燥是制剂药品常用的一种干燥方法,简称冻干。
冷冻干燥是保持物质不致腐败变质的方法之一。
干燥的方法有很多,比如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥以及真空干燥。
但这些方法都是在0℃以上或更高的温度下进行的。
干燥的产品一般是体积缩小;质地变硬;有些物质发生了氧化;一些易挥发的成分会损失掉;一些热敏性的物质,如维生素、蛋白质会发生变性;微生物失去生物活力;干燥后的物质不易溶解在水中。
因此,干燥后的产品与干燥前相比在性状上有很大的差别。
而冷冻干燥不同于以上的干燥方法,产品的干燥基本上在0℃以下的温度进行,即在产品冻结状态下进行的。
直到后期,为进一步降低产品的残余水份,才让产品的温度升高到0℃以上,但通常不超过40℃。
制剂药品的冷冻干燥就是把液态的药品预先降温冻结成固体。
然后在真空条件下使冻结的水分以水蒸气的形态从固体中升华出来,而药品的有效成分剩留在冻结时的冰架子中,因此制剂药品干燥后的体积不变、疏松多孔。
冰在升华时要吸收热量,从而引起冻结药品制剂本身温度的下降,导致升华速度的减慢,为了增加升华的速度,缩短干燥时间,就必须对药品进行适当的加热。
整个干燥是在较低的温度下进行的。
制剂药品的冻干工艺有以下的优点:(1)液体药剂加工方便,简化了无菌作业的过程,冻干过程是在低温下进行,因此对许多热敏性的物质特别适用。
如生物药剂中的活性蛋白质、微生物之类的制剂,不会在冻干过程中发生变性或失去生物的活性。
因此在冻干技术在医药上得到广泛的应用。
(2)在低温干燥过程中,制剂药品中一些挥发性成份损失很小。
(3)在冷冻干燥过程中,微生物的生长和活性酶的作用无法进行,因此保持原来的性状,提高了干粉的稳定性。
(4)由于在冻结状态下进行干燥,因此制剂药品的体积几乎不发生变化,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。
药品冻干技术的原理与应用1. 什么是药品冻干技术?药品冻干技术,也称为冻干技术或冷冻干燥技术,是一种将药物溶液冻结并在真空环境下去除水分的方法。
冻干技术可以有效保护药品的活性成分,并延长其储存寿命。
2. 药品冻干技术的原理药品冻干技术的原理基于以下几个基本步骤:•冻结阶段:将药物溶液冷却到低温,使其快速凝固形成冰晶。
•主干燥阶段:将冷冻样品放置在真空环境下,在一定的温度条件下施加适当的干燥压力,使冰晶在固态和气态之间直接转变,无需先融化为液体。
•二次蒸发阶段:提高系统温度,进一步去除吸附在冻干物质中的水分。
•封闭阶段:将得到的冻干药品密封在合适的容器中,以防止湿气的进入。
3. 药品冻干技术的应用药品冻干技术在医药制造中有广泛的应用,下面是其中几个重要的应用领域:3.1 制备稳定的药物制剂通过冻干技术,药物可以转变为固态形态,有效保护药物的稳定性。
冻干技术可以使药物长时间储存而不失去其活性,可应用于制备片剂、注射剂、眼药水、鼻喷剂等药物制剂。
3.2 制备疫苗疫苗是一种预防疾病的生物制剂,通过冻干技术,可以制备稳定的疫苗制剂。
冻干技术可以延长疫苗的储存寿命,并提高其稳定性和有效性。
疫苗的冻干制备也有助于方便运输和保存。
3.3 制备生物制品冻干技术可以用于制备和稳定生物制品,如抗体、酶、基因工程产品等。
这些生物制品通常需要在低温下储存,并且对湿气和温度敏感。
通过冻干技术,可以将生物制品转变为固态,从而延长其储存寿命,并提高其稳定性。
3.4 制备天然草药制剂冻干技术也可以用于制备天然草药制剂。
草药中含有许多活性成分,但由于温度、湿度等因素的影响,这些成分容易变质和丧失活性。
通过冻干技术,可以有效保护天然草药的活性成分,并减少药物的降解和变质,从而延长其储存寿命。
4. 药品冻干技术的优点和挑战4.1 优点•保护药物的活性成分,延长储存寿命。
•提高药物的稳定性和有效性。
•方便运输和保存。
•减少药物降解和变质。
235《求医问药》下半月刊Seek Medical And Ask The Medicine2012 年第 10 卷第 12 期
冻干是冷冻干燥的简称,冻干的药物大多呈现出多孔形状,可以进行长时间的贮存,而且容易重新吸收水分和恢复活性。
所以,冷冻干燥技术被普遍应用在口服速溶药物、固体蛋白质药物和药物包埋剂脂质体的制备。
20世纪的八九十年代,科学技术的快速发展与人民群众对健康保障需求的增多促进了药物冷冻干燥技术的迅猛发展,并且在药物冻干工艺以及药物冻干损伤和保护机理等方面取得了一定的成绩。
然而,药物冻干技术是一门交叉学科,需要综合生物学、药学、真空、制冷等相关知识,所以依然存在许多亟待解决的问题。
1 冻干理论相关概述
1.1 定义
冻干是冷冻干燥的简称,它是一个稳定化的物质干燥过程。
在该过程中,溶剂先结晶,在产品中形成一定的结构,然后靠升华和解析作用将溶剂的量减少至不足以维持生物生长和化学反应的程度。
1.2 优点
冻干能够使药物保持原有的理化性质和生理活性,且有效成分损失极少。
此外,冻干制剂特有的疏松多孔结构,可以使药物易于复水而恢复活性,而且冻干制剂含水量低,易长期稳定保存。
所以冻结干燥是最柔和的干燥方法。
1.3 冻干需要的条件
通常,产品冻干需要三个条件:①产品完全固化温度在设备容许的范围;②产品的崩解温度在设备容许的范围;③水的结晶度大于0.5。
1.4 冻干技术的应用
冻干技术被广泛应用于以下领域:微生物的冷冻干燥;食品冷冻干燥;药品冷冻干燥;人细胞的冻干。
2 药物冷冻干燥原理及特点
2.1 原理
药物冷冻干燥,是指先在低温下冻结药品溶液,接着在真空条件下进行升华和干燥以除去冰晶,升华结束后进行解析干燥以除去部分结合水的方法。
药物冷冻干燥的过程主要分为五个步骤:准备药品、预冻、升华(一次)干燥、解析(二次)干燥、密封保存。
依照上述步骤冻干后的药品,可以在室温下长期进行避光贮存,需要使用的时候,添加合适的溶剂复溶后,便可恢复到冻干前的状态。
2.2 特点
药物的冷冻干燥法与其它干燥方法相比,具有其突出的特点与优点:①在冻结前进行药液分装,且药液剂量准确;②低温下干燥能够保留被干燥药品中的热敏物质;③低压下干燥能够确保干燥药品不易氧化与变质,还能抑制某些细菌的活力和灭菌;④被干燥药品在冻结时形成了“骨架”,干燥之后能够保持原形和原来的颜色,而且形成了多孔结构;⑤复水性很好,冻干药品能够进行快速吸水而恢复冻干前的状态;⑥脱水彻底,适合长期保存与长途运输。
尽管药品冻干有着如上的这些优点,然而该技术存在着干燥时间长、干燥速率低、干燥设备投资大、干燥过程能耗高等缺点。
3 药物冻干工艺及优化
药品在冷冻干燥的过程中会产生许多应力,这严重影响了冻干药品的药性,所以合理设计药品的冷冻干燥过程,对于提高冻干药品的质量、减少冻干损伤和优化冻干工艺有重要意义。
3.1 冻结研究
(1)配方的影响:配方中固体的含量会对冻结和干燥过程产生影响。
倘若固体含量小于2%,会导致冻干药物结构的机械性能不稳定。
特别是在干燥过程中,药物微粒无法在基质上粘贴,而逸出的水蒸气会将微粒带到瓶塞上甚至真空室中。
(2)冻结方式:不同的冻结方式所产生的冰晶的大小与形态也不相同,而且后继的干燥速率与冻干药品质量也不同。
按照冻结机理,冻结方式分为两种:定向结晶与全域过冷结晶。
①定向结晶,是指在过冷状态下将一小部分药液进行冻结的方式。
瓶子底部使用干冰冷却,而溶液则用湿冰冷却,以便晶核的形成,再将瓶子放于-50℃的搁板上进行冻结。
②全域过冷结晶,是指在相同或相近的过冷度下将全部药液进行冻结的方式,其中冰晶成核温度与冻结速率是主要的参数。
(3)退火:退火,是指首先对冻结药品升温至共熔温度以下,然后进行一段时间的保温,最后再把温度降低至冻结温度的过程。
升华干燥之前要增加退火步骤,原因有以下三个:①强化结晶。
②提高非晶相的Tg。
③改变冰晶的大小与形态分布,从而提高干燥效率。
3.2 干燥
药物冻干的干燥过程分为升华干燥与解析干燥两个阶段。
升华干燥是除去自由水,而解析干燥是除去部分结合水。
药物冻干过程的大部分能耗是在干燥过程产生的,所以使用有效手段来提高干燥速率显得十分重要。
当前,提高干燥速率的方法主要有:控制搁板和药品温度、冷阱温度和真空度三种。
(1)控制药品温度:包括控制冻结层与已干层的温度。
冻结层温度控制以最低共熔点为上限,温度愈高愈好;已干层温度控制要确保物料不变性或者已干层结构不发生崩塌,尽量使用较高温度。
搁板温度控制的标准是要满足药品温度的控制。
(2)控制冷阱温度:药品与冷阱间的温差是冻干过程中进行水升华的驱动力。
由于药品温度不能高于共熔温度,且受加热方式限制,所以冷阱温度越低越好。
为提高经济性,升华干燥过程的冷阱温度至少比药品温度低于20℃;解析干燥过程中,对于要求残余水分很低的配方,冷阱温度应该更低。
(3)控制真空度:通常情况下,压力对冻干过程的影响包括两方面:①压力越高,已干层导热系数越高,升华界面的对流作用越大,所以升华水汽越快,也就是冻干速率越大。
②通过已干层到外部的水汽逸出速度在界面和表面之间产生的压力差,即升华界面温度所对应的饱和压力与干燥室的真空度之差相关。
压差大则利于水汽逸出,压差越小则逸出越慢,干燥速率也越小。
经验表明:升华阶段的真空度在10至30Pa,有利于传递热量和升华的进行。
药物在冻干过程中会产生多种干燥与冻结应力而发生不同程度的变性,冻干技术本身也存在着干燥时间长、干燥速率低、干燥设备投资大、干燥过程能耗高等缺点。
所以,为了药物稳定性与经济性的提高,需要进一步研究药物在冻干过程中的损伤与保护机理。
同时,利用先进的真空设备以及制冷控制方法,研发价格低且性能好的冻干机,不断优化冻干工艺。
4 结束语
药物的冷冻干燥能够减少药物的失活或变性,从而降低制药过程中的各种损失。
冷冻干燥技术的这个特点使其得到了广泛的应用。
但是,冻干技术的造价很高,这便需要药剂研发人员大力开发研究出高效率和低损耗的技术与方法。
总的来说,本研究的目标是通过改革与优化冻干技术来提高药物的实用效率,从而更好地为人们的健康提供有力的保障。
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药物冻干工艺的设计和优化原理
蔡紫阳
(江苏正大天晴药业研究院 江苏 连云港 220006)
【摘要】 本文首先对冻干的相关原理做了概述,然后介绍了药物冷冻干燥的原理与特点,最后探讨了药物冻干的工艺及其优化,以供有关人士参考。
【关键词】 药物冻干;工艺;设计;优化
【中图分类号】R917【文献标识码】B【文章编号】1672-2523(2012)12-0235-01。