冷冻干燥技术在制药工艺中的应用

【摘 要】随着科技水平的不断发展，冷冻干燥技术水平得到了显著的提高。经冷冻干燥技术加工后的药品因能够保持较好的生物活性和稳定性，被广泛应用于药品制作中。本文针对冷冻干燥技术在制药工艺中应用进行探究，以期为冷冻干燥技术水平的进一步提高提供参考。

【关键词】冷冻；干燥；制药工艺；应用

冷冻干燥技术指将含水物料冷冻到冰点以下使水转变为冰，然后在较高真空下将冰转变为蒸气而除去的干燥方法，是目前公认的最为环保、优良的干燥技术，因而在药品制造领域应用较为普遍。

1.冷冻干燥技术概述

冷冻干燥技术处理分为准备药品、对药品进行预冻处理、解吸与升华干燥、密封保存五个步骤，这五个处理步骤必须按照相关规范要求进行，主要因为每个步骤的处理质量会给下个步骤的处理带来直接影响，进而影响药品整体处理效果，造成不必要药品的浪费。因此，使用冷冻技术处理时技术人员应以身作则，按照处理规范对药品进行处理。同时加强对处理质量的检查，发现质量问题应及时采取有效措施解决，尝试对恢复处理材料，实在不行则只能放弃。

冷冻干燥处理技术工作原理为：将药品溶液置于温度较低的环境冻结处理，然后将其转移到真空环境中升华干燥，同时将该过程产生的冰晶清理干净，最后通过吸解干燥方法将药品中存在的结合水处理干净，得到最后的干制品。

经冷冻干燥技术处理的干制品在我国食品行业较为常见，例如在超市中见到的各种真空速冻食品等。该种技术之所以能在食品行业得到大力应用，因为经其处理后的产品不但能够满足长时间运输需要，而且对于容易变质产品的存放无疑是一种最佳选择。不过，该种技术最为显著的运用则表现在医药行业，首先，该技术使短缺药物的长时间保存成为可能，满足了救治病人方面要求；其次，之前无法进行的科学研究在技术条件下得以顺利开展，一定程度上促进了医药行业的发展。不过我们在享受冷冻干燥技术为制药等领域带来便利的同时，应注意其在发展中存在的问题，进而寻找出解决措施，为冷冻干燥技术更好的造福人类奠定坚实的基础。

2.药品冷冻干燥技术应用

冷冻干燥技术处理的各个步骤联系紧密，而且处理过程中容易受到其他因素的影响，因此实际处理时怎样采取有效措施排除来自其他因素的干扰，保证药品处理质量成为冷冻干燥技术应用的重要问题，下面针对冷冻干燥技术处理的不同步骤应注意的问题进行详细的探讨。

2.1准备药品

准备药品时首先应结合冷冻干燥技术执行标准进行选择，以此避免处理过程中给药品带来损坏；其次，认真检查用于冷冻干燥处理药品的各项参数，保证准备的药品通过性能、质量检测并经过相关部门的批准，否则本着对病人负责的态度禁止进行冷冻干燥处理，这是冷冻干燥药品的基本要求，也是技术人员应坚守的技术地线。另外，为了提高冷冻干燥技术水平及处理效果，应加强其各个处理步骤的研究，例如可以利用热分析法测定分析不同种类药品的共熔点，还可以总结之前处理药品不同成分在处理过程中的不同要求，进而制定出满足冷冻干燥技术要求的相对措施。

2.2药品的预冻处理

当各项准备工作做好之后首先对药品进行预冻处理，这是正式利用冷冻干燥技术处理药品的第一个环节，是冷冻干燥技术的基础，因此应引起技术人员的高度重视。该步骤的主要目的是将存在于药品中的物化结合水以及自由水进行固化，同时保证药品的物质结构不被破坏。对药品进行预冻处理时，应严格按照预冻操作规范进行，否则预冻质量不过关，药品就无法冻实进而影响预冻过程中冰晶的大小与形态，给下个步骤的进行带来较大影响，甚至导致使冷冻干燥处理的失败。

因此对药品进行预冻处理时应根据冷冻干燥的具体要求，采取不同的预冻处理方式。目前预冻处理方式主要分为速冻和慢冻两类，其中慢冻的重点放在了冻结的质量上，速冻体现的是对药品冻结的效率与时间的有效控制上，可以看出两种方法存在较大差别不过其各有优势，冷冻干燥时具体选择哪种方式应慎重选择。另外，预冻过程中应时刻监视结晶的状态，进而合理、灵活的操作机械，使结晶处在正常状态下。该过程的操作要求较高，首先技术人员应具备良好的职业素质，本着认真负责的态度进行处理；其次，操作的技术人员应具备扎实的专业技能，最好让经验丰富的技术人员负责该环节。

2.3升华干燥

该步骤的主要目的是将药品中结晶的自然水分除去。首先，将预冻处理合格的药品放入冻干箱，通过真空泵营造符合处理要求的真空环境；其次，为了给药品的升华干燥提供足够的热量，并给加热板加热使其上升到所需温度。因此，能够看出该步骤的重点在于对真空度与温度的控制上，如果真空度不到10Pa或超过30Pa则不利于热量的正常传导，不能提供合适温度会则会延长升华干燥的速率。一般情况下升华干燥的捕水器温度不能超过40℃，应将搁板温度保持在-10℃～10℃范围内。另外为了准确把握去水的量，应计算处在不同步骤中药品的比热容，以此达到较好的干燥效果。

2.4解吸干燥

上面对自然水的去除做了阐述，接下来对去除药品中的结构水进行探讨。首先，应将搁板温度调高，以此达到控制药品温度的目的，并将冻干箱中的真空度控制在10Pa～30Pa范围内。其次，在药品干燥处理结束前的两三小时内，将冻干箱的真空度降低到2Pa～3Pa范围内，保持该状态至干燥过程结束。经过大量的实践证明，解吸干燥过程所需时间的长短与冻干机的工作性能以及冻干箱的真空度有重要关系，因此在该步骤中应重点把握。

2.5密封保存

这是药品冷冻干燥技术处理的最后一个步骤由于在该过程出现的意外较少，因此技术的要求最低。不过对药品冷冻干燥实际操作处理时，应认真对待该过程的每个操作环节，切不可马马虎虎。

3.总结

总之，冷冻干燥技术发展到今天已非常成熟，而且我们已经切身体会到它给人们的生产生活带来的便利，尤其在制药工艺的应用中做出的贡献更为突出。不过实际运用中，冷冻干燥技术仍存在较多问题，因此科研人员不应满足当前取得的成绩，仍需再接再厉不断借鉴和总结之前成功经验，加强对冷冻干燥技术在制药工艺中的研究，从而使冷冻干燥技术更好的造福于人类。 [科]

【参考文献】

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[2]董充慧，苏杭，张特立，李子民.真空冷冻干燥技术在生物制药方面的应用[J].沈阳药科大学学报，2009（S1）.