制剂药品的冻干原理和技术

王义飞，唐碧银

（江苏豪森药业集团有限公司，江苏连云港 222000）

制剂药品的冻干原理和技术

王义飞，唐碧银

（江苏豪森药业集团有限公司，江苏连云港 222000）

近年来，制药企业对干燥药品需求量逐渐增大。制剂药品冻干技术得以应用，而且制剂药品冻干是推进医药企业创新的重要内容，制剂药品冻干在国家高技术产业支持、地方特色产业扶持等有较好创新资源基础，企业、高校也为制剂药品冻干发展提供人才和技术，因此，在对冻干技术进行简要概述，并解析其原理，展望其应用前景，旨在提高制剂药品的冻干技术进步，从而推动制药产业的发展。

制剂药品；冻干；原理；技术

Abstract：In recent years，pharmaceutical companies demand for dry drugs gradually increased.Preparation of drug freeze-drying technology to be applied，and the preparation of pharmaceutical freeze-dried pharmaceutical industry is to promote the important content of innovation，preparation of drug freeze-dried in the national high-tech industry support，local characteristics of industry support and so have a better innovation resource base，Therefore，the purpose of this paper is to provide a brief overview of the freeze-drying，and analyze its principles and techniques，and look forward to its application prospects，aimed at improving the freeze-drying technology of pharmaceutical preparations to promote the pharmaceutical industry development of.

Key words：preparation medicine；lyophilization；principle；technology

随着经济的发展，人们对食品药品的品质要求越来越高，这也促使制剂药品冻干技术得到发展，中药冻干和西药冻干在我国也已经十分普遍，加强对制剂药品的冻干原理和技术进行研究，有利于我们把握其功能优势，保证药物的药效得到最大发挥，进而实现制剂药品冻干的经济效益，还能满足人们的医疗需求，达到经济效益与社会效益的统一。

1 冻干概述

冻干技术应用范围非常广泛，只要是含水、无毒、无腐蚀性的物质都可以运用真空冷冻干燥技术将其制成冻干品，以达到长期贮藏的目的。冻干食品也是冻干技术产生的，此外，冻干还应用于几乎所有的农副产品，如肉、禽、蛋、水产品、蔬菜、瓜果等，冻干能够最大限度地保持原有食品的色、香、味、形及营养成分，复水效果极佳。生物制药行业、医疗行业、保健品行业等也有广泛应用，制剂药品冻干是一种可以针对中药材、西药、粉针、保健品、生物技术等中西药品进行干燥的技术，其原理是经过真空冷冻来干燥医药，使其物理、化学和生物状态保持稳定。由于冻干可以使得药品中挥发性成分和受热变性的营养成分损失很小，冻干后的物质呈多孔状，适用各种热敏感的医药、生物制品的研发和生产。

2 冻干原理

制剂药品冻干就是指它的冷冻以及干燥，其原理就是通过降温冷冻使得药品从其他形态变为固态，并通过制造真空环境把制剂药品中的水分以水蒸气的形态蒸发出来，保留药品的有效成分，因此冻干过后的制剂药品一般疏松多孔，但其体积不会进行改变，也能保证制剂药品的防腐性。具体来说，在药品的干燥过程中，真空状态下，冰的升华会要吸收热量，为了增加升华速度，可以采取对制剂药品加热来缩短干燥时间，但必须保证整个干燥都是在较低温度下进行。

制剂药品经过冷冻干燥能祛除95%～96%的水分，这就是其保证药剂能长期保存不变质的原理，制剂药品冻干有以下几个优点：第一，简化无菌作业流程，使得液体制剂加工更方便，适用于过热敏药物。例如活性蛋白质药物以及微生物制剂等。第二，制剂药品冻干可以保证药物中的挥发减少，保证其药性。第三，制剂药品冻干可以保证原来的功效，提高干粉稳定性，因为冻干可以使得微生物的生长和活性酶受到限制。

3 冻干技术

3.1 制剂药品处方设计

制剂药品的冻干技术的首要步骤就是进行处方设计，处方是冻干技术的基础，具体来说，第一，冻干前要对药品原料和辅料进行合理选配，并且选择共熔点较高的保护剂，使得更好地进行升华干燥，缩短冻干的时间，而且还要选择适宜的抗氧剂以及调节剂保证制剂药品的稳定性。第二，处方中的固体物质质量比一般在2%～30%，所以需要保证药剂制品的固体物质占比，防止在冻干过程中出现破裂或者脱离容器的现象，同时也要注意不要让固体物质超过30%，因为处方中固体占比大于这个数值时，在干燥过程中会阻碍水蒸气生化，导致冻干时间过长以及水分过高的情况。

3.2 制剂药品预冻

制剂药品的冻干技术的另一个重要内容技术就是进行产品预冻，具体来说产品预冻前需要将制剂药品装入适宜容器内进行预先冻结，才能进行升华干燥，预冻可以维持制剂药品的性能，进行产品预冻还可以保证产品结构，有利于水分升华，在制剂药品时需要对预冻的时间、最低温度和预冻速度进行合理把控。

3.3 制剂药品升华干燥

制剂药品的升华干燥是冻干最重要的环节，其具体是将低温冷冻后的制剂药品放置在密闭的真空环境中，部分制剂药品可以通过加热使其水分升华，使得制剂药品达到脱水干燥的目的。制剂药品冰晶升华后的间隙是水蒸气溢出的通道，产生的已干燥和未干燥的分界成为升华界面，间隙变成升华水蒸气的逸出通道，制剂药品干燥由内而外的一种推移，当冰晶祛除完毕之后，升华干燥完成。一般升华干燥可以祛除制剂药品90%的水分，一般的加热是通过固体的传导、辐射、气体的对流来将热能传递到升华界面从而完成升华干燥的。

3.4 制剂药品解析干燥

制剂药品解析干燥是升华干燥后的第二阶段干燥，升华干燥主要是祛除冰晶，解析干燥主要是让水吸附解析出来，需要提供适宜的能力，不染水就很难解析，因此，解析干燥需要保证其解析温度足够高，但同时也要保障其最高温度不能超出范围，否则容易烧毁产品或者产品过热变性。此外保证水气溢出的动力，还需要通过箱体连接高真空来形成蒸汽差为蒸汽溢出提供动力。

3.5 制剂药品冻干终点

制剂药品冻干的最后一个内容是冻干终点，通过冻干重点判断可以促使工艺优化，准确对制剂药品进行冻干重点判断可以节省能源，保证其含水量最小化，产品质量最大化。

[1] 钱应璞.制剂药品的冻结真空干燥技术[J].援机电信息，2010，（15）：3-11.

The Principle and Technology of Freeze-Drying of Pharmaceutical Preparations

Wang Yi-fei，Tang Bi-yin

TQ460.6

A

1003–6490（2017）09–0186–02

2017–07–07

王义飞（1983—），男，江苏连云港人，主要研究方向为新药研发及中试放大。