制药工艺中冷冻干燥技术的应用研究

周燕 刘霞 顾春芳 肖丽苹

摘要：在我国制药工艺中，为了科学保存药物的生物活性，确保药物具有一定的稳定性，会采用冷冻干燥技术。人们的生活水平和质量不断提高，人们对药物的质量也提出更高的要求。在制药工艺中采用冷冻干燥技术，尤其是真空、制冷等技術的应用很容易影响到药品的冻干效果，因此需要加强优化冷冻干燥技术。本文就制药工艺中冷冻干燥技术的应用进行分析和探究。

关键词：制药工艺;冷冻干燥技术;应用

在储存食品的过程中一般会用到冷冻干燥技术，该技术也被叫做冻干技术。随着时代的发展和社会的进步，人们十分关注健康问题，在制药工艺上也逐渐应用冷冻干燥技术，人们十分重视药物实际的有效性和安全性，所以在实际制药过程中需要确保药物具有稳定的效果和品质，减低药物的不良反应。在实际应用冷冻干燥技术的过程中，考虑到操作多种技术很容易影响到药物的品质，因此，相关人员需要重视加强优化和改进冻干技术，从而提高制药工艺的效果和品质。

1、冷冻干燥技术在实际应用的特征和原理

1.1冷冻干燥技术应用的特征

在制药工艺中应用冷冻干燥技术，首先能够确保在低温状态下保持药品的生物活性，避免微生物或蛋白质出现变性现象，最终对药物的质量造成影响;其次在冻干过程中不会导致药品出现挥发现象，从而损失药品成分;第三，在冻干过程中，该技术能够抑制微生物等生殖，科学保存药品的性状;第四，在冻干过程中，该技术能够确保药品的体积不发生变化，同时降低药液浓缩的几率，合理形成药品的结构;第五，保证药品的复水性，同时将药品溶解在水中，能够确保药品的药效;第六，在解吸冻干药品的过程中排除水分，保证药品能够长期保存;最后是在真空状态下密封，减少药品与氧的结合，避免药品出现变质现象，同时方便药品携带和运输。

1.2冷冻干燥技术应用的原理

在制药工艺中应用冷冻干燥技术，首先该技术主要是通过冷冻和干燥处理药品，从而保证药品具有一定的活性，并方便保存，避免药品出现失活或者是腐坏的现象，整个技术应用的过程中是从冻结到升华的过程。冷冻干燥技术在制药工艺中的应用能够有效地保护药物的生物活性，科学储存药品。具体而言，冷冻干燥技术的应用原理分为五个环节的工作，首先是需要准备好药品原材料，之后预冻药品，然后进行升华干燥，完成之后进行解析干燥，最后是密封保存药品。具体而言，在整个冷冻干燥过程中需要在低温条件下冷冻药液，然后在真空的状态下将预冻药液进行升华，将自由水去掉，然后通过解吸，将结合水进行物化排除，最后对药品进行密封保存。通过冷冻干燥的药品生物活性较稳定，同时能够长期进行保存，复水性较好，因此该技术在制药工艺中得到广泛的应用，同时也能够提高固蛋白质药物、口服药物等制药的效率。在制药工艺中将冷冻干燥技术与科学技术进行结合，比如说合理应用真空、药学、生物、制冷等技术，可以提高冷冻干燥技术应用的效率。

2、制药工艺中应用的冷冻干燥技术分析

2.1制药准备药品

在使用制药工艺之前需要做好前期的准备工作，在具体制药过程中应用冷冻干燥技术，该技术应用的效果很容易受到各种因素的影响，其中药液的原有生物活性、药液准备过程中的固液比例、制药中共熔点等因素都会影响到冷冻干燥效果，因此前期需要做好药品的制药准备工作，注意分析、检查、试验和检测药品，进而确保加工药品制药工作顺利进行，降低不同因素对冻干技术应用的干扰率。

2.2预冻药液

冷冻干燥技术在制药工艺的应用中关键的环节内容就是预冻药液工作，通过预冻的方式固化药液中的物化结合水和自由水，进而确保不破坏药品的结构，同时保持药液的稳定性和生物活性。若是预冻工作不到位，将会导致药品出现不同大小的冰晶，进而影响到后续的升华和解吸干燥工作，对药品的质量造成影响。在预冻环节中主要采用的预冻方式有两种，分别是全域过冷和定向结晶两种方式，前者主要是在容器中装进所有的药液进行冻结，后者主要是在容器中放入部分药液进行冻结，相同的冻结条件，但是其冷冻速率是各不相同的。前者主要是通过快速和慢速冻结方式，快速冻结方式会导致药品中出现的冰晶较小，不发生浓缩现象，然而却会出现不完全冻结的现象，慢速冻结会导致药品出现的冰晶较大，不会出现不完全冻结现象，但是会出现浓缩现象。定向结晶的方式冻干药品的速度较快，在实际操作中对技术要求较高。在预冻的整个环节中有各种影响因素，比如说不正确的退火操作、无法有效控制温度、冻结药液过程中出现机械或水溶质效应等都会影响预冻效果，所以相关单位需要加强设置药液玻璃化冻结，加强使用保护剂保护药液，同时合理调整温度，应用速冻方式，确保药品的质量完好。

2.3升华干燥

在干燥药液的过程中主要是分为升华和解吸两个过程干燥药液，在解吸之前实施升华干燥操作，主要是去除预冻环节中药品中出现的自由水，解吸过程中主要是去除升华过程中产生的结合水。在冻干箱将预冻的药液进行存放，之后将冷冻干燥器中的真空泵开启，确保其中的捕水器和干燥箱有一定的真空度，同时加热升高加热板的温度，确保达到药料冰晶升华的温度。在升华药料的过程中，真空度过高或者是过低都会对传导和输送热度的工作造成影响，同时温度也会对升华药料的效率和速度造成影响，因此在实际升华过程中需要对温度和真空度进行控制，同时合理调节捕水器中的温度，在调试温度和真空度之后，还需要对搁板温度、共熔点、冻干机的性能等因素进行注意，对放置药料的厚度进行关注，确保均匀铺放药料。此外，为了避免升华干燥药品的工作失败，相关企业还需要加强观察和调控升华干燥过程中的各项影响因素。

2.4解吸干燥

完成升华干燥工作之后，为了将药品升华后残留的水分进行去除，还需要进行解吸干燥工作，彻底去除药品中残留的物化结合水或结构水。在解吸之前需要提高搁板的温度，通过对搁板温度的调控以及对控制箱的真空度进行有效调试，从而合理控制药品的温度。同时，确保控制箱的真空度合理维持在10-30pa的平衡度中，完成解吸干燥工作前的2-3小时，还需要科学调试冻干箱的真空度，确保真空度在2-3pa范围内维持，从而完成解吸工作。解吸时间、共熔点、物化结合水的比率、冻干箱真空度、机器性能等因素也都会影响到解吸干燥工作的效果和质量，因此制药单位和工作人员还需要对这些因素进行观察和调控。

2.5密封保存

完成冷冻干燥工作后，还需要做好最后的药品密封保存工作，药品冻干之后具有一定的生物活性，因此还需要科学选择密封保存药品的方式，相关单位需要加强重视该环节的工作，在对密封装置进行设计的过程中需要对装置的使用性能、药品的稳定性能等因素进行考虑，确保在规定的药品使用时间内确保药品质量完好，同时根据药品具体冻干的性状选择合适的密封装置，并按照相关的制度科学操作。

3、结语

总之，在制药工艺中，相关的制药单位和工作人员需要根据药品的实际性能、使用时间和生物活性等因素，科学应用冷冻干燥技术。在具体应用冷冻干燥技术的过程中，为了确保药品具有较长的保存时间，维持药品的药物活性和质量，相关工作人员需要严格按照要求和冻干技术的原理，科学操作每一环节的工作，从而确保药品的质量，科学储存药品，从而确保人员用药安全。

参考文献：

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