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冷冻干燥工艺开发过程_很重要

来源:宁波市双嘉仪器有限公司时间:2024-06-17关键词:中药冻干,高糖分冻干,冷冻干燥工艺

当然,以下是整理后的冷冻干燥工艺开发步骤:


### 冷冻干燥工艺开发步骤


在开发冷冻干燥工艺之前,测定样品的共晶点(eutectic point)、崩解温度(collapse temperature)和玻璃态转化温度(glass transition temperature,Tg)是非常重要的。这些参数对于优化冷冻干燥工艺、确保产品质量和稳定性至关重要。


### 重要温度参数


#### 1. 共晶点(Eutectic Point)

- **定义**:共晶点是多相物质在平衡条件下同时结晶的最低温度。在这个温度下,溶液中的水和溶质共同结晶成固体。

- **重要性**:

  - **避免共晶熔化**:干燥过程中应保持样品温度低于共晶点,以避免共晶熔化造成样品结构破坏。

  - **冷冻策略**:帮助确定预冻温度和速率,以形成稳定的冰晶结构。


#### 2. 崩解温度(Collapse Temperature)

- **定义**:崩解温度是样品在冷冻干燥过程中失去结构完整性的温度。超过这个温度,样品的结构会崩解,导致最终产品质量下降。

- **重要性**:

  - **控制升温速率**:在初级干燥和次级干燥过程中,样品温度应保持低于崩解温度,以防止结构崩解。

  - **优化干燥参数**:帮助确定适当的加热速率和干燥温度,确保样品在干燥过程中保持结构稳定。


#### 3. 玻璃态转化温度(Glass Transition Temperature,Tg)

- **定义**:玻璃态转化温度是样品从玻璃态(无定形固体)转变为粘性或橡胶状物质的温度。在Tg以下,样品处于玻璃态,表现为坚硬和脆性。

- **重要性**:

  - **样品稳定性**:玻璃态转化温度的测定有助于确保样品在干燥和储存过程中保持稳定的玻璃态。

  - **选择储存条件**:根据Tg确定适宜的储存温度,防止样品在储存过程中发生物理或化学变化。


### 实验测定方法

这些参数通常通过以下实验方法进行测定:

- **差示扫描量热法(DSC)**:用于测定玻璃态转化温度和共晶点。

- **冷冻显微镜(Freeze-Drying Microscopy,FDM)**:用于观察样品在冷冻干燥过程中的物理变化,确定崩解温度。


### 开发步骤


1. **实验测定**:通过DSC和FDM等实验方法测定样品的共晶点、崩解温度和玻璃态转化温度。


2. **数据分析**:分析实验数据,确定样品在冷冻干燥过程中各阶段的温度控制范围。


3. **工艺设计**:

   - **预冻阶段**:确定适当的预冻温度和速率,避免超过共晶点。

   - **初级干燥**:设置干燥温度和压力,确保样品温度低于崩解温度。

   - **次级干燥**:逐步提高温度,但保持在玻璃态转化温度以下。


4. **优化和验证**:通过实验优化和验证各阶段的温度和压力参数,确保工艺的稳定性和可重复性。


通过这些步骤,可以开发出有效且稳定的真空冷冻干燥工艺,确保最终产品的质量和稳定性。


以下提供几个较为保守的适合常用蛋白类溶液的冻干工艺:

蛋白溶液:保护剂和赋形剂为:海藻糖 3%-5%,  2.5% T40葡聚糖,0.1%甘露醇; 22mm西林瓶,厚度8mm

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某IVD试剂,

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某MRNA,具体配方不清楚。测定塌陷点温度是-17℃;无定形产品,玻璃态转化温度客户没测。

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一般生物试剂采用上述几个工艺测试基本都可以冻干完成,至于工艺优化需要一步步的执行。

特殊试剂冻干工艺不清楚的可找第三方做工艺。

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