【正文】 。溶液用濕冰冷卻，在瓶子底部用干冰冷卻，形成晶核，然后放到50℃的擱板上凍結(jié)。他們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)，冰晶成核溫度從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是隨機(jī)的、不穩(wěn)定的，不容易控制，但是受溶液中的微粒含量和是否存在冰晶成核體等影響因素。Thomas W Patapoff等人發(fā)現(xiàn)如果把藥品直接浸入液氮或干冰乙醇溶液槽中（快速凍結(jié)），那么晶核首先在瓶壁產(chǎn)生，然后冰晶向中心擴(kuò)散，再垂直向上擴(kuò)散。在全域過(guò)冷結(jié)晶中，凍結(jié)速率和冰晶成核溫度是重要的參數(shù)。但是蛋白質(zhì)種類很多，而且物理化學(xué)性質(zhì)各異，因此不同的蛋白質(zhì)需要不同的保護(hù)劑配方，因此它們的凍結(jié)特性就不同，一般需要實(shí)驗(yàn)?！　〈送?，為了獲得均勻一致、表面光滑、穩(wěn)定的蛋白質(zhì)藥品，配方中必須含有填充劑、賦形劑、穩(wěn)定劑等保護(hù)劑，這些保護(hù)劑對(duì)實(shí)現(xiàn)藥品的玻璃化凍結(jié)有重大的影響。 　　冷凍干燥過(guò)程中的凍結(jié)過(guò)程非常重要，因?yàn)樵趦鼋Y(jié)中形成的冰晶形態(tài)和大小以及玻璃化程度不僅影響后繼的干燥速率，而且影響凍干藥品的質(zhì)量?！　∧壳按蟛糠謱W(xué)者贊同水替代假說(shuō)，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到蛋白質(zhì)和保護(hù)劑之間的氫鍵，為理論提供證據(jù)。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)在冷凍干燥過(guò)程中失去水分后，保護(hù)劑的羥基能替代蛋白質(zhì)表面的水的羥基，使蛋白質(zhì)表面形成一層假定的水化膜，這樣可保護(hù)氫鍵的聯(lián)結(jié)位置不直接暴露在周圍環(huán)境中，穩(wěn)定蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)，防止蛋白質(zhì)因凍干而變性，使其即使在低溫冷凍和干燥失水的情況下，仍保持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的完整性。但是優(yōu)先作用機(jī)理不能完全解釋用聚合物或蛋白質(zhì)自身在高濃度時(shí)保護(hù)蛋白質(zhì)的現(xiàn)象。在有起穩(wěn)定作用的保護(hù)劑存在的條件下，蛋白質(zhì)優(yōu)先與水作用（優(yōu)先水合），而保護(hù)劑優(yōu)先被排斥在蛋白質(zhì)區(qū)域外（優(yōu)先排斥）。它需要具備四個(gè)特性：玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高、吸水性差、結(jié)晶率低和不含還原基。截止2000年2月，美國(guó)FDA已批準(zhǔn)的生物技術(shù)藥共計(jì)76個(gè)?！　∈宥〈甲陨碓趦鼋Y(jié)中形成針狀結(jié)晶，能改變?nèi)苜|(zhì)的結(jié)晶方式，利于升華?！　∈宥〈寂c水可以任意比例混合。其特點(diǎn)如下：　　凝固點(diǎn)高。于是，研究人員將藥物與環(huán)糊精溶于叔丁醇水共溶劑系統(tǒng)，冷凍干燥一步制備形成包合物。叔丁醇水共溶劑系統(tǒng)為水溶性的蛋白質(zhì)多肽溶于油溶液提供了一種新的藥物傳遞辦法。此工藝簡(jiǎn)單、方便，效果好，并且，叔丁醇水共溶劑還可以回收利用，增加了大量生產(chǎn)的可行性。還有一種方法是形成水包油的乳劑再除去有機(jī)溶劑。研究證明，將飽和磷脂DMPCDMPG(摩爾比為7∶3)與蒽環(huán)類抗癌藥Annamycin以質(zhì)量比50∶1的比例溶于叔丁醇二甲基亞砜水共溶劑體系，并加入表面活性劑吐溫80，冷凍干燥制成凍干粉末，水化后也可得到亞微米級(jí)的脂質(zhì)體。同時(shí)，在析出結(jié)晶這個(gè)相分離的過(guò)程中，磷脂作為一種表面活性劑，吸附在兩相的界面上，降低表面張力，即磷脂包裹的叔丁醇分散在糖基質(zhì)中，最終形成一種類似乳劑的狀態(tài)。這種方法類似薄膜分散法，可以制得粒徑較大的微米級(jí)多室脂質(zhì)體，這種脂質(zhì)體制備工藝已經(jīng)應(yīng)用于試驗(yàn)和規(guī)模生產(chǎn)。對(duì)抗生素頭孢噻吩鈉的研究發(fā)現(xiàn)，加入少量的叔丁醇可以使很難結(jié)晶的藥物得到針狀的結(jié)晶。這種工藝可以避免用熔融法制備固體分散體對(duì)熱穩(wěn)定性差的藥物的破壞，也能避免采用溶劑法制備固體分散體時(shí)使用氯仿、二氯甲烷等毒性較大的溶劑?！　≡鋈茈y溶性藥物 Aldipine是一種從海洋生物中提取的抗癌活性物質(zhì)，其相對(duì)分子質(zhì)量為1109，在水中幾乎不溶。采用這種工藝制備藥劑具有多種好處。叔丁醇水共溶劑就是其中最常見(jiàn)的，以它為溶劑進(jìn)行冷凍干燥的工藝可以用于多種制劑的制備，具有多方面優(yōu)勢(shì)。真空密封的完整性應(yīng)在溫度壓力下評(píng)估，簡(jiǎn)單的試驗(yàn)是將成品在45℃水浴24小時(shí)，觀察疫苗瓶中是否有水被吸入。最終板層溫度是成品水分含量的一個(gè)主要決定因素，其數(shù)值不能超過(guò)制品的最高允許溫度，對(duì)于蛋白質(zhì)藥物其最高允許溫度一般應(yīng)低于40℃，對(duì)于絕大多數(shù)動(dòng)物用疫苗，最終板層溫度應(yīng)該在25℃35℃之間。在二次干燥過(guò)程中，板層溫度至少每小時(shí)增加5℃10℃。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，在凍干配方中加入5%左右叔丁醇后，凍結(jié)時(shí)會(huì)形成針狀結(jié)晶，冰晶升華后留下了管狀通道，使水蒸氣阻力大大減小，升華速率顯著提高，節(jié)省了時(shí)間和能耗。在升華過(guò)程中，有時(shí)可采用向凍干箱內(nèi)充注氣體，以形成對(duì)流傳熱，但這一部分空氣量會(huì)降低真空度，因此，要對(duì)真空度進(jìn)行控制，使其既能形成恰當(dāng)?shù)膶?duì)流傳熱，又能使制劑表面始終處于勻速干燥的壓力狀態(tài)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，在升華干燥階段，隨著水分的升華，使制品濃度升高，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度也會(huì)提高，這樣升華干燥過(guò)程中就可以適當(dāng)逐漸提高溫度，加快升華進(jìn)行；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，在升華干燥階段，升華的只是游離在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空隙中的自由水，不會(huì)對(duì)物料實(shí)體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度產(chǎn)生影響，因此升華干燥過(guò)程中的加熱溫度仍應(yīng)保持不變。左右。在干燥過(guò)程中，如制品干燥層溫度上升到一定數(shù)值時(shí)，其部分干燥物質(zhì)所形成的多孔性骨架剛度降低，干燥層內(nèi)顆粒出現(xiàn)脫落，直至骨架塌陷，造成已被干燥部分的微孔通道被封閉，阻止升華的進(jìn)行，使升華速率減慢，最終可導(dǎo)致凍干產(chǎn)品的殘余水分含量過(guò)高，產(chǎn)品的復(fù)水性與穩(wěn)定性差。在升華干燥過(guò)程中，制品吸收熱量后所含水分在真空下升華成水蒸氣，消耗大量熱能，使得制品溫度較板層溫度低十幾甚至幾十度。一般制品預(yù)凍溫度在共熔點(diǎn)以下1020℃保持23h，保證冷凍完全；多數(shù)疫苗的共熔點(diǎn)在15℃到20℃之間，因此預(yù)凍溫度要在25℃到40℃。但也有降溫更慢和更快的事例，如紅細(xì)胞和倉(cāng)鼠細(xì)胞的最佳冷卻速率超過(guò)50℃/min，℃/min。對(duì)于一些分子呈無(wú)規(guī)則網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子藥物，速凍能使其在藥液中迅速定型，使包裹在其中的溶媒蒸汽在真空條件下迅速逸出，反而能使升華速度加快。 當(dāng)初始濃度為A的溶液（A點(diǎn)）從室溫開(kāi)始冷卻時(shí)，隨著溫度的下降，溶液過(guò)冷到B點(diǎn)后將開(kāi)始析出冰，結(jié)晶潛熱的釋放又使溶液局部溫度升高。“足夠快”的意思是在降溫過(guò)程中迅速通過(guò)結(jié)晶區(qū)而不發(fā)生晶化，“足夠低”指的是必須把溫度降到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg以下。近年來(lái)，人們已經(jīng)逐漸地認(rèn)識(shí)到，凡是成功的低溫保存，細(xì)胞內(nèi)的水均以玻璃態(tài)的形式被固化，在胞內(nèi)不出現(xiàn)晶態(tài)的冰。一、冷凍干燥過(guò)程研究 真空冷凍干燥是先將制品凍結(jié)到共晶點(diǎn)溫度以下，使水分變成固態(tài)的冰，然后在適當(dāng)?shù)臏囟群驼婵斩认?，使冰升華為水蒸氣。 1 產(chǎn)品預(yù)凍 制品的玻璃化玻璃化的作用。在產(chǎn)品預(yù)凍時(shí)，只要降溫速率足夠快，且達(dá)到足夠低的溫度，大部分材料都能從液體過(guò)冷到玻璃態(tài)固體。此法又稱“部分玻璃化法”。對(duì)結(jié)晶性制劑而言，凍結(jié)速度一般不要太慢，凍結(jié)速度慢雖然便于形成大塊冰晶體，維持通暢的升華通道，使升華速度加快，但如果結(jié)晶過(guò)大、晶核數(shù)量過(guò)少、制劑的結(jié)晶均勻性差，也不利于升華干燥。20世紀(jì)60年代，人們成功地保存了哺乳動(dòng)物的某些細(xì)胞，其降溫程序是：以1℃/min降到15℃，然后以45℃/min降到79℃，這一程序與前面所提及的“兩步法”是一致的。對(duì)于具有類似膜結(jié)構(gòu)或活性成分制品的冷凍干燥，應(yīng)盡量使其最終凍結(jié)溫度低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。待成品中看不到冰時(shí)，則可認(rèn)為一次干燥已完畢，此時(shí)制品溫度迅速上升，接近板溫，制品中最初水分的90%以上已被除去。盡管在有些場(chǎng)合下，一次干燥的最大許可溫度由制品的相變溫度或共晶溫度決定，但更一般的情況下，預(yù)凍的制品中都有一定份額的無(wú)定形態(tài)，故應(yīng)當(dāng)將凍干的一次干燥過(guò)程控制在Tg以下進(jìn)行。有人認(rèn)為，在多數(shù)情況下，塌陷溫度Tc要比玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高20176。關(guān)于是否應(yīng)當(dāng)這樣，存在兩種不同的觀點(diǎn)。對(duì)于多數(shù)制品的冷凍干燥，冷阱表面溫度在40—50℃之間已能滿足要求。但干燥室壓力必須低于升華界面壓力，而升華界面的壓力所對(duì)應(yīng)的升華界面溫度必須低于制品在相應(yīng)濃度下的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。但慢凍時(shí)，溶質(zhì)可能發(fā)生遷移，以至于在表面形成一層硬殼，阻止升華進(jìn)行。該過(guò)程中，制品的含水量不斷減少，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是不斷提高的，制品溫度也可以逐漸提高。制品水分過(guò)低，菌體表面親水基團(tuán)失去保護(hù)，會(huì)直接與氧接觸，影響菌體的存活率。使用的管狀玻璃瓶和膠塞應(yīng)配套，將其密封后置45℃水浴24小時(shí)，觀察疫苗瓶中是否有水被吸入。通常情況下，水是惟一的溶劑，但有時(shí)候藥物在萃取和結(jié)晶過(guò)程中殘留的有機(jī)溶劑，也可能會(huì)被帶入到最后的凍干溶液中，這樣會(huì)導(dǎo)致一些新的變化，含少量有機(jī)溶劑的溶液的凍干工藝引起人們的關(guān)注，并被深入研究?！　　鲋苽涔腆w制劑具明顯優(yōu)勢(shì)　　難溶于水的藥物溶于叔丁醇中，水溶性物質(zhì)溶解于水中，兩者以適當(dāng)?shù)谋壤旌?，得到可以共同溶解水溶性與脂溶性物質(zhì)的澄明共溶劑，此溶液經(jīng)進(jìn)一步凍干可以得到固體分散