冷冻干燥之冻结方法

冻结方式不同，产生的冰晶的形态和大小就不同，而且会影响后继的干燥速率和冻干药品质量。根据冻结机理，可以把冻结分为全域过冷结晶和定向结晶两类。全域过冷结晶是指全部药液处于相同或相近的过冷度下进行冻结的方式。在全域过冷结晶中，冻结速率和冰晶成核温度是重要的参数。全域过冷结晶按冻结速率的快慢可分为慢速冻结和快速冻结。快速冻结的冰晶细小，而且没有冻结浓缩现象，但是存在不*冻结现象。相反，慢速冷却产生较大的冰晶，并且存在冻结浓缩的现象。使用人发现如果把药品直接浸入液氮或干冰-乙醇溶液槽中（快速冻结），那么晶核首先在瓶壁产生，然后冰晶向中心扩散，再垂直向上扩散。由于长成的冰晶细小，而且有水平方向的结构，导致干燥阶段的传质阻力很大，升华速率降低。实验证明，快速冻结导致升华速率低，解吸速率快，慢速冻结导致升华速率快，解吸速率慢。使用人认为冰晶成核温度是全域过冷结晶的重要因素，因为它是升华速率的主要决定因素。研究中发现，冰晶成核温度从本质上来说是随机的、不稳定的，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体等影响因素。正是冰晶成核温度的随机性导致升华干燥速率的不均匀性以及与形态相关的参数，如冻干药品表面积和解吸干燥速率。采用冷冻干燥工艺可以获得多种药品，如化药、生物制品、中药、纳米药物、止血贴膜等，而不同的药物的容器不同，因此也就有了不同的药品冻干方法：如玻璃小瓶冻干法，托盘原料药冻干法、薄膜原料冻干法、片剂冻干法、预灌针冻干法。