李仲藝

摘 要：科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，為社會(huì)上各個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，而真空冷凍干燥技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)化，則帶動(dòng)了生物制藥行業(yè)不斷的創(chuàng)新發(fā)展。為了使生物制藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展符合當(dāng)今社會(huì)對(duì)藥品及相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量更高的要求，加強(qiáng)真空冷凍干燥技術(shù)在生物制藥方面的應(yīng)用分析勢(shì)在必行，以期為生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：真空冷凍干燥技術(shù)；生物制藥；應(yīng)用分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ464 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

生物科學(xué)作為21世紀(jì)重要科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域，使得生物制藥技術(shù)的創(chuàng)新與研發(fā)，對(duì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及確保人們用藥安全均起到至關(guān)重要的作用。基于此，本文通過(guò)對(duì)生物制藥領(lǐng)域發(fā)展較快的真空冷凍干燥技術(shù)原理進(jìn)行簡(jiǎn)述，并對(duì)真空冷凍干燥技術(shù)工藝過(guò)程以及相關(guān)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，從而為該技術(shù)在生物、藥物注射劑、生化制品、抗生素類(lèi)藥品等相關(guān)生物制藥產(chǎn)業(yè)可以得到更好的應(yīng)用提供行之有效的理論參考依據(jù)。

一、真空冷凍干燥技術(shù)的概述

“凍干技術(shù)”是真空冷凍干燥技術(shù)的別稱(chēng)，具體是指通過(guò)低溫條件先將藥品做凍結(jié)處理，隨后在真空無(wú)菌環(huán)境中進(jìn)行升華干燥處理，并且在升華中將藥品多余的水分做去除處理，再對(duì)藥品進(jìn)行解析干燥處理，促使藥品在該技術(shù)施行過(guò)程中達(dá)到除去結(jié)合水的最終目的。真空冷凍干燥技術(shù)有利于藥品在化學(xué)、生物學(xué)以及物理學(xué)方面均可保持穩(wěn)定性質(zhì)，并使可高效保留藥物細(xì)胞活性。此外，通過(guò)真空冷凍干燥技術(shù)處理的液體藥品經(jīng)過(guò)升華濃縮后，不僅液體顏色不會(huì)受到任何影響，而且在對(duì)相關(guān)濃縮液體藥品進(jìn)行稀釋后，具有速溶、穩(wěn)定性強(qiáng)以及受環(huán)境污染幾率小等現(xiàn)實(shí)優(yōu)勢(shì)，從而使藥品的保存期限得以延長(zhǎng)，提高了藥品的品質(zhì)。與此同時(shí)，利用凍干技術(shù)處理后的藥品更便于運(yùn)輸與儲(chǔ)存，有利于縮減生化企業(yè)制藥成品，并達(dá)到獲取更高經(jīng)濟(jì)效益的目的，因此真空冷凍干燥技術(shù)在當(dāng)今生物制藥行業(yè)中應(yīng)用的較為廣泛。

二、真空冷凍干燥技術(shù)的原理及工藝過(guò)程

（一）真空冷凍干燥技術(shù)的原理

確保真空冷凍干燥技術(shù)原理得以順利實(shí)踐的前提是對(duì)相關(guān)醫(yī)學(xué)制品在真空環(huán)境下進(jìn)行冷凍，而后運(yùn)用升華這一物理技術(shù)對(duì)化學(xué)制品進(jìn)行干燥脫水處理，這個(gè)在冷凍后進(jìn)行干燥脫水的全過(guò)程，稱(chēng)之為真空冷凍干燥技術(shù)。該技術(shù)的原理具體是指將生物制品至于低溫環(huán)境中先得到藥品凍結(jié)形式，隨之在真空環(huán)境中對(duì)相關(guān)凍結(jié)藥品內(nèi)固態(tài)水分直接升華成水蒸氣，從而達(dá)到相關(guān)藥品絕對(duì)干燥的目的。相關(guān)化學(xué)藥品經(jīng)過(guò)冷凍與升華處理后再轉(zhuǎn)移至干燥倉(cāng)進(jìn)行再度干燥脫水處理，成品最終于處理成車(chē)間進(jìn)行包裝。由于真空操作干燥技術(shù)相關(guān)系統(tǒng)可以保證低壓環(huán)境，而冷凍倉(cāng)確?；瘜W(xué)制品冷量達(dá)標(biāo)，使得凍干技術(shù)具有冷凍迅速、升華干燥受熱均勻、油水分離徹底等優(yōu)勢(shì)，滿(mǎn)足生物制藥產(chǎn)業(yè)對(duì)生產(chǎn)技術(shù)智能、穩(wěn)定、精準(zhǔn)、操作方便以及節(jié)能等方面的要求，更符合當(dāng)今社會(huì)對(duì)生物制藥企業(yè)“綠色、節(jié)能”可持續(xù)發(fā)展的新要求。

（二）真空冷凍干燥技術(shù)的工藝過(guò)程

真空冷凍干燥技術(shù)工藝過(guò)程主要分為預(yù)凍、升華干燥以及解析干燥3個(gè)部分，每個(gè)工藝過(guò)程中又有相應(yīng)的操作要求、用料標(biāo)準(zhǔn)以及控制手段，而工藝過(guò)程中的細(xì)微差異皆會(huì)影響冷凍產(chǎn)品最后的質(zhì)量。在真空冷凍干燥技術(shù)工藝過(guò)程中主要環(huán)節(jié)有3步：一是預(yù)凍。預(yù)凍作為凍干技術(shù)初始操作環(huán)節(jié)，是為了確保生化物品自身溫度可以迅速降至固化結(jié)晶點(diǎn)，達(dá)到縮減冷凍時(shí)間的目的，并在節(jié)能的同時(shí)為下一階段的升華操作做好前期準(zhǔn)備?？梢?jiàn)，預(yù)凍作為真空冷凍干燥技術(shù)的首要操作步驟，直接影響化學(xué)物品的成型以及質(zhì)量。為了使預(yù)凍技術(shù)發(fā)揮最大功效，應(yīng)在預(yù)凍時(shí)間、溫度以及真空度等工藝控制方面進(jìn)行調(diào)控，同時(shí)根據(jù)化學(xué)物品基礎(chǔ)條件進(jìn)行科學(xué)調(diào)整；二是升華干燥。升華干燥是冷凍干燥技術(shù)工藝中主要技術(shù)形式，并以排除生化物品內(nèi)固體水分即冰為主要目的。為了確保在升華干燥過(guò)程中物體內(nèi)的冰不出現(xiàn)融化現(xiàn)象應(yīng)做到兩方面，一方面應(yīng)將升華產(chǎn)生水蒸氣迅速抽走，另一方面應(yīng)確保升華干燥所需熱能恒定，從而縮減干燥時(shí)間；三是解析干燥。解析干燥是針對(duì)升華干燥中未去除固體水分進(jìn)行再次外排的工藝，對(duì)溫度的有效把握是這一工藝階段最為重要的內(nèi)容，因此對(duì)工藝內(nèi)溫度的控制既要滿(mǎn)足物品成型后的水分要求，又要保證性質(zhì)穩(wěn)定。為了使解析干燥中水分達(dá)標(biāo)，應(yīng)通過(guò)調(diào)節(jié)溫度有效提高升華速度，并且在避免解析干燥工藝影響物品質(zhì)量的同時(shí)，可以得到優(yōu)質(zhì)干燥物料。

三、真空冷凍干燥技術(shù)的注意事項(xiàng)及在制藥方面的優(yōu)點(diǎn)

（一）真空冷凍干燥技術(shù)的注意事項(xiàng)

在當(dāng)今真空冷凍干燥技術(shù)中應(yīng)注意事項(xiàng)主要有3點(diǎn)：第一點(diǎn)，控制凍結(jié)溫度。由于在凍干技術(shù)中預(yù)凍為技術(shù)初始階段，因此為了使預(yù)凍達(dá)到預(yù)期效果，技術(shù)操作人員應(yīng)提前對(duì)相關(guān)冷凍物品特點(diǎn)進(jìn)行研究分析，從而確保設(shè)定溫度為相關(guān)物品預(yù)凍的最低溫度，且降溫時(shí)間與降溫速度不會(huì)影響物品質(zhì)量。由于降溫時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)生化物品細(xì)胞成活率、生產(chǎn)效率以及能源消耗都有較大影響，因此在真空冷凍干燥技術(shù)中應(yīng)著重注意控制凍結(jié)溫度。因?yàn)?，快速冷凍方法得出結(jié)晶較小，可最大程度維護(hù)生化物品細(xì)胞活性，且不破壞物品結(jié)構(gòu)并具有節(jié)能降耗等優(yōu)勢(shì)，所以成為預(yù)凍階段首選技術(shù)形式；第二點(diǎn)，對(duì)生化物品加熱溫度以及壓強(qiáng)進(jìn)行合理控制。雖然，在真空冷凍干燥技術(shù)設(shè)備中，壓強(qiáng)較低便于達(dá)到生化物品內(nèi)部固態(tài)水分升華效果，但是卻經(jīng)常因?yàn)槌霈F(xiàn)壓強(qiáng)較低，升華溫度無(wú)法持續(xù)恒定供給，導(dǎo)致升華時(shí)間以及干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不僅消耗過(guò)多工藝能源，而且影響物品質(zhì)量。因?yàn)椋幱谏A階段的生化物品對(duì)溫度變化較為敏感，所以應(yīng)對(duì)加熱溫度精準(zhǔn)掌控；第三點(diǎn)，有效控制解析干燥過(guò)程中的溫度變化情況。為了確保解析干燥后化學(xué)物品的質(zhì)量符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)在掌握化學(xué)物品所能負(fù)擔(dān)的溫度范圍基礎(chǔ)上，將干燥溫度調(diào)至最高，為殘留固態(tài)水分從化學(xué)物品內(nèi)部升華出來(lái)提供高效熱能。由于解析干燥階段關(guān)系著化學(xué)物品最終水分含量，因此真空冷凍干燥技術(shù)的操作人員應(yīng)嚴(yán)格按照既定操作以及注意事項(xiàng)來(lái)落實(shí)解析干燥相關(guān)操作，從而高效保留生化物品的價(jià)值，為真空冷凍干燥技術(shù)的高效落實(shí)畫(huà)上完美的句號(hào)。

（二）真空冷凍干燥技術(shù)在制藥方面的優(yōu)點(diǎn)

由于真空冷凍干燥技術(shù)對(duì)縮減制藥成本、運(yùn)輸成本，并高效保留生物制品利用價(jià)值等方面具有極強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，因此在當(dāng)今生物制藥相關(guān)產(chǎn)業(yè)有著舉足輕重的地位。由于真空冷凍干燥技術(shù)對(duì)生化物品內(nèi)固態(tài)水分進(jìn)行升華時(shí)，會(huì)對(duì)干燥剩余物品表面形成一些孔隙，從而保留了相關(guān)物品化學(xué)結(jié)構(gòu)以及細(xì)胞活性。因此真空冷凍干燥技術(shù)解決了傳統(tǒng)干燥工藝對(duì)生化物品表面材料的損傷這一傳統(tǒng)技術(shù)遺留問(wèn)題，符合生產(chǎn)企業(yè)對(duì)成品質(zhì)量更高要求。此外，利用傳統(tǒng)只要方式對(duì)生物制品進(jìn)行生產(chǎn)處理時(shí)，高溫極易造成蛋白質(zhì)成分變質(zhì)的消極結(jié)果，并嚴(yán)重影響藥品質(zhì)量，而真空冷凍干燥技術(shù)是在溫度條件較低的大環(huán)境下進(jìn)行的制藥工藝，使得對(duì)制藥原材料的損傷幾乎為零，因此該技術(shù)較為適用于藥品成分中含有蛋白質(zhì)的制造生產(chǎn)。真空冷凍干燥技術(shù)除了溫度優(yōu)勢(shì)以外，最大的優(yōu)勢(shì)則是“真空”，在真空環(huán)境下生產(chǎn)的藥品具有無(wú)污染、無(wú)雜質(zhì)、減少對(duì)化學(xué)物品氧化組分的氧化作用，并且具有便于化學(xué)物質(zhì)運(yùn)輸、復(fù)水性能強(qiáng)以及便于臨床應(yīng)用等優(yōu)勢(shì)，極大程度保證了藥品原材料的質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，相關(guān)生物技術(shù)也呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)，尤其是真空冷凍干燥技術(shù)在生物制藥方面的應(yīng)用越發(fā)廣泛，并在生物制藥、醫(yī)學(xué)研究以及納米材料等方面具有極為深遠(yuǎn)的推廣與應(yīng)用。伴隨真空冷凍干燥技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，相關(guān)技術(shù)設(shè)備也在不斷創(chuàng)新完善，有效保持科技的發(fā)展與設(shè)備的同步，從而提高藥品冷凍干燥、生物化學(xué)制品工藝的自動(dòng)化程度，并強(qiáng)化生物制藥相關(guān)技術(shù)應(yīng)用推廣、完善制藥產(chǎn)業(yè)藥品相關(guān)滅菌技能，最終達(dá)到提高醫(yī)藥產(chǎn)品質(zhì)量以及生物制藥產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]陳偉明.真空冷凍干燥技術(shù)在生物制藥方面的應(yīng)用[J].黑龍江科學(xué)，2014（11）：50-50.endprint