冷凍干燥之凍結方法

凍結方式不同，產生的冰晶的形態和大小就不同，而且會影響后繼的干燥速率和凍干藥品質量。根據凍結機理，可以把凍結分為全域過冷結晶和定向結晶兩類。全域過冷結晶是指全部藥液處于相同或相近的過冷度下進行凍結的方式。在全域過冷結晶中，凍結速率和冰晶成核溫度是重要的參數。全域過冷結晶按凍結速率的快慢可分為慢速凍結和快速凍結。快速凍結的冰晶細小，而且沒有凍結濃縮現象，但是存在不*凍結現象。相反，慢速冷卻產生較大的冰晶，并且存在凍結濃縮的現象。使用人發現如果把藥品直接浸入液氮或干冰-乙醇溶液槽中（快速凍結），那么晶核首先在瓶壁產生，然后冰晶向中心擴散，再垂直向上擴散。由于長成的冰晶細小，而且有水平方向的結構，導致干燥階段的傳質阻力很大，升華速率降低。實驗證明，快速凍結導致升華速率低，解吸速率快，慢速凍結導致升華速率快，解吸速率慢。使用人認為冰晶成核溫度是全域過冷結晶的重要因素，因為它是升華速率的主要決定因素。研究中發現，冰晶成核溫度從本質上來說是隨機的、不穩定的，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。正是冰晶成核溫度的隨機性導致升華干燥速率的不均勻性以及與形態相關的參數，如凍干藥品表面積和解吸干燥速率。采用冷凍干燥工藝可以獲得多種藥品，如化藥、生物制品、中藥、納米藥物、止血貼膜等，而不同的藥物的容器不同，因此也就有了不同的藥品凍干方法：如玻璃小瓶凍干法，托盤原料藥凍干法、薄膜原料凍干法、片劑凍干法、預灌針凍干法。