冷凍干燥產(chǎn)品的研發(fā)活動取決于，新研發(fā)活性化合物的有限可用性和高成本，以及按設計質(zhì)量要求，用于配方和工藝研發(fā)的實驗室規(guī)模的冷凍干燥機顯示出過多的設計和儀器概念，使得放大活動成為一項挑戰(zhàn)，小型化設備的研發(fā)可以在研發(fā)時間和成本方面提供巨大的益處。
藥物產(chǎn)品研發(fā)包括不同批量級別的加工，具體取決于研發(fā)過程的階段和臨床試驗，穩(wěn)定性研究和市場供應所需的樣品數(shù)量。通常這些批量大小分為實驗室，試驗和生產(chǎn)規(guī)模。對于冷凍干燥產(chǎn)品，工藝研發(fā)和優(yōu)化通常使用冷凍干燥機完成。擱架面積0.1-0.5m，高達大約5米規(guī)模冷凍干燥器，擱板區(qū)域用于制造用于臨床測試和穩(wěn)定性樣品的材料，并且還可以循環(huán)調(diào)整以用于進一步的過程優(yōu)化。
冷凍干燥過程包括三個階段：階段冷凍步驟，第二階段初級干燥，第三階段二次干燥。必須對所有三個階段進行適當?shù)目刂坪捅O(jiān)控，以確保藥品質(zhì)量符合規(guī)定的臨界質(zhì)量屬性限值。在冷凍期間，溶劑轉(zhuǎn)化成固體，冷凍條件限定在冷凍產(chǎn)品溶液中形成的冰網(wǎng)。由于冰晶在升華時留下相同尺寸和形狀的孔，因此在冷凍階段也定義了內(nèi)餅形態(tài)。冷凍干燥過程的第二階段初級干燥由冷凍溶劑的升華控制，這個階段代表整個過程中最長的部分。在二次干燥期間，通過擴散和解吸從產(chǎn)品中除去未冷凍的水，導致殘余水分含量通常為1％或更低，這取決于所用的工藝條件，以及其它因素如制劑的性質(zhì)。在研發(fā)過程中，冷凍干燥過程應平衡經(jīng)濟方面和配方的需求，例如初級干燥期間的允許產(chǎn)品溫度，即塌陷溫度的開始，或穩(wěn)定的殘留水分范圍。
傳熱和傳質(zhì)決定了在給定工藝條件下冷凍干燥循環(huán)的成功，傳遞到產(chǎn)品中的熱量基于三種不同的途徑，首先在容器系統(tǒng)和溫度控制架之間的接觸點處直接傳導。第二，通過氣體傳導進行傳熱。第三，輻射。這些通道和傳遞的有效熱量取決于容器系統(tǒng)，室壓力和擱板溫度設定，冷凍干燥機設計和容量和裝載條件等因素。所有這些因素決定了產(chǎn)品溫度隨時間的變化曲線而變化，需要針對特定配方在研發(fā)過程中進行優(yōu)化，然后在放大過程中進行轉(zhuǎn)移。
文章來源：上海靳瀾儀器制造有限公司
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