无菌与注射制剂

冷冻干燥

冷冻干燥(冻干)是一种在完全不加热的情况下把娇嫩产品中的水分去除的方法。其诀窍在于先把溶液冻成固体,再设法让冰直接以蒸汽形式离开——完全跳过液态阶段。剩下的是一块干燥、多孔的“饼块”,可长期贮存,临用前再用无菌水溶解还原成溶液。

该过程分三个阶段。首先把已灌装的西林瓶冻硬。然后将腔室压力降至深度真空,并提供少许热量使冰升华——这就是一次干燥,它在不熔化的前提下以蒸汽形式除去大部分水。最后在二次干燥中,温和地升高温度,赶出仍与固体结合的少量水分,使饼块变得非常干燥。

为何要如此费事?许多最有价值的注射药物——蛋白质、多肽、疫苗、某些抗生素——在水中会因水解、氧化或聚集而迅速降解。去除水分几乎使这些反应停止,从而大幅延长保质期。由于产品始终不曾受热,不耐热的分子得以完好留存,而干燥的饼块又轻便、便于运输且稳定。还会加入称为冷冻保护剂和冻干保护剂的保护性辅料(如糖类),在冷冻和干燥过程中保护药物。

一个坦诚的提醒:冷冻干燥缓慢、耗能且昂贵,并且产出的产品须由使用者在用前正确复溶。设计不当的循环可能使饼块塌陷、干燥不足,或对蛋白质造成应激,因此制剂与循环须一并精心开发。

许多蛋白质类药物和某些疫苗以西林瓶中的冻干饼块形式供应;临床人员在用前加入注射用水将其溶解为新鲜、稳定的溶液。

先冷冻,再让冰升华离去——得到一块可在床边复溶的干燥稳定饼块。

升华是这一过程的核心:在深度真空下,冰不经熔化直接变为蒸汽。这正是药物从不暴露于室温液态水、不耐热分子得以存活的原因。

又称
freeze-drying冻干凍乾