技術文章
Technical articles針對抗原/抗體等生物活性物質的凍干工藝,其核心目標是?在去除水分的同時,最大限度地保持其生物學活性、免疫學特性和物理結構穩定性。?
一、?凍干處方的優化:?
1.1保護劑:? 糖類(蔗糖、海藻糖、乳糖)是?最關鍵?的保護劑,在凍結和干燥過程中通過“水置換"和“玻璃化"機制保護蛋白質免受冰晶損傷和脫水脅迫。海藻糖因優異的玻璃化能力和穩定性而被廣泛應用。
1.2賦形劑:? 甘露醇(常用)、甘氨酸等,主要提供良好的凍干餅結構,改善復溶性、外觀和機械強度。
二、?溶液配制、?灌裝與?半加塞:? ?
2.1在潔凈環境中,按處方準確稱量各組分,溶解于純化水中。?
2.2精確分裝到?西林瓶?中,要按要求控制灌裝的精度。
2.3使用專用的凍干開口膠塞,將塞子部分壓入瓶口(半加塞)。允許水蒸氣在凍干過程中逸出,同時在干燥結束后能壓緊密封。
三、?預凍?關鍵控制點:?
3.1?降溫速率:?可以選擇?慢凍(如0.1-1°C/min)促進大冰晶形成,有利于后期一次干燥,但可能對某些敏感蛋白造成損傷(濃縮效應)。常用于結構較穩定的產品。
3.2?最終溫度:? 必須低于溶液的?共晶點?或?玻璃化轉變溫度?至少10-20°C。通常設定在-40°C至-55°C或更低,并保持足夠時間(如2-4小時或更長)確保產品凍結且溫度均一。
四、?一次干燥?關鍵控制點:?
4.1?板層溫度:傳到熱量?是主要驅動力。溫度必須?始終低于產品的塌陷溫度?。塌陷溫度取決于配方,由保護劑決定(糖類含量越高,塌陷溫度通常越高)。溫度過高會導致凍干餅結構倒塌、產品失活或復溶困難。
4.2?腔室壓力:? 控制真空度影響升華速率。壓力過低(真空度過高)可能降低傳熱效率;壓力過高會降低升華驅動力。最佳壓力需通過實驗摸索。
4.3?終點判斷:?
4.4?溫度探頭法:? 插入代表性產品的熱電偶顯示的樣品溫度接近板層溫度,標志著大部分冰已升華。
4.5?壓力升測試法:? 短暫關閉主箱阱蝶閥(如30秒),監測腔室內壓力上升速率。速率顯著降低表明一次干燥基本完成(冰表面減少,水蒸氣釋放減少)。
五、?二次干燥?關鍵控制點:?
5.1?板層溫度:?在確保產品穩定的前提下,溫度越高,干燥效率越高。溫度上限需通過穩定性試驗確定。
5.2?保溫時間:?通常較長(數小時至十幾小時),以確保去除結合水。時間不足會導致殘留水分過高,影響穩定性。
5.3?終點判斷:?
5.4?壓力升測試法:? 關閉箱阱蝶閥后壓力上升速率極低且穩定。