冻干保护剂大全

简言：博医康一直致力于小试、中试、生产型真空冷冻干燥设备的研发、生产。在长期服务客户的过程中，发现广大冻干机使用客户对冻干保护剂的机理不了解。针对以上情况，特收集整理冻干保护剂资料供广大用户参考。

在冷冻干燥的液体制品中，除了那些有活性、有生命或有治疗效果的组分之外，统称为冻干保护剂。它不同于佐剂，佐剂具有治疗效果，而保护剂则无治疗效果。

有些液体制品能单独地进行冷冻干燥，但也有些液体制品进行冷冻干燥往往不易成功。为了使某些制品能成功地进行冷冻干燥，改善冻干产品的溶解性和稳定性，或使冻干产品有美观的外形，需要在制品中加入一些附加物质，它们就是保护剂，有时也称保护剂为悬浮介质、填充剂、赋形剂、缓冲剂、基础物等。保护剂对于冻干制品必须是化学隋性的。

保护剂的作用：

⒈细菌和病毒需要在特定的培养介质下生长繁殖，但有些培养介质与细菌和病毒往往难以分离，它们一般能成功地冷冻干燥在这些培养介质中。例如肉汤、脱脂、蛋白质等。

⒉有些活性物质浓度极小，干物质含量极少。在冷冻干燥时已经干燥的物质会被升华的气流带走。为了改善浓度，增加干物质含量，使冻干后的产品能形成较理想的团块。因此需要加入填充物质，使固体物质的浓度在4～25％之间。这些填充物或赋形剂是：蔗糖、乳糖脱脂、蛋白质及水解物、聚维酮、葡聚糖、山梨醇等。

⒊有些活性物质特别脆弱，在冷冻干燥时由于物理或化学原因会受到危害，因此加入一些保护剂或防冻剂，以减少冷冻干燥中的损害。例如，加入二甲亚砜、甘油、右旋糖苷（葡聚糖）、糖类、聚维酮等。

⒋加入某些物质可以提高产品的崩解温度，以得到良好的产品并容易冻干。它们是甘露醇、甘氨酸、右旋糖苷、木糖醇、聚维酮等。

⒌为了改变冻干液体制剂的酸碱度，从而改变共熔点以利于冻干，它们是碳酸氢钠、氢氧化钠等。

⒍为了改变产品贮藏的稳定性、提高贮藏温度，增加贮藏时间，它们是：抗氧化剂类如维生素C、维生素E、氨基酸、硫代硫酸钠、硫脲等。

保护剂的范围相当宽广，品种繁多，但找不到十分理想的保护剂。对于不同的冻干制品也没有一个保护剂的通用配方。每种产品的适宜保护剂需通过反复的试验才能确定。

保护剂的种类按化学成份可分为以下几类：

1.复合物

2.糖类

3.盐类

4.醇类

5.酸类6碱类7.聚合物

脱脂乳

明胶

蛋白质及水解物

多肽

酵母

肉汤

糊精

甲基纤维素

血清

蛋白胨

蔗糖

乳糖

麦芽糖

葡萄糖

棉子糖

果糖

乙糖

硫酸钠

乳酸钙

谷氨酸钠

氯化钠

氯化钾

硫代硫酸钠

醋酸铵

氯化铵

山梨醇

乙醇

甘油

甘露醇

肌醇

木糖醇

柠檬酸

磷酸

酒石酸

氨基酸

乙二氨四乙

酸（EDTA）

氢氧化钠

碳酸氢钠

葡聚糖

聚乙二醇

聚维酮

冻干保护剂在疫苗生产中的应用研究

冻干保护剂在疫苗生产中的应用研究冻干保护剂可影响生物制品的质量、效价和稳定性，改变生物制品的生产工艺，提高产品干燥能力并增大产品批次间的稳定性。耐热冻干保护剂有免疫活性但无药理活性，可在冻干和保存时维持疫苗的稳定性，初次干燥时在适宜的温度下疫苗不倒塌，企业低成本即可获取。一、分类（一）按相对分子量分按相对分子量分可分为低分子化合物和高分子化合物。 1.低分子化合物低分子化合物可提高微生物存活率，形成均一悬液，起到水分缓解作用。如：酸性物质：谷氨酸、天冬氨酸、乳酸；中性物质：葡萄糖、乳糖、蔗糖、海藻糖、山梨醇；碱性物质：精氨酸、组氨酸。 2.高分子化合物高分子化合物对微生物有保护作用，可促进其升华形成耐热骨架阻断热传导和热辐射。如：白蛋白、明胶、蛋白胨、脱脂奶粉。水解明胶水解明胶可去掉杂质蛋白、无抗原性、无过敏反应、无热源，并且分子量小、均质、易溶于水，可过滤除菌，共熔点为-12℃。对微生物的保护作用高出普通明胶10％以上。脱脂奶粉可促进升华、加热灭菌，易取得均质产品，并扩大细胞相互间的距离。 (二)按功能和性质分 1.耐热冻干保护剂耐热冻干保护剂在冻结和干燥过程中，可防止活性组分变性，如海藻糖、蔗糖、聚维酮（PVP）等。 2.填充剂可防止有效组分随水蒸气一起升华逸散，如：甘露醇、明胶等。 3.抗氧化剂产品的自身氧化可消耗冻干样品内部和环境中的氧；放入电子或氢离子，可阻断冻干样品中氧化链式反应，抑制氧化酶活性，防止样品在冷冻干燥及储藏过程中氧化变质。如硫代硫酸钠、维生素E、维生素C等。 4.酸碱调整剂在冷冻干燥、储藏过程中，将生物制品PH值调整到活性物质最稳定区域。常用的有：磷酸二氢钾、磷酸氢钠。（三）按物质的种类分 1.糖/多元醇类单糖（葡萄糖、半乳糖）：糖与生物制品活性组分的分子形成氢键而代替了原有水的位置，起保护作用；低聚糖（蔗糖、海藻糖）：低聚糖能起到低温保护功能和脱水保护作用；海藻糖则具有相对较高的玻璃化转变温度。海藻糖—蛋白质—水微冰晶的形成，有效防止了水对玻璃化态的增塑作用。并且其内部氢键较少，有利于蛋白质分子间形成氢键。多元醇（甘露醇、山梨醇、丙三醇）:多元醇具有和糖一样的作用。甘露醇无菌滤液稳定，不易被氧化，可提供支持结构，并且不与活性组分发生反应；山梨醇是甘露醇的同分异构体，但其溶解度比甘露醇大，在常温下呈粘稠的透明状液体，有旋光性，略有甜味，具有吸湿性，高温下不稳定，在冷冻干燥配方中，山梨醇常用作填充剂。 2.表面活性剂类表面活性剂是降低界面的张力，亲水、亲油基组成的化合物。表面活性剂可分为离子型、非离子型。凡是溶于水能电离成离子的，称为离子型表面活性剂，否则称为非离子型表面活性剂。表面活性剂在冻结和脱水过程中既能降低冰、水界面张力所引起的冻结和脱水变形，又能在复水过程中对活性组分起到润湿剂作用。但在冻干生物制品测定

药品冷冻干燥技术

1 引言由于冻干药品呈多孔状、能长时间稳定贮存、并易重新复水而恢复活性，因此冷冻干燥技术广泛应用于制备固体蛋白质药物、口服速溶药物及药物包埋剂脂质体等药品。从国家药品监督管理局数据库得知，目前国内已有注射用重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子、注射用重组人干扰素α2b、冻干鼠表皮生长因子、外用冻干重组人表皮生长因子、注射用重组链激酶、注射用重组人白介素-2、注射用重组人生长激素、注射用A群链球菌、注射用重组人干扰素α2b、冻干人凝血因子VⅢ、冻干人纤维蛋白原、间苯三酚口服冻干片等冻干药品获准上市。截止2000年2月，美国FDA已批准的生物技术药共计76个。冷冻干燥技术最早于1813年由英国人Wollaston发明。1909年Shsckell试验用该方法对抗毒素、菌种、狂犬病毒及其它生物制品进行冻干保存，取得了较好效果。在第二次世界大战中，对血液制品的大量需求大大刺激了冷冻干燥技术的发展，从此该技术进入了工业应用阶段。此后，制冷和真空设备的飞速发展为快速发展冷冻干燥技术提供了强有力的物质条件。进入上个世纪的八九十年代，科学技术的迅猛发展和人民群众对健康保障的需求为药品冷冻干燥技术的飞速发展提供了强大的动力，在药品冻干损伤和保护机理、药品冻干工艺、药品冷冻干燥机等方面取得了巨大的成绩。但药品冷冻干燥技术是一门边缘学科，需要生物学、药学、制冷、真空和控制等知识的交叉和综合，因此仍存在亟待解决的问题。 2 药品冷冻干燥原理及特点药品冷冻干燥是指把药品溶液在低温下冻结，然后在真空条件下升华干燥，除去冰晶，待升华结束后再进行解吸干燥，除去部分结合水的干燥方法。该过程主要可分为：药品准备、预冻、一次干燥(升华干燥)和二次干燥(解吸干燥)、密封保存等五个步骤。药品按上述方法冻干后，可在室温下避光长期贮存，需要使用时，加蒸馏水或生理盐水制成悬浮液，即可恢复到冻干前的状态。与其它干燥方法相比，药品冷冻干燥法具有非常突出的优点和特点： a) 药液在冻结前分装，剂量准确； b) 在低温下干燥，能使被干燥药品中的热敏物质保留下来； c) 在低压下干燥，被干燥药品不易氧化变质，同时能因缺氧而灭菌或抑制某些细菌的活力； d) 冻结时被干燥药品可形成"骨架"，干燥后能保持原形，形成多孔结构而且颜色基本不变； e) 复水性好，冻干药品可迅速吸水还原成冻干前的状态； f) 脱水彻底，适合长途运输和长期保存。虽然药品冷冻干燥具有上述优点，但是干燥速率低、干燥时间长、干燥过程能耗高和干燥设备投资大等仍是该技术的突出缺点。

04 冷冻干燥保护剂

04 冷冻干燥保护剂冻干保护剂一、冻干损伤机理: 蛋白质冷冻干燥全过程分为预冻、第一阶段升华干燥和第二阶段再干燥。预冻过程中水结冰时体积增大，致使活性物质活性部位中一些由弱分子力键连接的键遭到破坏，从而使活性损失;另外，水结冰后引起溶质浓度上升以及由于各种溶质在不同温度条件下溶解度变化不一致而引起pH值的变化，导致活性物质所处的环境发生变化而造成失活或变性。二、冻干保护作用机理: 第一，“水替代假说”:认为由于蛋白质分子中存在大量氢键，结合水通过氢键与蛋白质分子联结。当蛋白质在冷冻干燥过程中失去水分后，蛋白的主相变温度会升高，发生变性。但某些糖类属于亲水性物质，形成氢键能力较强，能替代蛋白表面的水的羟基，与蛋白质中的极性基团形成氢键，使得蛋白的主相变温度变化不大，低于操作温度，从而避免了生物活性物质由于发生相变所造成的机械损伤。能够直接测量到冻干的蛋白质与保护剂蔗糖间的氢键。第二，“玻璃态假说”:认为在含糖溶液的干燥过程中，糖-水混合物会玻璃化，兼有固体和流体的行为，粘度极高，不容易形成结晶;且分子扩散系数很低，因而具有粘性的保护剂包围在蛋白质分子的周围，形成一种在结构上与玻璃状的冰相似的碳水化合物玻璃体，使大分子物质的链锻运动受阻，阻止蛋白质的伸展和沉淀，维持蛋白质分子三维结构的稳定，从而起到保护作用。研究表明，单糖、双糖、多羟基化合物以及结构蛋白质、酶都能显示玻璃行为，只是玻璃化转变温度不同而已。由于某些糖的玻璃化温度较高，在较高的保存温度下，仍能在蛋白质分子附近形成玻璃态。(大于玻璃化温度就不形成玻璃态了)

一般说来，如工作温度低于保护剂的玻璃化温度，高于被保护的活性物质的主相变温度，那么该活性物质就能有效地保持活性。但在目前，这两种假说还不能完全解释现有的实验现象。三、冻干保护剂的选择: 冻干保护剂需要具备四个特性:玻璃化转变温度高、吸水性差、结晶率低和不含还原基。常用的保护剂有如下几类物质: 1.糖类/多元醇:蔗糖、海藻糖、甘露醇、乳糖、葡萄糖、麦芽糖等;其中，葡萄糖、乳糖具有还原性，而蔗糖、海藻糖、葡聚糖没有还原性。 2.聚合物:HES、PVP、PEG、葡聚糖、白蛋白等; 3.无水溶剂:乙烯乙二醇、甘油、DMSO、DMF等; 4.表面活性剂:Tween 80等; 5.氨基酸:L-丝氨酸、谷氨酸钠、丙氨酸、甘氨酸、肌氨酸等; 6.盐和胺:磷酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐等; 具体分类: (一)按相对分子量分 1.低分子化合物低分子化合物可提高微生物存活率，形成均一悬液，起到水分缓解作用。如: 酸性物质:谷氨酸、天冬氨酸、乳酸; 中性物质:葡萄糖、乳糖、蔗糖、海藻糖、山梨醇D; 碱性物质:精氨酸、组氨酸。 2.高分子化合物高分子化合物对微生物有保护作用，可促进其升华形成耐热骨架阻断热传导和热辐射。如:白蛋白、明胶、蛋白胨、脱脂奶粉。明胶水解明胶可去掉杂质蛋白、无抗原性、无过敏反应、无热源，并且分子量小、均质、易溶于水，可过滤除菌，共熔点为,12?。对微生物的保护作用高出普通明胶10,以上。

枯草芽孢杆菌冷冻干燥保护剂的初步研究

枯草芽孢杆菌冷冻干燥保护剂的初步研究摘要：为提高枯草芽孢杆菌菌粉冻干存活率，对其冻干保护剂进行筛选和优化。采用单因素筛选试验和正交试验，通过分析菌粉冻干存活率，筛选优化出最佳复合保护剂的组成。最终确定枯草芽孢杆菌最佳冻干保护剂的配方为：脱脂乳粉10%、L-抗坏血酸钠3%、海藻糖2%，菌种冻干存活率高达(90.01±1.31)%。本研究对枯草芽孢杆菌菌种的保藏、应用、活菌产品质量的稳定以及新产品的开发均有一定的理论指导意义。关键词：枯草芽孢杆菌；冻干保护剂；正交设计；冻干菌粉 Preliminary Research on the cryoprotectant of Bacillus subtilis Powder Abstract：Study on the technology of selection and optimization of Bacillus subtilis freeze-dried powder, in order to improve the survival rates of Bacillus subtilis.The single factor and orthogonal test were taken, through analysis of the survival bacteria, and then optimized the best form of composite protective agent. The final determination of the effective lyophilized formulation protection agent: 10% skim milk powder, 3% L-sodium ascorbate, 2% trehalose, the results showed the survival rates was up to (90.01 ± 1.31)%. The protection agent of Bacillus subtilis was optimized that provided a certain theoretical significance for preservation and application of Bacillus subtilis, stable quality of products and the development of new products Keywords: Bacillus subtilis cryoprotectant orthogonal design freeze-dried powder 0 引言枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种嗜温性好氧产芽孢的革兰式阳性杆菌。该菌其生理特征丰富多样，分布广泛，易分离培养，对环境无污染，对人畜无毒害，且能产生多种抗菌素和酶，具有广谱抗菌活性[1]。该菌所产的芽孢对高温和某些化学物质具有较强的抗逆性，为剂型加工及其在环境中的存活、定殖与繁殖奠定了理论基础。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) 具有多种功能，是一种可应用于多个领域的优良菌种，例如可作为微生物农药、微生物饲料添加剂、生物有机肥接种剂、净水剂等[2-3]。近年来，随着微生态学研究地不断深入，枯草芽孢杆菌作为一种有益菌得到了广泛的研究和开发。然而，由于长期保存较困难，且变异机率较大，故枯草芽孢杆菌的保藏成了研究的热门课题。利用真空冷冻干燥保存菌种是多种菌种保藏方法中较为理想的一种，然而真空冷冻干燥过程中由于环境、温度和压力的急剧变化，导致部分菌体细胞某些酶钝化、失活、细胞受到损伤甚至死亡[4-5]。因此，真空冷冻干燥过程中应选择合适的保护剂来降低靶标菌在冻干过程中的死亡率。不同的保护剂对不同菌种的保护效果也不尽相同，一般来讲，单一保护剂的保护效果不及复配保护剂[6]。只有选择合适有效的复配保护剂，使其尽可能保护靶标菌的生物活性和生理生化特征，从而减轻冷冻和真空过程中对靶标菌的损伤[7]。本研究以前期从某商品化的枯草芽孢杆菌菌粉中分离纯化的一株枯草芽孢杆菌为研究对象，采用单因素试验及正交试验对抗冻保护剂的组成及浓度进行了优化，以期最大限度地发挥保护剂的保护功能，减少菌体在真空冷冻干燥过程中的死亡率，为枯草芽孢杆菌高效冻干粉的研制提供依据。 1材料与方法

冻干保护剂

我做的纳米粒，因为冻干后不易溶解，故想加入保护剂而增加溶解性。查文献一般为乳糖、葡萄糖。请问保护剂的怎么加入到纳米粒中，直接加入到纳米粒混悬液？加入保护剂，是在冻干之前加入的，在冻干过程中起保护作业的。后加的可能没效果保护剂一般为葡萄糖、甘露醇。是为了保证冻干过程的顺利进行和调节渗透压的，增溶剂一般是根据你的具体药物去选择，这些都是在冻干前溶液中添加的，一般加泊洛沙姆之类的，我以前做过一冻干粉加的是葡甲胺冻干保护剂有很多，包括蔗糖，乳糖，甘露醇等，一般的用量都在5%，我做过比较，貌似还是甘露醇的保护效果好，当然你也可以几个冻干保护剂连用。我现在也在做纳米粒子，冻干之后也不好溶解，想请教一下冻干之前有没有把纳米粒子混悬液中的表面活性剂除掉，再分散不好会不会跟表面活性剂没除去有关。谢谢！溶解不好就加乳糖或者蔗糖引言由于冻干药品呈多孔状、能长时间稳定贮存、并易重新复水而恢复活性，因此冷冻干燥技术广泛应用于制备固体蛋白质药物、口服速溶药物及药物包埋剂脂质体等药品。从国家药品监督管理局数据库得知，目前国内已有注射用重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子、注射用重组人干扰素α2b、冻干鼠表皮生长因子、外用冻干重组人表皮生长因子、注射用重组链激酶、注射用重组人白介素-2、注射用重组人生长激素、注射用A群链球菌、注射用重组人干扰素α2b、冻干人凝血因子VⅢ、冻干人纤维蛋白原、间苯三酚口服冻干片等冻干药品获准上市。截止2000年2月，美国FDA已批准的生物技术药共计76个。冷冻干燥技术最早于1813年由英国人Wollaston发明。1909年Shsckell试验用该方法对抗毒素、菌种、狂犬病毒及其它生物制品进行冻干保存，取得了较好效果。在第二次世界大战中，对血液制品的大量需求大大刺激了冷冻干燥技术的发展，从此该技术进入了工业应用阶段。此后，制冷和真空设备的飞速发展为快速发展冷冻干燥技术提供了强有力的物质条件。进入上个世纪的***十年代，科学技术的迅猛发展和人民群众对健康保障的需求为药品冷冻干燥技术的飞速发展提供了强大的动力，在药品冻干损伤和保护机理、药品冻干工艺、药品冷冻干燥机等方面取得了巨大的成绩。但药品冷冻干燥技术是一门边缘学科，需要生物学、药学、制冷、真空和控制等知识的交叉和综合，因此仍存在亟待解决的问题。 2 药品冷冻干燥原理及特点药品冷冻干燥是指把药品溶液在低温下冻结，然后在真空条件下升华干燥，除去冰晶，待升华结束后再进行解吸干燥，除去部分结合水的干燥方法。该过程主要可分为：药品准备、预冻、一次干燥（升华干燥）和二次干燥（解吸干燥）、密封保存等五个步骤。药品按上述方法冻干后，可在室温下避光长期贮存，需要使用时，加蒸馏水或生理盐水制成悬浮液，即可恢复到冻干前的状态。与其它干燥方法相比，药品冷冻干燥法具有非常突出的优点和特点：

冻干保护剂全版整合

冻干保护剂大全简言：博医康一直致力于小试、中试、生产型真空冷冻干燥设备的研发、生产。在长期服务客户的过程中，发现广大冻干机使用客户对冻干保护剂的机理不了解。针对以上情况，特收集整理冻干保护剂资料供广大用户参考。在冷冻干燥的液体制品中，除了那些有活性、有生命或有治疗效果的组分之外，统称为冻干保护剂。它不同于佐剂，佐剂具有治疗效果，而保护剂则无治疗效果。有些液体制品能单独地进行冷冻干燥，但也有些液体制品进行冷冻干燥往往不易成功。为了使某些制品能成功地进行冷冻干燥，改善冻干产品的溶解性和稳定性，或使冻干产品有美观的外形，需要在制品中加入一些附加物质，它们就是保护剂，有时也称保护剂为悬浮介质、填充剂、赋形剂、缓冲剂、基础物等。保护剂对于冻干制品必须是化学隋性的。保护剂的作用： ⒈细菌和病毒需要在特定的培养介质下生长繁殖，但有些培养介质与细菌和病毒往往难以分离，它们一般能成功地冷冻干燥在这些培养介质中。例如肉汤、脱脂、蛋白质等。 ⒉有些活性物质浓度极小，干物质含量极少。在冷冻干燥时已经干燥的物质会被升华的气流带走。为了改善浓度，增加干物质含量，使冻干后的产品能形成较理想的团块。因此需要加入填充物质，使固体物质的浓度在4～25％之间。这些填充物或赋形剂是：蔗糖、乳糖脱脂、蛋白质及水解物、聚维酮、葡聚糖、山梨醇等。 ⒊有些活性物质特别脆弱，在冷冻干燥时由于物理或化学原因会受到危害，因此加入一些保护剂或防冻剂，以减少冷冻干燥中的损害。例如，加入二甲亚砜、甘油、右旋糖苷（葡聚糖）、糖类、聚维酮等。 ⒋加入某些物质可以提高产品的崩解温度，以得到良好的产品并容易冻干。它们是甘露醇、甘氨酸、右旋糖苷、木糖醇、聚维酮等。

冻干保护剂

保护剂一般为葡萄糖、甘露醇。是为了保证冻干过程的顺利进行和调节渗透压的，增溶剂一般是根据你的具体药物去选择，这些都是在冻干前溶液中添加的，一般加泊洛沙姆之类的，以前做过一冻干粉加的是葡甲胺冻干保护剂有很多，包括蔗糖，乳糖，甘露醇等，一般的用量都在5%，我做过比较，貌似还是甘露醇的保护效果好，当然你也可以几个冻干保护剂连用。引言由于冻干药品呈多孔状、能长时间稳定贮存、并易重新复水而恢复活性，因此冷冻干燥技术广泛应用于制备固体蛋白质药物、口服速溶药物及药物包埋剂脂质体等药品。从国家药品监督管理局数据库得知，目前国内已有注射用重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子、注射用重组人干扰素α2b、冻干鼠表皮生长因子、外用冻干重组人表皮生长因子、注射用重组链激酶、注射用重组人白介素-2、注射用重组人生长激素、注射用A群链球菌、注射用重组人干扰素α2b、冻干人凝血因子VⅢ、冻干人纤维蛋白原、间苯三酚口服冻干片等冻干药品获准上市。截止2000年2月，美国FDA已批准的生物技术药共计76个。冷冻干燥技术最早于1813年由英国人Wollaston发明。1909年Shsckell试验用该方法对抗毒素、菌种、狂犬病毒及其它生物制品进行冻干保存，取得了较好效果。在第二次世界大战中，对血液制品的大量需求大大刺激了冷冻干燥技术的发展，从此该技术进入了工业应用阶段。此后，制冷和真空设备的飞速发展为快速发展冷冻干燥技术提供了强有力的物质条件。进入上个世纪的***十年代，科学技术的迅猛发展和人民群众对健康保障的需求为药品冷冻干燥技术的飞速发展提供了强大的动力，在药品冻干损伤和保护机理、药品冻干工艺、药品冷冻干燥机等方面取得了巨大的成绩。但药品冷冻干燥技术是一门边缘学科，需要生物学、药学、制冷、真空和控制等知识的交叉和综合，因此仍存在亟待解决的问题。 2 药品冷冻干燥原理及特点药品冷冻干燥是指把药品溶液在低温下冻结，然后在真空条件下升华干燥，除去冰晶，待升华结束后再进行解吸干燥，除去部分结合水的干燥方法。该过程主要可分为：药品准备、预冻、一次干燥（升华干燥）和二次干燥（解吸干燥）、密封保存等五个步骤。药品按上述方法冻干后，可在室温下避光长期贮存，需要使用时，加蒸馏水或生理盐水制成悬浮液，即可恢复到冻干前的状态。与其它干燥方法相比，药品冷冻干燥法具有非常突出的优点和特点： a) 药液在冻结前分装，剂量准确； b) 在低温下干燥，能使被干燥药品中的热敏物质保留下来； c) 在低压下干燥，被干燥药品不易氧化变质，同时能因缺氧而灭菌或抑制某些细菌的活力； d) 冻结时被干燥药品可形成"骨架"，干燥后能保持原形，形成多孔结构而且颜色基本不变； e) 复水性好，冻干药品可迅速吸水还原成冻干前的状态； f) 脱水彻底，适合长途运输和长期保存。

04 冷冻干燥保护剂

冻干保护剂一、冻干损伤机理：蛋白质冷冻干燥全过程分为预冻、第一阶段升华干燥和第二阶段再干燥。预冻过程中水结冰时体积增大，致使活性物质活性部位中一些由弱分子力键连接的键遭到破坏，从而使活性损失；另外，水结冰后引起溶质浓度上升以及由于各种溶质在不同温度条件下溶解度变化不一致而引起pH值的变化，导致活性物质所处的环境发生变化而造成失活或变性。二、冻干保护作用机理：第一，“水替代假说”：认为由于蛋白质分子中存在大量氢键，结合水通过氢键与蛋白质分子联结。当蛋白质在冷冻干燥过程中失去水分后，蛋白的主相变温度会升高，发生变性。但某些糖类属于亲水性物质，形成氢键能力较强，能替代蛋白表面的水的羟基，与蛋白质中的极性基团形成氢键，使得蛋白的主相变温度变化不大，低于操作温度，从而避免了生物活性物质由于发生相变所造成的机械损伤。能够直接测量到冻干的蛋白质与保护剂蔗糖间的氢键。第二，“玻璃态假说”：认为在含糖溶液的干燥过程中，糖-水混合物会玻璃化，兼有固体和流体的行为，粘度极高，不容易形成结晶；且分子扩散系数很低，因而具有粘性的保护剂包围在蛋白质分子的周围，形成一种在结构上与玻璃状的冰相似的碳水化合物玻璃体，使大分子物质的链锻运动受阻，阻止蛋白质的伸展和沉淀，维持蛋白质分子三维结构的稳定，从而起到保护作用。研究表明，单糖、双糖、多羟基化合物以及结构蛋白质、酶都能显示玻璃行为，只是玻璃化转变温度不同而已。由于某些糖的玻璃化温度较高，在较高的保存温度下，仍能在蛋白质分子附近形成玻璃态。（大于玻璃化温度就不形成玻璃态了）一般说来，如工作温度低于保护剂的玻璃化温度，高于被保护的活性物质的主相变温度，那么该活性物质就能有效地保持活性。但在目前，这两种假说还不能完全解释现有的实验现象。三、冻干保护剂的选择：冻干保护剂需要具备四个特性：玻璃化转变温度高、吸水性差、结晶率低和不含还原基。常用的保护剂有如下几类物质： 1.糖类/多元醇：蔗糖、海藻糖、甘露醇、乳糖、葡萄糖、麦芽糖等；其中，葡萄糖、乳糖具有还原性，而蔗糖、海藻糖、葡聚糖没有还原性。 2.聚合物：HES、PVP、PEG、葡聚糖、白蛋白等； 3.无水溶剂：乙烯乙二醇、甘油、DMSO、DMF等； 4.表面活性剂：Tween 80等； 5.氨基酸：L-丝氨酸、谷氨酸钠、丙氨酸、甘氨酸、肌氨酸等； 6.盐和胺：磷酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐等；具体分类：（一）按相对分子量分 1.低分子化合物低分子化合物可提高微生物存活率，形成均一悬液，起到水分缓解作用。如：酸性物质：谷氨酸、天冬氨酸、乳酸；中性物质：葡萄糖、乳糖、蔗糖、海藻糖、山梨醇D；碱性物质：精氨酸、组氨酸。 2.高分子化合物高分子化合物对微生物有保护作用，可促进其升华形成耐热骨架阻断热传导和热辐射。如：白蛋白、明胶、蛋白胨、脱脂奶粉。明胶水解明胶可去掉杂质蛋白、无抗原性、无过敏反应、无热源，并且分子量小、均质、易溶于水，可过滤除菌，共熔点为－12℃。对微生物的保护作用高出普通明胶10％以上。

蛋白药物冻干保护剂分类

1欣谕冻干前言欣谕冷冻干燥广泛用于制备治疗性蛋白质制剂，蛋白冻干制剂可以提供更好的保质期，方便药物的储藏和运输，然而，蛋白在冻干过程中存在许多应力，包括低温应力、冻结应力(枝状冰晶的形成、离子强度的增加、pH值的改变、相分离等)、干燥应力(失去蛋白质表面水分子)等，这些应力常常直接或间接导致蛋白质类药物失去天然构象从而变性或失活。所以即使采用了冷冻干燥这种温和的干燥方式，还需要加入合适的冻干保护剂以很好的保护蛋白稳定性。冷冻干燥保护剂对于蛋白质的保护原理已经被研究讨论了几十年，形成了一些被普遍接受的共识。如在冻结阶段，最主要的假说为“优先化作用”;在干燥阶段最主要的有2种假说，即“玻璃化”和“水置换”。冷冻干燥保护剂的分类方式很多，有文献中提出了一个公式化模型，按照功能把冷冻干燥保护剂分类，包括5类: ①pH缓冲剂，如Tris、组氨酸、枸橼酸等;②配体，可以优化蛋白质的热力学稳定性;③稳定剂，一般是双糖，如蔗糖、海藻糖等，可通过抑制蛋白质的展开和提供玻璃基质起保护作用;④非离子表面活性剂，可减少蛋白质的聚集;⑤填充剂，如甘露醇、甘氨酸、羟乙基淀粉、血清白蛋白等，可提高产品的物理成型性。这里我们简要介绍其中几种。 2缓冲盐首先，蛋白质稳定性受环境pH的影响，缓冲液选择在蛋白质制剂的开发过程中是最关键的，并且必须在配制阶段建立。在选择缓冲液pH时，建议pH不要太接近蛋白质的pI(等电点)以避免聚集。磷酸盐是蛋白质配方中最常见的缓冲剂之一，特别是含水蛋白质药物，有效pH 值范围为5.8-8.0，并且具有生物相容性。然而，正如“冷冻过程中的pH变化”所讨论的那样，磷酸盐缓冲液，特别是磷酸氢二钠，在冷冻过程中会发生显着的pH变化，因此不推荐用于pH敏感蛋白质。相反，磷酸钾，组氨酸，三羟甲基氨基甲烷(Tris)和柠檬酸盐缓冲液在冷冻期间显示出最小的pH变化。此外，低缓冲液浓度可有助于降低pH变化。组氨酸是一种氨基酸，有效pH范围为5.5-7.4，它与生物pH相容，并且经常用于冷冻干燥的蛋白质。然而，选择适当的冷冻干燥水性制剂，包括缓冲剂，取决于蛋白质的要求及其给药途径。因此，需要许多研究和各种生物物理方法来筛选出几种缓冲液的浓度列表。 3填充剂为了保证冷冻干燥后形成良好的配方结构防止产品塌陷，同时改善配方溶解性，冷冻干燥保护剂中还需要加入填充剂。首先，填充剂在复溶时应该是充分可溶的并且与制剂中的蛋白质药物相容。此外，它们没有毒性问题并且具有高共晶/共熔温度(Teu)，可有效提高冷冻干燥效率。甘氨酸和甘露醇经常用作冻干蛋白质制剂的填充剂。甘氨酸在用作填充剂时具有优势，因为它是无毒的。它具有高共晶/共熔温度(Teu)，可实现高效冷冻干燥和高溶解度。甘露醇具有与甘氨酸相同的优点，并且对特定蛋白质药物如LDH和转化生长因子-b1具有稳定作用，其稳定效果取决于其浓度。因此，在选择填充剂时，应仔细考虑稳定效果以及粉饼外观。大多数氨基酸容易结晶并且可以潜在地用作填充剂以稳定蛋白质，然而，酸盐的形成阻碍了它们的结晶。NaCl是另一种结晶剂，但其共熔温度(Teu)相对于其他填充剂的而言太低，因此不推荐使用。对于填充剂，应考虑退火步骤。甘氨酸和甘露糖醇在冷冻干燥过程中应以结晶形式存在。但是在冷冻步骤期间，过冷却诱导两种填充剂以无定形形态冻结，容