冻干工艺

北京四环是集研、产、销为一体的实验型冷冻干燥机企业。目前，公司产品已广泛应用于国内众多高校和科研院所、医药研发及食品等行业。随着政策的改变，医药创新越来越被许多企业所重视，药企们在产品创新的投入比重也在增加。然而随着生物医药的兴起，不少聚集了药企的工业园、产业园都将目光聚焦到了生物医药领域。在此背景下，与生物医药息息相关的冻干机设备也引得行业的关注。优质的冻干工艺，使冻干机成为市场的“宠儿”。冻干机在市场上的种类较多，用户在选择时往往无从下手。有业内人士给用户支招：根据物料的特性，选择小型冻干机的配置，还是原位冻干机配置。然后确定冻干机的预冻温度，如果准备在低温冰箱预冻可以不考虑。近年来自动化技术的技术促进冻干机的进步，现代的冻干设备不仅能满足各种冻干工艺加工的要求，还能在操作控制上成功采用电子计算机全自动控制，给冻干机的操作带来很大的安全性和便利性。北京四环冻干机厂家根据用户调研，举办了本次冻干工艺线上交流会（时间：2020年06月11日下午15点（本周四）），使更多用户了解冻干设备相关知识（网址：https://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_13444.html）。冻干会议通过以下几个方面讲解：1. 冻干基本概念；2. 冻干工艺过程以及应用领域；3. 冻干工艺在工业方面的应用；4. 冻干现状及发展趋势。北京四环冻干机厂家诚邀业内相关行业人员前来指导与交流！！！！！！！

2020年春季冻干技术研讨会，将于6月6日在腾讯网络会议平台准时举行。研讨会主题：冻干在制药医疗等相关行业应用技术研究研讨会主要内容：探讨冻干在医药行业应用、冻干原理、冻干保护剂筛选机制、冻干曲线优化方法及冻干生产工艺。研讨会特色：理论结合实际，进行冻干技术的深入剖析。6月6日由冻干讲师团的成员奉献精彩纷呈的技术分享。参会理由：强大的讲师团，理论与实际的完美结合。讲师团成员：叶明徽先生（硕士）是博医康冻干工艺研发实验中心的负责人，拥有20年冻干工艺研究经验。叶明徽先生在长期的工作过程中，积累了大量的冻干研发实际经验，多次参加国家重大科研，并负责冻干技术部分。会议日程如下：会议安排6日8:50-9:05会议准备工作9:05-9:35冻干在医药行业应用 报告人：叶明徽9:35-10:05冻干原理10:05-11:05冻干保护剂筛选机制 报告人：叶明徽11:05-11:10休息时间11:10-12:10冻干曲线优化方法及冻干生产工艺介绍 报告人：叶明徽12:10会议结束会议内容剧透（部分）：1. 常见冻干保护剂介绍。2. 冻干保护剂评价机制。3. 如何设置一条冻干曲线。看点多多，敬请期待6月6日的精彩分享。 收费标准：1500元/人 可以加二维码咨询：

【报名】2021年的首场冻干工艺培训课程---广州站 冻干工艺可以显著提高药品稳定性、改善产品储存条件、延长产品效期，因此广泛应用于药品和食品行业。进行冻干工艺摸索之前以及过程中，如果有一套完整的理论体系进行指导，将会大大缩短研发人员工艺摸索的时间，以及解决冻干过程中遇到的问题。主办方: Azbil Telstar Technologies.S.L.U 上海昊扩科技发展有限公司本课程适合人群：冻干相关从业人员 研发 & 生产地点： 广州 时间：4月16日（星期五） 主讲人：康 瑜“冻干工艺之家” 主理人TELSTAR 实验室设备 大中华区负责人欧洲冻干理论体系传播人：连续八年在中国组织和推广“冻干工艺理论体系”的传播，组织超过50场研讨会。培训冻干人员近3000人次。“TELSTAR 中国冻干工艺实验室” 负责人IPPM冻干工程师认证班，主讲讲师 此次课程，总时长为8小时，会对以下内容进行详细讲解：1、冻干的基本概念：深入解析冻干过程中用到的主要基本概念。冷冻干燥、水、温度和热、物质聚集形态、蒸汽压、溶液的冷冻过程、真空、平均自由路径。这些基本概念，是做冻干工艺开发的基础。深入理解了这些概念，才能开始我们的冻干工艺开发工作：看得懂冻干过程中各个参数所代表的意义；同行用一样的语言体系交流；能够读懂冻干方面的文献；2 . 冻干的基本过程：这里对冻干的整个过程做一个系统的梳理：上料、预冻、一次干燥、二次干燥、反填气体、压塞、下料。同时分析冻干过程中，水的变化、真空是如何分工控制的、样品浓度、干燥速度等。这里有所有冻干方面的通识：冻干产品初始浓度是多少；每瓶装载高度是多少；那些指标是冻干产品的关键质量指标，以及控制的关键点等3. 冻干过程中的温度测量：详细介绍温度探头各种类型、产品温度测量发生偏差的原因，以及升华界面温度获取的原理以及在实际设备上的应用。冻干工艺开发过程中，产品温度是指导我们工艺开发的航标。但是你读取到的产品温度，是真实的产品温度么； 同一板层不同位置产品温度分布规律是怎样的；我们如何获得更准确的产品温度；如何更好的利用我们读取到的产品温度数据。4、真空测量和真空控制：分别介绍皮拉尼真空计和电容式真空计的工作原理、优缺点及适合的应用。分别介绍上游真空控制和下游真空控制的原理、优缺点及适合的应用。真空度（压力）才是一次干燥过程中控制产品温度的主因不同的压力计，给我们的数据分别代表什么意义；寻找一次干燥终点快速、又便宜的方法是什么；我的设备，压力波动为何这么大。如何调整；5、预冻：讲解预冻阶段可执行的操作如退火、SOAK。用实验数据显示快冻、慢冻对冰晶大小以及一次干燥速率的影响。预冻阶段导致的问题，可能是整个冻干过程中难解决的问题有那些预冻方法，我们可以尝试和操作；退火的方法、温度、时间如何确定；快冻、慢冻，对我的产品会有什么影响；6、冻干工艺摸索和过程工具的结合：详细列出预冻阶段可进行的操作以及对硬件的要求、一次干燥温度测量、真空测量、一次干燥终点判断方法、二次干燥终点判断方法。每一个硬件，都可以给你不同的过程数据。从而解决一些特定的问题。同时详细讲解冻干机硬件每个组件的工作模式以及协作原理。7、冻干工艺实验室：以"TELSTAR 冻干工艺实验室"为模板，介绍一个标准冻干工艺实验室所配备的硬件设备。我们在实验室，是如何只需要几次实验，即可确定出一个可以放大的冻干工艺曲线的。具体的方法，一步步教你做。8、如何设计一个初始的冻干工艺，如何优化冻干工艺：给你一个简单且规范的方法，设计出一个冻干工艺。分析一次干燥过程中：产品关键温度、层板温度、腔体真空、升华速率四个变量之间的关系。小白入手，只需知道产品的关键温度，即可为产品设计出一条初始的冻干工艺曲线9、用近似空间设计的方法Qbd一步步教你中试放大：逐一列出影响中试放大的各个因素，并提供一定程度的解决办法。用对设备，储备好知识体系。到了这个阶段，你只需要一步步跟着做。10、冻干产品常见外观问题及解决方法结壳、爬壁、蛋糕裂开、蛋糕飞升、塌陷、回融、中间有断层、飞粉等告诉你每个问题产生的原理，以及具体解决方法11、提高冻干IVD产品的稳定性，我们需要怎么做IVD产品因为其特殊的处方和包材，使得这类产品或者冻干工艺难以设计，或者冻干后产品的稳定性不佳带你看见风险点，以及提出解决方案对以上内容有了准确和深入的理解，搭建好了一个系统的框架。我们在实际工作过程中，只需要在每个模块里补充更多的实践以及更多深入细节的学习（文献）即可。我们给大家一个“手电筒”，照进冻干的“黑匣子”。心 中 有 地 图 手 里 有 方 法往期课程回顾：帮助深入理解在实验中遇到的各种问题，从而剥离出解决问题的具体方法。TELSTAR 集团简介TELSTAR 1963年成立于西班牙的巴塞罗那。1964年生产出其应用于制药行业的工业型冻干机。为欧洲三大工业型冻干机供应商之一。至今已有55年冻干机的生产历史。2001年，在位于巴塞罗那的总部建立冻干工艺实验室。18年来为客户提供上千个样品的冻干工艺设计、优化，冻干工艺放大和验证服务。积累丰富的经验，并形成了一套自己完整的理论体系。 培训中的所有实验曲线及数据，皆为冻干实验室的实验数据。2020年，在上海建立 TELSTAR 冻干工艺实验室： 买了不少稀罕的设备，欢迎大家来参观~冻干工艺培训教材编写人简介 Robert Bullich 博士 　　Robert Bullich 博士是TELSTAR 集团冻干研发实验室的创立人和负责人，拥有16年冻干工艺研究经验。Robert Bullich 博士在实际工作了，累计了广泛的冻干研发实际经验，曾经为以下产品成功开发和和设计过冻干配方：　　胃保护剂：:奥美拉唑， 潘多拉唑，埃索美拉唑　　抗生素：哌拉西林， 三唑巴坦， 万古霉素， 伏立康唑，　　细胞毒素：丝裂霉素， 吉西他滨 ，抑那通等　　食品工业：投身于多种冻干制品配方开发，如 El Bulli餐厅，水果、鱼、肉 Zafron餐厅,乳酸菌、牛奶、Celler de Can Roca餐厅　　器官移植：皮肤，肌腱　　原料药：多种环糊精，叔丁醇作为溶剂的特利加压素的 原料药冻干　　过敏制剂：多个配方　　疫苗：多个配方　　　　 血液衍生品：纤维蛋白原，一些因子　　试剂：多个配方 课程时间：04 月16 日 （周五一天）课程地点：广州市 亚洲国际大酒店课程费用：2000元/人 详情关注“昊扩科技”微信公众号

作为欧洲冻干工艺研究及冻干设备的领导品牌，TELSTAR将于2013年7月19日在上海举行冻干工艺专题研讨会。 　　主讲导师： 　　Miquel Galan 　　职位：TELSTAR 冻干及真空部门 研发及工艺工程经理 　　简介： 30多年从事冻干及真空相关产品的开发经验 UPC等多所大学名誉教授，教授真空技术相关课程 ISPE/PDA/ISL-FD/ASME/PHHS/AAPS等多个协会会员 发表多篇真空及冻干技术相关专业文献 参与编写Freeze Drying / Lyophilization of Pharmaceutical and Biological Products. 　　会议日程安排： 　　9:40-10:00 TELSTAR 中国区总经理 Javier 致欢迎词 　　10:00-11:00 冻干过程中产品的物理变化 　　11:00-12:00 产品升华界面温度的特点及如何获取 　　12:00-13:00 午餐 　　13:00-14:00 冻干过程的在线控制 　　15:00-16:00 冻干工艺设计实际操作及讲解 　　16:00-17:00 冻干工艺设计实际操作及讲解 　　培训过程中，我们将会给参与者介绍一个非常实用的冻干工艺计算设计工具(免费)，并且让与会人员现场使用，同时分析及讲解。 　　友情提示：此次研讨会将会着重讨论冻干过程中产品的物理变化、产品升华界面温度的获得以及冻干过程中升华变量数据的获得及热传导效率的推算。 仅适用于对冻干基础知识已经有一定了解或有过中试或工业型冻干机使用经验的用户。 　　如对以上会议有兴趣，可致电联系： 　　泰事达机电设备(上海)有限公司 　　电话：021 -3375 6118/ 3375 6119/5809 3731 转 819 LINDA 小姐 　　邮箱：lzhu@telstar.eu

聚合酶链式反应 (PCR) 是分子生物学中广泛使用的一种方法，用于制作特定DNA片段的多个拷贝。PCR能够使特定目标/测试样本的少量（低至单个拷贝）DNA以指数方式扩增，以生成数千到数百万个拷贝的特定DNA片段。如果目标样品是RNA，也可以添加前体逆转录过程 (RT-PCR)。RT过程首先将RNA转化为DNA，然后通过PCR过程对DNA进行扩增。 以下是经典PCR方法中涉及的典型试剂和组分以及它们各自所起的作用：1、核苷酸（例如：三磷酸核苷，dNTP）——是用于制造新DNA的分子构件，即“原材料”；2、酶I. (Taq) DNA聚合酶——驱动DNA复制过程所需的酶；II.逆转录酶——将目标RNA转化为DNA所需的酶；3、引物——合成DNA寡核苷酸所需的短的单链DNA/RNA片段，有专门设计以适配目标 DNA区域的侧翼。它们为DNA合成提供了起点。一般需要两个引物，分别用于目标区域的两侧；4、检测探针或染料I. 探针——荧光标记的寡核苷酸结合每个引物的下游区域。一般需要两种不同的探针，当它们都连接到特定的DNA片段时则会发出荧光，以在扩增过程中提供可检测的指示信号；II. 染料——在DNA存在时会发出荧光，以在扩增进行时提供可检测的指示信号；5、‍‍其他赋形剂，‍‍如MgCl2辅因子、pH缓冲液、甘露醇、海藻糖、BSA、PEG2000等；6、目标DNA/RNAI. 对于诊断试剂盒，指的是试剂盒正在检测并准备复制的目标DNA（来自病毒、细菌等）；或者从被测样品中进行提取（如果可行的话）；II. 用于研究/实验室工作——要复制的特定DNA。PCR方法存在的处理挑战PCR 方法存在许多处理挑战。各个组分需要在96孔板或“鸡尾酒”离心管中进行准确组合。这些组分都需要冷藏，并且保质期也相对较短，同时交叉污染会是一个大问题。更糟糕的是，工作台移液错误也会造成麻烦。 图1：PCR“鸡尾酒”管标准PCR过程需要特定的热循环重复加热/冷却反应试管30-40个循环，以实现DNA的扩增过程。扩增仪也应该有一个荧光计来监测扩增的目标DNA。另外还有一些更新的扩增方法，例如环介导 (LAMP) 和重组酶聚合酶扩增 (RPA) ，这些方法是等温过程，不需要热循环和使用特殊设备。 图2：PCR扩增热循环仪最新的技术则是将试剂加载到微流体通道/芯片上。以更少量的试剂和更低热量有望实现更快和更精确的温度循环，从而产生更快的结果。 图3：微流控PCR芯片PCR&冷冻干燥冷冻干燥已成为PCR过程的一个重要流程，主要用于单个试剂和*产品检测试剂盒的生产。研究表明，PCR 扩增效率通常不会由于单个试剂或PCR诊断试剂盒使用了冻干而受影响。虽然冻干可能会使探针的荧光强度略有下降，但并不影响整个测量过程。冻干PCR产品追求1-3%的*水分含量。建议通过 Karl-Fisher 滴定法测量水分。冻干PCR 试剂和诊断试剂盒具有很强的吸湿性。从冻干机中取出产品时，必须小心避免暴露在环境湿气中。湿度受控的房间或隔离设备可用于减缓水分的再吸收。对于产品的储存和运输，试剂必须密封在防潮容器中，例如铝袋。冷冻的聚合酶和逆转录酶可能含有高达50%的甘油作为冷冻保护剂和稳定剂。甘油不利于冻干，因为它会干扰水分的去除，从而影响产品的稳定性和结构。因此冻干时要注意首选不含甘油的试剂。冻干PCR 用于PCR试剂的冻干设备须知由于测量的试剂样品量以微升为单位，一批次冻干PCR试剂中的总水分含量非常小。冷冻干燥机设计不需要具有1:1的搁板表面与冰冷凝器表面积比，因为这主要用于高水分、散装液体或西林瓶应用。当产品样本大小在微升范围内时，是很难使用产品探针的。因此在工艺开发时，皮拉尼/电容压力计压力差比较法是更为推荐的干燥终点工具。如果冻干机配备隔离阀且能够实现自动开启和关闭，也可以使用压力升法进行测试。另外，冻干机中的制冷系统也应考虑*优化（与常识保留冗余的设计理念相反），较小的压缩机可以大大减少室内热量的消耗。这意味着对于电压和能源占用较小。风冷的中试型冻干机型号更适用于中等批量的诊断试剂的生产和研发，这避免了对冷却水设施的需求，因为冷却水设施对于大部分PCR试剂盒生产场地而言中可能并不容易获取。SP Scientific VirTis Ultra系列冻干机非常适合诊断应用。它以紧凑的配置提供超过2平方米的搁板面积。这使得客户在样品处理中具有很大的灵活性。 图4：SP VirTis Ultra 中试和小型生产冻干机PCR诊断检测试剂盒的冻干工艺须知冻干PCR诊断试剂盒的明显优势是消除了试剂盒冷藏运输和储存的冷链依赖，延长了其可用保质期。96孔板是用于PCR诊断试剂盒的标准配置。相比较手动进样这种繁琐的操作，使用自动化液体灌装设备，除了更快的装载时间和更高的吞吐量外，它还提供更好的过程控制和可重复性。在批量装载到冻干机的过程中，控制产品的蒸发和产品温度会是一个问题，特别是对于具有较大批量的较大装置，完全装载需要比较长的时间。对搁板进行预冷上会降低上述问题带来的影响。如果加载到芯片或微流体通道上，那么蒸发和传热又会是一个大问题。冻干过程取决于足够的热量传递到产品中。大多数96孔是塑料管，底部与冷冻干燥机搁板接触的表面积很小。在冷冻干燥过程中可以使用铝制冷却块来增加传导热传递。 图5：用于 96 孔的铝质传热模具对流传热在冻干中也很重要，因为它可以帮助产品在货架上更均匀地分配热量，减轻由辐射传热差异引起的边缘效应。在产品支持的前提下，使用更低的真空度（例如：100mTorr 而不是60mTorr）将提供更均匀的对流传热。然而，许多PCR试剂的塌陷温度非常低，因此冻干过程中设置较高的压力可能并不总是可行的。可以在配方中添加赋形剂，提高塌陷温度，以允许更高的压力设置。这样做的其他好处包括使配方更容易转移到其他可能无法实现非常低真空设置的冻干机（减少工艺放大的风险），以及减少阻塞流现象发生的概率。出于信号校准的目的，诊断试剂盒通常包含不含目标DNA/RNA的阴性对照混合物和含有目标DNA/RNA的阳性对照混合物。除了包含测试样品的混合物之外，还分析对照样品，并比较荧光信号以确定患者样品是阳性还是阴性。处理阳性对照样品的一个问题是冻干机内部存在交叉污染的高风险。因此建议客户分别使用多个冻干机，阳性对照始终在同一设备中进行处理。单个PCR试剂源材料的冷冻干燥除了延长保质期和避免对供应冷链的需求外，实验室使用冻干PCR试剂的其他好处包括：● 更稳健的工艺，更高的可靠性和更少的批次变化，因为冷冻干燥大大降低了实验室工作台移液错误和污染的可能性；● 避免多次冻融循环的破坏性影响；● 减少设置和处理时间；● 减少过期产品的浪费，降低运输和储存成本。为方便起见，预配制的冻干PCR“Master-Mix”试剂目前也可在市面上进行购买，它可以通过消除实验室工作台上的一些混合步骤来提高通量。主混合物通常包含核苷酸、酶、辅因子和缓冲液。冻干微珠一些 PCR 试剂供应商在实验室实验中采用的一种常见方法是提供冷冻干燥的试剂预混珠，在冻干之前使用专门的设备用液氮冷冻。 图6：冻干 PCR 微珠在冻干之前使用液氮预冻试剂存在权衡取舍。极快的冷冻速度可*限度地减少冷冻浓度效应，例如pH变化。然而，它也会带来非常小的冰晶尺寸，这会导致在干燥过程中对蒸汽流动的阻力更大并且干燥时间更慢。PCR的小样本量可以降低这方面的影响，但需要冻干机提供更冷的搁板温度和更低的真空度来防止珠子在初级干燥过程中熔化。此外，珠子必须保持冷冻。可以使用冷藏的冷盘来辅助。冷冻干燥机搁板也需要预冷，以避免产品在抽真空之前熔化。要注意的是在产品室门在真空下密封之前，预冷冻搁板会导致环境条件下结霜。冷冻干燥的颗粒或珠子通常放置在PCR管中，然后密封在防潮袋中。综上所述，PCR诊断试剂的冻干需要考虑多种因素，其中包括商用原料的类型和冻干机的选用。莱奥德创可以为客户提供一站式诊断试剂冻干工艺解决方案，从配方的设计到商业化生产阶段均可为客户提供快速、可靠的委托服务。LYO INNOVATION 莱奥德创冻干科技，赋能创新Lyo technology enables innovation 关于莱奥德创：上海莱奥德创生物科技有限公司由德祥科技有限公司创办，专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务。德祥科技有限公司服务冻干行业十余年，在涉及冷冻干燥领域的工艺开发/工艺优化/商业化等各方面拥有丰富的经验，迄今为止已为500+客户提供冻干设备及相关服务。客户产品类型涵盖：蛋白、抗体、ADC、疫苗、核酸、多肽、脂质体、IVD、食品等领域。依托与合作伙伴美国SP Scientific和英国Biopharma Group的紧密合作，掌握领先的冻干理念与技术，使用独家先进的冻干设备和软件致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。Our Mission :莱奥德创冻干工场专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务，致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。Our Vision :做冻干工艺的创新者，为生物医药开发提供最*制剂产品解决方案。

不知道大家在处理样品的冷冻干燥过程中有没有遇到这样一种情况？明明进行了预冻，但在后续低压干燥过程中，突然就出现了炸瓶！并且，有这个问题的似乎不在少数！但很多时候，大家会把问题归结于仪器质量不过关等原因！本着求知若渴的态度，我们咨询专业人士，给出的答案是——预冻不充分的样品在后续低压干燥中也可能会炸瓶！ 图1：预冻不充分的样品可能会炸瓶预冻不充分还会影响制品质量冷冻干燥的预冻，是将溶液冷却到一定温度，在此温度下，水和固体被充分结晶或冰晶和固体被包围在一个非晶态浓缩固体，自由水固化，赋予产品干燥后与干燥前有相同的形态，防止抽空干燥时起泡、浓缩、收缩和溶质移动等不可逆变化发生。也就是把物料冷冻成固态，并形成一个适合干燥的结构(matrix)。 预冻非常重要，可以影响后续的两个干燥阶段，*影响制品的质量。 当温度降低时，液态转变为固态，有两种不同状态，一种是粘度极大，流动性差，形成一种玻璃态的无定型结构（amorphous），另外一种是规则的晶体结构（crystalline）。在预冻过程中，预冻的温度、速度和时间是重要的控制参数。 共晶温度在冻干工艺中的含义 共晶温度（Eutectic temperature, Te）：几种物质组成的混合溶液，在冻结过程中，开始时某些组分结晶析出，使剩下的溶液浓度发生变化。当达到某一温度或温度区域时，其液态和所形成的固态中的组分完全相同，这时的溶液称为共晶溶液，这时的温度或温度区间称为该溶液的共晶点或共晶区，也称为完全固化温度，它是产品在冷却过程中从液态结束转向固态的最高温度。共晶温度为冻干过程中预冻应达到的最高温度，一般预冻过程应低于其共晶温度10-20℃。 如何形成晶体结构溶液在冻结过程中，往往需过冷到冰点以下，称为过冷温度，其内部产生晶核以后，自由水才开始以纯冰的形式结晶，同时放出结晶热，使其温度上升到冰点，随着晶体的生长，溶液浓度增加，当浓度到达共晶浓度，这时温度下降到共晶点以下时，溶液就全部冻结，形成晶体结构。 塌陷温度在冻干工艺中的含义 塌陷温度(Collapse temperature, Tc)：冻干时，当干燥层温度上升到一定数值后，物料中的冰晶消失，原先为冰晶所占据的空间成为空穴，因此冻干层呈多孔蜂窝状海绵体结构。此结构与温度有关。当蜂窝状结构体的固体基质温度较高时，其刚性降低。当温度达到某一临界值时，固体基质的刚性不足以维持蜂窝状结构，空穴的固形物基质壁将发生塌陷，原先蒸汽扩散的通道被封闭，此临界温度称为冻干物料的崩溃温度或塌陷温度。 玻璃化转变温度在冻干工艺中的含义 玻璃化转变温度（Glass transition temperature, Tg’）：冻干过程的玻璃转化温度指*冻结浓缩液的玻璃化转变温度。在无定型结构材料中，原子、离子或分子的排列是无规则的。因为在冻结过程中随着冰晶的析出，剩余溶液的浓度逐渐增加，当达到一定浓度时，剩余的水分不再结晶，此时的溶液达到*冻结浓缩状态，对应的温度称为*冻结浓缩液的玻璃化转变温度。 制品结构与预冻的关系 在生物制药领域中，使用冻干工艺的绝大部分制品是无定型结构，小部分制品是晶体结构，或者是混合结构。除了与制品配方有关外，晶体结构的形成还与预冻温度和速度有关。 根据最近的研究表明，在Tg’温度下预冻，会形成无定型结构。在大于Tg’且小于Te的温度下预冻，则形成晶体结构。晶体结构可以更快和更容易冻干，但稳定性和溶解性稍差；无定形结构冻干比较难，但稳定性和溶解性好。 方法原理不同，但都是为了摸索工艺 共晶点、塌陷温度、玻璃转化温度，采用的测量方法和原理不同，都是为了找到预冻、主干燥的温度等，摸索工艺。 一般情况，塌陷温度Tc比共晶点温度Te稍高，共晶点温度Te较玻璃化温度Tg’高。多数情况下，塌陷温度Tc要比玻璃化温度Tg’高20K左右。冻干制品升华前，必须冻结到一定的温度，这个温度应设在制品的凝固温度以下10至20℃左右。该凝固温度，主要取决于样品冻干过程中需要固化的状态，是晶体结构还是无定型结构。晶体结构，对应温度为Te；无定型结构，对应温度是Tg’。 在回火(Annealing)的操作中，在低于Tg' 情况下预冻，然后把隔板温度设定在高于Tg' , 但低于Teu的温度，形成回火，再降温，在低于Tg' 情况下预冻，可使制品凝结更加均匀。 图2：样品维持在＞Tg’且＜Teu温度的结晶情况 如图中所示，预冻后将样品维持在＞Tg’但＜Teu的温度一段时间后，结晶变得更加明显且均匀。 如何快速实现配方关键温度的测量图3：冻干显微镜Lyostat5及搭配使用的DSC模块 英国Biopharma Group公司提供的冻干显微镜Lyostat5以及可与显微镜搭配使用的DSC模块，可以轻松实现配方关键温度的测量。 使用Lyostat5冻干显微镜进行塌陷温度的测量： 图4.1：温度超过塌陷温度Tc后样品结构消失 图4.2：再次降温冷冻后观察到新的干燥结构 使用DSC模块测量玻璃转化温度Tg’： 图5：使用DSC模块测量的玻璃转化温度Tg’

7月9日，第五届生物医学聚合物与高分子生物材料国际会议（ICBPPB2024）在上海圆满落幕。这是国际生物医学聚合物和聚合物生物材料学会首次在中国召开年会，多国学者和企业共襄盛举，共同交流生物材料领域的相关研究与合作。开谱仪器作为国产实验室冻干机制造及冻干工艺研发的新锐力量，应邀出席本次会议，并就冻干机瞬时结晶技术研究成果和技术突破进行了汇报分享。 一直以来，冷冻干燥作为生物医药、化学工程，食品等多个领域的关键技术之一，其成核温度的控制难题一直制约了产品质量的进一步提升。成核是一个随机发生的现象，样品通常在很宽的温度范围内成核，产生不同大小的冰晶，均匀性不好，进而导致得到的产品一致性较差，给实际大规模生产带来了很大的困难。 针对国内这一行业痛点，开谱团队经过长期深入研究与反复实验，成功研发出冻干机瞬时结晶技术，该技术通过抽真空使部分溶液蒸发，形成制冷效果，在剩余溶液里面形成形核，打破溶液过冷状态，使不同溶液在同一时间成核。从而改善产品均一性与外观，提高产品的稳定性。 在ICBPPB2024的会议上，开谱冻干专家罗春博士向与会专家学者详细介绍了这一研究成果。他表示：瞬时结晶技术在国内冻干机和冻干工艺的成功应用，不仅解决了传统冻干方法中成核温度不一致的问题，提升制备样品的均匀性，还提高了冻干效率，降低了能耗，也为生物制品、药品等领域的工业化大规模生产提供了更加可靠、高效的解决方案。 对于此次的技术突破，开谱仪器的创始人兼董事长陈昌杰先生表示：开谱仪器作为国产冻干领域的新锐力量，凭借团队深厚技术底蕴，专注研发，致力于将国产冻干机的性能推向新的高度。我们深知，高质量且高性价比的冻干设备是保障国内科学研究及产品生产质量的重要支撑。因此，我们将继续不断革新技术，勇于挑战传统，只为制造出真正实用的国产好冻干机，服务好科学研究。陈总、罗博与会议主席东华大学教授莫秀梅合影

随着具有潜在疗效的生物分子数量不断增加，对了解这些生物分子结构复杂性和稳定性的需求也在与日俱增。相对于其它干燥技术，冷冻干燥依然是*的稳定的技术，原因很简单：它是一个低温的过程，可以用于处理生物溶液而使其免遭破坏，提高药物制剂的稳定性和货架期。然而，冷冻干燥又是一个复杂的过程，如果设计不当，容易在处理过程与储存过程中产生不稳定性。 图1：QbD质量源于设计理念 基于PAT ICH Q8/Q9/Q10准则对QbD的规范法案中可以看出，产品与过程的性能特征都需要经过科学设计以满足特定目标，而不是凭经验从实验中推导。一、为什么要遵循QbD进行冷冻干燥？法规要求ICH指南Q8、Q9、Q10要求。FDA及GMP近年来也强烈建议遵循QbD理念，以*程度上保证产品质量，减少和控制风险。美国FDA在2004年"Pharmaceutical cGMP for 21st-A Risk Based Approach" 报告中正式提出了QbD的概念，并且被人用药品注册规定国际协调会议(ICH)纳入质量体系当中。在ICH质量体系框图中，明确提出了要求达到理想的质量控制状态，必须从药物研发以及质量源于设计、质量风险管理以及药物质量体系三方面入手，即Q8,Q9和Q10 的结合；其中Q8 中明确说明质量不是通过检验注入到产品中，而是通过设计赋予的。产品注册- FDA/EMEA/MHRA认为基于实证或经验的方法不再足够好；- 可重复性与稳健性不一样；- 你需要知道边界值在哪里，你离失败的边缘有多近。生产效益用科学的原理来支撑你的冻干工艺，从而得到好的工艺和产品。经济效益您可以将生产经济融入到你的工艺设计，提高生产放大和技术转移的信心和工艺稳健性。二、QbD相关术语——冻干过程关键参数相关术语 关键质量属性（CQAs）目标产品质量概况（（Q)TPP）关键工艺参数（CPPs）设计空间 ( DS )可接受空间( AS )操作空间( OS )这就需要基于目标产品的情况（Q)TPP和CQAs得出CPPs，得到对目标过程的定义，再结合相关技术去建立设计空间和控制整个过程，按照既定的目标设计出合格的产品。示例：冻干产品关键质量属性与目标产品质量冻干关键工艺参数（CPPs）关键过程参数 CPsP（表2）关键产品参数 CPtP（表3） 其他● 小瓶/容器尺寸、传热系数(Kv)；● 灌装深度、浓度；● 辐射热 / 冷却。冻干关键工艺参数与产品质量的关系： 三、如何遵循QbD进行冻干工艺设计，在冻干过程中降低风险？设备：深入了解你的冷冻干燥机- 仔细阅读制造商的规格- IQ / OQ测试–确认机器是否合格- 阻塞流研究，了解设备的极限性能（*升华速率）（图2） 图2:设备能力曲线（蓝色）设备极限性能测试方法：(1) 最小可控压力法；(2) 气流受阻点方法；（两种方法比较见图3）设备极限性能测试技术：LyoFlux（TDLAS）/MTM 图3：最小可控压力法和气流受阻点方法比较配方：理解配方关键温度*冷冻干燥显微镜图4：冻干显微镜及塌陷温度测定 - 定义配方塌陷温度和共晶点/共熔点；- 微塌陷? 退火的影响？表面结壳？*差示热分析/阻抗 图5：差示热分析/阻抗DTA或DSC：测定显著的吸热和放热事件，如：结晶，熔化，玻璃化转变，吸热松弛等。阻抗分析：热技术可能无法发现分子迁移率的变化，阻抗分析能在更复杂的非晶态产品中提供玻璃化化过渡等事件。工艺动态了解不断变化的平衡过程中的风险，用完善且先进的PAT工具，对冻干过程中所有的关键工艺参数（关键过程参数CPsP和关键产品参数CPtP进行实时在线的监测和控制），建立设计空间，确定边界值及合理且优化的工艺空间。理解变化的风险（图6） 图6：一次干燥关键工艺参数实时在线监测与控制，深入理解冻干过程（图7） 图7：冻干过程关键工艺参数实时在线监测与控制冻干工艺设计空间DS（图8）建立冻干工艺设计空间DS，确定边界值、可接受空间、操作和优化空间。详细步骤如下： 图8：如何建立冻干工艺设计空间基于QbD理念的冻干工艺设计整体流程图9：基于QbD理念的冻干工艺设计整体流程图总结● QbD以预先设定的目标产品质量特性作为研发起点，在了解关键物质属性的基础上，通过试验设计，研究产品的关键质量属性，确立关键工艺参数。在多影响因素下，建立能满足产品性能且工艺稳健的设计空间(Design Space)。并根据设计空间，建立质量风险管理，确立质量控制策略和药品质量体系；● 实施QbD是将PAT过程分析技术与风险管理综合应用于药品工艺开发的过程，它的目的不是消灭生产过程中的偏差，而是建立一种可以在一定范围内调节偏差来保证产品质量稳定性的生产工艺；● QbD是cGMP的基本组成部分，是科学的，基于风险的全面主动的药物开发方法，从产品概念到工业化均精心设计，是对产品属性、生产工艺与产品性能之间关系的透彻理解；● 基于QbD理念进行冻干工艺设计和优化，用CQA/QTPP/CPP来识别关键和非关键阶段以及每个阶段的相对风险。用“约束理论”识别*风险点（主干燥），提供*风险的解决方案，并将其它风险一起控制。对冻干配方、设备和工艺进行深入的理解和控制，*按照即定的工艺目标设计并生产出合格且*的产品，并将风险降至*。这就是QbD所追求的！

冻干周期周重要变量的预测-产品升华界面温度及升华流量 　　2013年7月19日，TELSTAR 成功在其浦东总部举行了冻干过程中变量的预测和冻干曲线的设计培训会。来自全国的近40名冻干专家参加了此次培训会。 大家认真聆听，培训会场座无虚席 　　来自西班牙的MIQUEL GALAN教授，在为期一天的培训中为大家讲授了：对于一个新的冻干样品，如何通过事先载入公式的EXCEL表格为其设计一套完整的冻干配方。 　　其中包括：预冻的时间及温度、一次冻干过程中，每一步的温度及真空度，二次冻干的温度及时间。 　　下午，学员们积极参与到课程中来。自行完成了特定样品的冻干配方设定。 　　作为欧洲冻干机三大领导品牌之一，TELSTAR 在中国销售设备的同时，同样致力于冻干工艺摸索方法的推广。 　　Telstar集团自成立至今，已有50年冻干设备生产经验。在西班牙的独立冻干工艺实验室，为公司累积了丰富的冻干工艺开发经验。 　　TELSTAR 集团在为中国广大用户提供中试型冻干机设备的同时： 　　-在中国拥有多名专业冻干机械、制冷售后服务工程师 　　-在中国建立冻干机通用零配件库 　　-为我们的客户提供冻干工艺咨询服务。 　　TELSTAR GROUP 中国全资子公司： 　　泰事达机电设备(上海)有限公司 　　电话：021 -3375 6118/ 3375 6119/5809 3731 转 康瑜 　　邮箱：angela.kang@telstar.eu

冻干过程中，冻结阶段冰核形成是一个随机过程，会导致产品冻结不均匀。样品通常在很宽的温度范围内成核，产生不同大小的冰晶，和不同的冰晶结构，导致干燥速度不同，*导致外观不同。高质量的冻干产品取决于层板温度、腔室压力和时间等明确可控的关键工艺参数(CPP)。随着工艺转移到大规模生产，这些参数可能需要优化，特别是产品容器发生变化时。 批量冻干通常使用金属托盘，其传热与普通西林瓶不同，具有较高的污染风险，多次重复使用以及灭菌在金属内的应力会导致托盘翘曲，传热效果发生改变。此外，散装托盘边缘样品可能与中心样品冻结的时间和温度不同，导致散装盘内出现不同尺寸的冰晶结构。CONTROLYO® 按需成核技术(NODT)，是一项创新技术，在冻干机内冷冻期间，使用惰性气体对腔室进行加压和减压，以促进均匀成核。装载完成之后加压，待产品在设定的层板温度下稳定后减压，以产生瞬时的、均匀的冰核。在减压之后，通常在-5°C的温度下长时间保持，使冰晶缓慢生长，因此允许较大的冰晶尺寸产生。ControLyo® VS 常规冷冻方法研究散装托盘中不同材料的冻干过程，将ControLyo® 与常规冷冻方法进行比较。对晶体材料和和无定型配方进行了研究。晶体材料由甘露醇、USP(浓度为40 mg/mL)组成，无定型态由蔗糖、NF(浓度为40 mg/mL)组成。具体实验在100级（A级）环境中用0.22微米过滤器过滤溶液。将溶液分配到四个不锈钢托盘中，每个托盘的体积为2L。在4层层板（30×60cm）中试冻干机（SP Hull Model 8FS15C）中进行冷冻干燥。在不锈钢散装盘内不同位置以及托盘外部均放置热电偶测量产品温度。采用Controlyo® 工艺和常规冷冻工艺分别进行。这两个工艺，装载关闭腔门后，均在5°C搁板温度和大气条件下平衡。采用Controlyo® 工艺，在5°C下使产品达到平衡后，进行惰性气体吹扫。将系统加压至27.2psia并减压至17.2psia，同样进行二次吹扫。在第二次吹扫后，将腔室加压至33.2psia，并将搁板冷却至-3℃平衡4小时。由于溶液中测得的产品温度高于-3℃，因此将目标搁板温度调节至-5℃，以使产品温度在-3℃或更低的温度下达到平衡。保持1小时后，从33.2psia瞬间减压至16.2psia，促进成核，搁板温度在-5℃保持7小时促使冰晶生长。01 初次研究在最初的研究中，使用保守的一次干燥参数，以便直接比较结晶溶质甘露醇与无定型态溶质蔗糖的干燥。两种不同的冷冻技术在完成甘露醇一次干燥的时间上几乎没有差异。然而，不同的冷冻技术对蔗糖制剂的干燥结果有显著影响。02 第二项研究在第二项研究中，采用不同的一次干燥参数对甘露醇和蔗糖制剂进行试验。此一次干燥条件比*项研究的条件明显更激进，对不同组分的样品进行相同关键工艺参数CPP的研究，研究组分的影响。 图1：常规冷冻成核（不同温度下的随机成核） 图2：Controlyo® 成核（同时发生成核）热电偶迹线描述了常规冻结中成核的随机性质和ControLyo® 过程中的瞬时成核(如图1和图2所示)。成核事件是一个放热过程，释放的热量导致热电偶传感器读数瞬时增加，*接近层板温度。在常规冷冻过程中，成核随机发生，热电偶显示成核发生在不同的温度和时间下。控制成核技术中，当系统减压时，热电偶立即记录到同时成核的过程。需要认识到传感器只测量托盘的某些区域，可能不能代表托盘全部。 图3：蔗糖-常规冷冻（约72小时完成一次干燥） 图4：蔗糖–Controlyo® （约59小时完成一次干燥）在一次干燥阶段，使用热电偶传感器记录产品温度，以帮助确定一次干燥的终点。当使用控制成核技术时，蔗糖制剂一次干燥提前13小时结束（如图3和图4所示）。甘露醇制剂，无论使用何种冷冻技术和CPP，一次干燥时间仅有轻微的变化。在这些研究中，皮拉尼/电容压力计的数据判断初级干燥结束。ControLyo® 技术优势对两种配方的成核均匀性、冷冻干燥行为和成品属性进行了观察和比较。01 缩短一次干燥时间对蔗糖配方进行不同干燥条件的研究，采用Controlyo® 工艺，由于升华速率增加，缩短了一次干燥时间。在Controlyo技术允许形成较大的冰晶，可能是由于过冷减少，成核温度较高，允许冰晶缓慢生长。过冷被定义为平衡凝固点与溶液中冰晶首次形成时的温度之间的差值。当冰升华时，较大的晶体产生较大的孔，导致更大的路径，因此水蒸气穿过升华前沿上方的干燥层的阻力较小。这导致蔗糖干燥速率的显著差异。Controlyo® 技术将升华干燥的时间从67小时缩短到50小时。尽管发现蔗糖基配方在一次干燥时间上存在显著差异，但甘露醇基配方的表现并不相同。在使用保守CPP进行的初步研究中，传统冷冻和ControLyo® 冷冻的升华速率几乎没有差异。在使用激进性CPP的后续研究中，完成一次干燥的时间从20小时减少到16小时。02 蛋糕外观通过蔗糖和甘露醇冷冻干燥生产的冻干饼的物理外观在常规和控制成核策略之间有所不同。ControLyo® 产生了一致的蛋糕结构和外观。两种处理方法在甘露醇的外观上差异不大。然而，蔗糖蛋糕的外观有显著差异:未经控制的冷冻蛋糕上的裂缝更少，从托盘的一侧延伸到另一侧(图5)。当使用ControLyo® 时，蛋糕上的裂缝更宽，更均匀(如图6所示)。 图5：蔗糖非受控冷冻 图6：Sucrose Controlyo® 03 水分含量用库仑卡尔费休滴定法测定残余水分。结果显示，与标准方法相比，通过ControLyo® 处理的甘露醇的水分含量分别从0.5%到0.1% w/w。有趣的是，蔗糖的结果正好相反。不受控冷冻方案的蔗糖平均结果为2.41% w/w, ControLyo® 材料的平均结果为2.89% w/w。较高的蔗糖残留水分含量可能是由于表面面积减少，因此在二次干燥过程中解吸率降低。不太激进的二次干燥条件也会影响*的残留水分含量。*结论很明显，ControLyo® 影响散装材料的干燥行为和成品属性。这些影响包括缩短一次干燥时间，改变蛋糕外观，以及创造更一致和均匀产品的可能性。传统冷冻和ControLyo® 之间的差异程度也受到代表不同类型产品（结晶和无定型）的配方特性的影响。此外，配方特定成分的CPP对使用ControLyo® 进行控制成核的成功至关重要。需对每种特定配方进行对比研究，以量化ControLyo® 技术应用的相对效益。Controlyo® 控制成核技术SP Scientific提供的Lyostar冻干机仅需运行一个遁环即可自动摸索和开发冻干工艺。结合冻干PAT技术使漫长复杂的工艺摸索变得简单快捷有效。 PAT技术——Smart 全自动工艺开发技术，Controlyo® 控制成核技术，TDLAS实时水蒸汽测量技术。Controlyo® 控制成核技术在相同的温度下，以瞬间减压的方式在同一时间让所有小瓶瞬间成核，在较高的温度下成核，产生更大、更均匀的晶体尺寸，使干燥更加一致。● 提高批次均匀性；● 无引入污染或外来物质的风险；● 增加冻干产品的蒸汽通道尺寸，进而减少干燥层的阻力；● 加快主干燥过程；● 减少产品复水时间；● 改善冻干产品的外观。LYO INNOVATION莱奥德创冻干科技，赋能创新Lyo technology enables innovation 关于莱奥德创：上海莱奥德创生物科技有限公司由德祥科技有限公司创办，专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务。德祥科技有限公司服务冻干行业十余年，在涉及冷冻干燥领域的工艺开发/工艺优化/商业化等各方面拥有丰富的经验，迄今为止已为500+客户提供冻干设备及相关服务。客户产品类型涵盖：蛋白、抗体、ADC、疫苗、核酸、多肽、脂质体、IVD、食品等领域。依托与合作伙伴美国SP Scientific和英国Biopharma Group的紧密合作，掌握先进的冻干理念与技术，使用*的冻干设备和软件致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。Our Mission :莱奥德创冻干工场专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务，致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。Our Vision :做冻干工艺的创新者，为生物医药开发提供*制剂产品解决方案。

冷冻干燥是一种相对温和的干燥过程，但是相比于一般药品，诊断试剂盒的冻干涉及到一些敏感的生物大分子，因而存在一定的风险。基于ELISA和PCR方法的疾病诊断试剂盒中使用的试剂往往包含不稳定的成分，例如需要使用冷链运输的酶和抗体，因此，诊断试剂盒的稳定商用一直是个具有挑战性的问题。生物分子诊断试剂的冻干不同的分子对加工和储存条件表现出不同的敏感性，对生物大分子而言，不仅需要保证分子在冷冻干燥后的化学完整性，而且还必须保持其三维结构，来尽可能大的程度地减少由于聚集和变性等因素导致的活性下降。小剂量诊断试剂诊断试剂盒通常使用少量可以快速汽化的溶剂。尽管八连管中的几微升的蒸发量较少，但仍可以通过平板或微流体通道来加速蒸发。考虑到新冠疫情的紧迫性，检测试剂盒的产量和生产速度至关重要，因此许多新冠诊断试剂盒都采用96孔板，芯片或微流体芯片来进行生产。冻干机可以在很大程度上缓解这一困境。生物分子的稳定性尽管大多数生物分子（例如抗体和酶）对冷冻干燥的条件不敏感，但仍有些特例存在。对低温敏感的蛋白质可能会在冻干过程中发生聚集或沉淀，但是这种情况可以通过缓慢降温或添加表面活性剂来缓解。冻结浓缩效应可能会破坏某些成分，这一效应会随着pH值一同变化。磷酸盐缓冲液可能是造成这一效应的主要原因，更换pH缓冲液或快速冷却通常可以解决此问题。蛋白质也容易受到界面效应的影响，这一效应与冰晶表面积成比例。通常可以通过缓慢冷却或使用控制成核技术来增加晶体的尺寸并减小表面积来抵消这一效应的影响。脱水应力会影响蛋白质的稳定性。在某些情况下，需要结合水才可以保持蛋白质的结构。加入冷冻保护剂或冻干保护剂可以减轻这种情况，并通过固定蛋白质和/或模仿结构水的作用来避免脱水应力。甘油效应PCR试剂中甘油的存在（如图1）会造成严重的后果，因为它在常规的冷冻过程中不会凝固。如果溶液储备充足的情况下，可以通过加入溶液稀释甘油或添加赋形剂的方法来解决。但是，干饼（dried cake）中仍可能存在甘油，这会极大的影响稳定性和结构。新冠诊断试剂盒对于保质期的要求可能不如其他诊断试剂盒高，只需要几个月的保质期即可，因此也可以使用低温保存。这样的话，甘油的存在对活性成分的稳定性影响较小。 图1. PCR试剂中甘油的存在容器和封装冻干容器（例如小瓶、试管、孔板、芯片等）和封装的方式对热传递和热稳定性具有重大的影响。除了密封过程中实现完全无水的挑战之外，有些孔板对水的渗透性甚至大于封口（如图2）。Ward博士在Webinar中提到，在低氧气和低湿度条件下采用受控环境，并使用柔性隔离器可以降低产品中的水分含量。对于新冠检测而言，初始性能和快速生产可能比长期稳定性更重要，因此某些密封措施可能不是必要的。 图2 封盖相关过程图示 冷冻干燥设备由于大多数相关企业都在提高新冠检测试剂盒的产量，而非其长期稳定性。因此中试型冻干机即可满足新冠检测试剂盒的生产需求。一个典型的代表，SP Scientific生产的中试冻干机Ultra，可以一批冻干多达5,000个2 mL的西林瓶。对于大多数检测试剂的生产而言，这样的产量足以满足需求。其他更大型的专为制药行业设计的生产型冻干机，还具有诊断试剂生产所需的其他功能，例如蒸汽灭菌等。 SP Scientific Ultra 中试和小批量冷冻干燥机SP Ultra中试型冻干机具有较大的产品搁板面积和容积率，可以轻松处理每批次多达5,000个2mL西林瓶或144个96孔板。 SP Scientific Benchmark生产型冻干机SP Benchmark生产型冻干机专为更大批量的诊断试剂产品的生产而设计。其拥有一个典型的圆形产品室和内部的冷凝器设计，可改善低塌陷温度的诊断试剂产品在极低的层板温度下干燥时蒸气输送。层板面积从2㎡到20㎡不等。关于LyoStarLyoStar 全自动冻干工艺开发与优化，具备全套完善的PAT工具，加快从配方开发到产品上市的速度。 LyoStar-SMART™ 冻干工艺智能优化-Controlyo® 瞬时成核结晶技术-LyoFlux® TDLAS水蒸气质量流实时监测-TEMPRIS® 无线温度测量-基于QbD理论的全自动冻干工艺开发与优化-缩短工艺时间，提高产品质量，加速产品上市 总结以上所讨论的问题中，最重要的是需要根据所讨论分子的敏感性的不同，采用合适的冻干策略。同时还要考虑到其他对于诊断试剂的冻干要求。在进行新冠检测试剂的冻干中，试剂的体积通常较小，但批次数量较大，并且优先重点是产量而不是长期稳定性。因此，在设计专门用于新冠检测试剂盒的冻干方案时需要考虑这一点。

会议背景工艺表征和工艺验证是新药上市前的重要环节，也是产品通过注册获得上市许可的前提条件，为的是确保药品生产过程始终处于受控状态，能够持续产出符合质量要求的产品，为此NMPA、FDA、EMA都对此出台了相关的规定。 6月7日-6月9日，易贸医疗在线平台携手健新原力共同打造“聚焦海外生物工艺技术与案例”线上系列沙龙，邀请9位来自海内外专业讲者从抗体药物工艺表征与工艺验证、mRNA质量控制、基因治疗工艺表征与工艺验证多角度为大家带来先进技术与方法应用。 德祥有约1、会议时间 2022年6月7日 19：00-21：002、会议主题 《冻干工艺开发中的“Line of Sight”——聚焦大分子药物冻干制剂研发与生产中先进技术的应用》3、特邀嘉宾 劉祥運 现任德祥科技产品经理/应用工程师； 日本九州大学创药科学硕士学位； 4、会议大纲 ● 冻干工艺开发考虑因素； ● Line of SightTM过程分析技术 ● 冻干机应用实例5、日程安排 德祥与您相约会议不见不散！

网络研讨会 主讲人：刘恒利（Henry Liu） 凯信远达医药*研发总监 韩晓芳 德祥科技**产品经理 时间：2021年11月24日14：00 主题：生物制剂冻干技术及发展- SP Hull LyoStar 4.0新品发布 您是否也在寻找这样一种冻干方法： 能够在冻干过程中保持药物活性？ 能够保持冻干产品的货架储存期稳定性？生物药生产中，冻干工艺因 其稳定好、保存条件温和等优势，已经逐渐成为生物制剂生产中关键的制备技术之一，然而，由于生物制品生产工艺复杂，当下冻干工艺技术面临如质量控制、安全要求等方面的诸多挑战。由于冻干是非常严苛的脱水过程，如何在冻干过程中保持药物的活性，以及保持冻干产品的货架储存期稳定性是对制剂人员的一个极大的挑战。对有关辅料功能与冻干原理的深刻理解是正确设定配方与优化冻干工艺，制备稳定冻干产品的先决条件。本次演讲力求对这两方面进行深入浅出的解释；对冻干各步骤工艺参数之设定与优化予以深入解析；并结合实例讲解如何将参数优化运用到冻干曲线的开发中。本次网络研讨会特邀凯信远达医药*研发总监刘恒利，及德祥科技*产品经理韩晓芳从生物制剂冻干技术及发展为切入点，深入生物制剂的研发与生产，及高端研发型冻干机SP Hull LyoStar4.0的盛大发布，以期为生物医药研发工作者带来新的思路和启发。 刘恒利（ Henry Liu），凯信远达医药*研发总监具有20多年美国制药行业的制剂研发与生产的工作经验。曾分别在数家美国药企及国内药企任*或*研究员（ Sr. Scientist/Sr. Staff Scientist)， *首席研究员(Sr. Principal Scientist)，产品研发总监 (Director)，研发部门*总监 (Sr. Director) 等职务。对于生物药与化药的多种制剂、剂型的研发, 药物与医疗器械组合, API的处方前研究, API及辅料的理化性质表征, 及IND、CTA、A/NDA等资料撰写与申报有丰富经验。 韩晓芳，德祥科技*产品经理负责SP Scientific冻干机技术，培训及市场开发9年以上，主要致力于冻干技术在生物制药行业的应用，拥有丰富的冻干工艺优化方面的经验。 活动流程14:00-15:00 生物药的冻干制剂开发：配方与工艺 主讲人： 刘恒利（Henry Liu）15:30-16:50 生物制剂从冻干工艺开发到放大化生产转移的新型解决方案 主讲人：韩晓芳 16:50-17:20"SP Hull Lyostar 4.0"新品发布 主讲人： 韩晓芳 赶快扫描二维码，预定席位吧！

对于大多数生物药品来说，冷冻干燥都是它们生产过程的一项极为重要的制剂手段。 据统计，约有14%的抗生素药品需要冻干，约有92%的生物大分子类药品需要冻干，约有52%其它生物制剂需要冻干。由于冷冻干燥处于制药流程的*阶段，它的优劣对药品的品质起着关键的作用。 在冻干生产中，药品质量的控制模式从“检验决定质量”模式逐渐向“质量源于设计”模式发展，过程分析技术（PAT）是顺利实施“”“质量源于设计（QbD）的有效工具”，先进的过程分析技术（PAT）可以对药品冻干过程中的关键参数进行实时在线监控，保证产品质量，缩短冻干时间，节能降耗。 此次由生物制品圈和抗体圈主办的“2021 金秋十月第四届抗体药产业发展发展大会上，德祥便带来了使漫长复杂的冻干工艺摸索变得简单快捷的整体解决方案。 展位信息 德祥展位：A24会议时间：2021年10月22-23日会议地点：上海中庚聚龙酒店三楼 （闵虹路 80 号） 从冻干显微镜开始冻干工艺研发Biopharma Lyostat5 冻干显微镜 英国Biopharma公司是全球卓越的委托研究，生产和分析服务供应商，同时提供专业的技术咨询，定制的培训课程和先进的精密分析仪器。Biopharma公司在冷冻干燥领域有超过30年的从业经验，可一站式解决客户从最初的产品性质分析到生产工艺放大过程中遇到的问题。 Lyostat5冻干显微镜可用微量的样品确定样品的塌陷温度与共晶点，降低后续工艺开发的成本与风险。Lyostat5利用更少的透镜实现更*的成像效果，附带使用寿命超过60,000小时的LED灯，可实时观测样品的状态。Lyostat5采用与冻干机相似的真空环境和冷却条件，使观测结果更为精确。 SPHull Lyostar4 高端研发型冻干机 LyoStar4冻干机是SP Scientific推出的高端研发型冻干机，采用先进的温度、压力实时监测技术，高性能的控制单元可实现对温度和压力进行精确、稳定的控制，结合高速的降温能力，使设备的综合性能达到同类机型的高水平。 同时采用SMARTTM自动冻干工艺摸索技术以及ControlyoTM晶核控制技术，可帮助用户在短期内获得非常好的工艺条件，并控制成核温度，提高冰晶尺寸来缩短冻干周期，获得非常好的产品性能和外观。另外LyoStar4.0支持TDLAS可调谐红外光谱吸收技术，可实时监测水蒸气质量流量，是判断冻干终点和测试冻干机性能的先进工具。 LyoStar4和SMARTTM、ControlyoTM以及TDLAS的结合，使漫长复杂的工艺摸索变得简单快捷，三者的结合创造了冻干工艺研究领域的一个高峰。 如果您对研发有着超高的要求，您的新品种非常多且想快速摸索出冻干工艺，以望能快速将产品投入市场抢占市场时机，或者您想将目前已有的工艺进行优化和改进，以改善产品性能和提高产能，就来德祥展位A24一探究竟吧！ 德祥与您相邀更多精彩 10月24-26日 沈阳 第十四届中国药物制剂大会 11月2-4日 成都 第61届（2021年秋季）全国制药机械博览会暨中国制药机械博览会 12月2-3日 苏州 第五届中国生物药BioCMC国际峰会

冻干工艺精准操控Lyovapor&trade L-300实现全自动终点判定冻干应用”1简介冷冻干燥是一个独立的过程，在这个过程中实时分析样品是比较困难的，特别是检测其残余水分含量。工艺优化，特别是获得干燥和稳定产品所需的工艺时间，通常依赖于反复试验的方法。在本文中，使用了不同过程分析技术的组合来确定实验室冷冻干燥机(Lyovapor&trade L-300)中甘露醇溶液一次和二次干燥的终点。在加热隔板上使用西林瓶，通过对样品参数的原位测量间接跟踪干燥过程，可以在运行的冷冻干燥循环中即时调整过程时间。它有助于根据产品所需的残余水分含量更快地优化参数。此外，这些分析技术为监测过程的再现性提供了必要的工具。2实验设备Lyovapor&trade L-300 Pro, BÜ CHI Labortechnik AG电容和皮拉尼压力计，Pt 1000 热电偶冷冻干燥瓶，标称体积 10.0 mL, Schott AGLyo 三角橡胶塞，Wheaton陶瓷板磁力搅拌器硼硅玻璃烧杯和量筒分析天平(精度±0.1 mg)实验室 -50°C 冷冻柜3试剂和耗材甘露醇 97,0 - 102,0 Ph. Eur. , USP, VWR Chemicals (25311.366) 去离子水4实验流程4.1 实验部分制备 100mg /mL 甘露醇去离子水溶液。使用容量分配移液管将甘露醇溶液装入120个冷冻干燥瓶(每瓶 5.0 mL)。在每个小瓶上放置一个三脚橡胶塞，以便在冷冻干燥过程中去除水蒸气。一个 Pt 1000 热电偶被放置在两个制备的冷冻干燥小瓶的“中心底部”。在室温下，将这些小瓶放在两个铝制框架的冷冻干燥隔板上(每个架子 60 个小瓶)。在每个隔板上，一个装有热电偶的小瓶被直接放置在隔板的中心。热电偶连接到各自的隔板上。隔板插入到 Lyovapor&trade L-300 的金属支架上。一个空的冷冻干燥隔板被放置在上层，西林瓶包括隔板，以确保两个样品隔板接收到同样的热量。将包含隔板和样品瓶的支架转移到 -50°C 的冷冻室预冻 24 小时。4.2 方法编程冷冻干燥按照表1设定的隔板温度、真空度和时间运行。表1. 详细的 Lyovapor&trade L-300 冷冻干燥工艺用于 50 mg/mL 甘露醇溶液的西林瓶冷冻干燥步骤_1234阶段加载初级干燥次级干燥持续时间_4h12h1h20min6h隔板温度℃-4020204040加热梯度℃/min_0.2500.250压力 mbar_0.10.10.10.1初级干燥采用温差试验、压差试验(比较压力测量)和升压试验三种自动终点试验。表2.初级干燥阶段终点确定的设置温差试验压差试验升压试验极限：1.0℃极限：0.05mbar极限：0.06mbar试验时长：30min试验时长：30min试验时长：30s*开始时间：12h*开始时间：12h**开始时间：11h55min__重复时长：60min**是否继续：是**是否继续：是**是否继续：是是否通知：是是否通知：是是否通知：是* 开始时间的值表示在初级干燥的程序阶段结束之前的测试开始。** 如果所有测试都成功，将自动启动第二阶段，并继续进行干燥过程。其中，温度和压差测试直接从初级干燥阶段的第 2 步开始(见表2)。升压测试的压力极限设置为 0.060 mbar，测试时间为 30 秒。第一次升压试验在初级干燥第 2 步进行 5 分钟后进行，每 60 分钟重复一次。表3. 次级干燥阶段终点确定设置温差试验压差试验极限：1.5℃极限：0.05mbar试验时长：30min试验时长：30min*开始时间：6h*开始时间：6h**是否继续：是**是否继续：是是否通知：是是否通知：是*时间，从干燥阶段结束开始。**如果所有测试都成功，将自动启动下一阶段(封塞、保持)，并进行干燥过程。其中，在温差和压差测试中，测试时间设置为 30 分钟，从步骤 4 开始直接开始测试。5实验结果5.1 温差试验图1 和 图2 为小瓶甘露醇样品冷冻干燥的温度和压力曲线。在图1中显示了两个隔板上样品温度。热电偶测得初级干燥主要部分的产物温度在 -7℃ 左右。随着水分含量和升华速率的降低，产品温度升高，在初级干燥结束时达到隔板温度。经过16.0小时的干燥时间，达到了温差试验的标准。▲ 图1. 隔板(红色)，样品 Pt 1000(蓝色，蓝绿色)和 Lyovapor&trade L-300 冰冷凝器(粉红色)的温度测量。相应的，在设定冷凝器压力为 0.100 mbar 时，电容式压力计测得的干燥室内实际压力平均值为 0.150 mbar，如 图2 所示。在冰升华过程中，由依赖气体的皮拉尼压力计获得的压力值比电容压力计测量的压力值大约1.6倍。随着冰含量和升华速率的降低，皮拉尼压力计的压力值接近电容压力计的测量值。▲ 图2. 外部电容(绿色)压力计和皮拉尼(红色)压力表以及内部压力计(黄色)测量的压力。▲ 图3. 电容式(绿色)压力计与皮拉尼式(红色)压力计的计算压差如 图2 所示。图3 显示了从两个外部压力表(皮拉尼压力计减去电容压力计)的值计算得出的数值差异。在大约15.5小时的干燥时间后，达到了压差测试的标准。升压试验结果如图1和图2所示。在皮拉尼和电容式压力计的曲线(图2)中可以看出，尽管中间阀关闭，干燥室内的压力上升是由于水蒸气的持续升华造成的。在冰升华过程中，最初的高压上升值在初级干燥结束时大幅下降(棕色尖峰)。初级干燥 16.3 小时后达到升压试验标准。相应的，从设定的隔板温度曲线可以看出图1中升压试验的时间点。每次进行升压试验时，架子的加热在试验期间自动暂停。由于最后一次初级干燥终点测试在 16.3 小时后成功，因此与最初设定的初级干燥时间相比，样品干燥状态的自动检测将初级干燥阶段延长了 0.3 小时(见 表1)。随着升压试验的完成，所有设定终点试验均顺利完成，冻干循环自动进入次级干燥阶段。这种原位跟踪防止了在所有冰升华之前过早过渡到二次干燥阶段。所有三种测试对终点的估计时间大致相似，约为 15.5 至 16.3 小时。在次级干燥阶段，从产品中去除未冻水导致皮拉尼计记录的压力值在干燥时间约 18 小时(红色曲线)增加，如 图2 所示。除水后，总干燥时间 22.5 小时，压力曲线接近电容式压力计测量值，满足压差试验标准。23.1 小时后，隔板温度曲线与样品温度曲线符合，温差试验也成功完成(见 图1)。最后，在冷冻干燥过程结束时，干燥循环自动进入保持阶段。在应用西林瓶冷冻干燥工艺中获得了具有可接受视觉外观的干粉。▲ 图4. 装有甘露醇的最终冻干瓶6实验结论本申请说明探讨了过程分析技术(PAT)在冷冻干燥过程中的适用性，重点是监测干燥室压力和样品温度，以评估样品的干燥状态。研究表明，这些过程分析技术与压差、压升和温度测试的自动端点确定设置相结合，可以在不中断样品水分含量分析过程的情况下估计实际干燥时间。通过防止过早过渡到下一个干燥阶段，如次级干燥或保持，提出的方法提高了工艺效率。这些端点测试的集成有助于干燥过程的精确控制和可靠性，从而获得所需的产品属性，如最佳干燥度和视觉外观。研究结果确定了在Lyovapor&trade L-300冷冻干燥机中使用单独或联合终点测试来准确确定终点的有效性。7参考文献本文档是与 TH Kö ln 的 Heiko Schiffter 教授合作创建。

如今，很多食品生产企业正在集中资源，全力推进冻干技术的落地应用。诸多企业纷纷上马冻干食品项目，冻干果干、冻干蔬菜等等产品在市场上越来越多见。在带动了冻干食品市场的火热的同时，也令冻干机生产行业受到了很多关注。作为一家生产制造全系列冻干机的国内厂商，北京博医康近年来不断以市场需求为标准，形成了多而全的产品系统，也给众多食品冻干机用户带来了福音。在稳定市场份额的同时，博医康不断探索技术、工艺，完成技术过渡与转型。在向客户提供安全、可靠的食品冻干机产品的基础上，博医康还不断加强与客户之间的沟通，并通过举办形式多样的冻干工艺研讨会来帮助冻干机用户解决遇到的工艺难题。在无形中，让博医康收获了众多食品冻干机用户的信任与青睐。博医康食品冻干机展示 主要参数指标型号Pilot3-6EPilot5-8EPilot7-12EPilot10-15E规格固定板层固定板层固定板层固定板层冻干面积0.35㎡0.525㎡0.8㎡1.0㎡板层尺寸（mm）350*500350*500350*570350*570冷阱温度 (空载）-85℃真空度 （空载）3Pa板层温度（空载）-55℃板层制冷方式硅油循环捕水能力6L8L12L15L冻干效率3L/24H5L/24H7L/24H10L/24H板层间距40mm40mm40mm40mm压缩机功率2*1.5HP2*2HP2*3HP2*3HP真空泵4L/S整机尺寸 （约）宽760× 深1040× 高1400宽760× 深1040× 高1400宽760× 深1140× 高1700宽760× 深1140× 高1700

1.塌陷温度Tc定义：塌陷温度 （Tc）是产品粘度降低到无法支撑自身的三维结构的临界温度。检测设备：冻干显微镜方法简介：冻干显微镜是一台“微型冷冻干燥机”，测量过程模拟冷冻干燥过程，在一个特殊的冷冻干燥阶段利用受控的低压条件，允许水蒸气从样品中升华。冻干显微镜是在光学显微镜下观察特定样品或制剂的结构。除了能够确定塌陷温度 （Tc），Biopharma Lyostat5 冻干显微镜还能够测定共晶熔化温度 (Tm)，识别结晶现象、表皮/结皮形成以及退火对冰晶生长的影响和溶质结构。 2.玻璃态转变温度（Tg’）定义：玻璃态转变温度（glasstransition temperature，Tg）是无定形的冻结混合物从脆性状态变为柔性状态的临界温度。检测设备：Lyotherm3冷冻状态分析仪（灵敏度更高）/DSC方法简介：Lyotherm是最新的分析技术、阻抗分析(Impedance analysis)与传统差热分析(Differential thermal analysis, DTA)的独特组合。该仪器可以识别样品中的电和热变化，通过结合差热分析 (DTA) 和阻抗分析来得到Tg' ，这使得研究者可以更完整地了解样品的热和电特性。这些技术使用两种不同的视角来增强分析数据，为分析提供额外的维度，从而允许使用者进行更详细和更准确的分析。● 电阻抗：阻抗（Zsinφ）是一个将电容、电感和电阻信息相结合，组成的与样品内分子迁移率相关的指标。阻抗的变化可以识别样品软化、稳定化、结晶、玻璃化转变、熔化和其他相变。● DTA：通过将比较样品温度与参考物温度来识别关键事件的热分析方法。对放热/吸热、玻璃化转变和熔化事件的识别收集了有关阻抗事件的更多信息。方法比较：聚合物在发生玻璃化转变时，力学性能、比热、比热容等发生变化, 因此玻璃转化温度可以通过差示扫描量热法（DSC）、调制差示扫描量热法（MDSC）、热机械分析法（TMA）、动态热机械分析（DMA）来检测 目前药物的Tg’常用DSC来进行检测，它测量的是伴随玻璃化转变的热容变化。但软化和等温相变，或非常小的热足迹的相变，就其性质而言用热分析技术很难看到。然而，大多数相变都伴随着分子迁移率的变化，这是由于物理或化学重新定向导致溶液中的电感、电容和电阻中的一种或多种产生大的波动。由于电阻和热技术的协作，Lyotherm可在复杂的解决方案中发现更多的事件，并且经常比DSC识别更多信息。3.固体玻璃态转变温度Tg定义：材料从硬脆的玻璃态转变为柔软的，类似橡胶的高弹态时的温度。检测设备：DSC方法简介：通过程序控制温度的变化，在温度变化的同时，测量试样和参比物的功率差(热流率)与温度的关系，进而得到测试材料的玻璃化转变温度。4.共晶温度Teu/共熔温度Tm定义：制品预冻过程中，对于结晶体系，随着温度降低，当制品达到冰点以下时，体系中形成冰核，冰核逐渐增长，其余溶液中溶质的浓度逐渐提高，并在达到过饱和时析出结晶，温度持续降低直至剩余溶液完全固化为冰和溶质的结晶混合体，此时的温度即为共晶点。制品干燥过程中，随温度逐渐升高，完全凝固的溶质和溶剂开始融化，此时温度即为共熔点。检测设备：1. DSC（常用）2.冷冻状态分析仪Lyotherm方法简介：1. 差示扫描量热法，通过程序控制温度的变化，在温度变化的同时，测量试样和参比物的功率差(热流率)与温度的关系，进而得到测试材料的共晶共熔温度。 冷冻状态分析仪Lyotherm采用差热分析法（DTA）法是利用制品在冻结（或融化）时，因放热（或吸热）而使其自身温度发生变化。根据物料的这种物理现象，测得制品的共晶点（共熔点）5.冻干饼/冻干珠机械强度检测检测设备：Micropress机械强度测试仪方法简介：MicroPress是一种可以原位定量测定冻干饼强度和物理特性的仪器。通过设置参数和分析方法，MicroPress将能够分析您的冻干饼和冻干珠机械强度。通过机械挤压样品，测得应力和应变数据，从而获得杨氏模量和破坏时的*应力。研究杨氏模量和破坏时的*应力的意义:● 冻干珠/冻干蛋糕在运输过程中保持完好。● 筛选合适的工艺条件(例如在冷冻过程中使用的冷却速度)。● 筛选合适的辅料成分，使蛋糕更坚固耐用。● 蛋糕属性的定量测量可以用于比较，批内/批间一致性。● 对技术转移和放大至关重要。● 为遵循QbD方法的法规文件提供丰富数据支持。 6.莱奥德创冻干课程关注“莱奥德创冻干工场”官方公众号，获取冻干讲堂线上培训课程。莱奥德创冻干工场上海莱奥德创生物科技有限公司由德祥科技有限公司创办，专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务。莱奥德创冻干工场专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务，致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。基于对于冻干研发的一些考量，莱奥德创创建了金字塔冻干培训平台：包含了从冻干理论基础，到配方和工艺开发，再到放大及生产，以及进阶的设备管理和线上线下专题培训课程。课程结合了来自Biopharma的冻干理论培训课程体系、来自于莱奥德创产品经理及应用工程师的实践经验总结及国内外专家的专题培训内容。课程获取方式Step 1：关注公众号搜索关注“莱奥德创冻干工厂”公众号Step 2：点击菜单栏“冻干讲堂” Step 3：点击你感兴趣的课程Banner Step 4：开始学习7、寻求冻干服务解决方案？莱奥德创还专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务。提供冻干前后产品性能测试，配方和工艺开发，冻干工艺优化，冻干工艺转移/放大，小批量冻干生产，金字塔冻干系统培训等全方位冻干相关服务。

2024年3月博医康冻干技术进阶集训营，将于3月在天津举行。诚邀全国制药、医疗、生物基因工程及科研领域的专家、学者、资深研发人员、质量人员及生产人员莅临参加。主题：冻干技术开发在各应用领域的技术培训主要内容：发布冻干在制药、IVD试剂、生物基因工程、大健康等方面最新的应用开发技术。特色：以应用领域冻干技术开发专题进行冻干相关新技术分析。入营理由：丰富的行业冻干设计经验，理论与实践的结合。由国内专家叶明徽先生、陈宥霖先生、带来奉献精彩纷呈的技术分享。本次集训营培训范围包括：冻干应用技术详解，包括冻干机理、冻干组分设计、冻干工艺设计、冻干产线设计及冻干技术在各应用领域应用案例。同时有丰富的设计实操环节，可以与博医康冻干研究中心老师深入交流冻干设计生产的细节及冻干机使用和冻干过程中遇到的问题。冻干工艺设计技术进阶是本次集训营核心内容。培训考核合格人员，发放培训证书。讲师介绍：叶明徽先生，20年冻干工艺研究经验，多次参加国家医药重大科研项目，并负责冻干技术部分，在医药冻干领域有着深入研究。在偶联药物、脂质体药物、融合蛋白、冻干疫苗、IVD诊断试剂冻干方面拥有丰富经验，研制数十个具有重大经济效益的产品配方。陈宥霖先生，现任博医康冻干工艺研究中心主任，国内冻干专家、擅长IVD试剂开发、生物制药冻干剂型开发，对冻干微球、POCT、多联检分子检测项目有十多年的开发经验，尤其精通分子诊断试剂开发及偶联药物冻干开发。集训营日程如下集训第一天08.30-09:00开营仪式09:00-11:00冻干理论和机理分析包括：冻干关键温度参数详解、冻干三大过程机理（预冻、升华、解析）、冻干风险机理（机械损伤、冰诱导、蛋白折叠转曲等）报告人：陈宥霖 资深工艺专家11:00-12:00 冻干配方开发报告人:叶明徽 工艺专家12：00-13：00午餐13:00-15:30如何设置初始化冻干曲线包括：冻干工艺曲线设置、参数优化、界面操作报告人：陈宥霖 资深工艺专家15:30-16:00答疑：包括：针对冻干报告的问题进行一对一的解答孙雯/房玉丽 资深工艺专家16:00-16:30设计参观包括：实地考察多款冻干机机型，为企业选择适配机型不花冤枉钱孙文玲/高杨/孙雯 资深工艺专家集训第二天09.00-11:00常见冻干问题解析和风险控制策略报告人：孙雯 资深工艺专家11:00-12:00冻干新技术介绍报告人：房玉丽 资深工艺专家12:00-13:00午餐13:00-16:00冻干机技术的应用（实操）包括：针对于行业客户进行分组，由博医康实验室工作人员配合进行冻干全流程实操，并对实操中遇到的问题进行解答陈宥霖/孙雯/房玉丽/孙文玲/高杨/叶明徽16:10-17:00答疑包括：冻干实操问题进行现场一对一答疑陈宥霖/孙雯/房玉丽/孙文玲/叶明徽会议内容预告：1、以实战为主、理论为辅，偏向实际案例。2、生物医疗冻干产品常见问题解析，包括保护剂开发、工艺设计、质量控制。3、配方筛选机制:单因素法和多因素法的科学设计如何展开。参会费用：3000元/人。时间：2024年3月地点：博医康（天津）仪器有限公司以上文章出自博医康，转载请注明出处。博医康（BIOCOOL）是一家真空冷冻干燥机及解决方案提供商，为客户提供从实验室型、中试型到工业生产型全范围的冻干机设备以及完整的真空冷冻解决方案。

茶叶是世界三大饮料之一，含有茶素，咖啡碱，胆甾烯酮，肌醇、叶酸、泛酸等有益人体健康。根据季节分为春茶、夏茶、秋茶和冬茶，通过加工可做成花茶压饼茶、萃取茶、药用保健茶、茶食品和茶饮料等。随着冻干机技术的发展，茶叶通过真空冷冻干燥技术，可以解决普通烘炒和微波等传统制作茶叶工艺的难点，比如茶叶的新鲜度、原茶的芳香无法保留，特别是叶绿素容易受热量影响，如果不经过低温真空冷冻干燥机加工处理，会造成原有的一部分氨基酸和微量元素无法保存等。随着冻干机的发展，近几年冻干机技术也广泛应用于茶叶冻干加工生产。FZG茶叶冻干加工工艺流程是：1）茶叶冻干前处理：配茶、清洗、杀青、沥干、混茶、发酵等工艺；2）茶叶真空冷冻干燥：低温预冻、一次干燥、解析干燥；3）茶叶冻干后处理：分拣、称重、包装、检测、打码入库。整个茶叶冻干加工流程是满足高级别GMP认证要求，采用304不锈钢材质，成套茶叶冻干机系统使用PLC自动控制运，具有远程监控和操作功，符合工业化管理。茶叶冻干机除了可以各种茶叶冷冻干燥外，同时适用于绿茶粉冻干，红茶粉冻干、普洱茶粉冻干，桑叶茶冻干、金花茶冻干等。通过冻干技术广泛应用于茶叶领域加工生产，促进茶叶行业的发展。

2023年12月6日，上海莱奥德创生物科技有限公司位于上海自贸壹号生命科技产业园的全新冻干服务实验室——莱奥德创冻干工场盛大开幕，来自生物医药领域的四十多位同行、专家一同到场见证了这一重要时刻。 2023莱奥德创冻干工场开幕式大合照致辞未来 开启全新篇章 上海莱奥德创生物科技有限公司 总经理 魏晓颖上海莱奥德创生物科技有限公司 总经理 魏晓颖 对现场嘉宾的到来表示热烈欢迎和诚挚感谢，她表示：“莱奥德创专注于冻干制剂的每一环节，致力于赋能中国生物医药企业在技术创新与升级方面的突破，我们为客户提供量身定制的解决方案，助力他们的研发成果转化为造福人类社会的临床产品。这里的每一项研究、每一次试验、每一次创新，都将是我们引领行业前进的强大驱动力。“在此，我要向所有支持我们的伙伴表达最深的感激之情。正是你们的信任和支持，赋予了我们在这个充满挑战的行业内留下深刻印记的机会。展望未来，我们期待与各位同仁和合作伙伴紧密合作，一同开启生物医药技术创新的新篇章。” 德祥集团 行政总裁 余恩照依托于德祥集团与加拿大ATS集团SP品牌多年深厚的合作基础，德祥集团为莱奥德创提供了前沿的冻干技术资源和最新的设备。德祥集团 行政总裁 余恩照 在致辞中提到：This centre is not just a lab. Rather it is an innovation centre. LyoInnovation Biotech will continue to offer and demonstrate the best lyophilisation services while Tegent will continue to provide the best technology of lyophilisation in order to support to build more lyophilisation labs in China.莱奥德创冻干服务实验室的落成提升了莱奥德创本土化服务能力；同时，莱奥德创还将依托于国际化都市的资源与平台，进一步开拓国际合作，共同推动全球生物医药行业冻干技术发展。 加拿大ATS集团SP品牌 副总裁 Robert Magnetti（左）加拿大ATS集团SP品牌 渠道经理 Carmel O'Dwyer（右）加拿大ATS集团SP品牌 副总裁 Robert Magnetti及加拿大ATS集团SP品牌 渠道经理 Carmel O'Dwyer 补充道：We are delighted to be invited to witness this great event and it only serves to emphasise why we choose to work with Tegent. We wish them the very best of luck and look forward to many exciting times ahead with this innovative and forward thinking facility.加拿大ATS集团SP品牌将携手德祥集团在未来继续为莱奥德创在全球的发展提供帮助，深化彼此的交流与合作。加拿大ATS集团SP品牌的技术支持是莱奥德创为生物医药行业提供卓越冻干制剂产品解决方案的强技术依靠。未来，莱奥德创也将与加拿大ATS集团SP品牌展开更深度合作，与国际前沿技术接轨，为客户提供更完善、全面的冻干服务。 星北集团 创始人/CEO 吴海侠星北集团 创始人/CEO 吴海侠 代表上海自贸壹号生命科技产业园对莱奥德创表示热烈祝贺以及共同发展的美好祝愿，期待双方能在未来开展更多深入合作：“莱奥德创的省时省成本对于我们园区企业来说是一个非常好的选择，我们都知道目前整个行业是寒冷的，感谢莱奥德创在这个行业冬天燃烧了一把火，希望这把火能够为我们所有行业的同伴带去温暖。” 2023莱奥德创冻干工场剪彩照片上海莱奥德创生物科技有限公司 总经理 魏晓颖、德祥集团 行政总裁 余恩照、德祥集团 中国区首席执行官 朱智华、加拿大ATS集团SP品牌 副总裁 Robert Magnetti、加拿大ATS集团SP品牌 渠道经理 Carmel O'Dwyer、星北集团 创始人/CEO 吴海侠、资深制剂专家 刘恒利、海南双成药业股份有限公司 副总经理 艾一祥、上海博腾智汇生物制药有限公司 总经理/CTO 邱波、德祥集团 总经理 梅詠琪、德祥集团 总经理 金莹瑛、德祥集团 副总经理 金捷共同按下启动按键，至此莱奥德创冻干工场正式投入运营，开启全新征程。莱奥德创冻干工场参观 莱奥德创代表、ATS厂家代表与LyoStar用户剪彩仪式结束后，上海莱奥德创生物科技有限公司 总经理 魏晓颖与加拿大ATS集团SP品牌 副总裁 Robert Magnetti一起主持了Hull LyoStar 4.0开机仪式，并为加拿大ATS集团SP品牌及LyoStar用户送上了特别准备的Hull LyoStar 4.0小模型，感谢长期以来的信任与选择。 莱奥德创工程师介绍实验室随后，莱奥德创工程师及资深产品经理带领大家继续参观实验室，介绍实验室仪器性能参数的同时，现场上机操作展示冻干设备应用场景。结合实机演示，工程师的专业分享也让参观的领导及专家对于莱奥德创的产品与服务有了更深入的了解。莱奥德创全新冻干服务实验室的启用，是莱奥德创一大里程碑性的时刻。未来，莱奥德创将以创新为发展动力，不断优化服务体系，深入到冻干制剂的每一环节，提供前沿的冻干技术和设备解决方案，为生物制药领域客户技术创新与产业升级助力。关于莱奥德创冻干工场上海莱奥德创生物科技有限公司专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务，依托于合作伙伴加拿大ATS集团SP品牌和英国Biopharma Group等的紧密合作，致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。莱奥德创在上海及广州设有实验室，拥有专业的技术团队及国内外专家支持体系。莱奥德创面向生物制药、食品科学等各个领域行业客户，提供冻干研发、放大、委托生产及培训等服务。前期研发● 产品配方特征研究:共晶点温度(Te)、塌陷温度(Tc)、玻璃态转化温度(Tg'、Tg)测定等；● 实验室工艺开发：冻干工艺开发:冻干制剂配方开发，工艺确定，申报材料撰写；● 冻干工艺优化：利用中试冻干机上独家PAT工具优化及缩短工艺；● 冻干产品质量指标测试：水分含量，冻干饼韧度分析；● 咨询服务：如产品外观问题、产品质量问题、其他troubleshooting等；工艺放大/技术转移● 冻干工艺转移/放大: 远程技术指导+现场服务；● 小批量冻干生产(NON-GMP)，临床一期生产（GMP）；其他业务● 企业小团队线上线下培训服务：冻干原理，工艺开发，设备使用维护等；● 冻干设备租赁服务。400-006-9696www.lyoinnovation.com 莱奥德创冻干工场中国(上海)自由贸易试验区富特南路215号自贸壹号生命科技产业园4号楼1单元1层1002室德祥科技德祥科技有限公司成立于1992年，总部位于中国香港特别行政区，分别在越南、广州、上海、北京设立分公司。主要服务于大中华区和亚太地区——在亚太地区有27个办事处和销售网点，5个维修中心和2个样机实验室。30多年来，德祥一直深耕于科学仪器行业，主营产品有实验室分析仪器、工业检测仪器及过程控制设备，致力于为新老客户提供更完善的解决方案。公司业务包含仪器代理，维修售后，实验室咨询与规划，CRO冻干工艺开发服务以及自主产品研发、生产、销售、售后。与高校、科研院所、政府机构、检验机构及知名企业保持密切合作，服务客户覆盖制药、医疗、商业实验室、工业、环保、石化、食品饮料和电子等各个行业及领域。2009至2021年间，德祥先后荣获了“最具影响力经销商”、“年度最佳代理商“、”年度最高销售奖“等殊荣。我们始终秉承诚信经营的理念，致力于成为优秀的科学仪器供应商，为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信，每一天都在使这个世界变得更美好

2023年冻干研讨会，将于2月18日在成都举行。研讨会主题：冻干技术开发在医药应用领域的深入研讨研讨会主要内容：发布冻干在生物制药、IVD试剂等方面最新应用开发技术。涵盖医药领域冻干技术开发难点及对应解决措施。研讨会特色：以应用领域冻干技术开发专题进行冻干相关新技术分析。参会理由：丰富的行业冻干设计经验，理论与实践的结合。由博医康冻干工艺研究中心专家叶明徽先生携冻干实验室高级研究员陈宥霖奉献精彩纷呈的技术分享。参会单位均获赠价值八千元的冻干溶液配方开发服务包。讲师介绍：叶明徽先生是博医康冻干实验室创始人，博医康冻干工艺研究中心专家，拥有20年冻干工艺研究经验。叶明徽先生多次参加国家医药重大科研项目，并负责冻干技术部分，在生物医药制药及IVD冻干领域有深入研究。陈宥霖先生擅长POCT试剂开发，对多联检分子检测项目有十多年的开发经验，尤其精通LAMP试剂开发。会议内容预告：1、以实战为主、理论为辅，偏向实际案例。2、冻干开发常见问题解析，包括保护剂开发、工艺设计、质量控制。3、配方筛选机制:单因素法和多因素法的科学设计如何展开。4、冻干实例专场-脂质体药物冻干技术开发与POCT冻干技术开发。参会费用：3000元/人。　　　　时间：2023年2月18号会议地点：成都市青羊区日月大道一段978号3栋2单元（魅城凯冠酒店）单位：中斯立孚（天津）生物技术有限公司

步琦冻干机助力您冻干口崩片的开发在面对精神病、老年痴呆、癫痫等特殊病人和一些老人、孩子服药时，存在配合难、吐藏药、拒药、呛药等困境和风险，也增加了治疗的难度。如何提高患者的依从性增强药物生物利用度就显得格外重要了。近年来口腔崩解片（Orally Disintegrating Tablets, ODT）的研究越来越多，从2003年至今的，中国药品审评有 679 条 108 个产品，其中化药 625 条占 92%，中药占比仅 8%；申报企业达 340 余家,产品涉及奥氮平、阿立哌唑、盐酸氨溴索、血塞通等领域化药和中药。由于它崩解速度快、吸收迅速，且服药后无需喝水备受青睐。各国药典也收录了该剂型，并进行明确定义。如：中国药典：在口腔内不需要用水即能迅速崩解或溶解的片剂。欧洲药典：吞咽前便在口腔中迅速扩散且在 3min 内完全消失的无包衣片剂。美国药典：置于舌上几秒钟便可迅速崩解的包含药物活性成分的固体制剂。冻干口崩片由于其工艺的特殊性，优势明显：可以形成稳定疏松的骨架结构，崩解速度更快、复水性能优越。辅料添加少，服用更安全，片重一般在 50mg 以内。经历升华干燥和解析干燥，可以快速除去 95% 以上的水分，利于活性成分的保存。对于热敏性药物，如蛋白质、多肽类，冷冻干燥制备可减少温度对药物质量的影响。查阅相关资料，从 2012 年至现在，随着时间的推移，国内申请的关于冻干口崩片的专利越来越多，主要集中在北京星昊医药、北京闪释科技、莱博药业、北京阳光诺和、北京哈三联、辽宁祥云健康、杭州百诚医药、万全万特、青岛正大海尔制药、海南卫康制药等领军企业。冻干口崩片的工艺过程包括药物混悬液的制备、装液、速冻、升华干燥、解析干燥、密封包装等步骤。由于其一步得产品、剂型的特殊性，所以每一步之间的工业设计需要很紧密、迅速，避免环境因素对产品的性能打折扣。目前市面上已有成型罐装速冻机配合 AGV 衔接上了冻干机和包装机的全自动制备工艺，该方法投入成本大、需要的空间面积较大和整体的协调性要求高。大多数实验室还是采用半自动制备方式进行产品的研究和开发，因为其将一个复杂的工艺分解开来一步一步进行扎实的研究，如包材的选择、泡罩的尺寸、预冻的方式和参数、冻干参数优化及后续包装密封方式等等。步琦冷冻干燥机采用 “Infinite-ControlTM” 和 ”Infinite-TechnologyTM” 双无极限技术，其中 L-200 型制冷功率达到1970W，超强的制冷能力，在10min内就能降低到 -55℃。L-300 型采用双冷阱设计可以实现不受限的连续干燥，同时 6 层加热搁板高度可调，在面对干燥口崩片本来花费时间较少的条件下，步琦冻干机大大提高了口崩片的样品通量。是将冻干口崩片从实验室研究走向生产过程中的有利帮手，它还具备很多其它优势性能！ 冷冻干燥机 LyovaporTM L-200 冷凝器温度 -55°C大冷阱体积，捕冰能力 6kg/24h1.97KW, 快速冷却, 减少等待时间直观界面，Pro 控制界面提供高级操作可能性；且角度 0-90° 可调，操作观察更人性化可任意搭配多歧管挂瓶、隔板式、压盖型等干燥圆桶清洗简单，冷凝盘管间隔距离大精确的真空调节系统，各种控制阀和感应器应有尽有 冷冻干燥机 LyovaporTM L-300 冷凝器温度 -105℃, 处理能力 12kg/24h双冷阱设计，捕冰能力无极限，可连续工作，大大增加样品处理能力自动蒸汽除霜，基本不需人力工作随时启用，批次实验无停工时间操作界面位置正面/侧面可更换多种样品终点测定方式，精确监控工艺冻干软件，实现冻干曲线的完美记录远程监控，随时掌控设备和工艺状况综上，步琦秉承着 “Quality in your hands” 的理念，提供便捷易操作、直观易监控、理念更新颖、质量更优质的一款又一款产品。其中冷冻干燥仪采用双无极限原理，在确保性能前提下，将工艺开发的灵活性和自主性交给科研人员，您将亲自为您的产品开发设计出一套优质、可行性强的工艺方案，这在新型固体制剂冻干口崩片的研究中更显重要！也为您的口崩片开发提供一份助力！

当我们通过不断的实验得到了一个兼顾效率、稳定性、经济性的冻干工艺后，冻干机会很尽责地为我们带来有漂亮外观的冻干产品，不过这也代表着，作为研发人员我们的工作还没有结束——对于得到的冻干产品，我们有必要去对其做进一步的研究，以分析样品在保存中的稳定性。一般而言，需要做的分析主要分为三个类别：残留水分分析、热分析和机械性能分析。在上一篇《Biopharma冻干教学：浅谈冻干产品的热分析》中，我们已经为大家介绍了热分析相关的内容，本文我们将对这三种分析中的另一种进行一个简单的介绍。在本次的文章中给大家带来的是机械性能分析相关的内容。在定义上，样品在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为样品的机械性能（或称为力学性能）。机械性能的高低，决定了它的保存条件和保存寿命。虽然机械性能是评价冻干样品时的一个重要属性，但目前可用的分析技术却寥寥无几。很多团体内部有自己的评估系统，但多少都显得有些主观，且需要大量的操作培训。Biopharma在该问题上做出了创新，并给出了科学且客观的解决方案。接下来我们对此进行说明。1、传统方法不足以深入探究机械强度首先我们可以对冻干失败的样品类型做出一个分类，从1~9分别为：1. 沸腾/熔化2. 塌缩3. 起皮4. 凸起5. 爬壁/起雾6. 完全塌陷7. 边缘塌陷8. 保存时塌陷/后续塌陷9. 未能形成饼状/结构脆弱使用扫描电镜（SEM）对这些样品进行分析，可检查他们的表面、横截面和孔隙率，我们可以根据这些微观参数信息对不同的形态进行一个归类，如层状(Lamellar-like)、纤维状(Fibrous)、树突状(Dendritic)等。但这也仅仅只能让我们可以确定不同的冻干条件对于同一个样品会带来不同的微观形态，却不足以探究不同形态对于机械强度的影响。2、杨氏模量：很难直接应用于冻干样品在传统材料行业，其实早已有通过计算杨氏模量（Young‘s Modulus’）来评价机械性能的方法。但这样的方法却很难直接应用到冻干样品上来，因为冻干样品相较于大多数材料而言更轻也更脆弱。3、Micropress分析设备由Biopharma研发的Micropress分析设备在容器适配，微小力控制，数据采集方便专门针对冻干样品的特性进行了优化，是目前市面上为数不多的冻干机械性能分析设备。通过对样品进行简单的操作，可快速获取样品的杨氏模量和强度信息。得益于Micropress的易用性和便捷性，可以很轻松的对同一批次内的样品进行快速分析，从而评价一整批样品的平均性能。另外，对于冻干辅料对于样品强度的影响，Micropress也可轻松提供数据作为参考。想要了解更多请关注德祥公众号与莱奥德创官方公众号LYO INNOVATION莱奥德创冻干科技，赋能创新Lyo technology enables innovation 关于莱奥德创：上海莱奥德创生物科技有限公司由德祥科技有限公司创办，专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务。德祥科技有限公司服务冻干行业十余年，在涉及冷冻干燥领域的工艺开发/工艺优化/商业化等各方面拥有丰富的经验，迄今为止已为500+客户提供冻干设备及相关服务。客户产品类型涵盖：蛋白、抗体、ADC、疫苗、核酸、多肽、脂质体、IVD、食品等领域。依托与合作伙伴美国SP Scientific和英国Biopharma Group的紧密合作，掌握先进的冻干理念与技术，使用*的冻干设备和软件致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。Our Mission :莱奥德创冻干工场专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务，致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。Our Vision :做冻干工艺的创新者，为生物医药开发提供*制剂产品解决方案。

本文简要综述了可调谐二极管激光吸收光谱技术 (TDLAS) 及其在监测冷冻干燥过程中的应用。通过结合TDLAS的测量和完善的传热传质模型来描述冷冻干燥，用户可以获得影响*产品质量的关键工艺参数 (KPPs) 的信息。SP Scientific 基于TDLAS的传感器LyoFlux，测量连接冷冻干燥器腔体和冷凝器的箱阱阀中的水蒸气浓度和气体流速。使用近红外光谱技术提供了水的浓度和气体流速的实时测量，用于确定水的质量通量(g/s/cm² )。结合箱阱阀连通轴横截面积，提供了离开产品腔水蒸气的质量流量(g/s) [1]。在产品干燥过程中集成流量测量，以确定总水的含量 (g) 。 传感器控制的电子器件和近红外光源被设计为从传感器远程定位。传感器控制单元 (SCU)与光学测量接口之间的通信通过光纤和电子信号电缆实现。传感器的硬件和软件被设计为可以自动操作传感器通电，以有限的用户交互提供连续的测量。该监测器被设计为24/7操作，使用强大的通讯级光学和定期系统健康监测，以确保准确的流量测量。TDLAS技术原理TDLAS传感器依靠众所周知的光谱原理和灵敏的检测技术来连续测量选定气体的微量浓度。TDLAS传感器是基于激光束通过吸收介质传播时的衰减。相关气体成分的吸收特征由比尔定律方程式(1)描述： 方程式（1） Io,v是初始激光强度 Iv是穿过一个路径长度后记录的强度 L穿过测量体积； S (T)是与温度相关的吸收线强度； g (v - v。)为谱线线性函数 (积分到一个值为1) ； N为目标吸收器的数量密度。谱线强度S的温度依赖性是由被探测的吸收器的量子态的玻尔兹曼热总体统计量引起的。括号中的量被称为光吸光度，它是根据传输强度的分数变化来衡量纯信号强度的一个指标。谱线强度与线性函数的乘积是光吸收截面。方程式(1)可以重新排列和积分，提供一种测定溶剂数密度的方法，N，单位是cm^(-3)或 gcm^(-3)，用于确定气体的质量流量。关于质量流量测定 图1：图示在冷冻干燥机阀芯中速度测量的概念(左)产生的多普勒偏移吸收光谱(右)质量流量的测定需要测量在测量体积中的气体流速。速度测量的概念是基于多普勒频移吸收测量， （如图1所示）。速度是由激光传播矢量k和已知角度θ引起的水蒸气的多普勒位移吸收光谱确定的,气体流速矢量u。吸收光谱相对于静态气体样品的吸收波长在波长或频率上移位，其偏移量与气体的速度u和u与探测激光束传播矢量k之间的角度有关。使用横跨连通这轴的两个视线测量，用一个测量路径与阀芯内的第二个路径进行比较来测量频移，并由方程式(2)来描述： 方程式（2） u是速度 (cm/s) ； c是光速 ((310^10cm/s)； Δv为峰值吸收位移，从它的零速度频率(或波长) cm^(-1) ； v。为吸收峰值频率cm^(-1) ，(或波长) 在零流速； θ是激光穿过流体和气流矢量之间形成的夹角。关于瞬时质量流量的确定瞬时质量流量(dm/dt，g/s)由方程式(3)确定，dm/dt由测量数密度(N，gcm^(-3))、气体流速(u, cm/s)、通道截面积(A, cm² )和若干单位换算因子的乘积计算而得： 方程式（3）移除的水的总量 (g) 是通过对升华运行时间内的瞬时测量的积分来确定的。Lyostar冷冻干燥机中的TDLAS图2显示了安装在SP Scientific 公司的Lyostar冷冻干燥机中的TDLAS的照片。双视线测量配置提供的速度测量灵敏度优于1 m/s，质量流量测定灵敏度优于1x10^(-4)g/s。 图2：安装在SP Scientific公司的Lyostar冷冻干燥机中的配置双视线测量TDLAS照片示意图TDLAS技术在冻干过程中的应用一次和二次干燥终点判定 图3显示了具有代表性的TDLAS水浓度测量和质量流量测定，是在Lyostar冷冻干燥机中干燥5%乳糖配方的过程中进行测定的。 图3：在Lyostar冷冻干燥机中干燥5%乳糖过程中，TDLAS水蒸气浓度测量和质量流量测定的时间轨迹数据轨迹中的峰值是由于在整个干燥周期中进行的压力上升测量。在一次干燥过程中，产品层板温度对四个不同的设定点进行了调整，从而在红色质量流量数据中观察到阶跃变化。在一次干燥结束前，质量流量的下降是由于随着干燥层厚度的增加，干燥层阻力的增加。水的浓度和质量流量数据轨迹都清楚地表明了一次和二次干燥终点。产品温度确定在制药产品冻干过程中，温度历史数据是药品最重要的特征，但其测量一直存在问题。 标准的实验室方法包括将温度传感器（探头），通常是热电偶，直接放置在一些选定的产品瓶中。将热电偶放置在产品中会导致冻结行为的偏差，这就转化为产品温度和干燥时间的差异。干燥过程中的产品温度直接影响到产品质量，因此，开发一种广泛适用的、稳健的测量解决方案是一个重要的行业目标，在工艺异常过程中的温度测量可以防止产品的损失。压力温度测量 (MTM) 压力上升技术已用于在一次干燥的前三分之二期间提供批次平均产品温度，此时批次中的所有小瓶都在一次干燥中。由于需要快速关闭隔离阀，该技术通常只适用于实验室规模的冻干机，并不能为生产规模的温度监测提供解决方案。相反，基于TDLAS的测量技术可以为所有规模的冻干机提供所需的测量能力。它已经证明，基于TDLAS的质量流量测量 (dm/dt) 可以与稳态传热和传质模型2，3相结合，在实验室级冻干机[4]中连续、实时地测定批次平均产品温度。基于小瓶冻干过程中的传热可以用热障和温度梯度来描述。热量从产品腔的层板通过玻璃瓶的底部传输给冷冻产品，以补偿通过升华去除的热量。从层板到产品的热流由方程式（4）来描述： 方程式（4） dQ/dt为从层板到产品的热流 (cal/s或J/s) ； Av是由小瓶外径计算出的横截面积； Kv为瓶传热系数 (特定压力下的特定瓶类型) ； Ts是层板表面的温度； Tb是位于小瓶底部中心的冷冻产品的温度。 在稳态下，热流 (dQ/dt) 与质量流 (dm/dt) 有关，即ΔHS（如方程式 （5）所示): 方程式（5）其中ΔHS为 (650 cal/g) 。方程式（4）和（5）可以组合并重新排列，以提供在方程式（6）中所示的小瓶底部的产品温度： 方程式（6）在实验室中，小瓶传热系数Kv，可以通过进行升华测试用方程式（7）单独确定，将纯水注入小瓶而不是产品： 方程式（7） 在这里，可以确定平均温差(Ts - Tb)。在实验过程中，在选定的小瓶(底部中心)中使用热电偶以及在货架表面使用胶粘热电偶。请注意，在实验室中，含有热电偶的小瓶和不含热电偶的小瓶之间的温度偏差很小，可能是由于灌装小瓶的产品液中的颗粒污染，而且对Kv的测定也不重要。Av很容易通过测量来确定。质量流量可以根据已知的水的初始质量和在一次干燥 [4]的预定时间间隔后的剩余水的质量来确定，或通过TDLAS传感器进行批量平均测量 [4] [5]，腔室压力的增加导致Kv的增大，气体传导对小瓶传热系数的贡献值优于层板传导和辐射传热贡献。在确定小瓶批次平均传热系数之后，将dm/dt测量与基于热电偶的层板温度测量、小瓶横截面积和升华水热结合起来，使用公式（6）[4]确定批次平均产品温度。将TDLAS确定的底部中心温度与基于热电偶的产品温度测量值进行比较，以评估测量技术的准确性。10%甘氨酸一次干燥实验结果如下图5所示。 图5：基于TDLAS的批次平均产品温度测定的可行性证明该图显示了基于中心的小瓶和边缘的小瓶热电偶的温度测量之间的明显差异，边缘的小瓶产品温度高于中心的小瓶，这是由于来自温暖的干燥器壁和门的辐射热负荷。TDLAS确定的批次平均产品温度，最初偏向于在早期的一次干燥中热电偶测量的中心瓶，因为最初有更多的“中心瓶”，相比在一次干燥后期的“边缘瓶”，然后提供一次干燥后期边缘瓶和中心瓶之间的平均测定值。除了TDLAS和热电偶温度测量外，还使用MTM技术测定了批次平均产品温度。MTM和TDLAS技术在一次干燥是一致的。额外的分析可以确定升华界面的产品温度Tp [6]。除了确定干燥终点和产品温度外，LyoFlux TDLAS传感器的其他应用还包括评估冷冻干燥器设备的能力极限（参考之前文章：如何测试冻干机的极限性能——可支持的*升华速率），监控工艺和产品参数，并根据质量设计程序开发干燥周期。 TDLAS 技术在冻干过程中应用总结测量水蒸气浓度和气流速度，使之能够连续运行水蒸气质量流量的测定[1]一次和二次干燥终点的测定[1]设备能力测定：阻塞流测定[7]基于QbD的冷冻干燥工艺开发[7][8]小瓶传热系数的测定[4][5]在一次干燥过程中连续测定批次平均产品温度[4]连续测定产品干燥层厚度连续测定产品耐干燥性[9][10]干燥不均一性评估：预测完成一次干燥的小瓶数[9]实时跟踪二次干燥过程中产品残留水分含量[11]总之，基于LyoFlux TDLAS 技术提供了一种独特的测量能力，在整个冷冻干燥过程中提供自主和 连续的水蒸气质量流测定。水蒸气质量流量的测定可以与冷冻干燥的传热和传质模型相结合，以进一步了解干燥过程和影响*干燥产品质量的关键参数，如产品温度等。LyoFlux 适用于实验室、中试和生产规模的冷冻干燥机，使该PAT工具能够用于冻干过程放大和全过程控制。参考文献：[1] Gieseler, H., Kessler, W. J., Finson, M. F. et al., “Evaluation of tunable diode laser absorption spectroscopy for in-process water vapor mass flux measurements during freeze-drying,” J. Pharm. Sci. 96(7):1776-93, 2007.[2] Pikal, M. J., “Use of laboratory data in freeze drying process design: Heat and mass transfer coefficients and the computer simulation of freeze drying,” J Parent Sci Technol 39:115-138, 1985.[3] Milton, N., Pikal, M. J., Roy, M.L., Nail, S.L., “Evaluation of manometric temperature measurement as amethod of monitoring product temperature during lyophilization,” PDA Jour Pharm Sci Tech 51:7-16, 1997.[4] Schneid, S. C., Gieseler, H., Kessler, W. J., Pikal, M. J.,“Non-invasive product temperature determination during primary drying using tunable diode laser absorption spectroscopy,” J. Pharm. Sc. 98(9):3401-3418, 2009.[5] Kuu, W. Y., Nail, S. L., Sacha, G., ‘Rapid determination of vial heat transfer parameters using Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) in response to step-changes in pressure set-point during freezedrying, ” J. Pharm. Sci. 98 (3):1136–1154, 2009.[6] Tang, X., Nail,, S.L., and Pikal, M.J., “Freeze-Drying Process Design by Manometric Temperture Measurement: Design of a Smart Freeze-Dryer,” Pharm Res 22(4), 2005.[7] Patel, S., Chaudhuri, S., Pikal, M.J., “Choked flow and importance of Mach I in freeze-drying process design”, Chem Eng Sci 65: 5716-5727, 2010.[8] Nail SL, Searles JA, “Elements of quality by design in development and scale-up of freeze-dried parenterals”, Biopharm International 21(1):44-52, 2008[9] Sharma, P., “Non-Invasive In-Line Monitoringof Product Temperature During Lyophilization Using Tunable Diode Laser Absorption pectroscopy (TDLAS)”, 11th Pep Talk Protein Science Week, Jan.12, 2012, San Diego, CA.[10] Kuu, W., O’Bryan, K.R., Hardwick, L.M., Paul, T.W., “Product mass transfer resistance directly determined during freeze-drying cycle runs using tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) and pore diffusion model”, Pharm Dev Technol, 16(4) 343-57, 2011.[11] Unpublished work.

当我们通过不断的实验得到了一个兼顾效率、稳定性、经济性的冻干工艺后，冻干机会很尽责地为我们带来有漂亮外观的冻干产品，不过这也代表着，作为研发人员我们的工作还没有结束——对于得到的冻干产品，我们有必要去对其做进一步的研究，以分析样品在保存中的稳定性。 一般而言，需要做的分析主要分为三个类别：残留水分分析、热分析和机械性能分析。在这里我们对这三种分析分别一个简单的介绍。★在本次的文章中我们给大家带来的是关于残留水分分析的内容。传统的水分分析法冻干产品中的水分含量会直接影响该样品的玻璃态转化（glass transition）。玻璃态转化在宏观上会影响材料的软化，从而会影响产品的长期稳定性（long term stability）和产品的最高储存温度。同时，控制产品中的水分，追求水分含量的均一性，对于质量控制有重要的意义，同时有益于后续的文件工作。传统的水分分析法主要有：1、卡尔费休滴定法(Karl Fisher coulometric titration, KF)2、 热重分析法(Thermo-gravimetric analysis, TGA)3、同时还有最近较为新式无损测试方法：近红外分析法(Near infrared，NIR)4、调频光谱法(Frequency modulation spectroscopy，FMS)卡尔费休滴定法卡尔费休法是测定物质水分的各类化学方法中，最为准确的方法，被视为许多物质中水分测定的标准方法。其中又分为：1、直接注射法（Direct Injection） 图1：直接注射法直接注射法又称为经典卡尔费休滴定法。该方法需要预先配置或购买商用卡尔费休滴定液，将冻干样品全部溶解于该滴定液中后，注射进仪器里。按照计算水分方法的不同，又分为库伦法和容量法，通过电量或者是滴定液的消耗量，即可算出水分的含量。2、基于烘箱的卡尔费休滴定(Oven-based KF titration) 当冻干样品不能够溶解于滴定液，或者会与滴定液发生化学反应时，使用基于烘箱的KF滴定法是一个更好的选择。将样品称重到小瓶中并用隔垫盖封闭。当放置在烘箱中时，水会蒸发，用分子筛干燥的载气（通常是空气或氮气）将释放的水输送到滴定池中，在那里进行水含量的测定。水与样品基质分离，避免了副反应和污染。烘箱的温度根据样品的温度稳定性来选择。热重分析法热重分析法（TGA）是在规定程序控制变化的温度范围内，测量被分析样品的重量相关量(如质量、固体残留量或残留率等)随温度或时间的变化关系。 一般认为，在100-120℃左右失去结晶水和结合水。在这个温度范围内进行测试，样品支架下部连接的高精度天平随时感知到样品当前的重量，并将数据传送到计算机，由计算机画出样品重量对温度／时间的曲线。当样品发生重量变化时，会在TG曲线上体现为失重（或增重）台阶，由此可以得知该失/增重过程所发生的温度区域，并定量计算失/增重比例。建议此方法与KF滴定法连用，以确保重量变化一定是由水分造成的。近红外分析法 近红外光谱分析是利用近红外光谱区包含丰富的物质信息,用于有机物质定性定量的一种分析方法。近红外分析技术作为绿色分析的典范,具有分析速度快、穿透力强、样品在分析时基本不需要处理、不破坏分析样品、无污染、可同时检测多种成分、适用于在线和现场分析等优势,已被广泛应用于农产品、食品、纺织品、烟草和化妆品等领域。将样品的反射辐射与相同波长的标准参考物进行比较，可迅速地完成残留水分的分析。但该方法需要进行校准工作，一旦校准完成，近红外是一个非常具有效率的分析方法。调频光谱法将FMS仪器的近红外激光调谐到1382nm处——水蒸气的选定振动跃迁的内部吸收频率，FMS就可以测量样品瓶内部顶空蒸汽压力，创建水分预测模型。吸收的激光量与水蒸气的浓度成正比，再基于与卡尔费休的相关性，小瓶水蒸气压(mbar)可用于测定冻干饼的水分含量。 FMS测量代表反应性水，或换言之水活度测量，可以探讨水的各种存在形式。同时与 NIR相比，FMS在1%水分以下的精度会更值得信赖。想要了解更多请关注德祥公众号与莱奥德创。 LYO INNOVATION莱奥德创冻干科技，赋能创新Lyo technology enables innovation 关于莱奥德创：上海莱奥德创生物科技有限公司由德祥科技有限公司创办，专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务。德祥科技有限公司服务冻干行业十余年，在涉及冷冻干燥领域的工艺开发/工艺优化/商业化等各方面拥有丰富的经验，迄今为止已为500+客户提供冻干设备及相关服务。客户产品类型涵盖：蛋白、抗体、ADC、疫苗、核酸、多肽、脂质体、IVD、食品等领域。依托与合作伙伴美国SP Scientific和英国Biopharma Group的紧密合作，掌握领先的冻干理念与技术，使用先进的冻干设备和软件致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。Our Mission :莱奥德创冻干工场专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务，致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。Our Vision :做冻干工艺的创新者，为生物医药开发提供*制剂产品解决方案。

为什么要用冻干的方法制备稳定的蛋白药物产品？在蛋白药物治疗的早期研发中，有必要设计一种在运输和长期储存期间稳定的配方。显然，水溶剂的液体产品对于生产来说是很容易且经济的，对于终端使用者也是十分方便的。水溶剂的液体产品存在的问题1. 大多数的蛋白以液体状态存在时，易于化学（脱酰胺或氧化）和/或物理降解（聚合，沉淀） 2. 如果严格控制水溶剂蛋白的储存条件，并且对配方进行合理设计，可以减缓其降解，但是在实际的运输过程中，精确控制储存条件通常是行不通的，蛋白会因受到多种应力的作用而变性，包括摇动，高低温，冷冻等 3. 尽管会设计配方和运输条件尽可能规避这些应力导致的损害，但是仍然不能足够阻止在长期储存过程中造成的损害。例如，在某些情况下，尽量减少化学降解的条件会导致物理损伤，反之亦然，那么就无法找到提供必要的长期稳定性的折衷条件。解决方案：冻干配方设计合理的冻干配方，理论上可以解决以上存在的所有这些问题。在干燥的样品中，降解反应可以得到充分的抑制或减缓，蛋白产品在室温状态可以仍然维持其稳定性，保存期可达到数月或数年的时间。而且，在运输过程中，短期的温控偏离，冻干的蛋白样品通常也不会受到损害。即使在两种或多种降解途径需要不同条件才能实现最大热力学稳定性的情况下，干燥产品中反应速率的降低也可以实现长期的稳定性。因此，一般来说，当配方前研究表明在液体配方中不能获得足够的蛋白稳定性时，冷冻干燥提供了颇有吸引力的替代方案。冻干蛋白配方可能遇到的问题然而，相对水针剂产品，只需要简单灌装即可来说，冻干过程较为复杂，且耗时、成本高，再有，一个十分关心的问题，如果配方中没有合适的稳定赋形剂，大多数蛋白制剂在冻干的过程中至少部分会因冻结应力和脱水应力而变性，结果通常是不可逆的聚合，通常是在冻结之后立即聚合或在储存过程中，小部分蛋白分子发生聚合。因为大多数的蛋白药物是非肠道给药，即使只有百分之几的蛋白聚合也是不可以接受的。因此，只是简单的设计一个配方，允许蛋白能承受冻干过程中的应力，但是无法确保冻干后的样品能有长期的稳定性。一个较差的冻干配方，蛋白很容易发生反应，须要求在零度以下储存，这样的配方应当认为是不成功的。本文将提供一些实践的指导，用于配方的设计，可以在冻结和干燥过程中保护蛋白，并且在室温条件下长期储存和运输过程中具有很好的稳定性。再有，会简要地讨论，配方设计须考虑到工艺条件的物理限制，已获得最终低水分含量的良好蛋糕。我们将不讨论冻干工艺的设计和优化，也不会偏离关于赋形剂选择的实用建议，以解决关于这些化合物稳定蛋白质的机制的争论。有丰富经验的药物科学家可能跟这篇文章的内容也没有很大的关系，但是可以将蛋白药物产品推向市场，然而，我们的目标主要是针对对于稳定的冻干蛋白配方设计还不太了解以及具有很大挑战的那些研发人员提供一个很好的开始。 配方设计的主要制约因素有哪些？当合理设计冻干配方时，需要考虑的因素很多，从整体来看，工作会比较复杂，但如果能很好的理解决定最终成功的主要限制因素，那么就会容易很多。01蛋白的稳定性首先记住蛋白产品选择冻干方法的主要原因是其不稳定性，整个配方中最敏感的成分也是蛋白质，那么在配方设计中首要关心的是赋形剂的选择，能够提供蛋白好的稳定性。02最终药物配置在配方研发开始之前，须确定好最终药物的配置，需要考虑的问题包括给药途径（常为非肠道给药），共同给药的其他物质，产品体积，蛋白浓度，冻干盛装容器（西林瓶、预充针或其它）等，如果最终药物需要多次使用，在配方中需要加入防腐剂，这个可能会降低蛋白的稳定性。03配方张力在选择赋形剂时，可能会考虑设计等张溶液，甘露醇和甘氨酸通常是良好的张力调节剂，这些赋形剂经常优于NaCl,因为NaCl具有较低的共晶融化温度和玻璃态转变温度，使得冻干更难进行。另外，如果样品中含有相对低的蛋白量，经常会加入填充剂，避免在冻干的过程中蛋白损失，甘露醇和甘氨酸同时也可以充当这个角色，因为他们会最大程度的结晶并且形成机械强度较高的蛋糕结构。然而，须意识到单独使用晶体类的赋形剂通常不能够在冻干过程和储存期间给蛋白提供足够的稳定性。04产品的蛋糕结构最终冻干的样品须具有优雅的外观结构，较强的机械强度并且没有出现任何塌陷和/或共晶融化，水分残留要相对较低（1g水/100g 干物质），如果产品发生塌陷，不仅外观不能接受，而且会导致样品最终的水分含量较高，复水时间延长。05产品玻璃化转变温度为了确保干燥后蛋白具有长期稳定性，非晶态成分（包含蛋白）的玻璃转化温度要高于计划的储存温度。水是无定形相的增塑剂，需要保持较低的水分含量确保样品的Tg 要高于运输和储存的最高温度。06产品塌陷温度一般来说，达到最终的目标，在整个冻干过程中，需要维持产品温度在其玻璃转化温度以下。在干燥过程中，当冰晶升华时，对于非晶态样品，产品温度须维持在其塌陷温度以下，塌陷温度通常与热致相变温度（也就是最大冻结浓缩无定形相的玻璃态转变温度Tg’）一致，同时，也有必要维持产品温度在任何晶体成分的共晶融化温度以下。在实际中，这些温度可以通过差示扫描量热仪DSC或冻干显微镜来测定。在配方开发中有必要测定产品的塌陷温度。 冻干显微镜Lyostat5及搭配使用的DSC模块为什么要测定塌陷温度？在低于产品的塌陷温度下干燥是需要付出代价的，产品的温度越低，干燥的速度越慢，干燥的成本就越高。通常，在-40℃以下干燥是不实际的，同时样品能降低到的温度还受一些物理条件的限制，比如冻干机的性能以及产品的配方。在配方开发过程中，药物研发人员应该与工艺工程师（设计冻干工艺人员）紧密配合，并且清楚了解放大化生产型冻干机与实验室研发冻干机的区别是非常重要的，通常情况下，生产型冻干机和实验室冻干机在工艺参数控制方面会有所不同，一部分原因是生产型冻干机较大，在冻干过程中每瓶样品的产品温度差异较大。因此，如果对冻干过程熟悉的研发人员可以提供有用的信息帮助配方科学家做出正确的判断，避免由于误判导致将较好的配方排除在外。对于塌陷温度较低的产品，也有一些方法，如可以通过控制过程参数来实现短时快速干燥。配方设计需平衡蛋白稳定性和塌陷温度很明显，配方设计的一个目标是保证蛋白稳定性的前提下提供较高的塌陷温度，产品的塌陷温度主要取决于配方的组成，如果蛋白的含量超过所有溶质的20%，会对Tg’有较大的的影响。尽管单纯的蛋白溶液通常用DSC很难测出Tg’，根据实验得出，增加蛋白含量，对于大多数的配方来说，均可以提高Tg’。通过外推法得到纯的蛋白溶液的Tg’，大约为-10℃，远远高于大多数的单一赋形剂的Tg’(如蔗糖的Tg’为-32℃)，因此，从工艺过程的经济角度考虑，更期望配方中较高的蛋白质和稳定剂比例，然而，蛋白的稳定性通常随着稳定剂与蛋白含量比例的增加而提高，因此须在高的塌陷温度和较好的稳定性方面做出平衡。并且，如下文讨论的内容，随着蛋白浓度的增加，蛋白质在预冻过程中抵抗冻结应力损伤的能力就会得到改善，那么在高蛋白浓度和高稳定剂和蛋白重量比的情况下，稳定性是最好的，这样，就会导致整个配方较高的固形物浓度，给工艺带来困难，总浓度超过10%的配方将比较难冻干。如何改变Tg'？在升华之前对配方进行一些处理可以改变Tg’，如经常使用的退火处理，在退火处理过程中，会从无定形相中移走一小部分成分，如使用甘氨酸作为晶体的填充剂，取决于预冻的方法，可能一部分的甘氨酸分子会保留在样品的无定形相中，甘氨酸具有相对较低的Tg’(-42℃)，因此让甘氨酸尽可能的结晶是非常重要的，这样可以提高样品中无定形相的Tg’，加快干燥，节省成本。对于赋形剂结晶，设计理想完善的方案，可以用DSC模仿冻结和退火工艺的条件来进行，这个方法可以参考Carpenter 和 Chang的文章内容。 在哪些步骤蛋白需要维持稳定性？实际上，从灌装到最终干燥的产品复水，每一步均会对蛋白造成损伤，并且要求配方的成分能够抑制蛋白的降解。在快速处理步骤（如灌装，预冻，干燥和复水等）中，主要的问题通常是物理损害，如低聚物的形成和/或蛋白沉淀；通常，蛋白从液体到固体的转变，相对与减缓化学变化，更多的会减缓蛋白的物理变化的速率，因此，储存过程中的化学降解经常是更严重的稳定性问题。在储存期间或复水时，蛋白也会发生聚合。在预冻和干燥过程中，受到冻结和干燥应力的作用，蛋白的结构很容易遭到破坏，如果在这些过程中，能够抑制蛋白去折叠（变性），那么降解过程就会达到最小化，因此，配方设计主要的关注点就是在这些过程中能够保护蛋白，在干燥后的样品中具有较高的Tg及较低的含水量，能阻止样品内部发生化学反应，更好的保持蛋白的天然性能。01在预冻过程中的蛋白的稳定性特定的蛋白是否易受冷冻破坏的影响取决于许多因素，除了在配方中包含适当的稳定剂外。一般来说，会考虑三个很重要的参数：蛋白浓度，缓冲液的种类以及预冻方法。蛋白浓度增加蛋白质的浓度能够提高蛋白对冻结变性的抵抗力，可以通过简单地测定冻融后蛋白聚合的百分比，该百分比与蛋白质浓度呈反比。通常，如果预冻过程中去折叠的蛋白分子部分与浓度无关，那么预计增加蛋白浓度会增加蛋白聚合。然而，现在人们认为，增加蛋白质浓度会直接减少冷冻诱导的蛋白质去折叠。据推测，冻结阶段的损伤包括蛋白在冰水界面的变性，假设只有有限数量的蛋白分子在这个界面变性，增加蛋白的初始浓度会导致较低比例的变性蛋白。处于实际的目的，将蛋白浓度作为一个重要的考虑因素，在配方开发过程中尽可能保持较高的浓度，就显得特别简单了。缓冲液种类缓冲液的选择也是非常关键，主要引起问题的是磷酸钠和磷酸钾，在预冻和退火过程中，二者的pH值会有明显的变化。对于磷酸钠，其二元碱形式的容易结晶，导致在冷冻样品中，剩余的无定形相中的pH会降到4或更低。对于磷酸钾，其二氢盐结晶后，pH会变到接近9. pH改变的风险以及对蛋白的损害可以通过提高最初的冷却速度，限制退火步骤的时间，降低缓冲液的浓度等来控制，所有这些措施可以降低盐类结晶的机会。快速冷冻，不进行退火也限制了蛋白质在暴露在冷冻状态下的时间。尽管其他的赋形剂能够辅助抑制pH的改变，较好的方法是避免使用磷酸钠和磷酸钾。在预冻阶段pH有较小变化的缓冲液包括柠檬酸盐，组氨酸，Tris溶液等。预冻方法排除由于pH变化造成的问题，在实验中发现，预冻过程中，蛋白质受破坏的程度跟冷却的速率有关系，较快的冷却速度形成的冰晶体较小，冰的比表面积越大，受破坏的程度越大，这个推测是由于蛋白在冰水界面变性导致。冷却的速度通常受冻干机设备本身性能的限制，然而，一些对冷冻敏感的蛋白，即使慢速冷却也会导致其变性。02、在干燥和储存过程中蛋白的稳定性尽管整个蛋白分子在预冻过程中保持了其原有的结构，然而，在后续的脱水干燥过程中如果不加入合适的稳定剂也会面临变性的风险。简单的说，当去除蛋白分子的水合外层时，蛋白质天然的结构便遭到破坏。对多个蛋白的红外光谱研究表明：无合适的稳定剂存在时，在干燥的蛋白样品中，其结构将会遭到去折叠。如果样品迅速复水，损伤的程度（如，聚合百分比）与干燥蛋白质的红外光谱的非天然表现直接相关。因此，降低复水后结构的破坏需要减小预冻和主干燥过程中蛋白结构的去折叠。而且，即使样品立即复水后100%的天然蛋白分子被恢复，干燥的固体中也会有相当一部分去折叠的分子。在复水过程中分子内的再折叠可以主导分子间的相互作用，从而导致聚集，在复水后表现为100%的天然分子。适当的赋形剂可以阻止或至少减轻蛋白结构的去折叠，配方是否成功可以通过红外光谱检查干燥后蛋白的二级结构来立即判断，更重要的是，发表的一些研究显示，干燥样品的长期稳定性取决于干燥过程中天然蛋白的保留量，如果干燥后的蛋白样品存在结构上的去折叠，即使样品在低于其Tg温度以下储存，蛋白也会很快被破坏，因此，红外光谱法可作为蛋白配方的另外一种工具，研发人员可以在冻干后对样品进行检测，确定其结构是否遭到破坏。欢迎先关注我们，下一期内容将继续为大家带来“实用建议：如何合理设计稳定的冻干蛋白配方（二）”，详细分享：蛋白样品冻干的首选赋形剂有哪些、基于成功蛋白冻干配方会导致最终失败的一些细节问题等。莱奥德创冻干技术分享关注“莱奥德创冻干工场“，立即获取冻干线上技术分享内容。基于对于冻干研发的一些考量，莱奥德创创建了金字塔冻干技术分享平台：包含了从冻干理论基础，到配方和工艺开发，再到放大及生产，以及进阶的设备管理和线上线下专题内容分享。内容结合了来自Biopharma的冻干理论指导体系、来自于莱奥德创产品经理及应用工程师的实践经验总结及国内外专家的专题内容。获取方式Step 1：关注公众号 扫码关注莱奥德创公众号Step 2：点击菜单栏“冻干讲堂” Step 3：点击你感兴趣的内容Banner Step 4：开始学习 更多关于冻干技术分享平台的介绍请点击下方阅读：● 冻干免费技术内容获取-莱奥德创金字塔冻干技术分享平台► 点击阅读如果您对上述设备或冻干服务感兴趣，欢迎随时联系德祥科技/莱奥德创，可拨打热线400-006-9696或点击下方链接咨询。译自：《Rational Design of Stable Lyophilized Protein Formulations:Some Practical Advice》 John F.Carpenter,Michael J.Pikal,Byeong S.Chang,Theodore W.RandolpH pHarmaceutical Research, Vol.14,No.8,1997* 如有理解错误之处，还请参考原文关于莱奥德创冻干工场上海莱奥德创生物科技有限公司专注于提供前沿的冻干设备应用和制剂开发相关服务，依托于合作伙伴加拿大ATS集团SP品牌和英国Biopharma Group等的紧密合作，致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。莱奥德创在上海及广州设有实验室，拥有专业的技术团队及国内外专家支持体系。莱奥德创面向生物制药、食品科学等各个领域行业客户，提供冻干研发、放大、委托生产及培训等服务。前期研发● 产品配方特征研究:共晶点温度(Te)、塌陷温度(Tc)、玻璃态转化温度(Tg'、Tg)测定等；● 实验室工艺开发：冻干工艺开发:冻干制剂配方开发，工艺确定，申报材料撰写；● 冻干工艺优化：利用中试冻干机上PAT工具优化及缩短工艺；● 冻干产品质量指标测试：水分含量，冻干饼韧度分析；● 咨询服务：如产品外观问题、产品质量问题、其他troubleshooting等；工艺放大/技术转移● 冻干工艺转移/放大: 远程技术指导+现场服务；● 小批量冻干生产(NON-GMP)，临床一期生产（GMP）；其他业务● 企业小团队线上线下培训服务：冻干原理，工艺开发，设备使用维护等；● 冻干设备租赁服务。400-006-9696www.lyoinnovation.com莱奥德创冻干工场中国(上海)自由贸易试验区富特南路215号自贸壹号生命科技产业园4号楼1单元1层1002室德祥科技德祥科技有限公司成立于1992年，总部位于中国香港特别行政区，分别在越南、广州、上海、北京设立分公司。主要服务于大中华区和亚太地区——在亚太地区有27个办事处和销售网点，5个维修中心和2个样机实验室。30多年来，德祥一直深耕于科学仪器行业，主营产品有实验室分析仪器、工业检测仪器及过程控制设备，致力于为新老客户提供更完善的解决方案。公司业务包含仪器代理，维修售后，实验室咨询与规划，CRO冻干工艺开发服务以及自主产品研发、生产、销售、售后。与高校、科研院所、政府机构、检验机构及知名企业保持密切合作，服务客户覆盖制药、医疗、商业实验室、工业、环保、石化、食品饮料和电子等各个行业及领域。2009至2021年间，德祥先后荣获了“最具影响力经销商”、“年度最佳代理商“、”年度最高销售奖“等殊荣。我们始终秉承诚信经营的理念，致力于成为优秀的科学仪器供应商，为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信，每一天都在使这个世界变得更美好！

茂默科学以客户为本、合作共赢的理念，致力于帮忙客户提供整体实验方案。力求解决行业内客户对科学仪器选型难、维护难的处境。通过不断优化公司运作和提升服务质量，目前已赢得业内人士和广大客户广泛认可，拥有广泛而稳固的合作伙伴和客户群体。现介绍选购冻干机的六大注意事项，欲购买高性价比进口冻干机，欢迎咨询~1，制造商的选择。选择有实力的厂家，并有多年的专业生产经验和专业技术，支持非标定、解决方案。2。冷阱温度。冷阱是一种在冷冻干燥室和真空泵之间收集蒸汽的装置，冷阱的温度越低，冷阱的捕集能力越强，但冷阱的温度越低，制冷要求越高，制冷量越大。机器成本和运营成本。实验室冷冻干燥机的冷阱温度主要为-50℃、-60℃和-80℃三个等级。e从-35℃降至-50℃，冷阱的集水能力明显提高，冷阱的温度低于-50℃。80℃的稀土适合于大多数产品的冷冻干燥，如含有机溶剂的产品或某些特殊产品。3、结冰量。在冷阱中可以捕获的蒸汽量与实验室中每天在操作样品中升华的水或其它溶剂的量有关，实验室中冷冻干燥机的冷冻容量为3kg、6kg和8kg，这适合于各种实验要求。结果。4。极限真空度终真空度反映了冷冻干燥机的泄漏情况和真空泵的泵送效率，实验操作的真空度应在合理的范围内。真空度过高，不利于传热，但干燥速度降低。5。控制显示系统实验室系列冷冻干燥机主要用于物料冷冻干燥、小批量生产和冷冻干燥工艺条件试验，控制系统应实时显示冷冻干燥工艺参数，如冷阱温度、真空度、阶段时间、温度等。总加工时间；设定、修改和有效执行冷冻干燥工艺流程；理想状态下，有通讯接口，便于数据采集和存储。6、冷冻干燥方法及功能。根据具体的样本，有不同的选择，实验室冻干实验，即在冷冻干燥或冷冻干燥室挂瓶冻干。如果需要冷冻干燥室，则应购买冷冻干燥室，并选择封盖装置。如果冻干挂瓶，多歧管应选择，适用于圆底烧瓶、广口瓶或安瓿瓶过滤的安全，但是要注意要选择合适的适配器使用；如果用户参与免费测试样品腔ZE干燥，也有外部瓶冷冻干燥可以选择与冷冻干燥腔。一般来说，货架冷冻干燥机适用于食品、中草药、粉状物料等样品的冷冻干燥，而必须选择具有封盖装置的冷冻干燥机，建议采用吊瓶式，必须选择安瓿B。用于冷冻干燥的OTTE适配器；如果要研究冻干过程曲线，则必须选择控制器来支持共晶点测试装置和软件。

近年来，国产冻干机厂商纷纷开始向中高端冻干机市场进发，在这股高端化的浪潮中，成立于2002年，有着近二十年冻干机研发生产经验的北京博医康，无疑是最引人注目的一家企业。　　凭借雄厚的技术实力和积累多年的工艺优势，博医康在冻干机产品端不断发力，接连推出了布局高端市场的冻干机产品。特别是Lab型高端实验室冻干机，以及Pilot系列中试冻干机的推出，更是奠定了博医康在国产冻干机行业的领先优势。　　通过不断的积极开拓，致力于推动国产冻干机产业发展的博医康，已经由单一冻干机提供商，发展成为了冻干系统整体解决方案的主流供应商。而不断加大的研发投入，也就意味着，博医康还会给广大冻干机用户带来更多高效能、先进的冻干设备。　　未来，在不断稳定国内市场份额的同时，博医康还将继续开拓国际市场，将冻干机设备竞争的战火引向发达的欧美市场。这将是冻干机生产全球化的必然趋势，也是国产冻干机厂商渐渐崛起的标志。

带你走出冻干误区：冷凝器温度越低，冻干速率越快？”冷冻干燥机是实验室中常用仪器设备之一，常见冷凝器温度有 -55℃、-85℃ 和 -105℃。一个常见的误解是认为温度较冷的冷凝器会具有“更快地蒸发掉水”的能力，从而加速冷冻干燥过程。实则不然，较冷温度的冷凝器最适合用于处理冰点比水更低的溶剂。在处理水性样品时， -55°C 冷凝器的冷冻干燥机足以满足大多数情况的需求，温度更低的冷凝器不会加快冻干过程的进行。超低温冷凝器（如 -85°C 和 -105°C）的设计是用来处理具有低冰点的溶剂及其与水的混合物。温度本身并不会影响冷冻干燥速率。选择较低温的冷凝器只会增加设备的成本和复杂性，而不会增加产品干燥速度和性状。温度本身并不影响冻干速率。这是因为升华过程的驱动力是样品升华表面与冷凝器上冰层之间形成的蒸气压差。简单来说，增大蒸气压差可以在一定范围内促进升华过程的进行，从而提高样品的干燥速度。在冷冻干燥过程中，如果样品不加热，其温度将由腔室中所设定的真空压力来决定。冷凝器上吸附的冰其蒸气压是由盘管的温度决定。表1 是不同温度下所对应的冰蒸气压力值，通过该表可知，为了增大蒸汽压差，提高产品温度比降低冷凝器温度更加有效。这是因为-60°C和-80°C的压差仅为 0.0103mbar，而 -60°C 和 -40°C 的蒸气压差则为 0.118mbar，远高于前者。所以，即便提高产品温度，当选择过低的冷凝器温度时，也不会加速升华过程的进行。当温度降低时，蒸汽压迅速下降，达到速率平台期。当压力和温度一起绘制成图表时，可以明显观察到这种影响(下图)：▲ 冰的温度与其蒸气压的关系冷冻干燥系统的最佳冷凝器温度应根据样品的临界温度和所使用的溶剂类型来进行选择。对于最佳工艺，冷凝器必须比样品冷 15-20°C。当处理含水样品时，-55°C 冷凝器的冷冻干燥机在大多数情况下是完全足够的，较冷的冷凝器不会加速这一过程。更低温度的冷凝器不是设计用于处理含水的样品，而是用来处理具有更低凝固点的溶剂。

如何选择一台实验室用小型冷冻干燥机？古语有云：“知己知彼，百战不殆”，至今道理仍然想通。要想正确选择一台小型冻干机，就要先对小型冻干机有所了解。 上海田枫实业有限公司根据多年的冻干机生产经验（能提供冻干机非标定做、解决方案），为大家总结如下：一、常见叫法 小型冻干机常见通用叫法有：实验室冻干机、实验型冻干机、小型冻干机、小型冷冻干燥机、实验室冷冻干燥机、实验室真空冷冻干燥机、小型真空冷冻干燥机、试验型冻干机、试验型冷冻干燥机等等。二、介绍　　真空冷冻干燥技术也称为冻干技术，将物品在低温下快速冻结,然后在真空低温的环境下,使物品里被冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程. 冷冻干燥得到的产物称作冻干物，因此冻干的物品不会破坏样品原有的化学结构和形态，具有生物活性的材料重新溶解后仍能恢复冻干前的构象和生物学功能。 冻干技术被广泛应用于化工、食品、材料、医药、生物制品等领域科研和生产中，如生物制品、生化药物；微生物和藻类；还有一些易损、易氧化物质的干燥操作，如生物标本和生物组织、历史档案、文物的除湿保藏、微孔零件的除湿等。　真空冷冻干燥机简称冻干机，实验室系列冻干机基本组成包括真空泵、冷阱、冻干腔、真空度和温度控制系统、其它功能配件如多歧管、压盖装置、普通型等。选择实验室用小型冷冻干燥机时要考虑的因素。三、分类1、按照冻干方式划分。 当样品量较少的情况下可无需超低温冰箱预冻，直接将样品放在冷阱中冻干的方式称为process a；样品在冷阱以外预冻后再冻干的方式称process b。　　支持process a冻干的冻干机。此类从样品的预冻直至冻干整个过程均不需要人工操作的机器称作原位冻干机。原位冻干机是冻干机发展方向，是进行冻干工艺摸索的理想选择，特别适用于医药、生物制品及其他特殊产品的冻干。上海拓纷机械设备有限公司生产的实验室型冻干机fd系列均支持冷阱预冻功能，可针对少量样品实现原位冻干功能。　　支持process b冻干的冻干机。冻干腔和冷阱为独立的上下结构，冻干腔没有预冻功能，一般可以归为process b冻干方式。该类型的冻干机在物料预冻结束后转入干燥过程时需人工操作。大部分实验型冻干机都为钟罩型，冻干腔多采用透明有机玻璃罩，便于观察物料的冻干情况。2、按照功能选择普通搁板型：物料散装于物料盘中的冻干。带压盖装置型：适用于西林瓶冻干方式，冻干准备时，按需要将物料分装在西林瓶中，浮盖瓶盖后进行冻干，干燥结束后操作压盖装置压紧瓶盖，即可完成冻干，此操作可避免二次污染、重新吸附水分，易于长期保存。多歧管型：利用多歧管或者冻干腔烧瓶，对旋冻在瓶内壁的物料进行干燥，这时烧瓶作为容器接在干燥箱外的歧管上，烧瓶中的物料靠室温加热，通过多歧管开关装置，可按需要随时取下或装上烧瓶，不需要停机。带预冻功能型：物料预冻过程，冷阱作为预冻腔预冻物料，在干燥过程，冷阱为捕水器，捕获物料溢出的水分。带预冻功能的冻干机，冷冻干燥过程物料的预冻、干燥等均在冻干机上完成，冻干机使用效率高，节省了低温冰箱的费用。上海拓纷生产的实验室型冻干机除系列均具备冷阱预冻功能，fd-18、fd-27和sfd系列款型还支持冷阱内搁板预冻功能。四、选购实验室冻干机时应考虑的因素1、制造商的选择。 首选有实力的冻干机厂家，且有着多年的专业生产冻干机的经验和专业技术、支持非标定做、解决方案。2、冷阱温度。 冷阱是置于冻干腔和真空泵之间，用于捕集蒸汽的装置。冷阱温度越低，冷阱的捕获能力越强，但冷阱温度低，对制冷要求高，机器成本及运转费用相对也高。 上海拓纷实验室冻干机的冷阱温度主要有-50℃、-60℃、-80℃三个档次。冷阱温度为-50℃的冻干机适用于水溶剂或者溶剂凝固点在-40℃以上的产品冻干，冷阱温度对捕水能力的影响实验表明冷阱温度从-35℃下降到-50℃，捕水能力提升明显，冷阱温度低于-50℃，冷阱的捕水能力提升不明显。因此，在没有特殊需求的情况下，选用冷阱温度-50℃即可。冷阱温度为-80℃左右的冻干机适用于大部分产品如含有有机溶剂的产品冻干或者一些特殊产品的冻干。3、凝冰量。 冷阱可以捕获蒸汽的量，和实验室每天实验操作样品中水或其它溶剂升华的总量有关。上海拓纷实验室冻干机的冷阱凝冰量有3kg、6kg、8kg，适合各种不同的实验量要求。4、极限真空度 极限真空度体现冻干机的泄漏情况及真空泵的抽气效率。实验操作的真空度应在一个合理的范围之内，真空度太高，不利于传热，干燥速度反而下降。5、控制显示系统实验室系列的冻干机，主要应用于物料的冻干、小批量生产和冻干工艺条件试验等。控制系统要具备实时显示冻干过程参数，如冷阱温度、真空度、阶段时间和过程总时间等；设定、修改及有效地执行冻干工艺程序；最好具备通讯接口，便于数据采集、保存。上海拓纷实验室冻干机系列采用的pid控制器，适用于不同实验需求。6、冻干方式和功能。 根据具体的样品，冻干的方式亦有不同选择。常见的实验室冻干实验均采取的是process b方式，即在冻干腔内冻干或者挂瓶冻干，如果是冻干腔冻干即需要选购冻干腔，需要做西林瓶冻干还要选择压盖装置；如果是挂瓶冻干，则要选择多歧管，适用于圆底烧瓶，宽口滤瓶或安瓿瓶，但要注意是否需要选择相应的适配器来结合使用；如果用户试验中涉及的样品既有腔内冻干，也有外挂瓶冻干的则可以选择带外挂口的冻干腔。不同的实验、不同的样品对冻干机的功能要求不同，一般而言，对于食品、中草药、粉末材料等样品冻干一般建议采用搁板型冻干机；而对于西林瓶操作则必须要选择带压盖装置的冻干机；微生物菌种冻干保存建议采用挂瓶式并一定要选择安瓿瓶适配器来冻干；如果要做冻干工艺曲线研究的则一定要选择控制器可支持共晶点测试装置和软件等工作的机型。六、总结：由上介绍，相应相信大家多多少少对实验室用小型冷冻干燥机都有些了解，上海拓纷机械设备有限公司最后还提醒下用户：选择的宗旨就是一定依据具体的需求来做选择。七、技术参数：小型冻干机参数：（非标可定做）型号冷凝温度 ℃真 空 度（空载）冻干面积 ㎡捕水能力功率wtf-fd-1普通型＜-50＜15pa0.123kg/24h1100压盖型＜-50＜15pa0.073kg/24h1100多歧管普通型＜-50＜15pa0.123kg/24h1100多歧管压盖型＜-50＜15pa0.073kg/24h1100型号冷凝温度℃真空度（空载）冻干面积 ㎡捕水能力功率wtf-fd-1pf普通型＜-50＜15pa0.123kg/24h1100压盖型＜-50＜15pa0.073kg/24h1100多歧管普通型＜-50＜15pa0.123kg/24h1100多歧管压盖型＜-50＜15pa0.073kg/24h1100tf-fd-1l普通型＜-80＜15pa0.123kg/24h1600压盖型＜-80＜15pa0.073kg/24h1600多歧管普通型＜-80＜15pa0.123kg/24h1600多歧管压盖型＜-80＜15pa0.073kg/24h1600tf-fd-18s带加热功能冻干曲线普通型＜-50＜15pa0.186kg/24h1700压盖型＜-50＜15pa0.116kg/24h1700多歧管普通型＜-50＜15pa0.186kg/24h1700多歧管压盖型＜-50＜15pa0.116kg/24h1700tf-fd-18普通型＜-50＜15pa0.186kg/24h1500压盖型＜-50＜15pa0.116kg/24h1500多歧管普通型＜-50＜15pa0.186kg/24h1500多歧管压盖型＜-50＜15pa0.116kg/24h1500型号冷凝温度 ℃真空度(空载)冻干面积 ㎡捕水能力功率wtf-fd-27s带加热功能冻干曲线普通型＜-80＜15pa0.276kg/24h2200压盖型＜-80＜15pa0.116kg/24h2200多歧管普通型＜-80＜15pa0.276kg/24h2200多歧管压盖型＜-80＜15pa0.116kg/24h2200tf-fd-27普通型＜-80＜15pa0.276kg/24h2200压盖型＜-80＜15pa0.116kg/24h2200多歧管普通型＜-80＜15pa0.276kg/24h2200多歧管压盖型＜-80＜15pa0.116kg/24h2200型号冷凝温度℃真空度冻干面积㎡捕水能力功率wtf-fd-1sl带加热功能普通型＜-80＜15pa0.128kg/24h2200压盖型＜-80＜15pa0.078kg/24h2200 t型架冷冻干燥机参数：产品优势：样品冷冻干燥后封装在小安瓿内，它具有保藏期长、变异小，便于大量保藏及适用范围较广等优点型号冷凝温度℃真空度安瓿瓶接口捕水能力功率wtf-fd-1e＜-50＜15pa243kg/24h1100tf-fd-18e＜-50＜15pa246kg/24h1500tf-fd-27e＜-80＜15pa246kg/24h2200 小型原位冷冻干燥机技术参数：机型小型食品原位冷冻干燥机实验室原位冷冻干燥机实验室低温原位冷冻干燥机型号TF-HFD-1TF-HFD-4TF-HFD-6TF-LFD-1TF-LFD-4TF-LFD-6TF-LFD-1ATF-LFD-4ATF-LFD-6A隔板面积0.1㎡0.4㎡0.6㎡0.1㎡0.4㎡0.6㎡0.1㎡0.4㎡0.6㎡冷阱温度-40℃-45℃-60℃极限真空度15pa15pa10pa处理量(kg/批)1~24~66~81~24~66~81.556~8板层间隔（mm）454550454550454550电源220v 50hz220v 50hz220v 50hz功率(w)750w1100w2300750w1100w23001700w2500w2300w重量（kg）508012050801205080120物料盘尺寸（w*l）140*278mm3层200*450mm4层300*400mm5层140*278mm3层200*450mm4层300*400mm5层140*278mm3层200*450mm4层300*400mm5层外形尺寸w*d*h（cm）40*55*7051*70*8570*80*13040*55*7051*70*8570*80*13055*62*8560*70*10570*80*130