冷凍干燥產品的研發(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量。通常這些批量大小分為實驗室,試驗和生產規(guī)模。對于冷凍干燥產品,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的控制和監(jiān)控,以確保藥品質量符合規(guī)定的臨界質量屬性限值。在冷凍期間,溶劑轉化成固體,冷凍條件限定在冷凍產品溶液中形成的冰網。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。在研發(fā)過程中,冷凍干燥過程應平衡經濟方面和配方的需求,例如初級干燥期間的允許產品溫度,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移。
文章來源:上海靳瀾儀器制造有限公司