与生活清淡分寸的相处！ 与你心怀善美的相遇！ --舜制冻干

随着生物制药技术的日新月异，冷冻干燥机这一高效、节能、环保的干燥技术，在生物制药领域的应用愈发广泛。它犹如魔法般的存在，为药品生产和保存带来了极大的便利。在药品生产线上，冷冻干燥技术将液态药物魔术般地转化为固态形式，既便于存储和运输，又大大提高了药物的稳定性，延长了药品的保鲜期。

一，冷冻干燥技术的历史

       冷冻干燥技术，别称升华干燥，乃是脱水的魔法师。它令含水物质在冰点之下冻结，巧妙运用冰在低温下升华的原理。将物质中的水分，如冬日里的霜，直接从固态升华成气态，令物质焕发新生，达到干燥的目的。

       早在18世纪，智慧的先人便窥见了冷冻干燥的奥秘，然而直至20世纪中期，科技的翅膀和人们对美味的渴望交织，推动了冷冻干燥技术在食品、药品、生物制品等领域绽放光芒。在第一次世界大战的硝烟中，这项技术化身为制造脱水蔬菜的魔法师，为战时的食品供应问题提供了解决方案。

       随着时间的推移，技术的羽翼愈发丰满，冷冻干燥技术逐渐成为食品加工领域的一颗璀璨明星，广泛应用于方便面、速溶咖啡、速食汤等食品的生产。不仅如此，它在生物制品、药品等领域也大放异彩。由于冷冻干燥技术能够最大限度地保留物质的原有结构和活性，它已成为制备疫苗、生物制品和某些药品的必备技术之一。

二，冷冻干燥技术原理及过程

冷冻干燥技术，犹如大自然的精心雕刻师，将物品在冷冻的魔力中升华，剔除那顽固的水分。它的奥秘在于冰晶的升华原理，于低温中凝结物品的水分，如捕梦网般捕获其中的水分，待时机成熟，温度适宜时，再使其升华，将水分从物品中完美剔除。

在冷冻干燥的旅程中，物品需经过预处理的洗礼，去除其杂质与不必要的成分，以备升华之需。随后，物品被邀请进入低温的舞池，那里的冰晶如梦似幻，将其水分精心编织成美丽的冰花。待其冰晶完成编织后，物品将被邀请进入真空的舞台，那里没有束缚，只有自由。在真空的舞台上，热情的加热使冰晶舞动起来，舞姿轻盈、灵动，而后化为无形的水蒸气。它们欢快地穿过冷凝器，被冷凝成水珠，如流星般划过夜空，最终汇入大自然的怀抱。

升华的过程如梦似幻，冰晶在舞蹈中逐渐消失，化为无形。待升华完美落幕，物品中的水分已消失无踪，留下的只有那干燥、纯净的物品，仿佛经过了雨后的彩虹，被赋予了新的生命与意义。

药品冷冻干燥一般分3步进行，即预冻结、升华干燥(或称第一阶段干燥)、解析干燥(或称第二阶段干燥)

1.产品的预冻

在冷冻干燥的旅程中，预冻结环节堪称是启程的脚步。它的核心任务，便是引领产品中的每一滴水分踏入冰晶的舞池，以便在升华干燥的舞台上，能轻盈地挥别，化为水蒸气飘然而去。为了让这场冰晶的盛宴完美上演，我们需要将产品冷却至其冰点之下，让所有的自由水与结合水一同进入冬眠。而预冻结的时长，则犹如舞者的节奏，需与产品的特性、大小以及冷冻干燥机的节奏相契合。

(1)预冻的温度:预冻温度的抉择至关重要，它应处于冻结点(共熔点温度)之下、5℃的狭小区间内，或者在共晶温度下10～15℃。冻干曲线清晰地标明了这一共晶点温度，降温时，制品温度的跳跃点恰是这一温度的绝佳证明。预冻温度的微妙差异，对冻干效果具有深远影响。温度稍高，产品可能未完全冻结，导致抽真空时出现气泡、收缩、浓缩或喷瓶等不可逆变化，这不仅影响了产品的外观，更可能导致整个冻干流程失败。而温度过低，则是对资源的浪费，也可能影响产品的成型。因此，精心挑选预冻温度，是确保冻干过程顺利进行的关键。

(2)预冻的真空度：在样品降温阶段，由于板层温度始终低于制品温度，造成温差形成压力梯度。这种压力梯度导致产品中的水分在未进行真空处理的情况下也能升华。在实际生产中，这一阶段的升华会在产品中形成干燥层，这层干燥层往往会阻碍后续的升华过程，进而引发产品起皮、萎缩、分层等现象，严重时甚至会导致冻干失败。

为了解决这一问题，在将产品放入冻干柜后，我们应充入一定量的惰性气体，使箱内形成正压。这样可以减轻预冻阶段产品的升华现象，从而避免上述问题的发生。

(3)预冻的时间：由于传热的滞后性，温度无法瞬间均匀分布，导致样品内部温度不一致。为了确保整批样品都能处于相同的低温环境下，当产品温度降至冻结点时，需要持续保温一段时间，确保产品完全冻结并稳定下来。预冻时间的长度取决于多个因素，包括产品的装载量、板层的面积以及传热介质的性质。

2. 升华干燥

在冷冻干燥的旅程中，升华干燥是那优雅的舞者，翩翩起舞在去除水分的舞台上。它的魔法在于，在恰到好处的温度和真空度的伴奏下，冰晶如同舞者般逐渐升华，化作水蒸气的精灵，被真空的魔法棒吸引，轻轻抽离。这个过程中，温度和真空度是那隐形的指挥家，既要引导冰晶优雅起舞，又要避免产品表面出现结晶的舞鞋。升华干燥，就是这样一场温度、真空度与冰晶、水蒸气共舞的华尔兹，轻盈、优雅，而又充满魅力。

(1)升华干燥时的温度：在升华阶段，温度的设定通常应低于产品的共熔点，而且越接近共熔点，升华的速度就越快。然而，在实际的生产过程中，温度的设定还需根据产品的特性来决定。对于那些性质稳定、容易成型或含有大量的甘露醇等辅料的产品，可以将温度一次性提升至允许的最高温度，同时可以适当延长升温时间。虽然导热媒的温度高于产品的共熔点，但在一定的真空条件下，初期热量主要被用于产品中水分的升华，而产品本身的温度并不会升高，因此并不会导致冻干失败。这样的操作不仅方便，还有利于缩短生产周期。

对于那些性质不稳定、生产难度大或正处于工艺摸索中的产品进行冻干时，建议将温度设定在共熔点以下2～5℃进行升华，并采用阶梯式升温干燥的方式。这种方式不仅安全有效，还有利于观察各温度段产品特性的变化情况，进而优化和完善冻干工艺。

(2)升华干燥时的真空度：从理论上讲，压强越低，即真空度越高，越有利于物质的升华。然而在实际操作中，我们发现存在一个最佳的真空范围，在这个范围内，产品升华效果更佳。这是因为真空度对热量传递和水分子扩散具有显著影响。真空度过低，会导致升华速率明显下降；而真空度过高，由于热对流传导较差，反而会使冻干速率降低。

为了确保产品质量和提高生产效率，选择合适的真空度是至关重要的。经过大量实验验证，一般将压强控制为15～30 Pa，在这个范围内，冻干周期可以缩短至原来的1／2～2／3。因此，在升华干燥阶段进行压强控制显得尤为必要，这不仅关乎产品的质量，更是缩短生产周期和提高经济效益的关键。

3. 解析干燥

在物料中，冰晶升华干燥后，内部留下了许多空穴。然而，物料的基质里还残留着大约10%的未冻结水分。这就意味着，解析干燥的过程是必要的，目的在于减少这部分残余水分，将其质量分数降低至2%。如此一来，我们才能获得完全干燥的物料。这一阶段的最高温度取决于产品的性质以及成品的含水量要求。为了使含水量满足要求，我们可以适当地提高温度（当然，前提是不能破坏产品的生物活性）。通常，这个温度会控制在25～30℃之间。

在再干燥阶段，我们需要适当地调高压强，这样有利于制品的传热，从而加快升温速度。当制品的温度完全达到导热媒设定的温度时，我们再恢复高真空的状态。此时，恢复高真空的时间是压力控制的关键因素，因为这样可以加快升华速度，从而缩短干燥时间。

在药品冷冻干燥过程中，还需要注意以下几个问题：

1. 药品在冷冻干燥过程中，处于真空状态，宛如一位舞者在无垠的舞台上翩翩起舞，但氧气却是这位舞者的潜在对手。为了防止药品与氧气亲密接触，我们采取了在药品包装容器内加入惰性气体，如同为舞者搭建了一个无氧的舞台，确保药品的舞姿不受干扰。
2. 药品冷冻干燥过程中的温度，是关键的指挥家，引领着药品的命运。温度过高，药品的活性可能消失；温度过低，药品可能陷入冰冷的怀抱。因此，我们必须严格按照药品的工艺要求进行温度控制，如同精心呵护花朵的园丁，确保每一朵花都能在适宜的温度中绽放。
3. 在药品冷冻干燥的过程中，卫生条件就如同纯净的水源，是不可或缺的。设备、管道、容器等必须保持清洁无菌，避免对药品造成污染。同时，操作人员也需进行严格的卫生管理，确保生产过程如泉水般清澈，守护药品的安全与纯净。