冷凍干燥俗稱凍干,是將生物制劑溶液冷凍到冰點以下,從而溶液里面的水轉變為固體的冰,然后在低溫低壓(真空)下使固體升華而脫水的干燥方法。生物制劑由于液體保存時受環境因素影響,具有熱不穩定性,分解性或者容易發生化學反應,從而導致對液體的保存環境要求嚴格,可能要低溫,需要嚴格控制環境溫度。而將生物制劑做成凍干制劑,可以達到常溫或者2-8度下長期保存,延長液體保存的有效期,方便運輸和儲存。對于生物制劑目前有40%的都可以做成凍干制劑形式,而做成凍干制劑為了保證凍干的效率,凍干的效果,凍干后的有效保存,需要選擇合適的包材。為了避免選擇包材不當造成經濟損失,為大家分析生物制劑凍干包材包裝容器的選擇的主要關鍵因素。
1、考慮凍干包材的熱轉移性能。凍干的效率及效果很大程度上取決于容器良好的熱傳導性能?;谶@個原因,凍干加工過程中使用的容器必須滿足以下要求:必須由能提供良好熱傳導性能的材料制成,容器的隔熱性越弱越好;為了節省能源,容器應該具有高熱轉化效率,能將凍干機擱板產生的熱量良好地傳送到容器內。
采用低熱轉移系數材料制成的容器具有非常低的熱傳導效率;容器的形狀,大小或者質量也會影響容器的熱傳導效率;如果在制造容器時使用了過多的材料,這些材料就會成為一道熱屏障,阻止能量傳導進容器。而低熱量傳導率經常會導致產品凍干加工失敗。
比如:我們使用西林瓶來裝藥劑,進行凍干機加工。首先要升華凍結體的表面,這樣下層的冰汽化成氣態后,才能飄出容器;隨著凍干加工的進行,冰逐漸汽化排出容器,升華表面也逐漸往下移動??偟膩碚f,升華表面會自動向下朝西林瓶容器底部,凍干機向內朝著凍結體中央靠攏。如果容器有明顯的隔熱性,整個升華過程就無法控制;而如果升華過程得不到控制,部分藥劑就會是經過真空干燥而發生變形而不是冷凍干燥。這樣加工出來的藥劑并不具備其應有的性能,其藥劑活性的保持,貨架儲存壽命以及迅速重組等性能都會大打折扣。同時不但導熱系數高,而且要形變小,始終接觸良好,具有好的導熱性能。
2、包裝容器密封性能。在凍干加工的后段,藥劑已被凍干機凍干,設備會營造出一個超干環境。在將裝藥劑的容器從超干環境中取出來之前,必須先對容器進行封口。這是因為藥劑經過干燥加工后,內部殘留水分降到3%以下,一旦暴露在濕度級別遠大于本身的外環境中,凍干的制劑會快速從外界環境吸收水分。藥劑一吸水,保存期或者藥效會立即退化;凍干藥劑應具有的功能(如長貨架儲藏壽命、可迅速重組等等)都會受到影響因此而削弱。凍干機藥劑重新吸收水分會導致藥劑喪失應有性能,進而達不到預期治療效果,而且相對保存期較短或者是發生溶解等反應。因此生物制劑凍干基本上是采用凍干機內可以壓蓋的西林瓶。如果是不能壓蓋的容器,那么要控制環境濕度,以防環境濕度對藥劑造成影響。
3、防水汽滲透性能。水汽滲透率與滲透進容器的水蒸氣的量相關聯。一般來說,包裝材料滲透性越高,包裝封口越不牢固,滲透進的水蒸氣越多,凍干藥劑效能下降的可能性就越大。一旦凍干藥劑暴露在3%以上濕度的環境中,其穩定性就會受到威脅。高水蒸氣滲透率會危害產品的穩定性以及產品的治療效果。因此盡量選擇阻水率高的封口容器。如西林瓶膠塞的防水滲透性要經過驗證,要干燥*。
4、凍干制劑包材需要做相容性考察、可見異物考察、不溶性微粒考察,因為生物制劑關注的是藥品安全,必須保證藥品的安全,不影響藥品的性能。
5、考慮運輸和長期保存的需要,要考察包材的膨脹系數優、耐強酸、堿性強、耐強冷、耐高熱、耐機械強度高,在藥物有效期內不與所盛物產生相溶性,不脫片。
6、凍干藥物制劑包材容器要能*清洗和滅菌。清洗和滅菌是生物制劑的必須要求,不然不能滿足GMP的要求,引入污染或者熱源危險,影響凍干生物制劑的藥效安全性。
以上就是選擇生物制劑凍干包材需要注意的,在考慮以上因素的同時盡量是市面上常規易得的,不然成本會很高,選擇大家都經常選用的包材,如西林瓶,安瓿瓶等形式。