第八章干燥技术精要.pptVIP

干燥技术 第一节 冷冻干燥技术及其应用 冷冻干燥（freeze－drying），全称为真空冷冻干燥（vacuum freez- drying），简称冻干。它是指将被干燥物料冷冻成固体，在低温减压条件下利用水的升华，使物料低温脱水而达到干燥目的的一种干燥方法。 一、真空的获得 获得真空的方法有三种 1 用真空泵抽气； 2 用特殊吸气剂吸气； 3 用冷凝器捕获气体。 二、冷冻技术 冷冻技术通常称为制冷技术，是指用人工制冷的方法使某一物体或某一空间达到并保持所需要的低温。 冷冻技术在制药过程中有广泛的应用。 例如：某些药品、药材，血清疫苗等需要进行低温干燥及低温保存；制备氢化可的松时的碘化反应，半合成青霉素的制备过程等需要在O℃左右的低温环境下进行；有些药品如氯霉素、异烟肼等，需要在较低温底下结晶析出。所以制药厂中，几乎都设有冷冻房，就象锅炉房供应蒸汽一样，供应全厂所需的冷量。 制冷的分类 普通制冷：环境温度下到120 K（-153℃）以上的温度范围，简称为普冷； 深度制冷：120K至20 K的温度范（-153~-253℃），简称为深冷 低温制冷：20 K以下的温度范围。（＜-253℃） 目前制冷所能达到的极低温度大约为 10-6K 。 制冷方法 1 机械制冷、 2 半导体制冷、 3 制冷剂制冷 制冷机 是机械制冷的所需的机器，是完成制冷循环所必需的机器和设备的总称，是一种密闭的机械系统，又称冷冻机。它有多种形式。 制冷原理 ：根据热力学第二定律，消耗一定的能量（电、热或其它能），以使热量从低温热源（被冷却的物体）转移到高温热源（冷凝器中的冷却水或空气），而获得低温。 制冷过程 包括： 压缩、 冷凝、 膨胀 蒸发。 冷冻机的组成 制药过程多属于普冷范围，普遍采用单级蒸汽压缩式制冷装置。以此为例组成为： 压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置 制冷机能实现制冷是通过内部循环流动的工作介质（制冷剂）来完成的。 制冷循环的类型：单级制冷循环、多级制冷循环、二元制冷循环 制冷剂 载冷剂 三、冻干原理 冷冻干燥在高度真空及低温下进行，因而适用于受热易分解破坏的药物。冷冻干燥的成品呈海绵状，易于溶解，故一些蛋白质类药品与生物制品，如：酶、激素、天花粉蛋白、血浆、抗生素、疫苗，以及一些需呈固体而临用前溶解的注射剂多用此法制备。冷冻干燥用于中药制剂的范围也逐步扩大，如以中药为原料的淀粉止血海绵及天花粉针剂则用此法制成。制品含水量低，一般为1％－3％，有利于药品长期贮存。 四、冻干机的组成和工作原理 冻干机按结构由冻干箱（或称干燥箱、物料箱）、冷凝器（或称水汽凝集器、冷阱）、真空泵组、制冷机组、加热装置、控制装置等组成。 五、冻干过程 冷冻干燥可分为预冻、升华、再干燥三个阶段 六、冷冻干燥技术的重要参数 （1） 冻干曲线 （2）低共熔点 （3） 玻璃化转变温度 冻干曲线 冷冻干燥过程中，被干料和冻干室层板的温度随时间变化的曲线称为冻干曲线，同样地冷凝器温度随时间变化的曲线也称冻干曲线。不同物料应采用不同的冻干曲线，同一物料采用不同冻干曲线时质量也不相同。 低共熔点 低共熔点（eutectic point）是在水溶液冷却过程中，冰和溶质同时析出结晶混合物（即低共熔点混合物）时的温度。 为保证制品的冻干能顺利进行，在冻干前还必须先测定其共熔点，然后控制冷冻温度在低共熔点以下。 玻璃化温度 某些溶质在冷冻干燥过程中不结晶，而是处于无定形状态，此时不能形成共熔相。而以非晶态存在，粘度极大，具有液体的性质，但流动性差，此即所谓的玻璃化（vitrrfcatio）。 玻璃化温度（glass transition temperature，又称玻璃化转变温度）Tg 是指当溶液浓度达到最大冻结浓缩状态发生玻璃化转变时的温度，它是无定形系统的重要特性。 在Tg 以下冷冻浓缩液以硬的玻璃状态存在，而在Tg以上则为粘稠的液体。 药品结构随温度的变化 七、冷冻干燥技术在中药生产中的应用 l 在中药材处理中的应用 ①生产周期短，易于控制产品质量稳定 ②有效成分损失少，产品疗效好 ③可保持新鲜药材的外观形态饱满美观，香气浓，商品形象好 ④产品组织结构近似于新鲜药材的状态，不萎缩，而且质地疏松、极易粉碎，便于患者服用和粉碎制药。 七、冷冻干燥技术在中药生产中的应用 2 冻干技术用于粉针剂的制备 ①可避免蛋白质变性、药物成分分解或氧化变质，以及多成分在溶液中缓慢的配伍变化和相互影响，药物稳定性增加，有利于长期贮存，既保证了成品质量和疗效， ②冻干后的成品呈疏松多孔状，含水量低，加水后可以迅速溶解分散均匀，也不存在澄明度问题，便于临床使用。 ③产品剂量准确。  微波干燥 微波（microwave，MW）是一种