水溶性脂质体药物的冷冻干燥.
冷冻干燥技术及其在中药实验中的应用分析
冷冻干燥技术及其在中药实验中的应用分析张芳华（湖南省中医药研究院附属医院 湖南长沙 410000）【摘 要】在中药现代化技术发展浪潮中，冷冻干燥技术日渐成熟，已被广泛应用到重要研究领域，极大地推动了我国在中药方面的深度研究与开发，利于从根本上提高中药质量，更好地在临床应用方面发挥功能作用。
因此，本文从不同角度入手客观分析了冷冻干燥技术及其在中药实验中的应用。
【关键词】冷冻干燥技术；中药实验；应用分析中药在预防和治疗疾病方面发挥较大的作用，也和社会大众日常生活密切相关，高效控制中药质量尤为重要，特别是中药制剂中有效成分稳定性以及疗效方面。
研究人员要深层次把握中药实验现状，根据冷冻干燥技术原理、特征等，将其灵活应用到中药实验环节，提高中药研究效率以及质量[1]。
1中药材研究在冷冻干燥技术作用下，中药材气味、颜色等都能得到很好地保持，中药材中有效成分分解率与散失率可以降到最低，确保中药材有效成分有着较好的活性。
当下，冷冻干燥技术常被应用到冬虫夏草、西洋参、枸杞等加工中。
以“人参”为例，研究人员发现在冷冻干燥技术作用下，干燥之后的人参皂苷含量并没有明显的变化，而烘干之后的人参片总皂苷等损失比较多，单体皂苷比例有了明显变化。
以“鹿茸”为例，在研究过程中，研究人员主要研究了其冻干新工艺以及性质，明确了鹿茸冻片等冻干工艺。
在纤维观察、有效成分二者方面，研究人员发现冷冻干燥技术下的鹿茸性状、化学成分远远优于传统干燥方法，有着较浓的气味，切分与粉碎更加简单等，干燥之后的鹿茸也有着更高的质量。
2中药提取物研究通常情况下，中药提取物成分较多，比如，氨基酸、蛋白质，这些成分有着较高的热敏感性，容易被氧化。
在中药提取物实验中，研究人员发现冷冻干燥技术的应用可以让重要提取物活性得到得到保障，避免出现氧化变质现象。
以“一枝花提取物”为例，在冷冻干燥技术应用中，研究人员针对性进行了相关实验，顺利研制出七叶一枝花冻干粉，在治疗蛇伤方面，有着较好的效果，还具有其他方面优势，比如，配药灵活、携带便捷，药材利用价值明显提高。
药品冷冻干燥技术
1 引言由于冻干药品呈多孔状、能长时间稳定贮存、并易重新复水而恢复活性，因此冷冻干燥技术广泛应用于制备固体蛋白质药物、口服速溶药物及药物包埋剂脂质体等药品。
从国家药品监督管理局数据库得知，目前国内已有注射用重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子、注射用重组人干扰素α2b、冻干鼠表皮生长因子、外用冻干重组人表皮生长因子、注射用重组链激酶、注射用重组人白介素-2、注射用重组人生长激素、注射用A群链球菌、注射用重组人干扰素α2b、冻干人凝血因子VⅢ、冻干人纤维蛋白原、间苯三酚口服冻干片等冻干药品获准上市。
截止2000年2月，美国FDA已批准的生物技术药共计76个。
冷冻干燥技术最早于1813年由英国人Wollaston发明。
1909年Shsckell试验用该方法对抗毒素、菌种、狂犬病毒及其它生物制品进行冻干保存，取得了较好效果。
在第二次世界大战中，对血液制品的大量需求大大刺激了冷冻干燥技术的发展，从此该技术进入了工业应用阶段。
此后，制冷和真空设备的飞速发展为快速发展冷冻干燥技术提供了强有力的物质条件。
进入上个世纪的八九十年代，科学技术的迅猛发展和人民群众对健康保障的需求为药品冷冻干燥技术的飞速发展提供了强大的动力，在药品冻干损伤和保护机理、药品冻干工艺、药品冷冻干燥机等方面取得了巨大的成绩。
但药品冷冻干燥技术是一门边缘学科，需要生物学、药学、制冷、真空和控制等知识的交叉和综合，因此仍存在亟待解决的问题。
2 药品冷冻干燥原理及特点药品冷冻干燥是指把药品溶液在低温下冻结，然后在真空条件下升华干燥，除去冰晶，待升华结束后再进行解吸干燥，除去部分结合水的干燥方法。
该过程主要可分为：药品准备、预冻、一次干燥(升华干燥)和二次干燥(解吸干燥)、密封保存等五个步骤。
药品按上述方法冻干后，可在室温下避光长期贮存，需要使用时，加蒸馏水或生理盐水制成悬浮液，即可恢复到冻干前的状态。
与其它干燥方法相比，药品冷冻干燥法具有非常突出的优点和特点：a) 药液在冻结前分装，剂量准确；b) 在低温下干燥，能使被干燥药品中的热敏物质保留下来；c) 在低压下干燥，被干燥药品不易氧化变质，同时能因缺氧而灭菌或抑制某些细菌的活力；d) 冻结时被干燥药品可形成"骨架"，干燥后能保持原形，形成多孔结构而且颜色基本不变；e) 复水性好，冻干药品可迅速吸水还原成冻干前的状态；f) 脱水彻底，适合长途运输和长期保存。
冻干制剂工艺流程
冻干制剂工艺流程
《冻干制剂工艺流程》
冻干制剂是指将液体药剂在低温下冷冻并在真空条件下脱除水分得到的固态剂型。
这种制剂不仅可以延长药物的保存期限，还可以提高药物的稳定性和溶解度，使药物更容易在体内吸收。
冻干制剂的工艺流程主要包括以下几个步骤：
1. 冷冻：将药剂在冷冻板上冷冻，使得药剂中的水分凝结成冰晶。
2. 真空干燥：在真空条件下，将冷冻的药剂暴露在低温下，水分会从固体直接升华为气态，从而从产品中被移除。
3. 冷热交替：在真空干燥的过程中，施加一定的温度，使得冰晶逐渐融化并蒸发，加快水分的脱除速度。
4. 充填密封：将经过冻干的产品充填到密封的容器中，防止水分重新吸收，并保证产品的稳定性。
在冻干制剂的工艺流程中，控制冷冻速度、真空干燥的温度和时间、充填密封的条件等都非常重要，这些因素直接影响着产品的质量和稳定性。
因此，在工艺流程中需要精确控制各项参数，以确保冻干制剂的质量符合要求。
总的来说，冻干制剂工艺流程是一个复杂的过程，需要精密的
设备和严格的操作规范。
只有在严格控制各个环节的条件下，才能生产出高质量的冻干制剂产品，从而确保药物的稳定性和有效性。
第六章药品的冷冻干燥
第六章药品的冷冻干燥
2.纤维蛋白原
•纤维蛋白原是纤维蛋白胶二元成份之一。 由两个相同的亚基组成，每个亚基均含 Aα、Bβ和γ三条肽链。
•纤维蛋白胶的作用机制是在凝血酶 （thrombin）的作用下，纤维蛋白原(纤 原)分子裂解出纤维蛋白肽A和肽B，导 致纤维蛋白单体形成；同时凝血酶也激 活因子Ⅷ（factor Ⅷ），因子Ⅷ参与纤维 蛋白的交叉联结，使纤维蛋白形成稳定 的、非脆性凝块。
• 关于在冻干过程中蛋白质变性的一种学说为“界面变性”假 说。假说认为：药品中蛋白的变化程度与冰晶与蛋白分子接 触的界面总面积有关。接触界面面积越大，蛋白药品在冻干 过程中活性损失越大。用“界面变性”假说可以解释以下几 个关于蛋白质冻干中常见的现象。
• 1）快速冻结大多对蛋白类药品冻干不利，是因为快速冻结过 程中，冰晶与冻结浓缩的溶液间界面面积增大，使变性蛋白 质量增大。
第六章药品的冷冻干燥
• 升华干燥过程中，样品温度均维持在-32℃以下，此温度为 蔗糖溶液冷冻干燥的塌陷温度。
第六章药品的冷冻干燥
3) 纤维蛋白原冷冻干燥的冻干保护剂
• 冻干溶液配制过程中，冻干保护剂选用蔗糖、甘氨酸或甘露醇的 单元、双元或多元组合。蔗糖是一种抗冻剂，在冻干过程中可有 效地保护组织或蛋白质分子结构免受冰晶的损伤；而且其冻干后 具有相对较高的玻璃化转变温度，可提高产品贮藏的稳定性；甘 氨酸和甘露醇是一种填充剂，共晶点温度相对较高，可有效地保 持样品冻干过程中的形状，减少样品的的皱缩，提高冻干速率， 缩短冻干时间。
• 柠檬酸钠溶液与PBS溶液均为常用的缓冲溶液。文献报道，与 PBS作缓冲溶液相比，檬酸钠(sodium citrate)溶液作缓冲溶液，冻 干后具有较高的玻璃化转变温度，产品贮藏稳定性好。
冷冻干燥法制备紫杉醇白蛋白亚微粒
表１ ＢＳＡ用量的影响（ｎ＝３）
结果表明，ＢＳＡ用量对平均粒径的影响不大， 但用量越大，其复溶后放置至出现沉淀的稳定性时 间也越长。参考中国药典２０１０年版附录Ｉ Ｂ对静 脉用乳状液型注射液的要求：乳滴的粒度９０％应
山梨醇等进行筛选，其中以乳糖、甘露醇、山梨醇 为冻干保护剂所得样品复溶性良好。结果见表２。 结果表明，乳糖为５０和１００ ｍｇ的处方符合静 脉注射的标准，且用量为５０ ｍｇ时，辅料用量更少， 粒径分布范围窄。因此乳糖用量选为５０ ｍｇ，继续 考察。甘露醇的加入可使粒子的平均粒径减小，但
ｍｇ的处方为较优处方。体系中加入泊洛沙姆，
粒径分布范围均较大，且有大于５岬的微粒检出，
表４混合冻干保护剂的筛选（ｎ＝３）
处方
ｌ
甘氨酸／ｍｇ
２００
乳糖／ｍｇ
１００ ２００
—
甘露醇／ｍｇ
一
ＩｌＪ梨醇／ｍｇ
一 一 —
粒径／ｎｍ
２７７．３４－３１．４ ２３３．１士３６．８ ２３１．７士５７．７
ＰＩ ０．１３３－士－０．０８
粒径≥ｌ¨ｍ占比／％ 未枪出 未检出
０．２９士０．１ｌ ０．０３士０．００４
粒径＞５¨ｍ占比／％ 未检出
未检出
２ ３ ４
５ ６
２００ １５０ ２００
５０ １００
一
０．１５６－士－０．０４
０．３８８士＇０．１４ ０．１９４士０．１０
１５０
未检出
０．０１士０．００６ ０．０２－＋０．００４
一
２００
一
一
２４８．２－＋－４５．９
２方法与结果 ２．１白蛋白亚微粒的制备 将ｌ溶于叔丁醇中作为有机相，水溶性辅料 （乳糖、葡萄糖、甘露醇、山梨醇、甘氨酸、赖氨 酸、泊洛沙姆１８８、聚乙二醇硬脂酸酯１５和甘油等）
脂质体制备及其在医药中的应用(重医大选修课试题)
脂质体制备及其在医药中的应用一、脂质体脂质体（liposome ）是一种人工膜。
在水中磷脂分子亲水头部插入水中，脂质体疏水尾部伸向空气，搅动后形成双层脂分子的球形脂质体，直径25~10OOnm不等。
脂质体可用于转基因，或制备的药物，利用脂质体可以和细胞膜融合的特点，将药物送入细胞内部。
①、生物学定义：当两性分子如磷脂和鞘脂分散于水相时，分子的疏水尾部倾向于聚集在一起，避开水相，而亲水头部暴露在水相，形成具有双分子层结构的的封闭囊泡，称为脂质体。
②、药剂学定义：系指将药物包封于类脂质双分子层内而形成的微型泡囊体。
、脂质体的制备一般脂质体的制备都包括以下几个主要步骤：①、脂质体原料的溶解、水合和非均质囊泡的形成；②、囊泡均质化；③、脂质体囊泡分离或分散到某种介质中。
脂质体制备常用的方法（含举例）主要有下列几种：（一）、设备强化法1. 超声波分散法将水溶性药物溶于磷酸盐缓冲液中，然后加入磷脂、胆固醇与脂溶性药物，共溶于有机溶剂的溶液中。
搅拌蒸发除去有机溶剂，将残液经超声波处理，分离出脂质体，再混悬于磷酸盐缓冲液中，制成脂质体混悬型注射剂。
例如，氨基酸脂质体的制备，取氨基酸50mg溶于pH为7 . 1的磷酸盐缓冲液中，加入到由磷脂25mg、胆固醇4. 2mg、磷酸二鲸蜡脂2. 8mg,溶于5. 5ml氯仿环己烷制成的溶液中，蒸发除去环己烷，残液经超声分散，分离出脂质体，重新混悬于磷酸盐缓冲液中。
该脂质体在4C能贮存一个月，可供口服或注射给药，具缓释作用。
2. 冷冻干燥法将磷脂经超声处理，然后高度分散于缓冲盐溶液中，并加入冻结保护剂（如甘露醇、葡萄糖、海藻酸等），冷冻干燥后，将干燥物分散到含药物的缓冲盐溶液或其他水性介质中，即可形成脂质体。
例如，维生素B。
脂质体的制备，取卵磷脂2. 89分散于100mmol / L磷酸盐缓冲液（pH为7）与0 . 9 %氯化钠溶液（1 : 1）的混合液中，超声处理后与甘露醇混合，于真空下冷冻干燥，随即用含12 . 5mg维生素Bt。
药学专业知识：脂质体的知识总结
药学专业知识：脂质体的知识总结脂质体系指将药物包封于类脂双分子层内而形成的微小泡囊，也称为类脂小球或液晶微囊，类脂双分子层厚度约为4nm。
脂质体可分为单室脂质体和多室脂质体，单室脂质体为含有单一双分子层的泡囊，多室脂质体为含有多层双分子层的泡囊。
1.脂质体的组成、结构与特点脂质体以磷脂为膜材，并加入胆固醇等附加剂组成的。
其双分子层结构为：极性基团向外侧的水相、非极性烃基彼此面对面形成板层状或球状双分子层。
脂质体具有包封脂溶性或水溶性药物的特性，药物被包封后其主要特点有：(1)靶向性和淋巴定向性;(2)缓释性;(3)细胞亲和性和组织相容性;(4)降低药物的毒性;(5)提高药物的稳定性。
2.脂质体的两个重要理化性质(1)相变温度;(2)荷电，即脂质体表面带电荷。
3.制备脂质体的材料形成双分子层的膜材主要是由磷脂与胆固醇(1)磷脂类：包括卵磷脂、脑磷脂、大豆磷脂和合成磷脂。
(2)胆固醇：具有调节膜流动性的作用4.脂质体的制备方法(1)注入法：制得的大多为单室脂质体，粒径大，不宜作静脉用。
(2)薄膜分散法(3)超声波分散法：制得的绝大多数为单室脂质体。
(4)逆相蒸发法：本方法特点是可包封的药量大，体积包封率可大于超声方法的30倍，适合包封水溶性药物及大分子生物活性物质。
(5)冷冻干燥方法：使脂质体成为固体粉末。
5.脂质体的作用机制和给药途径(1)脂质体与细胞的相互作用：脂质体的结构与细胞膜相似，能显著增强细胞的摄取功能。
脂质体与细胞的作用过程分为吸附、脂交换、内吞、融合四个阶段。
其中，内吞是脂质体与细胞的主要作用机制。
(2)给药途径：可适用便于静脉注射、肌内与皮下注射、口服给药、眼部给药、肺部给药、经皮给药、鼻腔给药等途径。
6.脂质体的质量评价(1)形态、粒径及其分布;(2)包封率和载药量的测定;包封率=(包封的药量/包封与未包封的总药量) 100%载药量=(包封的药量/脂质体的量) 100%(3)突释效应或渗漏率;渗漏率=(贮存一定时间后泄漏到介质中的药量/贮存前包封的药量) 100%(4)靶向制剂评价提供靶向性数据等(5)脂质体氧化程度。
用于药物制剂的冷冻干燥技术及相关影响因素
用于药物制剂的冷冻干燥技术及相关影响因素摘要：介绍冷冻干燥技术在药物制剂中的应用情况，并讨论冻干制剂的处方组成、冷冻干燥过程和贮存条件等影响其效果的几个最重要因素关键词：药物制剂；冷冻干燥技术；影响因素1.引言随着药物制剂的大规模生产，冷冻干燥技术也不断创新应用，冷冻干燥技术的出现主要得益于制冷机和真空泵的出现，冷冻干燥技术主要将干燥和冷冻方法进行充分结合，以此实现生物体的脱水工作［1］。
在19世纪初，国外主要采取冷冻干燥技术进行血清、病毒、菌种等的保存，且长时间内能够保持较为稳定的理化性质，继而逐渐用该技术进行医药方面的推广应用。
就冷冻干燥技术的具体应用上，其主要是将材料进行冷冻到结晶点温度以下，促使该材料出现固态化凝固，其次需要在减压低温情况下进行材料内部水分的生化处理，使得材料完成低温脱水干燥过程。
该整体过程主要对水进行凝固和升华，且水的干燥变化主要表现为低温低压下的物理形式。
当前市场上医药行业对于药物制剂的冷冻干燥是研发阶段中一个较为重要的环节，我国医药行业的进步也促使冷冻干燥技术大规模发展创新，对于优化药物制剂的质量具有重要的现实作用。
2.药物制剂中冷冻干燥技术分析作为药物制剂提升质量稳定性的重要技术，冷冻干燥技术主要适用于药制剂当中的胶体载体（纳米粒、脂质体等），载体性能发挥的最大阻碍因素则是其应用过程中的较大理化性质不稳定性，胶体载体理化性质的变异主要发生在长期水容易环境储存过程中，因此，为有效优化胶体载体的指令稳定性，需要考虑将其内部的水分进行有效消除，一般而言，药物试剂中水分存在的形式可以分为以下两类，其一是游离自由水，主要表现为渗透和吸附形式存在于药物试剂内部的孔隙当中，与药物试剂的其他化学成分以物化、机械形式进行结合；其次则是结构水，该形式的水分则主要表现为化学键的形式构成药物试剂的主体［2］。
冷冻干燥技术的应用主要是将药物试剂内部的游离自由水进行升华形式的去除。
目前市场上应用的干燥技术种类繁多，但是冷冻干燥法具有其较为明显的应用优势，具体变表在以下几个方面，首先是分装工作可以在药物试剂冻结之前进行，且能够避免造成剂量准确性丧失；干燥在低温环境下进行，能够有效避免药物试剂的热敏感物质的破坏；低温下的缺氧干燥处理，则能够减少药物试剂的氧化现象，避免造成细菌的生长环境；再者，彻底脱水工作也有助于药物试剂的长期运输储存等，在药物试剂冻结后能够保持原先药物试剂的外观形态，且后期处理能够具备良好的复水性，药物试剂在后期能够通过高效的吸水形成原先的生产状态。
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实验三水溶性脂质体药物的冷冻干燥
一．实验目的
1．掌握旋转蒸发法制备水溶性脂质体药物的方法；
2．学习脂质体药物冷冻干燥的工艺；
3．通过对冻干前后水溶性脂质体药物喃氟啶包封率的测定，了解不同保护剂、不同冻结速率对脂质体冻干前后药物的包封率的影响。
二．实验设备
旋转蒸发仪、冷冻干燥机、高效液相色谱仪
三．实验方法与步骤
1．旋转蒸发法制备喃氟啶脂质体
以配制葡萄糖浓度为5％的喃氟啶脂质体悬浮液为例：称取2.0g葡萄糖和0.8g喃氟啶，过筛（100目）两次，使二者充分混合；称取1.2g大豆卵磷脂、0.6g胆固醇、0.4g泊洛沙姆放入喷雾器内，量取10mL氯仿使喷雾器内的上述材料充分溶解；把葡萄糖和喃氟啶的混合物放入包衣锅内，使之旋转，用盛有膜材的喷雾器向包衣锅内喷膜材，每10min喷两次，并用一暖风机吹向包衣锅，使膜材中的有机溶剂挥发；喷雾器中的全部膜材喷完，包衣锅继续运转20min后停止；把包衣锅内地的脂质体取出，放入小瓶密封，并放在干燥器内保存；当需要使用时加蒸馏水时悬浮液体积为40mL，这样便配制成葡萄糖浓度为5％的喃氟啶脂质体悬浮液。
2．冷冻干燥过程
（1）冻结过程。
将实验物料放在冻干机的搁板上，插入热电偶，开始采集温度；接着开启冻干机，开始搁板制冷；
（2）一次干燥过程。
当物料完全冻结后，关闭搁板制冷，打开冷阱制冷；当冷阱温度降至-40℃时，打开真空泵开始抽真空，并设定一次干燥温度。
（3）二次干燥过程。
当一次干燥过程结束时，设定二次干燥温度；
（4）后处理。
当二次干燥过程结束时，打开放气阀，关闭真空泵，取出物料用天平称量，然后进行封装处理；
3．脂质体药物包封率的测定
（1）标准曲线绘制
（2）游离喃氟啶含量Cf测定
将含有喃氟啶的脂质体悬浮液500μl放入离心柱中，把离心柱放入电动离
心机中离心，转速为3000r/min。
取6.5μl离心液放入25ml的容量瓶中，加甲醇至刻度线。
用进样器取10μl已配好的溶液经进样阀进入色谱仪，每个样品测两次。
由喃氟啶浓度的标准曲线，可以算出游离的喃氟啶含量。
（3）喃氟啶总含量Ct测定
取含有喃氟啶的脂质体悬浮液6.5μl放入25ml的容量瓶中，加甲醇至刻度线使脂质体破坏，用进样器取10μl已配好的溶液经进样阀进入色谱仪，每个样品测两次。
（4）包封率的计算
t f
t
n C C
C E -
=
五．思考题
1．药品冷冻干燥与其他干燥方式相比有哪些优点？2．药品冷冻干燥工艺中要控制哪几个参数？。