小中大三、溶媒结晶品和冻干品的优劣
商务部有位同事曾经问我,溶媒结晶品和冻干品,孰优孰劣?我当时都不知道如何回答。在我看来,很难一言以蔽之。
理论上,冻干品中的活性成分以结晶态或无定形态(非晶态)的形式存在。一般对于抗生素来讲,以晶态存在时,具有更高的稳定性。在储存过程中,无定形态总有向晶态转变的趋势。因此,我只能说在许多情况下溶媒结晶的抗生素类稳定性可能要好一些。不过,这种差别有时候不是特别大,而且溶媒结晶品的价格可能数倍冻干品,两相权衡,有些人还是会选择冻干品的。
只是,我有一点困惑。理论上,晶态结构的溶解性要比无定形态差,可是有人研究发现,对于某些抗生素药物,溶媒结晶品的溶解性优于冻干品。关于这种现象,我一时间找不到理论支持,甚为困惑。
至于生物类制品就不一定欢迎结晶态了,因为冻结过程中冰晶的生长会对组织和结构造成损坏。顺便提一下,非晶态材料主要有金属、无机物和有机物三类。玻璃态原来专指硅酸盐类的无定形态,可是后来泛而用之,所有的无定形态(非晶态)也称为玻璃态了。
四、关于澄清度和可见异物
有位第四军医大的网友包老师,很喜欢跟人切磋冻干问题。他认为,浑浊、乳光或可见异物的出现与不溶性微粒的大小有关。小于10nm的微粒才是清澈透明的;当微粒大于100nm时,微粒出现在溶液中,可以引起浑浊;在10-100nm范围内,产生光散射,就可以观察到乳光、浑浊;微粒再大一些,就有沉淀和结晶析出了,这就是μm级的了。
我不知道他这种说法出处在哪,可是根据我自己的体会,我是赞成的。
至于形成微粒的原因,林林总总。聊举数例,点到即止。
1、配料工艺。
如配料的水温、加料的顺序、活性炭的吸附时间和温度、料液放置时间,等。
2、物料稳定性
有的原料存在多晶型,不同晶型的稳定性是不一样的;有的原料对温度敏感;有的原料对pH敏感;有的原料对氧化敏感,等。不稳定性物质的分解物很可能就是异物的来源。
3、料液性质
料液的浓度是个很重要的因素,这个恐怕不需要强调了。
此外,对于料液的 pH稳定性也要给予足够的重视。比如,使用缓冲对时,分析课本上的三大原则要谨记:pka尽量接近于pH,尽量使缓冲比接近于1,浓度适当地大。
4、辅料性质(如挥发性等)
最明显的就是盐酸、碳酸氢钠等例子。
5、预冻
关于快冻、慢冻等老生常谈的话题不提也罢,倒是反复预冻有点意思。反复预冻可以减小由于成核温度差异造成的冰晶尺寸差异及干燥速率的不均匀性,提高干燥效率和制品均匀性;强化结晶,使结晶成分和未冻结水的结晶率提高。大家可以在实践中揣摩一下它的妙处。
6、升华
升华速度和温度对澄清度会有影响,我了解到的情况主要有以下两点。
第一,主要是一次升华期。如果率先干燥的上层物料温度上升得过快,达到坍塌温度时,多孔性骨架刚度降低,干燥层内的颗粒出现脱落,会封闭已干燥部分的微孔通道,阻止升华的进行,使升华速率减慢,甚至使下层部分略微萎缩,影响制品残留水分的含量,导致复水性、稳定性和澄清度同时变差。
第二,主要是二次升华期。小晶体由于具有很高的表面能,在热力学上是不稳定的,尤其是快速冷却过程中形成的小冰晶,在加热时有可能会发生再结晶,小冰晶之间相互结合形成大冰晶,使其表面积与体积之比达到最小,而大冰晶使冻干品外观不好,复水性差。因此,过高温度或过长时间地升华或保温,有时候会对某些品种不利,最明显的例子就是澄清度不合格。
7、制品成型性、残留水
有的品种,不怕空气,就是怕温度或水分。一旦获得了水和温度,变化就很迅速了。
8、真空、充氮
有没有抽真空,有没有充氮,能否将制品与氧气彻底隔离起来,避免缓慢氧化,有时候显得格外重要的。