??一、什么是醫藥凍干機？??
 

　　醫藥凍干機 是一種在低溫真空環境下將液態藥物或生物制品脫水干燥成固態的精密設備。其核心技術是??冷凍干燥：先將藥液在幾十秒內急速冷凍至-50℃以下，形成固態冰晶；隨后在密閉真空艙內精準升溫，使冰晶不經過液態直接升華成氣態；最后通過進一步加熱和深度真空，移除殘余水分，最終獲得結構疏松、活性穩定的多孔狀凍干粉。該過程能大限度保持藥物熱敏性成分的生物活性及物理形態，大幅延長產品有效期并便于無菌儲存運輸。核心系統包括制冷機組、真空裝置、加熱控溫單元及無菌密封倉室，嚴格滿足GMP標準，廣泛用于疫苗、抗生素、血制品、蛋白類藥物及診斷試劑的生產。
 

　　??核心目標??：滿足GMP標準，生產無菌、穩定、易復溶的凍干制劑(如注射用粉針劑)。
 

　　??二、工作原理：凍干三階段??
 

　　1.??預凍階段??
 

　　藥品在凍干箱內降溫至 ??-40℃ ~ -80℃??，使水分凝固為冰晶。
 

　　??關鍵控制??：降溫速率需低于藥品的??共晶點溫度??，避免冰晶過大破壞活性成分。
 

　　??2.一次干燥(升華干燥)??
 

　　抽真空至 ??0.1~0.3 mbar??，對凍干箱加熱(控溫在 ??-20℃~0℃??)。
 

　　??冰晶直接升華??：冰→水蒸氣(不經過液態)，移除90%以上水分。
 

　　??3.二次干燥(解析干燥)??
 

　　升溫至 ??20℃~40℃??，進一步移除結合水(吸附在藥品分子上的水分)。
 

　　最終產品含水量 ??≤1%~3%??(確保長期穩定性)。
 

　　??三、核心系統與組件??
 

　　1?.?凍干箱(干燥腔)??
 

　　??材質??：316L不銹鋼，內壁電解拋光。
 

　　??設計??：
 

　　層板可調溫，溫度均一性 ??±1℃??。
 

　　無菌設計，符合GMP潔凈要求。
 

　　2??.真空系統??
 

　　??真空泵組??：干式螺桿泵或油旋片泵+冷阱保護。
 

　　??真空度控制??：精度達 ??0.01 mbar??。
 

　　3.??制冷系統??
 

　　??壓縮機??：雙級復疊制冷，冷媒R404A/R508B。
 

　　??冷阱??：溫度 ??≤ -60℃??。
 

　　??4.加熱系統??
 

　　??硅油循環??：精確控溫，避免局部過熱。
 

　　??安全冗余??：超溫自動切斷保護。
 

　　5.??控制系統??
 

　　??自動化??：PLC+觸摸屏，預設凍干曲線。
 

　　??數據追溯??：符合FDA 21 CFR Part 11。
 

　　??報警系統??：實時監測真空泄漏、溫度偏差、壓力異常。
 

　　??四、制藥行業核心應用??
 

　　1??.生物制品??
 

　　疫苗(新冠mRNA疫苗、流感疫苗)、單克隆抗體、干擾素。
 

　　??優勢??：保護蛋白質空間結構，避免熱變性。
 

　　??2.抗生素與抗癌藥??
 

　　青霉素類、頭孢菌素、紫杉醇脂質體(提高穩定性)。
 

　　??3.診斷試劑??
 

　　酶標記物、熒光探針(凍干后延長貨架期)。
 

　　??4.制劑??
 

　　脂質體、納米粒、微球(控制粒徑分布，避免聚集)。
 

　　??五、選型要點(制藥企業視角)??
 

　　??1.產能匹配??
 

　　??箱體面積??：從0.1㎡(研發)→ 50㎡(生產型)，計算西林瓶裝載量(如Φ20mm瓶：100瓶/㎡)。
 

　　??中試型??：需兼容小批量生產與工藝開發。
 

　　??2.合規性設計??
 

　　??GMP認證??：設備材質、焊縫、坡度符合ASME BPE標準。
 

　　??驗證文件??：提供DQ/IQ/OQ/PQ(設計/安裝/運行/性能確認)支持。
 

　　??3.功能擴展??
 

　　??壓塞系統??：層板自動下降壓膠塞(減少人工污染風險)。
 

　　??共晶點測試??：集成電阻/溫度探頭，精準確定預凍溫度。
 

　　??4.能耗與成本??
 

　　??節能設計??：中隔閥(隔離箱體與冷阱，減少冷量損失)。
 

　　??耗材成本??：真空泵維護周期、制冷劑補充頻率。
 

　　??六、凍干工藝開發關鍵點??
 

　　1??.配方優化??
 

　　添加凍干保護劑(蔗糖、甘露醇、海藻糖)，減少冰晶損傷。
 

　　2??.凍干曲線設計??
 

　　通過??升華為主導的控溫模式??(控制板溫<產品坍塌溫度)。
 

　　??3.質量控制??
 

　　??水分檢測??：卡爾費休法。
 

　　??外觀檢查??：蛋糕體結構均勻(無塌陷、熔融)。
 

　　??七、凍干 vs. 其他干燥技術??

??特性??	凍干（Lyophilization）	噴霧干燥（Spray Drying）
??溫度??	低溫（-40℃~40℃）	高溫（進風150℃~220℃）
??活性保留??	＞95%（蛋白質/疫苗）	60%~80%（熱敏感成分易失活）
??產品形態??	多孔疏松蛋糕體（易復溶）	致密顆粒（復溶慢）
??成本??	高（設備/能耗）	較低