實(shí)驗(yàn)室設(shè)備注意事項(xiàng)

隨著生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,生物活性物質(zhì)不斷被利用,利用轉(zhuǎn)基因的宿主體(原核和真核)細(xì)胞生產(chǎn)的活性物質(zhì)作為**已應(yīng)用于臨床,內(nèi)外批準(zhǔn)上市的已逾50種,正在開發(fā)的數(shù)量達(dá)幾百種其中,大部分是蛋白質(zhì)和活性多肽蛋白質(zhì)分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定其活性影響活性的因素很多,主要有兩方面,是結(jié)構(gòu)因素,包括分子量大小,氨基酸組成,氨基酸序列,有無硫鍵,硫鍵位置,空間結(jié)構(gòu);是蛋白質(zhì)分子周圍的環(huán)境因素,蛋白質(zhì)!多肽受復(fù)雜的物理!化學(xué)因素影響而產(chǎn)生凝聚!沉淀!水解!脫酰氨基等變化內(nèi)已批準(zhǔn)上市的基因工程**和疫苗有20多種,大部分是凍干制劑,原因就是凍干制劑能長期保持蛋白質(zhì)!多肽的活性因此,在新藥的研發(fā)過程中,凍干技術(shù)是重要的個(gè)環(huán)節(jié)。核酸蛋白檢測儀

在加入WTO后,全球體化,市場開放,**次加工市場發(fā)展迅速,**外包加工(Outsourcing)早已成為歐美制藥工業(yè)的種慣例據(jù)報(bào)道,2003年全球**外包市場達(dá)300億美元,2004年估計(jì)達(dá)340~350億美元制劑外包約占整個(gè)**外包市場的26%,其余為原料藥外包加工20世紀(jì)90年代后,委托加工原料藥(訂單加工原料藥)已被技術(shù)要求更的/提原料藥的加工檔次0所代替,即大公司將其開發(fā)的新藥(原料藥)交給具有很強(qiáng)科技實(shí)力的科研開發(fā)型公司,由后者將新藥(尤其是蛋白質(zhì)/多肽類藥以及抗病毒藥!**藥等等)加工成適合作為納米制劑!凍干粉針!口腔快溶片!氣霧/干粉吸入劑,以及其他新穎給藥途徑的原料藥這方式成為/**次加工的新目標(biāo)凍干針劑是其中項(xiàng)重要的技術(shù)產(chǎn)品,如荷蘭的DSM公司,它是歐洲的**次加工大企業(yè),擅長加工***原料藥的凍干粉針劑2004年,投資6200萬美元擴(kuò)大凍干粉針劑生產(chǎn)能力(11臺(tái)超大型凍干機(jī),每臺(tái)占地30多m2),成為歐洲大的粉針劑生產(chǎn)公司加拿大的PATHEON公司是北美主要的**次加工企業(yè),主營代加工凍干粉針劑該公司與意大利合作在意大利建立個(gè)大型的凍干粉針劑生產(chǎn)基地,臺(tái)大型凍干裝置占地271m2，可見凍干技術(shù)不但作為基因工程**生產(chǎn)的個(gè)重要環(huán)節(jié),而且其技術(shù)的勢可以發(fā)展成為個(gè)產(chǎn)業(yè)。低壓液相色譜

本文將結(jié)合基因工程的多肽和蛋白質(zhì)**的凍干針劑生產(chǎn),結(jié)合本中心的中試工作,進(jìn)行討論,供同行參考。紫外分析儀

1 冷凍干燥技術(shù)的原理和應(yīng)用

（1） 原 理

冷凍干燥是指將藥品在低溫下凍結(jié),然后在真空條件下升華干燥,去除冰晶,待升華結(jié)束后再進(jìn)行解吸干燥,除去部分結(jié)合水的干燥方法該過程主要可分為藥品準(zhǔn)備!預(yù)凍!次干燥(升華干燥)!次干燥(解吸干燥)!密封保存等步驟圖1所示縱坐標(biāo)為氣壓,橫坐標(biāo)為溫度,0℃(實(shí)際為0.001℃)為三相點(diǎn),表示水以液體存在時(shí)的低大氣壓,低于該點(diǎn)氣壓,水只能以冰或蒸氣存在,也就是在此時(shí)升溫時(shí),水只能從冰直接變成蒸氣,冷凍干燥就是遠(yuǎn)低于該氣壓(真空度)下干燥水分的,通常在66~133Pa真空度和-25℃以下,才能保證冷凍干燥順利進(jìn)行。
（2） 點(diǎn)與缺點(diǎn)

冷凍干燥與其他干燥方法相比,有以下點(diǎn):

1)藥液在凍干前分裝,分裝方便!準(zhǔn)確!可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化;

2)處理?xiàng)l件溫和,在低溫低壓下干燥,有利于熱敏物質(zhì)保持活性,可避免溫壓下的分解變性,以實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)不會(huì)變性;

3)含水量低,凍干產(chǎn)品含水量般在1%~3%,同時(shí)在真空,甚至可在通N2保護(hù)情況下干燥和保存,產(chǎn)品不易被氧化,有利于長途運(yùn)輸和長期保存;

4)產(chǎn)品外觀良,為多孔疏松結(jié)構(gòu)且顏色基本不變,復(fù)水性好,凍干藥品能迅速吸水還原成凍干前狀態(tài);

5)凍干設(shè)備封閉操作,安裝環(huán)境潔凈度,減少雜菌和微粒的污染,干燥中和封裝后的缺氧可起到**和抑制某些**活力的作用，恒流泵

冷凍干燥及制品的缺點(diǎn)和不足:

1)設(shè)備要求!投資大!干燥速率低!干燥時(shí)間長!能耗;

2)生物活性物質(zhì)(如多肽和蛋白質(zhì)**)采用凍干制劑主要是為了保持活性,但配料(如保護(hù)劑!溶劑!緩沖劑等)選擇不合理!工藝操作不合理!凍[XW:PAGE]干設(shè)備選擇不適當(dāng)都可能在凍干制劑制備過程中失活,導(dǎo)致產(chǎn)品前功盡棄,這是生產(chǎn)凍干制劑的關(guān)鍵,需進(jìn)行基礎(chǔ)研究和針對(duì)特定產(chǎn)品反復(fù)試驗(yàn);

3)溶劑不能隨意選擇,只限于水或些冰點(diǎn)較的有機(jī)溶劑,所以很難制備某種特殊的晶型,有時(shí)凍干品在復(fù)水溶解時(shí)會(huì)出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,這些均為開發(fā)凍干制劑所必須考慮和實(shí)驗(yàn)研究的。 
（3） 冷凍干燥技術(shù)的應(yīng)用

冷凍干燥技術(shù)于1813年英人Wallaston發(fā)明,1909年Shsckell試驗(yàn)用該方法對(duì)抗**!菌種!狂犬病毒及其他生物制品進(jìn)行凍干保存,取得了較好的效果在第次大戰(zhàn)中由于對(duì)血液制品的大量需求,冷凍干燥技術(shù)得到了迅速發(fā)展,進(jìn)入了工業(yè)應(yīng)用階段。50年代凍干食品系統(tǒng)的大規(guī)模發(fā)展,促進(jìn)了凍干技術(shù)和設(shè)備的進(jìn)步,但由于難度!投入!能耗和制造設(shè)備的落后,經(jīng)歷了幾十年的起伏和徘徊。近20多年來,隨著人們生活水平提,對(duì)食品的品質(zhì)!營養(yǎng)!天然無公害的觀念轉(zhuǎn)變,推動(dòng)了凍干技術(shù)的發(fā)展,生產(chǎn)過程從間歇式到連續(xù)式,設(shè)備從0.1m2到上千m2形成系列,應(yīng)用范圍廣泛:在科研方面,應(yīng)用于如分析土壤中的衡量成分;去除效液相色譜收集組分的溶劑;考古中發(fā)現(xiàn)的重要文物如布匹!皮革!竹簡等的干燥脫水等在工業(yè)上,應(yīng)用于凍干食品如蔬菜!水果!海產(chǎn)品!甚至鮮花等;香料及調(diào)味品如咖啡!茶及各種香料!調(diào)味料;保存營養(yǎng)保健成分及色香味形的方便食品(日本方便食品中50%是凍干食品);水產(chǎn)品廣泛!要求嚴(yán)格的還是在醫(yī)藥和生物制品方面的應(yīng)用,主要是應(yīng)用于血清!菌種!基因工程**!疫苗!天然**及生物制品等我生物制品規(guī)程2000版中,確定的11個(gè)重組**蛋白**就有8個(gè)是凍干制劑,如重組人干擾素α1b!重組人干擾素α2b!重組人干擾素α2b!重組人干擾素γ!重組人白介素22!重組人紅細(xì)胞生成素!重組人粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子!重組鏈激酶。

冷干制劑的生產(chǎn)過程

基因工程多肽和蛋白質(zhì)**凍干制劑是通過宿主體(微生物或動(dòng)物細(xì)胞)培養(yǎng)獲得表達(dá)產(chǎn)品!經(jīng)分離純化得到活性物質(zhì),經(jīng)過配制!過濾與分裝,分裝好的樣品送入冷凍干燥機(jī),進(jìn)行預(yù)凍!升華!干燥,后封口因此凍干制劑的生產(chǎn)過程包括**準(zhǔn)備!預(yù)凍!次干燥(升華干燥)和次干燥(解吸干燥)!密封保存等5個(gè)步驟。以下將詳細(xì)說明。

對(duì)于新產(chǎn)品的開發(fā),則必須通過實(shí)驗(yàn)來確定凍干的工藝條件,在**準(zhǔn)備好后,要確定**水溶液的共熔點(diǎn),共熔點(diǎn)對(duì)冷凍干燥很重要,因?yàn)樗幰菏莻€(gè)復(fù)雜的液體,當(dāng)溫度下降到某溫度時(shí)晶體開始析出,隨溫度下降,晶體數(shù)量增加,到后才全部凝結(jié),此時(shí)溫度叫共凝點(diǎn),若從冷凍狀態(tài)升溫到共凝點(diǎn),融化開始,這就溶質(zhì)和溶劑的共熔點(diǎn)。不同物質(zhì)的共熔點(diǎn)不同,如0.85%氯化鈉溶液為-21.2℃,而10%葡萄糖溶液為-27℃共熔點(diǎn)的測量有熱分析法!電阻法和低溫顯微鏡直接觀察等方法。熱分析法是基于凍結(jié)的藥品在升溫過程中,溫度達(dá)到共熔點(diǎn)時(shí)會(huì)突然有個(gè)能量的吸收,用熱分析儀來測定該能量吸收峰可計(jì)算得到共熔點(diǎn)溫度;電阻法是在降溫冷凍或先冷凍后升溫過程中電阻突然變大或變小求得,對(duì)非離子型有機(jī)化合物其電阻變化不明顯,可加入定量的附加劑來測定冷凍干燥是在真空狀態(tài)下進(jìn)行,只有藥液全部凍結(jié)后才能在真空下升華,否則部分液體存在時(shí),在真空下不僅會(huì)迅速蒸發(fā),造成液體的濃縮,使凍干產(chǎn)品萎縮,而且溶解在水中的氣體在真空下會(huì)迅速冒出來,造成液體沸騰,甚至冒出凍干瓶外,所以凍干產(chǎn)品在開始升華時(shí)的溫度必須低于共熔點(diǎn),全部凍結(jié)。

冷凍干燥時(shí)間般較長,為保證產(chǎn)品質(zhì)量和縮短生產(chǎn)周期,必需通過反復(fù)試驗(yàn)來確定凍干曲線,因?yàn)閮龈尚Ч且詢龈芍苿┡c原藥液的活性保存率來衡量,而活性保存率既與凍干曲線有關(guān),亦與藥液的組成與配比有關(guān),因此需多次反復(fù)試驗(yàn)才能進(jìn)行化與確定。

另外：上海嘉鵬還生產(chǎn)三用紫外分析，核酸蛋白檢測儀，凝膠成像分析系統(tǒng)，光化學(xué)反應(yīng)儀，恒流泵，自動(dòng)部分收集器等產(chǎn)品。

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