冷凍干燥是從生物制藥中去除水分常用的加工方法，并且它可以增加這些產(chǎn)品的穩定性、溫度耐受性和保質(zhì)期。盡管冷凍干燥在工業(yè)中已經(jīng)很好地建立，但它需要昂貴的設備，需要在生產(chǎn)設施中占用大量空間。冷凍干燥也可能需要數天才能完成，而需要粉末產(chǎn)品的制造商需要在該過(guò)程中加入造粒步驟。在預算緊張、時(shí)間和設備空間昂貴的環(huán)境下，冷凍干燥對某些公司來(lái)說(shuō)可能是一個(gè)困難的選擇。

  噴霧干燥機是保存生物制藥的一種替代技術(shù)，但它對于該行業(yè)來(lái)說(shuō)是相對較新的。下面，我們就一起來(lái)了解一下為什么噴霧干燥是冷凍干燥的可行替代方案。

  什么是噴霧干燥？這個(gè)工藝是如何進(jìn)行的？

  噴霧干燥是一種將液體制劑一步轉化為干粉的過(guò)程。該方法通常是先將溶液霧化成細小液滴來(lái)進(jìn)行，然后通過(guò)使用溫熱氣體在大室中快速干燥。用旋風(fēng)分離器收集所得的干燥顆粒。

  噴霧干燥需要保持哪些工藝條件才能成功？

  溶液進(jìn)料速率、霧化壓力和出口溫度，僅舉幾例。所有這些參數都影響生物制藥的穩定性并且彼此相關(guān)。如果需要快速干燥，則可降低溶液進(jìn)料速率，并增加霧化壓力。這樣，蒸發(fā)負荷降低，液滴變小。通過(guò)將該效果與高出口溫度耦合，可以增加干燥動(dòng)力學(xué)。

  噴霧干燥工藝帶來(lái)了哪些挑戰？

  噴霧干燥使生物制藥在霧化步驟中暴露于剪切應力，這可能使不穩定的生物藥物化合物（如蛋白質(zhì)）不穩定。復雜的生物分子難以噴霧干燥，因為它們對高剪切應力敏感。剪切應力的大小取決于霧化器的類(lèi)型和使用的霧化壓力。在我們的工廠(chǎng)，我們使用的聲波噴嘴可以在低于20 psig的相對較低的壓力下運行，從而較大限度地減少剪切應力，使我們能夠處理復雜的生物制藥，如疫苗。

  適合哪種生物制藥噴霧干燥？

  已經(jīng)對各種生物制藥進(jìn)行了噴霧干燥。已經(jīng)成功的噴霧干燥蛋白質(zhì)、酶、抗體、病毒和細菌等。

  噴霧干燥如何提高生物制藥的穩定性、溫度耐受性或保質(zhì)期？

  該工藝去除水分，限制生物制藥的流動(dòng)性，從而顯著(zhù)降低降解率。

  噴霧干燥能否使產(chǎn)品穩定在與冷凍干燥相同的程度？

  看情況而定。每種情況下的成品都是一種干燥的生物制藥，穩定在賦形劑基質(zhì)中，這表明穩定性曲線(xiàn)是相似的。然而，我們觀(guān)察到通過(guò)噴霧干燥和冷凍干燥處理的相同生物藥物的儲存穩定性之間的顯著(zhù)差異。其中一個(gè)原因是生物制藥干燥方式的不同，另一個(gè)原因可能是干燥產(chǎn)品的物理性質(zhì)顯著(zhù)不同。然而，該工藝增加穩定性的相對能力在很大程度上取決于生物制藥。在一項制造干粉病毒疫苗的研究中，冷凍干燥導致所檢查的所有干燥過(guò)程的較差穩定性特征。另一方面，冷凍干燥產(chǎn)生比噴霧干燥更穩定的干燥細菌疫苗。

  噴霧干燥比冷凍干燥更有優(yōu)勢嗎？

  噴霧干燥相對于冷凍干燥的主要優(yōu)點(diǎn)是它使粒子工程更加可行。通過(guò)操縱噴霧干燥過(guò)程的條件，制造商可以調節各種顆粒性質(zhì)，例如生物藥物的尺寸分布、分散性和表面富集。冷凍干燥生物藥物的大小只能通過(guò)研磨來(lái)減少。

  在許多情況下，將干燥的生物藥物制成粉末形式是有利的，這有利于其轉化成膠囊、片劑和薄膜。從這個(gè)意義上講，噴霧干燥是一個(gè)方便的一步過(guò)程，將生物制藥直接從液體轉化為粉末。另一方面，冷凍干燥需要研磨步驟，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可擴展性。在設備、設施和公用事業(yè)方面更具有可擴展性，成本更低。此外，噴霧干燥的循環(huán)時(shí)間是數小時(shí)而不是數天，因此操作成本可低于冷凍干燥的操作成本。