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(wěn)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(shè)備，需要在生產(chǎn)設(shè)施中占用大量空間。冷凍干燥也可能需要數(shù)天才能完成，而需要粉末產(chǎn)品的制造商需要在該過程中加入造粒步驟。在預(yù)算緊張、時間和設(shè)備空間昂貴的環(huán)境下，冷凍干燥對某些公司來說可能是一個困難的選擇。

  噴霧干燥機(jī)是保存生物制藥的一種替代技術(shù)，但它對于該行業(yè)來說是相對較新的。下面，我們就一起來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？這個工藝是如何進(jìn)行的？

  噴霧干燥是一種將液體制劑一步轉(zhuǎn)化為干粉的過程。該方法通常是先將溶液霧化成細(xì)小液滴來進(jìn)行，然后通過使用溫?zé)釟怏w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(shù)都影響生物制藥的穩(wěn)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(fù)荷降低，液滴變小。通過將該效果與高出口溫度耦合，可以增加干燥動力學(xué)。

  噴霧干燥工藝帶來了哪些挑戰(zhàn)？

  噴霧干燥使生物制藥在霧化步驟中暴露于剪切應(yīng)力，這可能使不穩(wěn)定的生物藥物化合物（如蛋白質(zhì)）不穩(wěn)定。復(fù)雜的生物分子難以噴霧干燥，因?yàn)樗鼈儗Ω呒羟袘?yīng)力敏感。剪切應(yīng)力的大小取決于霧化器的類型和使用的霧化壓力。在我們的工廠，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(yùn)行，從而較大限度地減少剪切應(yīng)力，使我們能夠處理復(fù)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(xì)菌等。

  噴霧干燥如何提高生物制藥的穩(wěn)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性，從而顯著降低降解率。

  噴霧干燥能否使產(chǎn)品穩(wěn)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(wěn)定在賦形劑基質(zhì)中，這表明穩(wěn)定性曲線是相似的。然而，我們觀察到通過噴霧干燥和冷凍干燥處理的相同生物藥物的儲存穩(wěn)定性之間的顯著差異。其中一個原因是生物制藥干燥方式的不同，另一個原因可能是干燥產(chǎn)品的物理性質(zhì)顯著不同。然而，該工藝增加穩(wěn)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(dǎo)致所檢查的所有干燥過程的較差穩(wěn)定性特征。另一方面，冷凍干燥產(chǎn)生比噴霧干燥更穩(wěn)定的干燥細(xì)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。通過操縱噴霧干燥過程的條件，制造商可以調(diào)節(jié)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研磨來減少。

  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(zhuǎn)化成膠囊、片劑和薄膜。從這個意義上講，噴霧干燥是一個方便的一步過程，將生物制藥直接從液體轉(zhuǎn)化為粉末。另一方面，冷凍干燥需要研磨步驟，另一個優(yōu)點(diǎn)是可擴(kuò)展性。在設(shè)備、設(shè)施和公用事業(yè)方面更具有可擴(kuò)展性，成本更低。此外，噴霧干燥的循環(huán)時間是數(shù)小時而不是數(shù)天，因此操作成本可低于冷凍干燥的操作成本。