中藥提取液凍干流程方案

一、 核心工藝流程

中藥提取液的凍干是一個系統工程，其標準流程如下圖所示：

階段一：前處理

這是決定凍干成敗的基礎。

1. 預處理與濃縮：新鮮提取液通常固含量低，直接凍干效率低、成本高。需先通過真空濃縮或膜濃縮等方法，將提取液濃縮至適宜的密度和粘度（通常建議固含量在20%-40%之間），以保證凍干后能形成結構良好的多孔性骨架。

2. 添加凍干保護劑/輔料：這是最關鍵的一步。純中藥提取液往往凍干效果差，易塌陷、開裂或復性不良。必須添加適量的凍干保護劑。

   · 目的：

     · 提高共晶點/共熔點：使物料在更高溫度下凍結實，節約能源。

     · 形成剛性骨架：在冰晶升華后，能支撐起結構，防止塌陷。

     · 保護有效成分：減少冰晶和干燥過程對藥物成分的破壞。

     · 改善外觀和復溶性：使成品色澤均勻、飽滿，并能快速溶解。

   · 常用輔料：

     · 骨架劑：甘露醇、葡萄糖、乳糖、蔗糖。甘露醇是常用的，能形成良好的骨架。

     · 保護劑：蔗糖、海藻糖、右旋糖酐。海藻糖因其生物保護性能而備受青睞。

     · 緩沖劑：根據有效成分的pH穩定性需求，調節pH值。

階段二：凍干循環

這是凍干的核心工藝過程，在冷凍干燥機中完成。

1. 預凍結：

   · 將處理好的藥液分裝到托盤或西林瓶中。

   · 在凍干機內迅速降溫，使其凍結成固體。凍結速度會影響冰晶大小，從而影響后續升華速率和成品結構。通常采用慢速凍結，以形成較大的冰晶，有利于升華。

   · 關鍵參數：凍結終點溫度（必須低于產品的共晶點10℃以上）、降溫速率、保溫時間。

2. 第一階段干燥（升華干燥）：

   · 啟動真空泵，將倉內壓力降至冰點飽和蒸汽壓以下（通常為10-30 Pa）。

   · 緩慢給隔板加熱，提供升華潛熱，使冰晶直接升華為水蒸氣并被捕水器捕獲。

   · 關鍵參數：真空度控制、隔板升溫速率、物料溫度（必須低于共熔點溫度，否則會塌陷）。

3. 第二階段干燥（解析干燥）：

   · 當大部分游離水被移除后，進入此階段。

   · 進一步提高隔板溫度（根據物料耐熱性），并保持高真空，以解除藥物分子與水分子之間的結合力，移除殘留的結合水。

   · 關鍵參數：最終隔板溫度、保溫時間。此階段結束時，物料殘留水分通常需控制在1%-3%。

階段三：后處理

1. 出料與密封：干燥結束后，用干燥的惰性氣體（如氮氣）破空，防止空氣水分進入。迅速在低濕度環境下出料，并立即進行鋁蓋壓封或真空包裝。

2. 質檢與包裝：對成品進行水分、含量、外觀、溶解度等指標檢測，合格后入庫。

二、 核心技術難點與對策

核心難點 問題表現 解決方案與對策

1. 共晶點/共熔點不確定 干燥過程中物料融化、塌陷、發泡。 使用電阻法或DSC（差示掃描量熱法）精確測量產品的共晶點和共熔點。這是制定凍干曲線的根本依據。

2. 外觀不理想 塌陷、開裂、表面結殼。 優化凍干保護劑配方（如增加甘露醇比例）；控制預凍速率（避免表面先形成致密冰層）；控制升華階段的物料溫度，確保其在共熔點以下。

3. 殘留水分過高 產品穩定性差，易變質。 確保第二階段干燥的溫度和時間足夠；優化升溫和真空程序；出料時做好防潮措施。

4. 有效成分降解 含量下降，藥效降低。 避免過度加熱，尤其在第二階段干燥時；添加特異性保護劑（如抗氧化劑）；前處理過程中避免長時間高溫濃縮。

5. 復溶性差 溶解緩慢、溶液渾濁。 優化處方，確保形成疏松多孔的骨架；檢查凍干過程是否，有無塌陷導致孔徑封閉。

三、 解決方案的優勢

采用本套系統的凍干解決方案，能為您的產品帶來以下核心價值：

1. 盡可能的保留藥效：低溫低壓過程，特別適用于熱敏性強的中藥成分（如苷類、生物堿、揮發油）。

2. 形態穩定，易于儲存運輸：成品為多孔海綿狀固體，體積小，可在室溫或常溫下長期保存，大幅降低物流和倉儲成本。

3. 復水性好：遇水能迅速溶解恢復原有藥液狀態，方便臨床使用。

4. 延長產品保質期：極低的殘留水分抑制了微生物生長和化學降解反應。

5. 提升產品檔次：外觀整潔、性狀穩定，符合現代藥品標準，增強市場競爭力。

四、 實施注意事項

1. “一方一策"：不同中藥復方或單方，其化學組成、物理性質差異巨大。絕不能套用固定的凍干工藝。必須為每一種提取液進行處方篩選和凍干工藝研究，制定專屬的凍干曲線。

2. 中試放大：實驗室小試成功的工藝，在放大到生產型凍干機時，可能因傳熱、傳質效率不同而失敗。必須進行嚴格的工藝放大驗證和參數調整。

3. 質量控制體系：建立從原料、提取液、中間體到凍干成品的全過程質量監控點，確保產品批次間的一致性。

4. 設備選型：根據產能、自動化程度需求選擇合適的凍干機。關注其板層溫度均勻性、真空系統性能、捕水能力等關鍵指標。

總結而言，一個成功的中藥提取液凍干解決方案，是“ 優良處方 + 精準工藝 + 合規設備 "三者的結合。 建議在項目初期就與具有豐富經驗的凍干技術提供商或研發機構合作，以規避風險，縮短研發周期，確保最終產品的質量與效益。