【分享】冻干试剂研发与产业化——质量源于设计（五）包材因素及验证方案

  一个冻干制品好坏的质量，很大因素取决于其穿透共晶区间的过程。之前我们有阐述过，溶液结晶过程的变化的浓度差以及内部应力，是直接影响产品质量。很多研发人员对快冻只是表面的快速降温，但是在选定包材或冻干形式时热传递的条件就已经被限制了。产品冻干的质量，是试剂整体穿透共晶区间的均一度决定，并不是冻干机板层的降温速度。

产品在穿透共晶点所需要的瞬时冷量极大，液固转换，体积瞬时增大同时释放出较大的热量，冻干设备通过板层传递给包材再传递给产品。

热传递的方式有三种形式:接触、辐射、对流，我们可以增加或者改变条件让热传递效率更加高，但包材的热传递系数往往是较低的，所以表面的快速降温，并不会对产品有很好的改善，更可能会导致产品内部差异更加大，对产品更加不利，具体的可以看之前的介绍。

质量源于设计

在工艺研发的时候，冻出来产品并且测试性能很好，并不代表你已经研发结束了。对于冻干产品，不了解冻干区间，等同于对产品一无所知，冻干设备的条件，同一个厂家同一个型号，都可能有差异。好的冻干工艺，需要根据共晶区间和冻干设备的验证数据来控制平衡时间，这是产业化冻干试剂质量的根本。

包材选择和形式

  在很多的冻干试剂都是和包材一起冻干的，必须充分考虑热传递条件，这可能会对冻干产品最终的成本和质量都有非常大的影响。如果是塑料包材，不建议选择和包材在位冻干，增加了包材的变量后，冻干试剂开发难度增加，而且还可能导致最终产品质量风险失控。

冻干设备验证

  温度均一性和降温验证是必须的，但有些产品，因为包材的特殊，需要提出不同的验证要求。例如盘冻原料，对板层的平整度要求较高，那么在冻干机板层制造的时候就应该去检验其板层的平整度。结合盘子的尺寸，可以提出不同的质量标准和要求。

▲不锈钢盘预冻：能开到明显的结晶差异

▲膜盘预冻：紧贴板层结晶过程较为均一

冻干试剂选择与包材在位冻干产品，降温速度和常规的冻干方式相差较大，开发试剂时，研发人员是有必要充分了解大生产的冻干设备性能条件，并在做配方的时候，做相应的验证和测试。