进入21世纪以来，生物科学占据了科学技术领域的主导地位。
生物技术也当之无愧的成为当今科学技术中发展最快的领域。而冷冻干燥加工工艺对于某些生物制品，药物的生产制造起到了关键性的作用。针对部分生化药物的化学、物理、生物的不稳定性，真空冷冻干燥技术已经被实践证明是一种非常有效的技术手段。目前真空冷冻干燥工艺生物制药主要应用于生物、生化制品、药物注射剂制品和热不稳定的抗生素类制品的生产。随着生化药物与生物制剂的迅速发展，真空冷冻干燥技术将越来越显示其重要性与优越性。
1 真空冷冻干燥技术的概述
真空冷冻干燥技术（vacuum freeze dry）简称为冻干技术，是指将药品在低温条件下溶液冻结，然后在真空环境下升华干燥，除去水分，升华结束后再进行解析干燥，除去部分结合水的方法[1].该技术在最大程度上防止了干燥物质的物理，化学和生物学方面性质的改变，对于生物组织和细胞体的损伤比较小。冻干技术使一些液体药物浓缩之后，颜色不发生变化，而且很疏松，加水后能迅速溶解，稳定性好，受到污染的几率大大降低。并且便于运输，而且能增加保存期限，大大提高药物质量。真空冷冻干燥技术由于在低温以及真空状态下完成对物品的脱水干燥，因而成为医学生物制品中首选的干燥保存方法。现在国内许多制药企业都是用真空冷冻干燥技术加工药物。
2 真空冷冻干燥技术的原理和工艺过程
2.1 真空冷冻干燥技术的原理
冷冻干燥是通过（低温）升华从冻结的生物产品中去掉水分或其他溶剂的过程。它的工作原理是将被冷冻干燥的物品先冻结到一定温度以下，然后在真空条件下使物品中的固态水份，也就是冰，直接升华成水蒸气，从物品中排出，使物品得意干燥。物品经过处理后，被送入速冻仓冻结，再送入干燥仓升华脱水，最后在后处理车间包装。真空系统能够提供低压条件，速冻仓提供了物品所需的冷量。真空冷冻干燥技术可以实现迅速冷冻，油水分离，受热均匀。并且工作过程稳定，节能，智能化，精确度高，而且操作方便。
2.2 真空冷冻干燥技术的工艺过程
冻干过程大致分为预冻、升华干燥、解析干燥这三个阶段。每一个阶段都各自有着相应的要求，不同的物料其要求各不相同，各阶段工艺设计及控制手段也不尽相同。其差异直接关系冻干产品的质量。预冻是为了固定产品，使物料温度迅速降低至其共晶点之下，为下阶段的升华做好准备。预冻至关重要，众多产品的成型问题、质量问题都是预冻条件控制不当造成的。预冻与温度、时间、真空度都有密不可分的关系。升华干燥是冷冻干燥的主要过程，其目的是将物料中的冰通过升华而排出产品体外，整个过程中不允许冰出现溶化现象，因此要求在升华干燥时，一方面要将形成的水蒸气抽走，另一方面要连续不断地提供维持升华所需的热量，加快干燥速度[2].解析干燥就是要把残余的未冻结水分排出，该阶段的最高温度要根据产品性质和产品要求而定。为使含水量符合要求，可在规定的温度范围内适当提高温度。当制品温度完全达到设定的温度时，再次恢复真空，这样可加快升华速度，缩短干燥时间。最终得到干燥物料。
3 真空冷冻干燥技术的注意事项及在制药方面的优点
3.1 真空冷冻干燥技术的注意事项
在预冻阶段中，一定要根据产品的不同特点来确定冻结的最低温度，降温速度和降温时间。降温时间的过长或者过短都会浪费时间或者能源，而且还会降低产品的存活率，降低生产效率。为了能够最大程度的保持产品的结构不受到破环，干燥后能够反映产品原来的结构组成。采取快速冷冻是个明智的选择，快速冷冻产生的冰晶较小，而且对细胞的影响不大。在第二阶段升华阶段中，一定要注意控制设备中的压强以及产品的加热温度。设备中压强过低虽有利于产品内冰的升华，但是产品不易获得推动冰快速升华所需的热量。
所以升华的速度就会很慢很慢，大大延长了水分干燥的时间。一般来说，在升华阶段，产品对于温度的变化是十分敏感的，所以，为了能更好更快更精确的生产药品，精确控制温度是十分必要的。在解析干燥的过程中，最需要注意的还是温度问题[3].在产品能承受的温度范围内尽可能的提高温度，使产品中的结合水能获得足够的能量从中解析出来，排出产品体外。真空冷冻干燥技术是有着很高的利用价值的，所以在生产方面，一定要严格遵守各注意事项，力争做到完美，精确。
3.2 真空冷冻干燥技术在制药方面的优点
真空冷冻干燥技术在生物制药业有着举足轻重的地位，其优点当然也是很多的。相比传统的干燥技术会引起物品表面材料皱缩，破环形态。但是真空冷冻干燥技术可以很好的解决这一问题。因为固体成分被在其位置上的坚冰支持着，在冰升华时，会留下孔隙在干燥的剩余物质里，这样就保留了产品的生物和化学结构及其活性的完整性。另外，蛋白质在高温条件下容易变质，这样会大大降低甚至改变药性。而真空冷冻干燥过程是在低温条件下进行的，其工艺过程对物质的破环程度也很小，所以特别适合蛋白质类的药品制造生产。此外， 真空冷冻干燥技术下生产的药品，无杂质，无污染。并且成品质地较为松脆，复水性能好，便于运输，也便于临床使用。真空冷冻干燥的药物加工前后形状和体积不发生改变，而且干燥后是真空密封状态，减少了氧化组分的氧化作用。
4 结语
随着生物技术的发展，冻干技术在生物制药行业的应用越来越广泛。真空冷冻干燥技术在功能食品和纳米材料、生物、医学等方面的大规模应用，同时也为真空冷冻干燥技术开辟了广阔的前景。随着真空冷冻干燥技术应用领域的深入和扩展，真空冷冻干燥设备也需要不断发展，生物制品和药品用冷冻干燥机应提高自动化程度及运转可靠性，进一步加强清洗消毒灭菌功能，以提高其在生物制药方面的应用性能。增加生物制药行业的效益水平。
参考文献
[1]曾军，冷冻干燥的设备性能选择以及配方研究：冻干工艺经验[J].海峡药学， 2001,13 （1）：99 -101.
[2]徐成海，王德喜，关奎之。真空冷冻干燥技术在若干高新科技领域中的应用与发展[J].真空科学与技术，2002, 22 （增刊）： 312 -323.
[3]董充慧，苏 杭，张特立 等。真空冷冻干燥技术在生物制药方面的应用[J].沈阳药科大学学报，2009,26（增刊）：76 -78.
