冷冻干燥中不同分析方法的比较：DSC、Lyostat5和Lyotherm

Lyostat Vs DSC
DSC（差示扫描量热法）和mDSC（调制差示扫描量热法）是通常用于确定玻璃化转变温度 (Tg’) 的热技术，用于干燥样品的稳定性研究。这些技术还可用于分析冷冻样品，以开发安全高效的冷冻干燥循环。

Lyostat5是一种冷冻干燥显微镜 (FDM)，它允许用户识别和记录样品的“崩溃”温度。 它还提供有关共晶事件和表皮形成的数据，实时显示材料在逐步上升的温度中干燥时的结构。


塌陷是冷冻干燥的关键事件。塌陷定义为冻干制剂的溶质相在除去溶剂后不能保持其结构完整性的点，导致形成粘性流。它通常在比玻璃化转变 (Tg') 温度更高时发生。
玻璃化转变 (Tg') 是无定形材料从硬且相对脆的状态到熔融或类似橡胶状态的可逆转变。尽管玻璃化转变通常被认为是冷冻干燥的先决条件，但通常在明显更高的温度下发生的坍塌温度实际上是最关键的临界温度。

1 Lyostat的优点
√ Lyostat是一种宝贵的研发工具，专为冷冻干燥而设计；
√ 使用Lyostat 分析仅使用2µl样品，分析通常在一小时内即可完成；
√ Lyostat分析由电脑控制以提供复杂的图像和数据捕获，并提供数据的分析；√ Lyostat 允许用户分析样品时制作视频资料，可用于展示和重现分析过程用于分析；√ Lyostat的软件提供符合21 CFR part 11的版本。
2 为什么选择Lyostat5
√ 冻干显微镜允许您定义样品的确切“坍缩”温度，这是DSC无法做到的。了解产品的塌陷行为至关重要，因为在冻干过程中塌陷的产品可能会遇到一系列问题，包括保质期缩短、活性降低和复原不良；
√ 使用塌陷开始作为循环的基础将允许比使用玻璃化转变温度更高的温度，这意味着更快的干燥；√ 冻干显微镜允许您观察干燥样品的变化并获得数据，这将使您能够使用系统方法而不是反复试验来开发新配方和新周期；√ 冻干显微镜还能使您能够放大或优化现有流程。

Lyotherm Vs DSC
Lyotherm是开发冷冻配方的强大工具。它提供比冻结状态DSC分析更多的信息，因为它同时执行阻抗和热分析。
1 Lyotherm的优点
√ Lyotherm 允许对冷冻样品进行电阻抗和差热分析 (DTA)；
√ 阻抗分析揭示了有关冷冻的硬度（分子迁移率）的信息；√ DTA是一种类似于DSC的技术，在提供阻抗分析的同时提供热数据；√ 刚度的变化并不总是与热变化相关，因此并不总是在DSC或DTA分析中看到它们。
2 为什么选择Lyotherm？
√ 阻抗显示即使没有发生热变化，样品也会软化，这可能与生物产品特别相关：在软化状态下储存冷冻材料会缩短保质期；
√ 冷冻干燥敏感产品在低于崩溃开始温度但处于软化状态下会导致活性降低和重构不良的问题；√ Lyotherm分析可让您观察玻璃化转变温度和任何结晶或共晶熔化事件，从而创建具有适当冷冻、退火和干燥条件的循环；√ 由于大多数冷冻干燥产品都不同程度地呈无定形，因此Lyotherm是分析冷冻干燥产品必不可少的工具。
分析技术的比较
下图显示了使用mDSC和Lyotherm对无定形材料*进行的冻结状态分析。使用mDSC分析未检测到显着变化。然而，使用Lyotherm检测到软化和玻璃化转变。虽然DSC是测试干燥样品的理想之选，但Lyotherm专为冷冻干燥而设计，可为冷冻样品提供额外数据。
- 使用mDSC进行的样品分析

* 产品在 –70°C 和 0° 之间没有特定变化* 无玻璃化转化迹象
- 使用Lyotherm进行的样品分析


* 阻抗分析显示 –50°C 时的玻璃化转变
* 在 –37°C 下显示的冷冻材料在坍塌前的软化