甘露醇

40多年来，对不稳定样品采用冻干剂型一直是制药界的共识。然而，这带来了一些挑战，得到完美且坚固的冻干饼外观就是其中之一——这决定了样品是否可以承受冷冻干燥后的运输和保存等过程。目前主要对冻干蛋糕进行定性分析以确定蛋糕外观是否稳定，但这样的分析得到的结果比较主观，无法提供进一步分析所需要的数据。 图1：定性分析结果合格的冻干饼（左为甘露醇，右为葡聚糖）如图1所示，葡聚糖和甘露醇这两种截然不同的赋形剂可用作冻干制剂中的填充剂或热稳定剂。冷冻干燥后，葡聚糖和甘露醇都会产生白色的饼状物，并且看起来结构相似，很可能在生产后通过质量控制的目视检查。然而，含有这些赋形剂的冻干蛋糕可能具有非常不同的物理特性，这可能会影响蛋糕在运输后的外观，以及它们的复原速度。因此需要一小批来提供关于冷冻干燥产品在运输过程中保持稳定的概率的定量数据。1、MicroPressMicroPress提供关键数据 图2：MicroPress冻干饼强度定量分析仪MicroPress是一种可以原位定量测定冻干饼强度和物理特性的仪器。通过设置参数和分析方法，MicroPress将能够分析您的冻干饼结构。这允许对您的产品进行快速有效的批量筛选，节省大量时间和人员成本。使用MicroPress可以在不到一分钟的时间内完成冻干饼的定量分析。MicroPress能够提供关键数据，说明所生产的产品是否能够在从制造现场到临床现场甚至到当地药房的潜在破坏性过程中幸存下来。虽然 MicroPress 分析会在冻干饼表面留下一个小凹痕，但仍可用于其他类型的分析如Karl-Fischer和DSC，以提供更多信息。2、如何使用MicroPress分析冻干饼？如表1所示，根据浓度对样品溶液进行区分，并稀释到100ml水中。容器为6ml玻璃小瓶，每个小瓶填充2ml：样品浓度配方编号甘露醇10mg/ml120mg/ml230mg/ml3葡聚糖10mg/ml420mg/ml530mg/ml6 表1：配方详情列表这些小瓶采用如表2中所示的方法进行冷冻干燥。所有样品均使用相同的一组参数进行分析，使所有样品充分预冻并尽可能增大结晶的尺寸，然后再进行初级干燥步骤。在初级干燥阶段，降低压力以促进冰的升华，从而更快地干燥产品。所有样品都放在冻干机的同一托盘上，以控制干燥过程中出现的变量。预冻程序StepTemp(℃)Time(min)Vacuum(mTorr)Ramp/Hold1205OffH2-40120OffR3-40120OffH干燥程序StepTemp(℃)Time(min)Vacuum(mTorr)Ramp/Hold1-4600100H20801006302700100H4204050R52072050H 表2：冻干程序详情列表所有样品均使用MicroPress上的相同参数设置进行分析（见表3）。MicroPress采用人性化的软件设计，参数设置简单，随时可根据需要进行更改。阶段速度（mm/s）压头延伸10定位0.1*次挤压0.05第二次挤压4停止- 表3：MicroPress运行程序延伸阶段以10mm/s的速度将压头移动到预估冻干饼高度的5mm以内；定位阶段找到蛋糕的顶部；一旦检测到顶部，就会开始挤压冻干饼，然后记录施加在冻干饼上的力。从图3（左）可以看出，3%葡聚糖显示出弹性特性，这个特性由减压阶段从40%应变返回到18%应变的曲线得到证明。图3（右）描绘了3%甘露醇冻干饼的*结果，它显示了与3%葡聚糖非常不同的图表。右图显示了一个易碎的饼体，它无法承受太大的压力。 图3：3%葡聚糖（左）与3%甘露醇（右）在MicroPress中的分析图像甘露醇的浓度从1%增加到2%的过程中，杨氏模量（Youngs Modulus）从最弱到最强增加了近10倍（图4左）。但从3%甘露醇的强度并不比2%高 ,相反3%甘露醇冻干饼的平均杨氏模量降低了，但相比2%浓度的标准偏差有所增加，样本之间的差异变得更大。图4右显示提升葡聚糖浓度的结果是得到了比甘露醇强得多的冻干饼，且葡聚糖的浓度从1%到3%，冻干饼的杨氏模量增加了107%，发生变形所需的力倍增。由于蛋糕的整体强度超过了MicroPress 的测量范围，无法确定其能承受的*应力。然而，这可以通过更小直径的压头来解决，以确保能达到被测量冻干样品的*应力。 图4：不同浓度的甘露醇（左）和葡聚糖（右）得到的平均杨氏模量结果从以上结果可以看出，MicroPress能够确定蛋糕的杨氏模量和冻干饼在结构破坏前所能承受的*应力。上述的结果表面，对于塑造更好的冻干饼外观，甘露醇的性能不及葡聚糖。杨氏模量和*应力也与冻干配方中赋形剂的浓度相关——浓度越高，冻干饼越结实。甘露醇相对缺乏稳定性和强度可能与许多因素有关，比如冻干饼的孔径和多态性。 图5. 由MicroPress记录并分析的各个样品的强度数据结论MicroPress清楚地定量分析了冻干样品的强度和物理特性。它的分析过程可以得到更精确的冻干饼强度数据，因此更确定冻干样品在整个运输和处理过程中保持外观和性能稳定。这些结果证实甘露醇使用甘露醇作为赋形剂来增加蛋糕强度可能并不是一个理想的选项。

随着生物制药的迅猛发展，冻干已经成为一种有效的技术来解决制药过程中存在的化学，物理，生物的不稳定性问题。结合冻干本身的技术特点，冻干产品开发的*目的是要保证产品质量的同时利用最短的生产时间来节约成本。产品的质量包括安全，高效，稳定，较短的复水时间，优雅的蛋糕外观等。众所周知，冻干是一个复杂的传热传质的过程，如果处理不当，在冷冻以及干燥过程中，样品中的活性成分以及赋形剂会发生一些物理或化学变化，从而破坏了各自原有的功能特性，因此需要进行采取合理的方法来加以解决，从而达到冻干制剂开发的*目的。 预冻阶段 样品溶液随着温度的降低，含有的水先冻结成冰晶析出，剩余的溶液的浓度越来越大，形成*浓缩冻结液，溶质和溶剂分离，在这个阶段，水分的结晶会导致蛋白浓度增加，赋形剂浓度增加，离子强度增加，粘度增加，赋形剂结晶或相分离，pH改变等，这些可能会影响到蛋白的稳定性。 干燥 结晶的冰通过升华去除，未结晶的冰通过解吸附去除，样品中的水分含量是一个动态变化的过程，样品会面临水分去除产生的应力，即干燥应力，导致配方中成分发生一定的变化。 储存 较低的水分含量，温度的偏差，赋形剂的相分离。常用赋形剂的功能性及物理状态赋形剂期望的物理状态常用成分保护剂/稳定剂无定形蔗糖，海藻糖填充剂晶体甘露醇缓冲液无定形磷酸盐缓冲液，组氨酸缓冲液，柠檬酸盐缓冲液等表1：常用赋形剂的功能性及期望的物理状态然而在冻干过程中，活性成分以及赋形剂之间具有复杂的相互影响，不同的浓度，不同的比例，不同的种类等都会引起一些结构状态的变化，从而导致其原本的功能丧失，比如：若海藻糖结晶会导致保护功能的丧失；若甘露醇变为无定形结构，会降低产品的关键温度，并且无定形态具有较差的稳定性，丧失了其作为填充剂的功能；若缓冲液成分结晶，会导致pH值的变化，缓冲功能丧失，蛋白稳定性受到影响。因此研究各个配方组分之间的相互影响作用对确保*产品的质量具有较大的作用。 01.糖类和填充剂功能性之间的相互影响 双糖是最常用的冻干保护剂，如蔗糖，海藻糖，双糖与蛋白的最小质量比通常为3:1到5:1，但是糖类通常会降低样品的玻璃态转化温度，使得冻干通常会花费较长的时间，因此会将糖类跟具有较高共晶融化温度的填充剂结合使用，如甘露醇，甘氨酸，这样可以让样品在较高的温度下进行干燥，形成良好的外观结构，节约干燥时间(Tang and Pikal, Pharm Res. 2004 Johnson, Kirchhoff and Gaud, J Pharm Sci. 2001)。市面上有一些药品就是以这种方式开发的，如阿必鲁泰（Tanzeum），是一种融合蛋白，糖尿病患者用药，配方中含海藻糖以及甘露醇成分；沙格司亭冻干粉注射剂（Leukine）是一种源于酵母的重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（rhGM-CSF），能够刺激各种免疫细胞的生长和活化，已用于白血病患者降低感染风险，配方中含蔗糖和甘露醇成分；鲁磨西替（Lumoxiti）是一种单抗抗癌制剂，配方中含蔗糖和甘氨酸成分。 图1：阿必鲁泰（Tanzeum）这种结合的有效性取决于：在冻干和储存过程中两种赋形剂的物理形态；正确的比例以及冻干条件。理想状态下，整个过程中糖类应当处于无定形状态，起到稳定剂的作用；填充剂在干燥之前应当充分结晶，使得样品具有良好的结构强度，提高关键产品温度，缩短冻干时间。 Part.1 蔗糖对甘氨酸填充剂结晶的抑制影响实验通过将蔗糖和甘氨酸以不同比例（从1:9到9:1）溶解于水中，分别在15℃退火1h 和不进行退火，冻干后样品通过近红外光谱测定甘氨酸的结晶度。观察到当蔗糖：甘氨酸＞4时，甘氨酸失去了其填充剂的功能（Bai et al., J Pharm. Sci. 2004）。 图2：蔗糖对甘氨酸填充剂功能的影响Figure plotted from data given in Bai et al., J PHarm. Sci. 2004 Part.2 海藻糖+甘露醇功能性的相互影响不同比例的海藻糖+甘露醇溶液进行冻干，二者的比例决定了各自的物理形态以及其发挥的功能性（Jena, Suryanarayanan and Aksan, Pharm Res. 2016）。海藻糖：甘露醇甘露醇的物理形态海藻糖物理形态3:1无定形无定形2:1晶体晶体1:1晶体晶体1:3晶体无定形表2：海藻糖和甘露醇比例对其物理形态及功能性影响海藻糖在酸性条件下不会水解，具有较高的玻璃态转变温度，但是具有结晶倾向性。当冻干的条件利于海藻糖无定形形态存在时，会抑制甘露醇的结晶，相反，当冻干的条件利于甘露醇结晶形态存在时，会促进海藻糖二水合物的产生，失去其无定形结构，二者相互抑制，因此需要确定*的一个比例条件，确保各自能发挥本身应起的作用。从实验结果来看，当海藻糖和甘露醇比例为1:3时，甘露醇保持其原有的晶体形态，海藻糖保持其原有的无定形态，在配方中分别起填充剂和稳定剂的功能（Sundaramurthi and Suryanarayanan, J. Phys. Chem. Letters 2010 Sundaramurthiet. al., Pharm. Res. 2010 Sundaramurthi and Suryanarayanan, Pharm. Res. 2010 ）。 Part.3 海藻糖、API（BSA）和甘露醇的相互影响海藻糖—BSA---甘露醇冻干混合液，海藻糖和BSA的不同比例对海藻糖物理形态的影响，甘露醇浓度固定在10%W/W，总的固形物含量22%W/W（Jena et al., Int J. Pharm.2019）。BSA：海藻糖甘露醇物理形态海藻糖物理形态 _ _冻结过程中干燥产品中10:1δ-甘露醇无定形无定形2:1MHH, δ-& β-mannitol海藻糖二水合物部分结晶1:1海藻糖二水合物部分结晶1:2海藻糖二水合物无定形表3：BSA和海藻糖比例对海藻糖物理形态影响实验结果表明当BSA与海藻糖比例为10:1时，海藻糖能起到良好的稳定剂作用。 Part.4 蔗糖和甘露醇的相互影响除了抑制作用外，糖可能会改变甘露醇的存在形式，甘露醇有几种形态存在，无水甘露醇（α-，β-，δ-）和半水合物-MHH。研究发现当蔗糖：甘露醇为1:4时，蔗糖会保留无定形态，甘露醇为结晶态（部分以MHH形式存在），MHH甘露醇在*的干燥产品中是不希望存在的，在储存的过程中，MHH会脱水，释放水分，水分可能会跟产品中的其他组分进行反应，无定形状态的蔗糖吸收水分后会发生结晶，从而失去了对活性成分的保护功能（Thakral, Sonjeand Suryanarayanan, Int J. Pharm. 2020）。因此，综上所述，开发稳定的冻干产品配方，并达到期望的产品质量属性，需要正确地选择赋形剂的浓度，包括糖与填充剂的比例，蛋白与糖的比例，并且需要对冻干条件进行优化。 02.API/赋形剂对缓冲液功能性的影响 缓冲液需要加入到溶液中进行pH的控制。常见的缓冲液包括磷酸钠缓冲液，磷酸钾缓冲液，组氨酸缓冲液，tris 缓冲液，柠檬酸盐缓冲液，琥珀酸盐缓冲液等。冻干产品缓冲液的选择需要考虑蛋白的pKa以及缓冲液组分的结晶倾向，如磷酸钠缓冲液中，酸性的磷酸二氢一钠是无定形态；碱性的磷酸氢二钠在冻结过程中会结晶成Na₂ HPO₄ 12H₂ O，导致冻结浓缩液的pH降低，失去了缓冲液的功能，因此缓冲液成分的结晶往往是不期望的。 Part.1 缓冲液，蛋白，糖之间的相互影响有实验研究了10mM 磷酸钠缓冲液，100mM 磷酸钠缓冲液，含5% w/w的纤维二糖，纤维二糖，在低pH下不会水解，不会结晶（通过在冻结过程中测定其pH值以及使用原位X射线衍射仪对结晶组分进行鉴定）以及100mM 磷酸钾缓冲液三种缓冲液与纤维二糖，蛋白之间的相互影响，如下表所示（Thorat, Munjal, Geders and Suryanarayanan, J. Control Rel.2020）——缓冲液糖蛋白pH变化Na₂ HPO₄ 12H₂ O结晶100mM磷酸钠--- _4.1YES5%W/W纤维二糖 _1.1NO---10mg/ml BSA3.1YES5%W/W纤维二糖10mg/ml BSA1.0NO10mM磷酸钠 _ _2.8YES _10mg/ml BSA0.6NO100mM磷酸钾 _ _-0.2--- _10mg/ml BSA-0.2---表4：缓冲液、糖及蛋白成分对pH变化的影响样品中活性成分蛋白、糖与缓冲液之间具有协同作用，蛋白可以抑制缓冲液结晶，使其保持无定形状态，缓冲液反过来可以维持特定的pH值，增加蛋白的稳定性；一定浓度的糖可以抑制缓冲液的结晶，保持其无定形态，从而维持特定的pH值，提高蛋白稳定性。 Part.2 甘氨酸对磷酸钠缓冲液结晶以及pH变化的影响磷酸钠缓冲液浓度甘氨酸浓度（%W/V）pH改变10mM无定形~1.50.4~0.50.8~2.5＞0.8~2.7100mM--~3.20.4~2.70.8~2.4＞0.8~2.8表5：甘氨酸对磷酸钠缓冲液结晶以及pH变化的影响在10 mM缓冲液中，甘氨酸浓度越高，pH值变化越明显，另外通过用同步X射线衍射法监测溶质结晶程度，磷酸盐缓冲液对甘氨酸结晶具有浓度依赖性抑制作用，20%W/V甘氨酸和50-200mM缓冲液，缓冲液浓度越高，抑制作用越强，并且在-20℃进行退火处理，能够增强甘氨酸的结晶度。pH的改变能够引起蛋白凝聚，可以通过降低缓冲液浓度，使用不结晶的缓冲液，通过蛋白，糖来抑制缓冲液结晶，并且某些蛋白本身就具有pH缓冲的功能（Pikal-Cleland et al., J. Pharm. Sci. 2002；Varshney et al., Pharm. Res. 2007；Thorat, Munjal, Geders and Suryanarayanan, J. Control Rel. 2020 Sundarmurathi and Suryanarayanan, J. Phys. Chem. B. 2011 Gokarnet al., J. Pharm. Sci. 2008）。 03.总结 冻干配方成分之间具有复杂的相互作用，某些组分可以通过改变其他组分的相行为来影响其功能性，必须正确选择配方中赋形剂的浓度，使得每种成分能够维持其*的物理形态，发挥应有的功能性。评论抽免费礼品活动时间：12月1日-12月31日本轮活动奖品：兔年定制日历/挂历（奖品见下图）活动参与方式：1. 在德祥Tegent公众号12月中，发布的任意一篇文章后评论，评论越精彩，中奖几率越大；2. 我们将会在每篇文章后评论的粉丝中抽取一名幸运粉丝，送出奖品；3. 中奖名单将会在下一期推文公布！记得要关注德祥不要错过哦！4. 中奖的粉丝请将收件信息发送到德祥Tegent公众号后台，包含：姓名、联系方式、收件地址；5. 12月1日-12月31日内，每周每篇的推文文后进行评论，都有机会获得不同的奖品。 *图片来源于网络，旨在分享，如有侵权请联系删除

之前我们在《干货分享 | 冻干样品配方的关键温度的测量》中，就已经聊到过关键温度对于冻干工艺的重要性。在冷冻干燥过程中，产品应保持在其关键温度以下，如玻璃化转变温度(Tg’），共晶点(Teu)和塌陷温度(Tc)，以确保一个安全和稳健的循环，并减少产品冷冻干燥后出现的有害缺陷的风险。缺陷可能包括但不限于产品内的物理塌陷或微塌陷、活性丧失和高水分含量。微塌陷程度是最具挑战性的量化缺陷之一，许多配方由于药物活性丧失而在*个周期失效。一、如何量化微塌陷程度？MicroPress 微压力冻干饼分析仪 MicroPress 微压力冻干饼分析仪是一款由Biopharma公司完全开发的创新仪器，用于量化低密度材料中的原位微观缺陷，特别是在所有冻干产品中。例如，甘露醇经常用于配方中，它具有较高的关键温度，可以掩盖具有明显较低关键温度的产品的塌陷。葡萄糖的关键温度在-41℃左右，当与甘露醇结合时，如果干燥超过关键温度，就会塌陷。然而，由于甘露醇的膨胀性，该混合物尽管可能存在结构缺陷，但一旦冷冻干燥，就具有良好的外观。在保持甘露醇浓度不变的同时，可以通过改变葡萄糖的浓度来确定微塌陷的程度和饼状结构的影响。通常， 由于高温，用来冷冻干燥这种溶液的循环不会使葡萄糖足够冷冻干燥，因此可能会发生塌陷。相反，甘露醇会干燥足够的量来保持蛋糕的结构。然而， 由此产生的，看似不明显的微观的塌陷，会影响复水性，以及药物本身的稳定性和活性。以下是结合使用了MicroPress 微压力冻干饼分析仪的具体实验方法。二、具体实验方法1、配方溶液制备样品溶液的制备方法见表1。所有化学品均来自Sigma Aldrich。使用6ml西林瓶灌装2ml。表1：起始溶液的浓度2、样品冷冻干燥这些小瓶用表2所示的方法冷冻干燥。预冻让所有的样品被冷冻，使晶体尺寸增加，样品进入下一个阶段干燥。在干燥阶段，压力降低，使冰升华，干燥产品。所有样品都放置在冻干机的同一个托盘上，以控制干燥过程中的可见变量。 表2：在SP Scientific冷冻干燥机上使用的冻干工艺3、MicroPress测量与分析所有的样品都在MicroPress上使用相同的一组参数进行分析 ，通过用户友好的软件设计，参数很容易设置，并可以更改以适应任何要求。参数设置情况见表3。表3：MicroPress测试阶段及相应的速度Extend阶段的速度为10mm/s，与估计的蛋糕高度的距离在5mm以内。Seek阶段找到蛋糕的顶部，一旦感觉到力，Compress阶段开始，然后记录施加在蛋糕上的力。4、结果分析下表4显示了从配方分析获得的结果。配方1具有最高的杨氏模量，因此是最强的蛋糕。表4：获得的3种配方的强度结果● 配方1的平均杨氏模量为0.969 kPa，配方1中最强的值为图1中的橙色。该蛋糕的杨氏模量为1.246 kPa，*应力为17.600 kPa；● 图1中的另外两条曲线分别表示配方2 (灰色) 和配方3 (蓝色) 。配方2的杨氏模量为0.473 kPa，*应力为7 kPa；● 配方3（蓝色）看似比配方2（灰色）有一个更高的*应力，实际上真正的*应力在应变51%左右，杨氏模量为0.017 kPa，*应力为2.660 kPa，是所有被分析的蛋糕中最弱的。 图1：使用MicroPress分析的三种配方图（配方1-橙色，配方2-灰色，配方3-蓝色）三、关于实验的讨论表4中为本次实验中获得的数据。甘露醇/葡萄糖样品溶液中的葡萄糖浓度越高，蛋糕的强度就越弱。传统的甘露醇被用作赋形剂，已知它对许多配方的关键温度有积极 的影响。然而，这可能掩盖了一个配方可能具有的一些关键温度。葡萄糖的塌陷温度为-41.0℃，当甘露醇冻干时，塌陷在甘露醇支架上。这种蛋糕看起来很结实， 眼见的外观良好，但当用扫描电镜或类似的技术分析时 ，晶格看起来更“湿润”，孔隙更宽。当用MicroPress分析时，增加葡萄糖浓度对材料强度的影响是非常明显的。蛋糕内的葡萄糖越多，物质强度就会减弱。当使用冷冻干燥显微镜(FDM)或差示扫描量热法(DSC)进行分析时，发现样品往往只显示甘露醇的结晶和熔化，而甘露醇有着强大的外部结构，掩盖了葡萄糖的玻璃化转变。关键温度分析只揭示了甘露醇的熔化，因此当产品冻干保持样品在-10℃以下，葡萄糖在主体材料中塌陷。因此， 由于葡萄糖的关键温度较低，甘露醇通常能够在标准的初级干燥条件下很好地干燥，而葡萄糖则不能。此外，当配方中的葡萄糖浓度增加时，蛋糕内的微塌陷程度增加，从而产生较弱的蛋糕。在储存或运输过程中，有微塌陷的材料更容易损坏或减少活性成分。四、*结论传统上，冻干样品的质量是由一些定性技术来确定的，包括；视觉评估，复水时间，与参考文献相比的外在强度，水分含量。然而，这是一种主观的分析，数据的质量可能取决于操作者的经验。Biopharma公司开发了这种压痕技术 ，并将其应用于冻干蛋糕，以减少主观性，并提供冻干产品的定性数据，以确定样品中是否存在产品缺陷。 配方中每个成分的关键温度与配方的整体关键温度同样重要，冻干产品在一个看似安全的温度会导致弱蛋糕由于冻干期间结构减弱和微塌陷影响蛋糕的强度。一旦材料被冻干，MicroPress可以用来测试得到的蛋糕的物理特性，以及它们是否在整体强度的所需参数范围内。在MicroPress上分析的蛋糕还可以使用卡尔-费休法测试水分含量， 如果需要玻璃化转变温度或熔点温度也可以使用mDSC进行测试。一旦确定了冻干样品的初始曲线，可以改变配方，增加其它辅料，这可能会影响冻干蛋糕强度。如表4所示，增加材料的浓度并不一定会增加蛋糕的强度。因此，如果在运输过程中发现蛋糕破裂或破碎的问题，则应进行轻微的改变，或包含或排除一种或多种辅料可能是有益的。

冻干过程中，冻结阶段冰核形成是一个随机过程，会导致产品冻结不均匀。样品通常在很宽的温度范围内成核，产生不同大小的冰晶，和不同的冰晶结构，导致干燥速度不同，*导致外观不同。高质量的冻干产品取决于层板温度、腔室压力和时间等明确可控的关键工艺参数(CPP)。随着工艺转移到大规模生产，这些参数可能需要优化，特别是产品容器发生变化时。 批量冻干通常使用金属托盘，其传热与普通西林瓶不同，具有较高的污染风险，多次重复使用以及灭菌在金属内的应力会导致托盘翘曲，传热效果发生改变。此外，散装托盘边缘样品可能与中心样品冻结的时间和温度不同，导致散装盘内出现不同尺寸的冰晶结构。CONTROLYO按需成核技术(NODT)，是一项创新技术，在冻干机内冷冻期间，使用惰性气体对腔室进行加压和减压，以促进均匀成核。装载完成之后加压，待产品在设定的层板温度下稳定后减压，以产生瞬时的、均匀的冰核。在减压之后，通常在-5°C的温度下长时间保持，使冰晶缓慢生长，因此允许较大的冰晶尺寸产生。ControLyo VS 常规冷冻方法研究散装托盘中不同材料的冻干过程，将ControLyo与常规冷冻方法进行比较。对晶体材料和和无定型配方进行了研究。晶体材料由甘露醇、USP(浓度为40 mg/mL)组成，无定型态由蔗糖、NF(浓度为40 mg/mL)组成。具体实验在100级（A级）环境中用0.22微米过滤器过滤溶液。将溶液分配到四个不锈钢托盘中，每个托盘的体积为2L。在4层层板（30×60cm）中试冻干机（SP Hull Model 8FS15C）中进行冷冻干燥。在不锈钢散装盘内不同位置以及托盘外部均放置热电偶测量产品温度。采用Controlyo工艺和常规冷冻工艺分别进行。这两个工艺，装载关闭腔门后，均在5°C搁板温度和大气条件下平衡。采用Controlyo工艺，在5°C下使产品达到平衡后，进行惰性气体吹扫。将系统加压至27.2psia并减压至17.2psia，同样进行二次吹扫。在第二次吹扫后，将腔室加压至33.2psia，并将搁板冷却至-3℃平衡4小时。由于溶液中测得的产品温度高于-3℃，因此将目标搁板温度调节至-5℃，以使产品温度在-3℃或更低的温度下达到平衡。保持1小时后，从33.2psia瞬间减压至16.2psia，促进成核，搁板温度在-5℃保持7小时促使冰晶生长。01 初次研究在最初的研究中，使用保守的一次干燥参数，以便直接比较结晶溶质甘露醇与无定型态溶质蔗糖的干燥。两种不同的冷冻技术在完成甘露醇一次干燥的时间上几乎没有差异。然而，不同的冷冻技术对蔗糖制剂的干燥结果有显著影响。02 第二项研究在第二项研究中，采用不同的一次干燥参数对甘露醇和蔗糖制剂进行试验。此一次干燥条件比*项研究的条件明显更激进，对不同组分的样品进行相同关键工艺参数CPP的研究，研究组分的影响。 图1：常规冷冻成核（不同温度下的随机成核） 图2：Controlyo成核（同时发生成核）热电偶迹线描述了常规冻结中成核的随机性质和ControLyo过程中的瞬时成核(如图1和图2所示)。成核事件是一个放热过程，释放的热量导致热电偶传感器读数瞬时增加，*接近层板温度。在常规冷冻过程中，成核随机发生，热电偶显示成核发生在不同的温度和时间下。控制成核技术中，当系统减压时，热电偶立即记录到同时成核的过程。需要认识到传感器只测量托盘的某些区域，可能不能代表托盘全部。 图3：蔗糖-常规冷冻（约72小时完成一次干燥） 图4：蔗糖–Controlyo（约59小时完成一次干燥）在一次干燥阶段，使用热电偶传感器记录产品温度，以帮助确定一次干燥的终点。当使用控制成核技术时，蔗糖制剂一次干燥提前13小时结束（如图3和图4所示）。甘露醇制剂，无论使用何种冷冻技术和CPP，一次干燥时间仅有轻微的变化。在这些研究中，皮拉尼/电容压力计的数据判断初级干燥结束。ControLyo 技术优势对两种配方的成核均匀性、冷冻干燥行为和成品属性进行了观察和比较。01 缩短一次干燥时间对蔗糖配方进行不同干燥条件的研究，采用Controlyo工艺，由于升华速率增加，缩短了一次干燥时间。在Controlyo技术允许形成较大的冰晶，可能是由于过冷减少，成核温度较高，允许冰晶缓慢生长。过冷被定义为平衡凝固点与溶液中冰晶首次形成时的温度之间的差值。当冰升华时，较大的晶体产生较大的孔，导致更大的路径，因此水蒸气穿过升华前沿上方的干燥层的阻力较小。这导致蔗糖干燥速率的显著差异。Controlyo技术将升华干燥的时间从67小时缩短到50小时。尽管发现蔗糖基配方在一次干燥时间上存在显著差异，但甘露醇基配方的表现并不相同。在使用保守CPP进行的初步研究中，传统冷冻和ControLyo冷冻的升华速率几乎没有差异。在使用激进性CPP的后续研究中，完成一次干燥的时间从20小时减少到16小时。02 蛋糕外观通过蔗糖和甘露醇冷冻干燥生产的冻干饼的物理外观在常规和控制成核策略之间有所不同。ControLyo产生了一致的蛋糕结构和外观。两种处理方法在甘露醇的外观上差异不大。然而，蔗糖蛋糕的外观有显著差异:未经控制的冷冻蛋糕上的裂缝更少，从托盘的一侧延伸到另一侧(图5)。当使用ControLyo时，蛋糕上的裂缝更宽，更均匀(如图6所示)。 图5：蔗糖非受控冷冻 图6：Sucrose Controlyo03 水分含量用库仑卡尔费休滴定法测定残余水分。结果显示，与标准方法相比，通过ControLyo处理的甘露醇的水分含量分别从0.5%到0.1% w/w。有趣的是，蔗糖的结果正好相反。不受控冷冻方案的蔗糖平均结果为2.41% w/w, ControLyo材料的平均结果为2.89% w/w。较高的蔗糖残留水分含量可能是由于表面面积减少，因此在二次干燥过程中解吸率降低。不太激进的二次干燥条件也会影响*的残留水分含量。*结论很明显，ControLyo影响散装材料的干燥行为和成品属性。这些影响包括缩短一次干燥时间，改变蛋糕外观，以及创造更一致和均匀产品的可能性。传统冷冻和ControLyo之间的差异程度也受到代表不同类型产品（结晶和无定型）的配方特性的影响。此外，配方特定成分的CPP对使用ControLyo进行控制成核的成功至关重要。需对每种特定配方进行对比研究，以量化ControLyo技术应用的相对效益。Controlyo控制成核技术SP Scientific提供的Lyostar冻干机仅需运行一个遁环即可自动摸索和开发冻干工艺。结合冻干PAT技术使漫长复杂的工艺摸索变得简单快捷有效。 PAT技术——Smart 全自动工艺开发技术，Controlyo控制成核技术，TDLAS实时水蒸汽测量技术。Controlyo控制成核技术在相同的温度下，以瞬间减压的方式在同一时间让所有小瓶瞬间成核，在较高的温度下成核，产生更大、更均匀的晶体尺寸，使干燥更加一致。● 提高批次均匀性；● 无引入污染或外来物质的风险；● 增加冻干产品的蒸汽通道尺寸，进而减少干燥层的阻力；● 加快主干燥过程；● 减少产品复水时间；● 改善冻干产品的外观。LYO INNOVATION莱奥德创冻干科技，赋能创新Lyo technology enables innovation 关于莱奥德创：上海莱奥德创生物科技有限公司由德祥科技有限公司创办，专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务。德祥科技有限公司服务冻干行业十余年，在涉及冷冻干燥领域的工艺开发/工艺优化/商业化等各方面拥有丰富的经验，迄今为止已为500+客户提供冻干设备及相关服务。客户产品类型涵盖：蛋白、抗体、ADC、疫苗、核酸、多肽、脂质体、IVD、食品等领域。依托与合作伙伴美国SP Scientific和英国Biopharma Group的紧密合作，掌握先进的冻干理念与技术，使用*的冻干设备和软件致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。Our Mission :莱奥德创冻干工场专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务，致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。Our Vision :做冻干工艺的创新者，为生物医药开发提供*制剂产品解决方案。

冷冻干燥歧管配置如何进行冻干终点判定对于一个冷冻干燥工艺，准确找到冻干终点是精准控制冻干工艺成本的重要衡量。通常判定冻干终点有三种方式：温度差、压力差和压力升高，其中较常用的判定方法是通过测定样品和加热隔板间的温度差（差值 1℃）来判断是否达到初级干燥（或次级干燥）的终点。利用温度差方式判定所需要的配置有可控温加热隔板和样品温度探头，这就使得冻干机必须选择干燥箱体式结构，以保证这两个重要配件的具备。但当我们使用歧管加冻干挂瓶进行干燥时，则另外压力差或压力升高的方法进行冻干终点判定。下面我们就对这两种判定方法进行分析，帮助使用者通过视觉控制来评判样品的干燥过程，精准地结束冷冻干燥，从而缩短处理时间得到可靠的干燥结果。 1所需仪器和样品步琦无极限冷冻干燥机Lyovapor&trade L-300 Pro外置电容和皮拉尼压力计1000mL 圆底烧瓶-50℃ 实验室冰箱甘露醇（97.0-102.0 %）去离子水 2实验过程取 4 个圆底烧瓶（1000 mL），每个烧瓶中装有 150mL 浓度为 50mg/mL 甘露醇溶液装有甘露醇溶液的烧瓶都放入 -50℃ 的冰箱，冷冻 24 小时在完成 Lyovapor&trade L-300 的调节步骤后，进行目标压力 0.200 mbar 的真空测试。不同的测量技术决定了外部压力表之间的偏移值冻干方法为初级干燥(持续 24 小时，压力 0.200 mbar)和可忽略的次级干燥(持续 1 分钟，0.200 mbar)。在初级干燥阶段将压差和压力升高方法编程中均设置为“激活”从冰箱中取出已完全冷冻的烧瓶，连入 Lyovapor&trade L-300歧管上，设定压力为 0.200 mbar，且每个样品瓶内压力均可达到该值判定冻干终点的试验，按照下 表1 设置压力差和压力升高测定。表1：利用冻干机 Lyovapor&trade L-300 冷冻干燥 50 mg/mL 甘露醇溶液，其方法编程中终点测定的详细设置。压力差测试设置极限压力为 0.050mbar，测试时间 30 分钟。该试验在冷冻干燥过程开始时直接开始。对于压力升高测试，压力限制设置为 0.060mbar，测试时间 30 秒。第一次升压试验在冷冻干燥开始 12 小时后进行，每 60 分钟重复一次。3测试结果当压力设定在 0.200mbar 时，电容压力计测量的实际压力平均为 0.230mbar。在干燥过程中，实验室的温度和冷冻干燥机的环境温度平均为 20.1℃。图1 显示了甘露醇溶液在连接到歧管圆底烧瓶中冷冻干燥时的压力。皮拉尼计测得的值比电容压力计测得的值高约 1.6 倍（绿色为电容压力计，红色为皮拉尼压力计）。图1：图1 中两个压力表数值之间的数学差值显示在下 图2 中。随着干燥的进行，皮拉尼压力计的值逐渐接近电容压力计的测量值。47.6 小时后，压差低于 0.05mbar 的设定值，达到压差试验的标准(图2)。从皮拉尼和电容计压力曲线的峰值可以看出，在干燥过程中完成的压力上升测试(图1)。在干燥结束时，升华过程中最初的高压上升(峰值)大幅下降。干燥时间 49.9 小时，达到升压试验标准。作为比较，建议干燥时间为 24 小时。图2：4测试结论通过试验说明过程分析技术(PAT)在冷冻干燥过程实时监控中具有高适用性。具体而言，该研究探索了利用监测干燥室压力，并结合设置压力差和压力升高测试进行自动终点判定来估计干燥时间，无需在干燥过程中对样品进行残余水分含量分析。实验表明，这种综合方法能够控制冻干过程的时间，同时提供一种跟踪冷冻干燥运行质量及结果的方法。该综合方法可以防止干燥过程过早停止。此外，该研究通过使用 Lyovapor&trade L-300 冷冻干燥机，搭配皮拉尼和电容压力计，建立了在歧管配置中样品跟踪和终点判定的可行方法。

本篇继上一篇“实用建议：“如何合理设计稳定的冻干蛋白配方（一）”继续为大家分享蛋白样品冻干的理想赋形剂有哪些、基于成功蛋白冻干配方会导致Final失败的一些细节问题等。 》》》对于蛋白样品，理想的赋形剂有哪些？从冻干对蛋白的所有危险以及我们需要在各个环节考虑的所有因素来看，快速开发一个稳定的蛋白配方看起来似乎是不可能的。幸运的是，如果我们能够采用合理的方法对配方进行很好的设计，大多数的配方问题是可以得到快速解决。这里，我们主要是对初始配方成分的选择提供基础。在一些情况下，初始的配方很有可能就是走向市场的Final产品。给定的组分，进行不同微小的修改，已经被成功地用于蛋白药物。需要强调的是对于冻干配方，在能够提供良好稳定性和结构的情况下，成分越简单越好。所加入的赋形剂都须要有数据证明对配方起有益的作用。01给定蛋白质维持稳定性的具体条件对于一些通用型的稳定剂，可以有效地保护绝大多数的蛋白质，在选择这些稳定剂之前，我们有必要通过优化影响蛋白物理和化学稳定性的具体因素来选择合适的稳定剂。影响蛋白物理和化学稳定性的具体因素：1. 避免极端的pH值可以显著降低蛋白脱氨基的几率。而且，通过优化溶液的pH值，可以显著提高蛋白在冻干过程中抵抗去折叠的能力。2. 还应该研究其他能提高蛋白质稳定性的特异性配体（通过增加去折叠的自由能）。肝素和其他聚阴离子对生长因子的稳定性影响就是一个很好的例子。3. 其它需要考虑的重要因素是离子强度对蛋白的去折叠和聚合的影响。须意识到，在预冻过程中，由于冰的形成将溶液浓缩，离子强度可增加50倍。因此负责原料药纯化和做药物配方前研究的人员已经对这些问题有了深刻的认识，配方科学家应该在着手设计冻干配方之前与他们进行沟通。即使在针对蛋白质稳定性优化的特定的溶液条件下，但是如果样品需要幸免于冻干的损害并长期保存，有必要加入一些其它的保护剂。首先，我们考虑一些已经用在冻干蛋白配方中的成分，但它们不能提供蛋白的稳定性，而且可能会促进蛋白在储存期间的破坏。我们将提供一个简单、有效的思路，并且讨论选择这些成分的原理。02不能提供蛋白稳定性的赋形剂部分多聚物作为赋形剂的优缺点在冻干工艺的快速开发过程中，为了获得一个强壮的蛋糕结构，一些多聚物，如葡聚糖，羟乙基淀粉，因具有较高的塌陷温度，导致Final产品的Tg也会比较高，常常是受欢迎的赋形剂。不好的是，这些多聚物在冻干过程中不能抑制蛋白结构的去折叠，因此在后续的储存中不能提供稳定性。无法抑制冻干诱导变性的原因大概是聚合物过大而无法与蛋白质氢键合，无法代替脱水过程中损失的水，或者是因为聚合物与蛋白质形成了分离的无定形相。尽管当这些多聚物单独使用时不是一种很好的稳定剂，但是经证实，如果其结合双糖稳定剂可以具有较好好的作用。冻干过程中的有效稳定剂对大量的化合物进行测定，显示在冻干过程在较有效的稳定剂是双糖，但是避免使用还原性糖。还原性糖在冻干过程中可以有效抑制蛋白结构的去折叠，但是在干燥样品的储存过程中，可以通过美拉德反应（糖的羰基和蛋白质上的游离氨基）降解蛋白，结果形成含有降解蛋白的棕色糖浆，而不是含活性蛋白的白色蛋糕状结构。通常，我们减缓这个过程的方法是将样品储存在零度以下，这就失去了产品冻干的意义，这些还原性的糖包括：葡萄糖，乳糖，麦芽糖，麦芽糊精等。在早期的研究中，晶体类的填充剂如甘露醇，甘氨酸在冻干过程中不能提供蛋白很好的稳定性，但是，一些配方使用了这两种物质的混合物，并且成功地推向了市场。在这些案例中，甘露醇和甘氨酸适当的比例可以导致一大部分的化合物保持无定形状态。这部分无定形状态的化合物足以抑制冻干过程中蛋白的去折叠并且提供长期储存的稳定性。但是建议谨慎选择这种方法，因为达到合适的工艺条件再加上合适的赋形剂比例，既耗时又很难办到的。03赋形剂的合理选择如何合理的选择赋形剂？案例分享举个具体的案例说明，假设：1. 蛋白药物的浓度定在2mg/ml；2. 主要的降解途径是冻干后或复水后蛋白的聚合以及储存期间蛋白的脱氨基；3. 优化具体的条件（如用柠檬酸盐缓冲液控制pH为6）只能将冻干和复水后聚合程度降到10%，尽管样品在低于Tg温度的20℃下进行储存脱氨基速度仍然不能接受。加入晶体类的膨胀剂，如甘露醇，保持样品强壮的结构及良好的外观。在这种情况下，主要缺少的成分是非还原性双糖，其在干燥样品中会与蛋白形成无定形的结构，作为主要的稳定剂，主要选择蔗糖或海藻糖。它们在预冻阶段能够很有效地保护蛋白并且能够很好的抑制复水过程中蛋白结构的去折叠。预冻阶段的保护取决于初始糖的总浓度，有时，超过5%（w/t）的浓度可以尽可能大程度地保持蛋白的稳定性。相反，在干燥阶段，蛋白的保护取决于Final糖和蛋白的质量比。一般来说，糖和蛋白的重量比至少为1:1时，可以提供较好的稳定性，当达到5:1时，可以达到很佳的稳定性。保持蛋白的浓度不变，选取一定范围的糖浓度进行筛选和检测，通过干燥样品中天然结构保留率以及复水后蛋白聚合降低的程度来确定最合适的浓度。一般来说，合适的糖浓度，可以在冻干过程中提供蛋白很好的稳定性，并且如果Final样品的Tg高于储存温度，在后期的储存期间也可以提供蛋白较好的稳定性。例如，假定最高的储存温度为30℃，那么Final产品的Tg ＞50℃应该是稳定的，但前提是Final样品的含水量需要达到允许的水平，因为水分的存在会降低样品的Tg。可以使用DSC检测每种样品的Tg值。蔗糖/海藻糖如何选择？蔗糖和海藻糖，作为两种常用的稳定剂，均有其优势和劣势，可根据不同的情况进行选择：● 在任何水分含量的样品中，海藻糖均会有较高的Tg，因此较为容易冻干。另外Tg ＞50℃的条件可以允许样品有较高的残留水分。然而，技术工程师应该能够针对这两种双糖设计经济有效的工艺。如果样品中蛋白浓度较高，可以提高Tg，这样就会弱化海藻糖的作用；● 与蔗糖相比，海藻糖更能抵抗酸解，双糖水解后会产生还原性的单糖，这是需要避免的。通常情况下，如果pH不是很低，如pH4左右或更低，这个应该不是很大的问题；● 蔗糖在冻干过程中抑制蛋白去折叠方面看似比海藻糖更有优势，当蛋白在预冻阶段非常不稳定（需要较高的糖浓度）和/或蛋白浓度较高时，这种优势更明显。海藻糖的相对不稳定性是由于在预冻和干燥过程中其更易于与蛋白之间产生相分离。对于给定的配方，这是否会有问题不能被预测，因此，每种制剂配方都需要检查其保护蛋白的能力。表面活性剂的作用在这里，我们案例中的配方可能就比较完整了，就像许多蛋白质的情况一样。然而，我们假设，即使蔗糖完全抑制可检测的蛋白质去折叠，正如用红外光谱对干燥固体的结构分析所评估那样，在复水后，仍然有1%的聚合蛋白。因为在原始的样品中是没有任何聚合的，假设在冻干过程中，一小部分蛋白发生了去折叠，在复水后，部分这些分子又重新折叠，但是部分聚合在一起。这个实际上看起来是个很普遍的问题，就像在冻干之前一些处理造成的聚合。幸运的是，通过在配方中加入一些非离子型表面活性剂，如聚山梨醇酯（吐温）通常可以抑制蛋白的聚合。要求的浓度通常比较低（＜0.5% w/v），通过将表面活性剂滴定到包含所有其它组分的冻干制剂中，可以识别出理想浓度。应避免加入过量，因为表面活性剂在室温下是液体的状态，如果浓度较高，会降低配方的玻璃态转变温度。然而，通常在优化蛋白质稳定性所需的非常低的浓度下，不会有问题。表面活性剂看作是画龙点睛，通常在冻干产品配方中加入表面活性剂是有利的，可以抑制处理过程中界面引起的去折叠和聚集（如起泡夹带或瓶-液界面引起的）。最重要的是表面活性剂在冻干/复水过程中抑制聚合的能力，目前还不太清楚表面活性剂的保护在哪一步起作用的。有资料证明，表面活性剂在冻融及复水过程中可减少蛋白聚合并且在预冻阶段有助于抑制蛋白的去折叠，对干燥固体中聚集物特定红外波段的检查表明，表面活性剂可以抑制冻干过程中产生的聚集。在复水过程中，曲折叠分子的聚合能通过表面活性剂得到抑制，猜测是通过分子之间的相互作用和/或作为一种润湿剂，加速冻干产品的溶解。如果显示表面活性剂在复水过程中是有益的，则可以通过在稀释剂中加入表面活性剂来达到这种效果。 》》》还有哪些意想不到的危险可能会导致失败？尽管根据上述给出的建议，对于给定蛋白，我们可以设计出成功的配方，但是，还有其他一些问题可能会导致Final失败，特别是在长期储存期间。● 赋形剂中经常会有一些污染物，这些会导致蛋白快速的化学降解，糖类和甘露醇中会含有过渡金属元素，表面活性剂可能被过氧化物污染，所有的这些可以促进蛋白的氧化；● 在储存过程中，水分从胶塞转移到产品，引起水分参与的降解，直接损坏蛋白，并且降低蛋白的Tg,加速蛋白的降解，特别是当储存温度高于Tg 时；● 即使在高温（如40℃）下的储存稳定性研究中，一切都表现出理想的状态，但有一个常见的，但很少报道的事件可能是灾难性的，这个问题可以用下面的故事来说明。产品在实验室中在40℃下储存可以保持几个月的稳定性，在冬季，产品在运输过程中也保持良好的稳定性，没有来自消费者的问题报告，然而，有时在夏季，运输后，在室温下储存仅2周后发现产品过度降解，用差示扫描量热仪DSC对一开始的干燥粉末进行了检查，给出了合理的解释，结果发现，制剂中的甘露醇没有全部结晶，而是形成了Tg约为45℃的亚稳玻璃态，当在夏季运输过程中，超过了这个温度时，甘露醇变发生结晶，最先与甘露醇结合的水被转移到了剩余的无定形相中，蛋白相的水含量增加，降低了它的玻璃化转变温度，因此，加速了蛋白质的降解。这个问题可以使用DSC设计合理的退火方案使甘露醇再预冻阶段全部结晶来避免，另外也可以通过调整甘露醇的浓度，降低残留水分含量，使甘露醇即使在45℃的条件下也不会结晶。 》》》对于给定的蛋白药物，这些信息足够吗？对于大多数的蛋白，上面给出的建议一般会设计出成功的配方，但是，每种蛋白都有其独特的物理化学特性和稳定性要求。因此，针对每种不同的蛋白，配方也需要自定义设计。结合蛋白本身的特性知识以及选择合理的赋形剂可以快速设计出稳定的冻干蛋白配方。最后，在快速冻干工艺中保持干物质的物理性质和在干燥后获得天然的蛋白质之间需要折衷，研究表明：当蔗糖结合葡聚糖一起使用时，由于蔗糖的作用，蛋白质的天然结构可以保留在干燥的固体中；葡聚糖的存在提高了制剂的Tg，并提供了一种无定形的填充剂，快速干燥的同时保留了所需的蛋糕性质；其他的一些聚合物有可能提供与葡聚糖相同的优势，如羟乙基淀粉也具有较高的Tg，通常比葡聚糖更容易接受用于肠胃外给药。期望可以合理地利用这些多聚物作为Tg的调节剂，使得制剂更稳定，更容易快速冻干。莱奥德创冻干技术分享关注“莱奥德创冻干工场“，立即获取冻干线上技术分享内容。基于对于冻干研发的一些考量，莱奥德创创建了金字塔冻干技术分享平台：包含了从冻干理论基础，到配方和工艺开发，再到放大及生产，以及进阶的设备管理和线上线下专题内容分享。内容结合了来自Biopharma的冻干理论指导体系、来自于莱奥德创产品经理及应用工程师的实践经验总结及国内外专家的专题内容。获取方式Step 1：关注公众号 扫码关注莱奥德创公众号Step 2：点击菜单栏“冻干讲堂” Step 3：点击你感兴趣的内容Banner Step 4：开始学习 如果您对上述设备或冻干服务感兴趣，欢迎随时联系德祥科技/莱奥德创，可拨打热线400-006-9696或点击下方链接咨询。译自：《Rational Design of Stable Lyophilized Protein Formulations:Some Practical Advice》 John F.Carpenter,Michael J.Pikal,Byeong S.Chang,Theodore W.RandolpH pHarmaceutical Research, Vol.14,No.8,1997* 如有理解错误之处，还请参考原文关于莱奥德创冻干工场上海莱奥德创生物科技有限公司专注于提供前沿的冻干设备应用和制剂开发相关服务，依托于合作伙伴加拿大ATS集团SP品牌和英国Biopharma Group等的紧密合作，致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。莱奥德创在上海及广州设有实验室，拥有专业的技术团队及国内外专家支持体系。莱奥德创面向生物制药、食品科学等各个领域行业客户，提供冻干研发、放大、委托生产及培训等服务。前期研发● 产品配方特征研究:共晶点温度(Te)、塌陷温度(Tc)、玻璃态转化温度(Tg'、Tg)测定等；● 实验室工艺开发：冻干工艺开发:冻干制剂配方开发，工艺确定，申报材料撰写；● 冻干工艺优化：利用中试冻干机上PAT工具优化及缩短工艺；● 冻干产品质量指标测试：水分含量，冻干饼韧度分析；● 咨询服务：如产品外观问题、产品质量问题、其他troubleshooting等；工艺放大/技术转移● 冻干工艺转移/放大: 远程技术指导+现场服务；● 小批量冻干生产(NON-GMP)，临床一期生产（GMP）；其他业务● 企业小团队线上线下培训服务：冻干原理，工艺开发，设备使用维护等；● 冻干设备租赁服务。400-006-9696www.lyoinnovation.com莱奥德创冻干工场中国(上海)自由贸易试验区富特南路215号自贸壹号生命科技产业园4号楼1单元1层1002室德祥科技德祥科技有限公司成立于1992年，总部位于中国香港特别行政区，分别在越南、广州、上海、北京设立分公司。主要服务于大中华区和亚太地区——在亚太地区有27个办事处和销售网点，5个维修中心和2个样机实验室。30多年来，德祥一直深耕于科学仪器行业，主营产品有实验室分析仪器、工业检测仪器及过程控制设备，致力于为新老客户提供更完善的解决方案。公司业务包含仪器代理，维修售后，实验室咨询与规划，CRO冻干工艺开发服务以及自主产品研发、生产、销售、售后。与高校、科研院所、政府机构、检验机构及知名企业保持密切合作，服务客户覆盖制药、医疗、商业实验室、工业、环保、石化、食品饮料和电子等各个行业及领域。德祥始终秉承诚信经营的理念，致力于成为优秀的科学仪器供应商，为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信，每一天都在使这个世界变得更美好！

冻干工艺精准操控Lyovapor&trade L-300实现全自动终点判定冻干应用”1简介冷冻干燥是一个独立的过程，在这个过程中实时分析样品是比较困难的，特别是检测其残余水分含量。工艺优化，特别是获得干燥和稳定产品所需的工艺时间，通常依赖于反复试验的方法。在本文中，使用了不同过程分析技术的组合来确定实验室冷冻干燥机(Lyovapor&trade L-300)中甘露醇溶液一次和二次干燥的终点。在加热隔板上使用西林瓶，通过对样品参数的原位测量间接跟踪干燥过程，可以在运行的冷冻干燥循环中即时调整过程时间。它有助于根据产品所需的残余水分含量更快地优化参数。此外，这些分析技术为监测过程的再现性提供了必要的工具。2实验设备Lyovapor&trade L-300 Pro, BÜ CHI Labortechnik AG电容和皮拉尼压力计，Pt 1000 热电偶冷冻干燥瓶，标称体积 10.0 mL, Schott AGLyo 三角橡胶塞，Wheaton陶瓷板磁力搅拌器硼硅玻璃烧杯和量筒分析天平(精度±0.1 mg)实验室 -50°C 冷冻柜3试剂和耗材甘露醇 97,0 - 102,0 Ph. Eur. , USP, VWR Chemicals (25311.366) 去离子水4实验流程4.1 实验部分制备 100mg /mL 甘露醇去离子水溶液。使用容量分配移液管将甘露醇溶液装入120个冷冻干燥瓶(每瓶 5.0 mL)。在每个小瓶上放置一个三脚橡胶塞，以便在冷冻干燥过程中去除水蒸气。一个 Pt 1000 热电偶被放置在两个制备的冷冻干燥小瓶的“中心底部”。在室温下，将这些小瓶放在两个铝制框架的冷冻干燥隔板上(每个架子 60 个小瓶)。在每个隔板上，一个装有热电偶的小瓶被直接放置在隔板的中心。热电偶连接到各自的隔板上。隔板插入到 Lyovapor&trade L-300 的金属支架上。一个空的冷冻干燥隔板被放置在上层，西林瓶包括隔板，以确保两个样品隔板接收到同样的热量。将包含隔板和样品瓶的支架转移到 -50°C 的冷冻室预冻 24 小时。4.2 方法编程冷冻干燥按照表1设定的隔板温度、真空度和时间运行。表1. 详细的 Lyovapor&trade L-300 冷冻干燥工艺用于 50 mg/mL 甘露醇溶液的西林瓶冷冻干燥步骤_1234阶段加载初级干燥次级干燥持续时间_4h12h1h20min6h隔板温度℃-4020204040加热梯度℃/min_0.2500.250压力 mbar_0.10.10.10.1初级干燥采用温差试验、压差试验(比较压力测量)和升压试验三种自动终点试验。表2.初级干燥阶段终点确定的设置温差试验压差试验升压试验极限：1.0℃极限：0.05mbar极限：0.06mbar试验时长：30min试验时长：30min试验时长：30s*开始时间：12h*开始时间：12h**开始时间：11h55min__重复时长：60min**是否继续：是**是否继续：是**是否继续：是是否通知：是是否通知：是是否通知：是* 开始时间的值表示在初级干燥的程序阶段结束之前的测试开始。** 如果所有测试都成功，将自动启动第二阶段，并继续进行干燥过程。其中，温度和压差测试直接从初级干燥阶段的第 2 步开始(见表2)。升压测试的压力极限设置为 0.060 mbar，测试时间为 30 秒。第一次升压试验在初级干燥第 2 步进行 5 分钟后进行，每 60 分钟重复一次。表3. 次级干燥阶段终点确定设置温差试验压差试验极限：1.5℃极限：0.05mbar试验时长：30min试验时长：30min*开始时间：6h*开始时间：6h**是否继续：是**是否继续：是是否通知：是是否通知：是*时间，从干燥阶段结束开始。**如果所有测试都成功，将自动启动下一阶段(封塞、保持)，并进行干燥过程。其中，在温差和压差测试中，测试时间设置为 30 分钟，从步骤 4 开始直接开始测试。5实验结果5.1 温差试验图1 和 图2 为小瓶甘露醇样品冷冻干燥的温度和压力曲线。在图1中显示了两个隔板上样品温度。热电偶测得初级干燥主要部分的产物温度在 -7℃ 左右。随着水分含量和升华速率的降低，产品温度升高，在初级干燥结束时达到隔板温度。经过16.0小时的干燥时间，达到了温差试验的标准。▲ 图1. 隔板(红色)，样品 Pt 1000(蓝色，蓝绿色)和 Lyovapor&trade L-300 冰冷凝器(粉红色)的温度测量。相应的，在设定冷凝器压力为 0.100 mbar 时，电容式压力计测得的干燥室内实际压力平均值为 0.150 mbar，如 图2 所示。在冰升华过程中，由依赖气体的皮拉尼压力计获得的压力值比电容压力计测量的压力值大约1.6倍。随着冰含量和升华速率的降低，皮拉尼压力计的压力值接近电容压力计的测量值。▲ 图2. 外部电容(绿色)压力计和皮拉尼(红色)压力表以及内部压力计(黄色)测量的压力。▲ 图3. 电容式(绿色)压力计与皮拉尼式(红色)压力计的计算压差如 图2 所示。图3 显示了从两个外部压力表(皮拉尼压力计减去电容压力计)的值计算得出的数值差异。在大约15.5小时的干燥时间后，达到了压差测试的标准。升压试验结果如图1和图2所示。在皮拉尼和电容式压力计的曲线(图2)中可以看出，尽管中间阀关闭，干燥室内的压力上升是由于水蒸气的持续升华造成的。在冰升华过程中，最初的高压上升值在初级干燥结束时大幅下降(棕色尖峰)。初级干燥 16.3 小时后达到升压试验标准。相应的，从设定的隔板温度曲线可以看出图1中升压试验的时间点。每次进行升压试验时，架子的加热在试验期间自动暂停。由于最后一次初级干燥终点测试在 16.3 小时后成功，因此与最初设定的初级干燥时间相比，样品干燥状态的自动检测将初级干燥阶段延长了 0.3 小时(见 表1)。随着升压试验的完成，所有设定终点试验均顺利完成，冻干循环自动进入次级干燥阶段。这种原位跟踪防止了在所有冰升华之前过早过渡到二次干燥阶段。所有三种测试对终点的估计时间大致相似，约为 15.5 至 16.3 小时。在次级干燥阶段，从产品中去除未冻水导致皮拉尼计记录的压力值在干燥时间约 18 小时(红色曲线)增加，如 图2 所示。除水后，总干燥时间 22.5 小时，压力曲线接近电容式压力计测量值，满足压差试验标准。23.1 小时后，隔板温度曲线与样品温度曲线符合，温差试验也成功完成(见 图1)。最后，在冷冻干燥过程结束时，干燥循环自动进入保持阶段。在应用西林瓶冷冻干燥工艺中获得了具有可接受视觉外观的干粉。▲ 图4. 装有甘露醇的最终冻干瓶6实验结论本申请说明探讨了过程分析技术(PAT)在冷冻干燥过程中的适用性，重点是监测干燥室压力和样品温度，以评估样品的干燥状态。研究表明，这些过程分析技术与压差、压升和温度测试的自动端点确定设置相结合，可以在不中断样品水分含量分析过程的情况下估计实际干燥时间。通过防止过早过渡到下一个干燥阶段，如次级干燥或保持，提出的方法提高了工艺效率。这些端点测试的集成有助于干燥过程的精确控制和可靠性，从而获得所需的产品属性，如最佳干燥度和视觉外观。研究结果确定了在Lyovapor&trade L-300冷冻干燥机中使用单独或联合终点测试来准确确定终点的有效性。7参考文献本文档是与 TH Kö ln 的 Heiko Schiffter 教授合作创建。

扫描电镜技术的出现使得微观组织形貌变得清晰化、可视化。扫描电镜具有分辨率高，景深大的优点，对不平坦的微观表面也能进行细微、清晰的观察。它已经成为现阶段材料研究中不可缺少的分析设备之一。 默克开放日研讨会 2021 年 7 月 20 日，飞纳电镜受邀参与默克药用原辅料上海应用服务实验室的开放日研讨会。本次活动默克分享了创新型辅料在增溶与缓释技术中的应用，以及默克高品质直压和湿法制粒规格甘露醇的特点。同时飞纳电镜也为制剂研发人员呈现了甘露醇颗粒以及片剂在微观形貌视觉上的对比体验。 会上由默克技术经理陆振举先生为大家分享了《Parteck@MXP 在热熔挤出领域的应用》，郑娣女士分享了《Parteck@SRP80 在缓释制剂中的应用》，朱子健先生分享了《默克高品质甘露醇介绍》，由飞纳电镜技术总监张传杰先生为大家分享了《扫描电镜的基本原理及其在固体制剂的应用》。在下午的实验操作环节，飞纳电镜在现场被用于展示默克高品质直压甘露醇的多孔结构，以及默克 Delta 晶型甘露醇在湿法制粒前后结构上的变化。通过现场的对比测试，默克高品质辅料卓越的性能在飞纳电镜的镜头下得到了充分的展示。 Parteck@MXP 在热熔挤出领域的应用介绍 扫描电镜的基本原理及其在固体制剂的应用介绍 飞纳电镜操作体验环节 扫描电镜下的药物分析 喷雾干燥甘露醇 下左图为默克直压用喷雾干燥甘露醇 M200，右为其他品牌对应型号的喷雾干燥甘露醇。可以发现，默克甘露醇疏松多孔的结构更为明显均匀，而对照组的甘露醇表面则大部分较为光滑无孔。 正是此粉体学特征，保证了默克甘露醇的孔隙率较高，可压性更好，并且这种多孔结构能够帮助水分快速进入片芯，从而改善片剂崩解和药物溶出。同时，均匀而密集的空隙，也保障了低剂量药物均已的含量均匀度。 湿法制粒甘露醇 默克研发的全球唯一市售的 Delta 晶型甘露醇，下图左为湿法制粒前的 Delta M 甘露醇，右为制粒后的 Delta M 甘露醇（已转化为 Beta 型甘露醇）。 制粒后的 Delta 甘露醇相对于制粒前，呈现出疏松多孔的结构，经过测定，其比表面积也有了数倍的增加。这一特性也给制得的颗粒带来可压性，崩解 / 溶出快的特点。 直压甘露醇片剂 下图左为使用默克直压甘露醇 Parteck M200 制备的片剂，右为使用其他品牌直压甘露醇制备的片剂，压片主压力均为 10KN，片中 400mg。M200 片剂的硬度为 190N，另一品牌的片剂硬度为 140N。通过扫描电镜（SEM）图谱可清晰看到，使用 M200 制备的片剂表面孔隙较多，意味着 M200 仍有很大的压缩空间。而使用另一品牌产品制备的片剂表面孔隙较少，进一步压缩的空间较小。同时也验证了甘露醇粉末的测试结果，由于 M200 超大的比表面积，使其具有优异的可压性。 在药物研发的整个流程中，电镜都起到了不可替代的作用。从植物性、动物性、矿物性生药的鉴别和质量检测，到药物对疾病的作用机理研究，甚至现阶段最先进的纳米药物的研发都离不开电镜的辅佐。随着电镜技术的持续改进，扫描电镜在未来医药领域势必更加重要，为世界医疗领域做出更大的贡献。

各有关单位、相关专家：由北京农学院、北京中农弘科生物技术有限公司、河北弘科荣达生物技术有限公司、安琪酵母股份有限公司、安徽东方新新生物技术有限公司、北京大北农科技集团股份有限公司、中国农业大学、铁骑力士食品有限责任公司共同起草的团体标准《酿酒酵母培养物中甘露聚糖的测定 反相高效液相色谱法》已完成征求意见稿。根据《中关村量子生物农业产业技术创新战略联盟团体标准管理办法》的有关要求，现公开广泛征求意见。请各有关单位和专家认真审阅团体标准《酿酒酵母培养物中甘露聚糖的测定 反相高效液相色谱法》征求意见稿及编制说明，并于2023年9月25日前将《征求意见表》反馈给联系人。同时欢迎与该项团体标准有关的高等院校、科研机构、相关企业、行业从业者等加入本标准的研制工作，若有意参与该项团体标准研制工作请与中关村量子生物农业联盟联系。联系人：刘运平联系方式：15011406045电子邮箱：uabi2007@163.com 中关村量子生物农业产业技术创新战略联盟2023年8月25日关于征求《酿酒酵母培养物中甘露聚糖的测定 反相高效液相色谱法》（征求意见稿）意见的通知.pdf1.团体标准-《酿酒酵母培养物中甘露聚糖的测定 反相高效液相色谱法》（征求意见稿）.pdf2.团体标准-《酿酒酵母培养物中甘露聚糖的测定 反相高效液相色谱法》（征求意见稿）编制说明.pdf3.团体标准-《酿酒酵母培养物中甘露聚糖的测定 反相高效液相色谱法》征求意见表.docx

2012年下半年以来，同仁堂花粉片就被指添加剂使用不当和非法添加……　　能消疲劳、除便秘、缓四肢酸痛 又可除粉刺，还能对糖尿病、心脑血管疾病、肿瘤、前列腺炎有辅助治疗作用……如此功效堪比“灵丹妙药”。而北京同仁堂总统牌破壁蜂花粉片就号称有这些功能。作为一种同仁堂近年来重点推销的产品之一，它的宣传造势也吸引了不少消费者关注。然而，2012年下半年以来，该产品就被指添加剂使用不当和非法添加，受到质监、工商等部门的查处，甚至连卫生部也明确指出其使用的相关添加剂属非法添加。　　同仁堂在这几款保健品中究竟使用了什么添加剂?是否会对人体造成伤害?羊城晚报记者就此展开了调查。　　投诉：三款产品均含甘露醇　　近日，家住广州天河区的孟先生花了2451元，从广州天河城、同仁堂专卖店等地买了几款北京同仁堂总统牌破壁蜂花粉片，准备自己食用或送给朋友。然而，当买回来之后，他在网上查询发现，这些产品中含有非法添加药物成分甘露醇，不符合食品安全国家标准。孟先生随后向同仁堂方面提出了退货和赔偿要求，但却未得到对方的正面回复。　　孟先生提供的三款包装各异的产品包括北京同仁堂总统牌破壁蜂荷花花粉片、茶花花粉片和油菜花花粉片。包装都十分精美，但规格不尽相同，有250片的大瓶装，也有60片的小瓶装。三款产品的主要成分除了花粉不同外，另一主要成分都是乳清蛋白。然而，这三款产品都含有相同的食品添加剂：甘露醇和硬脂酸镁。　　孟先生告诉记者，他之所以一下子买这么多产品，是受到推销员及网上这些产品的相关介绍及神奇功能的影响。“当时推销员的对茶花粉的功能介绍是：可防止动脉硬化和肿瘤，亦有清头目、除烦渴、化痰、消食、利尿、深层排毒、消脂减肥、润肠通便之功效 荷花粉则可以清心、益肾、涩精、止血等 油菜花粉更是能很好地预防和治疗男性青壮年常见的前列腺炎等。”　　正是基于对同仁堂的信任，加上被产品功能介绍所诱惑，他才下决心买了这么多，没想到却含有非法添加药物成分。　　卫生部：不能用于食品添加　　甘露醇到底是什么?记者查阅《中国药典》发现，甘露醇是作为一种脱水药物，常用于临床医学使用。南方医科大学珠江医院许兆忠教授介绍，甘露醇在医药上是良好的利尿剂，同时也可用于降低颅内压、眼内压，也可用作药片的赋形剂及固体、液体的稀释剂。　　羊城晚报记者查阅食品安全国家标准GB2760-2011《食品添加剂使用标准》发现，该标准中没有名称为“甘露醇”的食品添加剂。对此，孟先生认为，由北京同仁堂健康药业股份有限公司食品分公司生产的“总统牌破壁蜂花粉片”，明显存在非法添加药物的违法行为。　　孟先生告诉羊城晚报，在他要求退货时，同仁堂方面曾辩称，他们在产品添加剂中所标注的“甘露醇”是“D-甘露糖醇”，可作为食品添加剂使用。对此，孟先生随即向卫生部进行了书面咨询，卫生部否定了同仁堂的说法。孟先生向记者展示了卫生部在2012年8月29日出具的一份咨询答复信，信中明确写道：“甘露醇不同于D-甘露糖醇，甘露醇不能作为食品添加剂使用。”　　专家：长期服用或致肾衰心衰　　甘露醇应用不当会否对人体造成伤害?　　对此，广东省第二人民医院一位不愿公开姓名的教授指出，甘露醇进入血液后，因不易从毛细血管渗入组织，从而使血浆渗透压增高，促进组织间液的水分向循环系统渗透，同时也间接地促进细胞内的水分向细胞外转移，从而引起组织脱水。　　武警广东总队医院陈少文教授介绍，作为一种高渗性的组织脱水剂，甘露醇在临床上广泛应用于治疗脑水肿，预防急性肾衰，治疗青光眼，加速毒物及药物从肾脏的排泄。但长期大剂量的应用或应用不当可引起许多毒副作用。　　那么，到底会出现哪些毒副作用?2003年度的《中华医学研究杂志》和2009年度的《中国现代药物应用》的相关论文曾先后进行了详细的分析。　　据介绍，甘露醇副作用首先是对肾脏的影响。长期大剂量的使用可引起渗透性肾病，临床上出现少尿、血尿、蛋白尿及血尿素氮、肌酐升高等肾脏损害，甚至发生急性肾衰 其次是对心脏的影响。对于心功能不全的病人可诱发心衰、心律失常等 另外，甘露醇对静脉也有损害，会激活炎性介质和有丝分裂素———活化蛋白激酶(MAPKS)，直接引发血管内皮细胞的凋亡。　　专家介绍，甘露醇在临床治疗过程中也出现过一些神经系统的症状，如癫痫发作、脑血栓形成、精神失常、急性手足抽搐症、晕厥、惊厥等不良反应。专家指出，研究及临床数据表明，小剂量地、合理地、短期地应用甘露醇，可起脱水利尿作用，对需要的患者是有益的。但如果加入食品中，让普通消费者长期服用，其后果必然是弊多利少。　　相关链接　　滥用“硬脂酸镁” 重庆开出“罚单”　　孟先生对同仁堂的投诉，还包括其涉嫌超范围滥用“硬脂酸镁”食品添加剂。事实上，早在孟先生投诉之前，重庆也有市民对相关产品进行了投诉，也是因为其中含有“硬脂酸镁”。根据我国《食品添加剂使用标准》，硬脂酸镁作为食品添加剂，只能添加到“食品分类号04.01.02.08的蜜饯凉果，食品分类号05.0的可可制品、巧克力和巧克力制品以及糖果”。　　孟先生查询了北京同仁堂健康药业股份有限公司食品分公司的所有产品名称，都没有“糖果”类产品，由此他认为同仁堂擅自违反食品安全国家标准，滥用了食品添加剂硬脂酸镁。　　据悉，2012年10月，重庆市质监、工商部门明确指出：“总统牌破壁蜂花粉片(茶花粉)的标签上标注使用硬脂酸镁食品添加剂不符合食品安全标准。”并对相关单位作出了处罚决定。　　羊城晚报记者经多方努力找到了重庆市质监、重庆市工商部门所开出的相关处罚文书：2012年10月25日，重庆市工商局沙坪区分局给重庆商社新世纪(9.50,-0.10,-1.04%)百货连锁经营有限公司凯瑞商都的《责令改正通知书》(沙工商双责字[2012]10号)中指出：“总统牌破壁蜂花粉片(茶花花粉)”的标签上标注使用硬脂酸镁食品添加剂不符合食品添加剂安全标准，上述行为违反了《中华人民共和国食品安全法》第二十八条(十一)项的规定，构成了销售不符合食品安全标准的食品行为，根据《中华人民共和国行政处罚法》第二十三条的规定，现责令你单位改正违法行为。　　据了解，此“罚单”开出后，该类产品在重庆全面下架。　　广州多家百货 相关产品已下架　　总统牌破壁蜂花粉片在广州销售情况如何?羊城晚报记者近日走访广州多家曾销售该产品的商店发现，有关总统牌破壁蜂花粉片都已下架。　　农林下路同仁堂专卖店售货员告诉记者，一个月前公司突然通知涉及有添加甘露醇、硬脂酸镁的所有花粉片全部停售下架。“过去一直卖得很好，(通知)很突然，我们也不知道是怎么回事。”　　在广东天河城百货，售货员对该产品下架的解释是“产品要更新”。　　在广百百货，有关总统牌破壁蜂花粉片的宣传画依然贴在显眼的位置，但在专柜中已找不到该产品的踪影。　　推荐检测机构　　广东省微生物分析检测中心　　中国广州分析测试中心

目的：建立了离子色谱-积分脉冲安培法同时检测黄酒中的阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖、核糖、乳糖，并对这几种糖的含量进行探讨。方法：色谱分离选用CarboPacTM10（250 mm×4 mm）分析柱，以氢氧化钠和无水乙酸钠为淋洗液进行梯度洗脱，流速为 1.0 mLmin-1，柱温为30℃的色谱条件，在20 min内实现6种糖的分离，利用建立的方法对26个黄酒样品中的单糖含量进行了测定。结果：该方法的重现性（RSD）≤3.70%，相关系数R2≥0.9990，加标回收率为91.6%～109.1%，最低检出限为2.99×10-3 ～1.38×10-3 μgmL-1。结论：黄酒中主要存在的单糖是葡萄糖，阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、核糖和乳糖的含量较低；半甜型黄酒中单糖的含量高于加饭酒，其含量的差异可能与酿造工艺有关。 离子色谱_积分脉冲安培法检测黄酒_省略_乳糖_甘露糖_葡萄糖_核糖_乳糖_徐诺.pdf

各会员及相关单位：根据《中关村量子生物农业产业技术创新战略联盟团体标准管理办法》的规定，现批准发布《酿酒酵母培养物中甘露聚糖含量的测定 高效液相色谱法》为中关村量子生物农业产业技术创新战略联盟团体标准，编号为T/QBAA 001—2023，本标准于2024年1月1日起实施，现予以公告。中关村量子生物农业产业技术创新战略联盟2023年12月31日关于批准发布《酿酒酵母培养物中甘露聚糖含量的测定 高效液相色谱法》团体标准的公告.pdf

化妆品相关检验标准上新了，您准备好了吗？关注我们，更多干货和惊喜好礼 数据来源：中商情报网近年来，我国人均可支配收入持续提高，追求高质量生活成为时尚，在消费升级与颜值经济的带动下，化妆品消费迅速崛起。2019年我国化妆品行业整体市场容量达到4777.20亿元，预计2019-2024年年均复合增长率将达到11.6%，我国已成为全球第1大化妆品消费国。在本行业蓬勃发展的同时，一些负面新闻却不绝于耳。 针对化妆品安全问题，我国相继出台了多项监管政策。日前，国家药品监督管理局对2015版《化妆品安全技术规范》做了4项修订，3项新增。本期飞飞跟大家一同分享《规范》中zui新修订的《化妆品中硼酸和硼酸盐检测方法》。 硼在化妆品中以硼酸、硼酸盐和四硼酸盐的形式存在，具有一定的抗菌防腐功能。但如不慎吸入或被创口吸收，可引起急性中毒，出现恶心、腹泻等症状，严重者还会出现昏厥、肾衰竭甚至死亡。因此，化妆品中的硼酸和硼酸盐的含量受到严格监管。以下是中国和欧盟关于化妆品中硼酸的监管限量要求：表 1 中国和欧盟关于化妆品中的硼酸监管要求（点击查看大图） 此方法修订的一大亮点是将操作繁琐、分析误差大的甲亚胺-H分光光度测定方法改为灵敏度高、抗干扰强的离子色谱法，同时增加了离子色谱-电感耦合等离子体质谱法进行结果确认。技术点解析，且听飞飞娓娓道来。 先来一览标准中使用的离子色谱条件： 色谱柱：IonPac ICE Borate （9 mm ×250 mm）离子排斥分析柱，或等效色谱柱；抑制器：排斥型阴离子微膜抑制器（ACRS-ICE 500 9 mm），或等效抑制器；淋洗液：3 mmol/L甲烷磺酸+60 mmol/L甘露醇；化学抑制再生液：25 mmol/L四甲基氢氧化铵+15 mmol/L甘露醇；淋洗液流速：1.0 mL/min；再生液流速：1.0 mL/min；柱温：30 ℃；进样量：25 µL；检测器：化学抑制型电导检测器。 + + + + 条件中所用的是甲磺酸的酸性淋洗条件，在酸性条件下（～pH2.6），硼酸盐会以硼酸（H3BO3）的形式存在，这也是中国和欧盟规范中提到zui大允许浓度要以硼酸计的原因。例如，四硼酸钠（Na2B4O7）会与强酸甲磺酸（CH3SO3H）立即发生反应，产生硼酸。此外，在酸性条件下，硼酸和甘露醇（C6O6H14）会形成一个稳定的一价阴离子配合物，从而使得它更容易被电导检测。因此，方法中选用甲磺酸作为淋洗液分离硼酸，而甘露醇被加入淋洗液中可进一步提高待测物在离子排斥条件中的检测灵敏度。 图 1 四硼酸盐、硼酸和甘露醇在酸性条件下的反应（～pH2.6，3mM MSA）（点击查看大图） 独特分离选择性 排斥型离子色谱法中强酸性离子化合物因Donnan排斥作用，不能在色谱柱上保留而基本在死体积洗脱。弱酸性离子化合物由于质子化作用，可以穿过Donnan膜进入固定相，解离度越低的物质越容易进入固定相，其保留值也就越大。因此，离子排斥色谱法是解决弱酸性硼酸和强酸性离子分离的有效方式。但是化妆品组成复杂，常添加苹果酸、柠檬酸，丙三醇调节基体的pH值和赋予产品保湿功能，在普通排斥色谱柱上干扰硼酸的测定。《规范》中使用了对硼酸具有独特选择性的排斥色谱柱——IonPac ICE borate。在选定色谱条件下，能有效消除柠檬酸、丙三醇等物质的干扰。图 2 某样品及加标样品中硼酸的分离检测谱图（点击查看大图） 专属抑制检测模式 电导检测器提供一个分析硼酸灵敏和易用的方法。ACRS-ICE 500 Suppressor有效降低了甲磺酸淋洗液的背景电导，抑制产物是一种比酸淋洗液电导更低的盐；同时为了得到电导检测响应，保持硼酸以硼酸和甘露醇阴离子配合物的形式。对于IonPac ICE抑制反应，可总结如下：用于再生液中的甘露醇，尽管没有直接参与抑制反应，但它可保持其穿过抑制器膜的平衡，对于降低抑制噪音十分必要。 完善的样品前处理 化妆品基体复杂，前处理过程是不可缺少的。对于硼酸和可溶性硼酸盐，《规范》中采用水或甲醇-水的提取方法，再经RP柱净化后测试。对于硼酸和硼酸盐总量测定，处理过程是将碳酸钠溶液加入到称量好的样品中，转移至高温炉，经充分灰化后，再用盐酸溶液溶解灰分，用水稀释定容后，经Ag柱、H柱处理。 以上所用离子色谱分析耗材，您选对了吗？（点击查看大图） 多种检测方式 赛默飞可提供quan方位的色谱质谱仪器分析平台，离子色谱与电感耦合等离子质谱联用技术在元素形态价态分析方面具有无可比拟的优势，目前已成为该应用方向首xuan的检测技术。因为电感耦合等离子质谱具有卓yue的检测灵敏度和抗基体干扰能力，《规范》中将这一联用技术做为结果确认分析方法。 今天关于新标准的技术解析，您都Get到了吗？ 如需合作转载本文，请文末留言。扫描下方二维码即可获取赛默飞全行业解决方案，或关注“赛默飞色谱与质谱中国”公众号，了解更多资讯+了解更多的产品及应用资讯，可至赛默飞色谱与质谱展台。https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100244/

6月15日，盖茨基金会联席主席比尔∙ 盖茨在京访问 GHDDI，并发表题为“以创新之力，应对全球挑战”的主旨演讲，并表示：“mRNA 疫苗技术使预防结核病和疟疾等疾病的疫苗成为可能。”mRNA疫苗的发展也得益于冻干技术这一领域的突破性应用。 （来源：“以创新之力，应对全球挑战”的主旨演讲）疫苗可以说仍是mRNA赛道上目前最主要的一大研发方向，而在此之外，逐渐成熟的mRNA技术也被应用于其他药物领域，包括细胞与基因治疗、抗体药物、蛋白替代疗法等，具体如下：→ mRNA+疫苗→ mRNA+细胞疗法→ mRNA+基因编辑→ mRNA+蛋白代替疗法→ mRNA+抗体→ mRNA+免疫刺激蛋白mRNA技术核心离不开纳米颗粒预防传染性疾病绝不是mRNA的全部使命，用mRNA技术攻克肿瘤才是各大巨头接下来的主战场。mRNA技术正在向各个领域渗透，带来新的变革。作为mRNA技术核心的药物递送系统绕不开纳米颗粒。美国国家科学技术委员会(NSTC)早在2000年启动了国家纳米技术计划(NNI)，并为该领域提出了明确的计划和重大挑战，纳米颗粒(nanoparticles)占据了该计划的很大一部分。纳米颗粒可以提高被封装货物的稳定性和溶解度，促进跨膜运输，延长循环时间，从而提高安全性和有效性。由于这些原因，纳米颗粒的研究已经被广泛应用在癌症医学、免疫治疗和体内基因编辑中。 纳米颗粒递送mRNA用于蛋白质替代疗法、基因组编辑和mRNA疫苗（参考资料1）[1]纳米颗粒极其多样化，从固体脂质结构到脂质体，甚至是包含金/二氧化硅颗粒的设计。纳米颗粒最近的作用之一是提供癌症治疗的药物。它们的复杂的结构通常是基于核壳的，药物被纳米颗粒包裹并运输到全身。这些药物可以直接指向身体的特定区域，降低毒性，提高药物的有效性。使用脂质纳米颗粒 (LNPs) 包裹SARS- CoV-2 mRNA，作为最近开发的几种COVID疫苗的基础。大多数纳米颗粒配方都是在溶液中，尺寸分布不均。这些纳米悬浮液可能是不稳定的，并受到沉降、团聚、晶体生长或化学反应等问题的影响。冻干可以增加这些颗粒的稳定性，这也有利于在其中加入的药品的稳定性。美国康涅狄格大学Xiuling Lu博士对此曾进行了一场网络研讨会专题演讲并描述了冷冻干燥纳米颗粒的挑战以及如何与Robin Bogner博士合作，她的团队设计并评估了冻干LNPs的解决方案。这份冻干技术报告总结了网络研讨会。我们还在下文为大家推荐了几款国际大厂都在采用的进口冻干机设备，以供参考。冻干的挑战冷冻干燥过程中存在许多挑战，其中一些是由于冷冻过程中冰的形成，会导致颗粒聚集或纳米颗粒的结构损伤。所得到的饼形态在循环开发过程中对特定的玻璃化转变和塌陷温度(分别为Tg’和Tc)也很敏感。即使在冻干燥工艺优化后，也需要考虑重构时间，方便*用户给药。通过评估和优化这些参数以及使用冻干保护剂，可以改善每种纳米颗粒和药物的冻干条件。理想情况下，*的冻干产品将表现出优雅的饼状形态，不会坍塌，保持纳米颗粒的结构和药物包封，含有低水分 (2%) 可以长期稳定，并在短时间内重构。Lu博士研究了三种不同纳米颗粒的冷冻干燥条件： 固体脂质纳米颗粒(SLNs) 聚合物纳米颗粒(PNs) 脂质体(Lipos)在研究配方和冷冻条件对纳米颗粒质量的影响以及*产品的长期稳定性之前，用一系列冻干保护剂测定了三种纳米颗粒的Tg’和Tc。 这些实验采用带ControLyo 技术的SP LyoStar3冷冻干燥机，使冰成核得到控制，所有小瓶同时冻冷成核。配方的影响比较了三种冻干保护剂对冻干纳米颗粒 (SLNs、PNs和Lipos) 的保存效果：1. 蔗糖 (1：5和1：10)2. 海藻糖 (1：5和1：10)3. 甘露醇 (1：5和1：10)添加任何一种保护剂都没有导致蛋糕形态的显著变化， 在任何小瓶中都没有产生合理的蛋糕。然而，有证据表明在一些小瓶中会收缩，特别是没有冻干保护剂的脂质体。虽然冻干蛋糕的优雅性相似，但通过添加冻干保护剂，大大减少了重构时间。在PNs中，甘露醇 (1：5和1：10) 将这次时间从35分钟减少到5 min以下 (图1) 图1：添加冻干保护剂对重构时间的影响我们还通过测量冷冻干燥前后的颗粒大小和均匀性 (多分散性指数，PDI) 来评估纳米颗粒的成功冻干。冻干保护剂能保持SLNs和Lipos的颗粒大小，其中蔗糖和海藻糖比甘露醇更有效。在PNs中，添加或不添加冻干保护剂对颗粒大小影响不大。PNs配方中存在的聚乙烯醇(PVA)可能提供一定的聚集保护。蔗糖和海藻糖是保持颗粒大小和改善粒径分布最有效的冻干保护剂。SLNs和Lipos需要冻干保护剂来维持尺寸分布，而PNs需要冻干保护剂来缩短重构时间。冻结条件的影响冷冻是冻干过程中的一个关键步骤。由于不受控制的冻结 ，可能会出现许多问题，如批次内冰晶大小的不均匀性， 以及由微小冰晶造成的更高的塌陷风险。 ControLyo 是一种控制成核的技术， 实现更高的成核温度，产生更大的晶体，从而加快初级干燥时间。 在本研究中，我们比较了不同冷冻条件对每种纳米颗粒的影响。1. 无控制的冰成核：冷却速率为1℃/min至-40℃；2. 快速冻结：将颗粒浸入液氮中，然后放入冷冻干燥机进行干燥；3. 慢速冻结：使用ControLyo在-4℃，冷却速度0.2℃/ min至-40℃；4. 控制成核：使用ControLyo在-4℃和-8℃控制冰成核，冷却速率为1℃/min至-40℃。在快速冻结条件下，所有产品均出现极严重的裂纹，不含冻干保护剂的 Lipos均发生塌陷。不受控制的冰成核也产生了显著的蛋糕收缩。慢速冷冻是*一种能同时增加含冻干保护剂的SLNs 和 Lipos 的粒径和均匀性(PDI)的冷冻条件(图2)。然而，慢速冷冻并不会影响PNs的粒径或粒径分布，可能是由于PVA的存在，如前所述。 图2：冷冻条件的影响：结果—固体脂质纳米颗粒冷冻条件也不影响所有纳米颗粒的重构时间和剩余水分含量，尽管添加有效的冷冻保护剂降低了所有纳米颗粒的这两个参数。无菌洁净室的冰成核温度一般较低，因为控制的环境符合ISO 5或A级分类。长期稳定性比较了不同的储存条件，以确定纳米颗粒的长期稳定性。1．液体配方在室温 (RT)2．液体配方在4℃3．未控制冰成核的冻干产品在室温(RT)4．控制冰成核的冻干产品在室温(RT)在室温（RT）下以液体形式储存SLNs，在10天内显著增大了*的粒径(图3)，并迅速提高了PDI。在4℃的冰箱中储存SLNs稍微好一些，三个月时观察到颗粒大小增加了*。通过冷冻干燥，该纳米颗粒的储存得到了显著改善。而当使用Controlyo控制成核方法时，3个月后颗粒尺寸没有变化。目前还没有Lipos的数据。 图3：不同冷冻干燥和储存条件下SLNs的平均粒径变化相比之下，PNs的大小和均匀性不受任何存储条件的显著影响，因为它们在所有条件下都相对稳定。总结在-4℃或-8℃下控制冰成核的冷冻干燥纳米颗粒可以提供更好的饼形态而不塌陷，冻干保护剂能够保存颗粒大小，改善颗粒均匀性，并缩短重建时间。然而，这些条件在不同的纳米颗粒之间是不同的，所以单独优化每个产品是很重要的，而不是假设条件是可互换的。由于冷冻干燥产品的主要原因是增加长期稳定性和解决冷链运输的难题，因此仔细评估每个纳米颗粒的冻干条件*将有利于许多药物和疫苗产品的生产和储存能力。冻干设备推荐 德祥旗下SP品牌的SP Hull LyoStar 4.0冻干设备的设计和制造旨 在加快生物制药产品的上市速度，代表了冻干机工程的重大进步。LyoStar 4.0是一款中试规模的冻干机，基于全尺寸生产冷冻干燥机而设计，支持快速扩大规模，提供卓越的层板温度控制，快速层板降温，无与伦比的过程准确性和可靠性。它还包括一套尖端的过程分析技术(PAT)工具：Smart 全自动冻干艺开发与优化技术，Controlyo 晶核控制技术，TDLAS水蒸气实时检测技术等等，扩展了SP Line of Sight&trade 技术，克服了 在生物制品开发、扩大规模和制造过程中的关键冻干挑战。此外，LyoStar 4.0使用了一种更环保的冷冻气体，减少了冻干过程中的碳排放 量。 SP ScientificSP Scientific公司旗下的VirTis公司是一家冻干机的生产厂家，其成立于1953年，是世界上历史悠久的冷冻干燥机制造商之一，该公司被认为拥有强大的冷冻干燥技术，能完善的开拓和研究工业冷冻干燥所需要的技术。美国FTS公司致力于制造冷冻干燥机的温度控制和管理系统及高端智能型冻干机。美国Hull公司是有近六十年的生产历史，是专业产业型冻干机的品牌，在国际生物及制药行业中有着重大的影响力。SP 公司融合了VirTis、 FTS及Hull三个专业的冻干机品牌，可提供实验室系列冻干机，制备系列冻干机，药品研发型冻干机，中试生产型冻干机，小型生产型冻干机，产业型冻干机，通用型冻干机等七大系列，19大类，近52个机型，可满足用户的多种需求。SP Scientific公司所有的产品均通过ISO 9001:2000质量管理体系认证。

各有关单位：根据国家标准化管理委员会、民政部关于印发《团体标准管理规定》（国标委联[2019]1号）的规定和《中关村量子生物农业产业技术创新战略联盟团体标准管理办法（试行）》的有关要求，由北京农学院牵头申报的《反相高效液相色谱法测定酿酒酵母培养物中甘露聚糖含量》团体标准经联盟标准化工作委员会及相关专家评审，符合立项条件，现批准立项。请各起草单位按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定和要求，严把质量关，加强组织协调，增强本标准的适用性和有效性，确保标准高质量，按期完成标准编制工作。同时欢迎与本标准有关的高校、科研机构、相关企业、使用单位等加入本批标准的起草制定工作。有意参与标准起草制定工作的请与联盟秘书处联系。联系人：刘运平，电话：15011406045电子邮箱 ：uabi2007@163.com通讯地址：北京市海淀区苏家坨镇翠湖南路澄湾街19号院。中关村量子生物农业产业技术创新战略联盟2023年04月26日

喷雾干燥技术制备裸 siRNA 干粉吸入剂自从 RNA 干扰（RNAi）在 20 多年前被发现以来，利用这种基因沉默机制来治疗疾病引起了科学家的关注。小干扰 RNA(siRNA) 是一类双链 RNA 分子，长度为 20-25 个碱基对，类似于 miRNA，并且在 RNAi 途径内操作。它干扰了表达与互补的核苷酸序列的特定基因的转录后降解的 mRNA，从而防止翻译。因此它们可以被设计成沉默任何特定蛋白质的表达，通过 RNA 干扰沉默基因治疗各种呼吸系统疾病，这已在动物和临床研究中得到了广泛的研究。siRNA 是一种亲水性、带负电荷的大分子，不能穿透生物膜，需要一个递送载体来促进细胞摄取，以便 siRNA 在细胞中发挥其基因沉默作用。在许多体内研究中，siRNA 与递送载体结合，并通过静脉给药，递送载体可保护 siRNA 免受核酸酶降解和血清蛋白结合。对于呼吸系统的局部效应，吸入是一种有利的给药途径。在酶活性最低的作用位点可以实现高药物浓度，其非侵入性提高了患者的依从性并降低了总治疗成本。肺部给药带来的另一个吸引点是，可能不需要专门的给药载体，而且裸 siRNA 可获得令人满意的基因沉默效果，这一点已在一些研究中得到证实。但关于 siRNA 的研究中，使用液体气溶胶的研究相对较多，干粉可吸入制剂研究较为有限，本篇文献中科学家重点研究了将裸 siRNA 以及和不同分散载体如甘露醇和L-亮氨酸通过喷雾干燥进行制剂来考察 siRNA 制备干粉可吸入制剂的可能性。 1实验材料和方法表1 显示采用超纯水溶解制备甘露醇、L-亮氨酸、 HSDNA 和 siRNA 水溶液，所有溶液的总溶质浓度均为 1.5% w/v。仪器参数：BUCHI Mini Spray Dryer B-290 & B-296 形成闭环模式加热温度80℃，吸气率为90%（干燥气流约35m3/h），进料速率 1.4ml/min,雾化气体流量 742L/h。双流体喷嘴，喷冒孔径 1.5mm。料液进行雾化干燥，得到的干燥粉末通过旋风分离器收集到玻璃小瓶中，粉末样品收集后室温下保存在带硅胶的干燥器中。将各粉体通过凝胶阻滞试验、粒度检测、SEM、XPS、PXRD 和 HPLC 等方式进行物理化学表征。▲ BUCHI 喷雾干燥仪 B-290 & 296 2结果表2 通过激光衍射测量粉末的粒度，2% siRNA 的体积直径较大，范围为 2.6-8.0um，可见随着配方中 L-亮氨酸含量的增加，粉末的粒径减小。▲ BUCHI Mini Spray Dry B-290 & 296图1 采用凝胶阻滞试验检测喷雾干燥后 siRNA 的结构完整性。所有三种粉体中的 siRNA 均保持完整，喷雾干燥后未观察到降解。图2 采用 HPLC 色谱检测结果与凝胶阻滞测定结果一致，从喷雾干燥后造粒粉体中获得的 siRNA 光谱和喷雾干燥前的相应料液中获得的光谱几乎相同（峰重叠）。图3 通过 SEM 观察粉体形态，无亮氨酸粉末显示相对光滑的表面球形，随着亮氨酸的增加，颗粒表面变粗糙，球形变差。当含有甘露醇和L-亮氨酸等质量制剂时，颗粒坍缩，失去球形。 3结论在这项研究中，香港大学和悉尼大学的科学家首次使用喷雾干燥技术将 siRNA 的裸形式配制成可吸入的干粉。研究了 siRNA 与甘露醇和 L-亮氨酸共混合后进行喷雾干燥造粒，过去没有 siRNA 载量 ＞2% w/w 的吸入型 siRNA 粉剂（含递送载体）的报道。同时 siRNA 经喷雾干燥后，即使没有通常用于络合或封装保护的 siRNA 的递送载体，也能成功保持其完整性；siRNA 粉末呈结晶状，残余水分低，这是稳定配方的关键特征，但含水量都在 5%以下，说明喷雾干燥具有良好的工艺可行性。最后掺入 L-亮氨酸富集在颗粒表面，显著促进了粉末的分散性，改善了 siRNA 粉末的雾化效果。并通过X射线光电子能谱检测，结果表明，L-亮氨酸在颗粒表面富集，作为分散增强剂，能够有效促进粉末的分散。再检测的不同 siRNA 配方中，含 50% w/w L-亮氨酸的 siRNA 表现出最佳的空气动力学性能，其高发射分数（EF）约为 80%，适度的细颗粒分数（FPF）约为 45%，对于干粉吸入剂具有很好实际参考意义。更重要的是，通过凝胶阻滞试验和 HPLC 评估，成功地保留了 siRNA 的完整性，确保了药物的活性！使用瑞士步琦喷雾干燥技术，可以轻松获得 1-5um 粒径的粉末颗粒，同时瑞士步琦提供低温条件下温和干燥生物制剂样品的多种解决方案，全新喷雾干燥仪 S-300 具有样品温度多重监控和保护工艺设计，保护您的珍贵样品，如需咨询相关内容更多干燥产品信息，请联系我们！ 4文献来源Inhaled powder formulation of naked siRNA using spray drying technology with L-leucine as dispersion enhancer

话题介绍什么是赋形剂？对于寻找能够稳定早期开发生物制品的缓冲液的预配方研究人员来说，缓冲液的优化不能仅局限于缓冲液的pH值和盐浓度的变化。赋形剂作为缓冲液的添加剂，即使在缓冲液优化的早期预制剂阶段，赋形剂的添加对长期稳定候选生物制剂有很大帮助，因此是制剂评估的关键因素。但每一类赋形剂都以不同的方式协助稳定生物制剂——无论是单克隆抗体还是疫苗抗原。下面跟随小编，一起来了解一些最重要的生物制剂辅料，以及它们如何提高制剂的稳定性。1. 辅助剂辅助剂能够产生更强的免疫反应，对疫苗尤其重要。他们通常是可以增强免疫反应的单独的小分子生物制剂。2. 表面活性剂表面活性剂有助于降低溶液的表面张力，使疏水分子更容易保持溶解状态。聚山梨醇酯80或聚山梨醇酯20是常见的表面活性剂。3. 氨基酸氨基酸是一种特殊的赋形剂，用于帮助稳定蛋白质分子上的自由电荷。它们是一种有助于降低带电分子之间跨蛋白质吸引力的方法，而不会使盐浓度过高。通常用于这项工作的氨基酸有精氨酸、脯氨酸、甘氨酸、组氨酸和蛋氨酸。精氨酸、脯氨酸和甘氨酸也有助于调节最终制剂的粘度。4. 糖类糖类作为是非常实用的构象稳定剂，对抗体尤其有效。它们为冻干产品提供冻干保护，并对生物分子的溶剂化具有有益的作用。蔗糖是添加到缓冲液中最常见的糖之一，但也会使用甘露醇、山梨醇和海藻糖。5. 多元醇多元醇与糖类似，是增强生物制品热稳定性的稳定分子。它们还充当“膨胀剂”以保持蛋白质的整体三维结构，这在冻干过程中尤为重要。甘油是用于增强稳定性的非常常见的多元醇，除此之外也会使用甘露醇和山梨醇。总结如何快速精准的筛选赋形剂? 如您所见，有许多不同类型的赋形剂有助于提高生物制剂的长期稳定性，从而提高其进入临床的机会。需要特别注意的是，您构建的每种治疗药物都会有不同的表现，所以针对每种候选药物，进行多种赋形剂筛选以确定哪种赋形剂能够为您的治疗药物带来最大的稳定性是至关重要的。 那么问题来了，我们到底应该如何精准且快速高效的完成海量的赋形剂筛选呢？作为实验室里必不可少的王牌仪器，拥有PR Panta蛋白稳定性分析仪无疑是非常有助于预配方领域的上游研究人员评估缓冲剂成分，以及研究如何提高其疗法稳定性的核心设备。它可以提供低检测限的多种稳定性参数、高分辨率数据均有助于加快缓冲液优化的过程。PR Panta蛋白稳定性分析仪（点击图片 查看更多）如需了解PR Panta蛋白稳定性分析仪如何协助您的候选生物制剂获得成功，欢迎联系我们获得更多信息。

电子显微镜助力药品检测药品作为具有预防、治疗、诊断人的疾病，有目的地调节人的生理机能并规定有适应症或者功能主治、用法和用量的物质，区别于其他商品，具有一定的特殊性。一方面，良药能治疗疾病、减轻人们的痛苦甚至拯救人类的生命；另一方面，药物质量控制不好时，使用粗制滥造的不良产品或“假药“，可能会带来不可预知的其他疾病，不得不承受其副作用的伤害，甚至对人的生命安全造成一定威胁。电子显微镜作为一种常规的微观形貌分析工具，在制药行业发挥了重要作用，对于药物及其周边产品生产过程的品质控制、质量监督、问题追溯都能起到立竿见影的效果，涵盖了原料药、辅料、药物制剂（片剂、丸剂、悬浊液）、保健品、药包材和医疗器械等产品。2021年7月2日，由国家药品监督管理局药品评审中心组织制订的《化学药品吸入液体制剂药学研究技术要求（征求意见稿）》（以下简称“意见稿”）正式向社会公布并征求意见。其中提到，吸入液体制剂的生产工艺“应关注微粉化后原料药的相关属性，如粒度和粒度分布、晶型/无定型含量、外源性粒子等”。 “对于用于吸入混悬液的原料药，一般还应对其晶型/粒子形态、粒度和粒度分布等加以研究及控制”。“对于吸入混悬液，还应在效期末进行药物粒子的晶型、粒度和粒度分布检查，并且建议采用显微镜等分析手段观察药物粒子的形态变化、团聚等情况。如果制剂处方中含有抗氧剂等辅料，应考察这些辅料在稳定性研究过程中的含量变化“。传统的光学显微镜由于分辨率和景深的限制因素，对于5微米以下的更小粉体，难以观察到清晰形貌，需要借助于电子显微镜。原料药和辅料的晶型、粒度调控原料药和辅料本身都存在多晶型现象，而且他们在制剂工艺和存储过程中可能会发生晶型变化。例如，甘露醇常见的是α、β、δ无水晶型，乳糖为一水合物晶型和无水晶型，蔗糖有16种晶型，二氧化钛有锐钛矿、金红石和板钛矿三种晶型，羟甲基淀粉钠吸湿后晶型发生变化，硬脂酸镁在高温下不稳定、压力条件下会发生晶型改变。晶型一旦发生改变，原料药会影响药物疗效，辅料会影响制剂内部微粒的结合状态，最终也会造成不可控因素增加，影响药物的一致性评价。 三种不同晶型、粒度的原料药药物晶型的定性定量分析一般主要通过XRD（X射线粉末衍射）来进行。SEM（扫描电子显微镜）作为一种补充分析手段，能够将晶型和形貌结合起来，同时能够表征粉体粒度、掺杂、团聚情况等XRD难以直观反映的信息，从而受到广大研究人员的青睐。图1就是典型的三种原料药SEM图。肉眼看来，同为白色粉末，在电镜下的晶型差别一目了然，粒度大小也能通过测量功能精准测量。药物辅料：甘露醇、硬脂酸镁、低取代羟丙纤维素图中显示了常见辅料甘露醇、硬脂酸镁和低取代羟丙纤维素的SEM图。甘露醇在医药上是良好的利尿剂，降低颅内压、眼内压及治疗肾药、脱水剂、食糖代用品、也用作药片的赋形剂及固体、液体的稀释剂。硬脂酸镁主要用作润滑剂、抗粘剂、助流剂，低取代羟丙纤维素（L-HPC）主要作片剂崩解剂和粘合剂。原料药粒度越小，流动性越差，物料黏着性增加，混料时原料药不易混匀，从而影响到制剂外观及含量均匀度。另外，需结合药物自身特性，如刺激性药物，粒径越小，刺激性越大；稳定性差的药物，粒子越小，分解速度越快。原料药粒径减小，粒子比表面积增大，溶解性增强，药物能较好地分散溶解在肠道内，易于吸收，生物利用度高，但也并不是原料的粒径越小越好，过度微粉化可能会导致过细的粉末形成静电堆积，在颗粒周围形成一层气泡囊，阻碍水分进入颗粒，从而阻碍药物的溶出。因此，粒度、粒度分布柱状图、D10、D50、D90等数据对于仿制药体外研究具有重大价值。 扫描电镜图像法统计颗粒尺寸和粒径分布相较于传统的激光散射法测试粒度，扫描电镜图像法在粒径统计方面具有其独特的优势。例如，很多原料药和辅料很容易吸湿团聚或者分解，当粒度足够小时，单一粉粒表面能变大，分子间作用力急剧加强，导致团聚严重，而且一般的分散方法很难将其分散开来。这样一来，激光散射法给出的结果往往是团聚后二次颗粒的尺寸，并不一定能反映真实的一次颗粒尺寸信息。图3所示的扫描电子显微镜图像法则可以通过对拍得的SEM图像进行分析，得到最直观、真实的颗粒尺寸和粒径分布统计信息。即便有一些重叠或团聚颗粒，也可以通过现有的APP小程序实现特定形状颗粒的AI智能图像识别。 药物载体载药状态药物载体是指能改变药物的存在形式，控制药物的释放速度并使药物更准确地到达靶向器官，同时各种药物在载体的协助下，能够减少药物降解和流失，降低毒副作用，提高作用效力。药物主要是以治疗、预防和诊断为目的，一般药物被口服或注射后， 进入血液系统作用于全身，同时也会被机体迅速代谢后排泄出体外，此过程机体对药物的利用率低并且产生的毒副作用大，而药物载体能够提高药物的作用效率，降低药物的毒副作用，以较小的剂量达到治疗疾病的目的，所以药物载体受到了广泛关注。药物载体的种类包括多肽、凝胶、纳米微粒、多孔微粉等多种类型。 药物载体——MOFMOF（金属有机框架材料）是近十年来发展迅速的一种配位聚合物，具有三维的孔结构，一般以金属离子为连接点，有机配位体支撑构成空间3D延伸，是沸石和碳纳米管之外的又一类重要的新型多孔材料，在催化、储能和分离中都有广泛应用。图中显示了作为药物载体的MOF颗粒，在载药后表面形貌发生了变化，空白载体平滑的颗粒表面上负载了药物之后变得粗糙了，充满颗粒感，说明药物负载比较成功。 透明质酸水凝胶的SEM图片水凝胶是具有三维网状空间结构的聚合物，它含水量高，生物相容性好，是最具应用前景的可注射生物材料之一，近年来广泛应用于药物释放和组织工程领域。它作为药物载体，能够改变药物的送药方式，减少送药次数，降低药物不良反应，提高药物的生物利用度。水凝胶大量吸水之后与机体组织极其相似，柔软湿润的表面以及与组织的亲和性大大减少了刺激性，而且与疏水聚合物相比，在低PH环境里，水凝胶可以保护蛋白质不受损害，延长水凝胶中生物分子活性时间。上图是借助冷冻样品台，在低温低真空条件下日立电镜拍摄的水凝胶样品图片。纳米药物载体TEM（透射电子显微镜）形貌纳米级药物载体是一种属于纳米级微观范畴的亚微粒药物载体输送系统。将药物包封于亚微粒中，可以调节释药的速度，增加生物膜的透过性、改变在体内的分布、提高生物利用度等。它具有广泛的应用前景，例如可以解决易水解药物的给药途径，口服胰岛素、抗生素，而无需注射；延长药物的体内半衰期，无需多次给药；可实现更精准的靶向定位给药，减少药物的不良反应；消除生物屏障对药物作用的限制，直达治疗部位。如图所示，一般此类纳米药物载体尺寸在10~100nm之间，需要用TEM才能达到如此高的分辨率，图中的单个纳米胶囊的尺寸在20~50nm左右。公司介绍：日立科学仪器（北京）有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景，始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新，积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括：各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备，以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户，公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构，直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务，从而协助我们的客户实现其目标，共创美好未来。

为什么要用冻干的方法制备稳定的蛋白药物产品？在蛋白药物治疗的早期研发中，有必要设计一种在运输和长期储存期间稳定的配方。显然，水溶剂的液体产品对于生产来说是很容易且经济的，对于终端使用者也是十分方便的。水溶剂的液体产品存在的问题1. 大多数的蛋白以液体状态存在时，易于化学（脱酰胺或氧化）和/或物理降解（聚合，沉淀） 2. 如果严格控制水溶剂蛋白的储存条件，并且对配方进行合理设计，可以减缓其降解，但是在实际的运输过程中，精确控制储存条件通常是行不通的，蛋白会因受到多种应力的作用而变性，包括摇动，高低温，冷冻等 3. 尽管会设计配方和运输条件尽可能规避这些应力导致的损害，但是仍然不能足够阻止在长期储存过程中造成的损害。例如，在某些情况下，尽量减少化学降解的条件会导致物理损伤，反之亦然，那么就无法找到提供必要的长期稳定性的折衷条件。解决方案：冻干配方设计合理的冻干配方，理论上可以解决以上存在的所有这些问题。在干燥的样品中，降解反应可以得到充分的抑制或减缓，蛋白产品在室温状态可以仍然维持其稳定性，保存期可达到数月或数年的时间。而且，在运输过程中，短期的温控偏离，冻干的蛋白样品通常也不会受到损害。即使在两种或多种降解途径需要不同条件才能实现最大热力学稳定性的情况下，干燥产品中反应速率的降低也可以实现长期的稳定性。因此，一般来说，当配方前研究表明在液体配方中不能获得足够的蛋白稳定性时，冷冻干燥提供了颇有吸引力的替代方案。冻干蛋白配方可能遇到的问题然而，相对水针剂产品，只需要简单灌装即可来说，冻干过程较为复杂，且耗时、成本高，再有，一个十分关心的问题，如果配方中没有合适的稳定赋形剂，大多数蛋白制剂在冻干的过程中至少部分会因冻结应力和脱水应力而变性，结果通常是不可逆的聚合，通常是在冻结之后立即聚合或在储存过程中，小部分蛋白分子发生聚合。因为大多数的蛋白药物是非肠道给药，即使只有百分之几的蛋白聚合也是不可以接受的。因此，只是简单的设计一个配方，允许蛋白能承受冻干过程中的应力，但是无法确保冻干后的样品能有长期的稳定性。一个较差的冻干配方，蛋白很容易发生反应，须要求在零度以下储存，这样的配方应当认为是不成功的。本文将提供一些实践的指导，用于配方的设计，可以在冻结和干燥过程中保护蛋白，并且在室温条件下长期储存和运输过程中具有很好的稳定性。再有，会简要地讨论，配方设计须考虑到工艺条件的物理限制，已获得最终低水分含量的良好蛋糕。我们将不讨论冻干工艺的设计和优化，也不会偏离关于赋形剂选择的实用建议，以解决关于这些化合物稳定蛋白质的机制的争论。有丰富经验的药物科学家可能跟这篇文章的内容也没有很大的关系，但是可以将蛋白药物产品推向市场，然而，我们的目标主要是针对对于稳定的冻干蛋白配方设计还不太了解以及具有很大挑战的那些研发人员提供一个很好的开始。 配方设计的主要制约因素有哪些？当合理设计冻干配方时，需要考虑的因素很多，从整体来看，工作会比较复杂，但如果能很好的理解决定最终成功的主要限制因素，那么就会容易很多。01蛋白的稳定性首先记住蛋白产品选择冻干方法的主要原因是其不稳定性，整个配方中最敏感的成分也是蛋白质，那么在配方设计中首要关心的是赋形剂的选择，能够提供蛋白好的稳定性。02最终药物配置在配方研发开始之前，须确定好最终药物的配置，需要考虑的问题包括给药途径（常为非肠道给药），共同给药的其他物质，产品体积，蛋白浓度，冻干盛装容器（西林瓶、预充针或其它）等，如果最终药物需要多次使用，在配方中需要加入防腐剂，这个可能会降低蛋白的稳定性。03配方张力在选择赋形剂时，可能会考虑设计等张溶液，甘露醇和甘氨酸通常是良好的张力调节剂，这些赋形剂经常优于NaCl,因为NaCl具有较低的共晶融化温度和玻璃态转变温度，使得冻干更难进行。另外，如果样品中含有相对低的蛋白量，经常会加入填充剂，避免在冻干的过程中蛋白损失，甘露醇和甘氨酸同时也可以充当这个角色，因为他们会最大程度的结晶并且形成机械强度较高的蛋糕结构。然而，须意识到单独使用晶体类的赋形剂通常不能够在冻干过程和储存期间给蛋白提供足够的稳定性。04产品的蛋糕结构最终冻干的样品须具有优雅的外观结构，较强的机械强度并且没有出现任何塌陷和/或共晶融化，水分残留要相对较低（1g水/100g 干物质），如果产品发生塌陷，不仅外观不能接受，而且会导致样品最终的水分含量较高，复水时间延长。05产品玻璃化转变温度为了确保干燥后蛋白具有长期稳定性，非晶态成分（包含蛋白）的玻璃转化温度要高于计划的储存温度。水是无定形相的增塑剂，需要保持较低的水分含量确保样品的Tg 要高于运输和储存的最高温度。06产品塌陷温度一般来说，达到最终的目标，在整个冻干过程中，需要维持产品温度在其玻璃转化温度以下。在干燥过程中，当冰晶升华时，对于非晶态样品，产品温度须维持在其塌陷温度以下，塌陷温度通常与热致相变温度（也就是最大冻结浓缩无定形相的玻璃态转变温度Tg’）一致，同时，也有必要维持产品温度在任何晶体成分的共晶融化温度以下。在实际中，这些温度可以通过差示扫描量热仪DSC或冻干显微镜来测定。在配方开发中有必要测定产品的塌陷温度。 冻干显微镜Lyostat5及搭配使用的DSC模块为什么要测定塌陷温度？在低于产品的塌陷温度下干燥是需要付出代价的，产品的温度越低，干燥的速度越慢，干燥的成本就越高。通常，在-40℃以下干燥是不实际的，同时样品能降低到的温度还受一些物理条件的限制，比如冻干机的性能以及产品的配方。在配方开发过程中，药物研发人员应该与工艺工程师（设计冻干工艺人员）紧密配合，并且清楚了解放大化生产型冻干机与实验室研发冻干机的区别是非常重要的，通常情况下，生产型冻干机和实验室冻干机在工艺参数控制方面会有所不同，一部分原因是生产型冻干机较大，在冻干过程中每瓶样品的产品温度差异较大。因此，如果对冻干过程熟悉的研发人员可以提供有用的信息帮助配方科学家做出正确的判断，避免由于误判导致将较好的配方排除在外。对于塌陷温度较低的产品，也有一些方法，如可以通过控制过程参数来实现短时快速干燥。配方设计需平衡蛋白稳定性和塌陷温度很明显，配方设计的一个目标是保证蛋白稳定性的前提下提供较高的塌陷温度，产品的塌陷温度主要取决于配方的组成，如果蛋白的含量超过所有溶质的20%，会对Tg’有较大的的影响。尽管单纯的蛋白溶液通常用DSC很难测出Tg’，根据实验得出，增加蛋白含量，对于大多数的配方来说，均可以提高Tg’。通过外推法得到纯的蛋白溶液的Tg’，大约为-10℃，远远高于大多数的单一赋形剂的Tg’(如蔗糖的Tg’为-32℃)，因此，从工艺过程的经济角度考虑，更期望配方中较高的蛋白质和稳定剂比例，然而，蛋白的稳定性通常随着稳定剂与蛋白含量比例的增加而提高，因此须在高的塌陷温度和较好的稳定性方面做出平衡。并且，如下文讨论的内容，随着蛋白浓度的增加，蛋白质在预冻过程中抵抗冻结应力损伤的能力就会得到改善，那么在高蛋白浓度和高稳定剂和蛋白重量比的情况下，稳定性是最好的，这样，就会导致整个配方较高的固形物浓度，给工艺带来困难，总浓度超过10%的配方将比较难冻干。如何改变Tg'？在升华之前对配方进行一些处理可以改变Tg’，如经常使用的退火处理，在退火处理过程中，会从无定形相中移走一小部分成分，如使用甘氨酸作为晶体的填充剂，取决于预冻的方法，可能一部分的甘氨酸分子会保留在样品的无定形相中，甘氨酸具有相对较低的Tg’(-42℃)，因此让甘氨酸尽可能的结晶是非常重要的，这样可以提高样品中无定形相的Tg’，加快干燥，节省成本。对于赋形剂结晶，设计理想完善的方案，可以用DSC模仿冻结和退火工艺的条件来进行，这个方法可以参考Carpenter 和 Chang的文章内容。 在哪些步骤蛋白需要维持稳定性？实际上，从灌装到最终干燥的产品复水，每一步均会对蛋白造成损伤，并且要求配方的成分能够抑制蛋白的降解。在快速处理步骤（如灌装，预冻，干燥和复水等）中，主要的问题通常是物理损害，如低聚物的形成和/或蛋白沉淀；通常，蛋白从液体到固体的转变，相对与减缓化学变化，更多的会减缓蛋白的物理变化的速率，因此，储存过程中的化学降解经常是更严重的稳定性问题。在储存期间或复水时，蛋白也会发生聚合。在预冻和干燥过程中，受到冻结和干燥应力的作用，蛋白的结构很容易遭到破坏，如果在这些过程中，能够抑制蛋白去折叠（变性），那么降解过程就会达到最小化，因此，配方设计主要的关注点就是在这些过程中能够保护蛋白，在干燥后的样品中具有较高的Tg及较低的含水量，能阻止样品内部发生化学反应，更好的保持蛋白的天然性能。01在预冻过程中的蛋白的稳定性特定的蛋白是否易受冷冻破坏的影响取决于许多因素，除了在配方中包含适当的稳定剂外。一般来说，会考虑三个很重要的参数：蛋白浓度，缓冲液的种类以及预冻方法。蛋白浓度增加蛋白质的浓度能够提高蛋白对冻结变性的抵抗力，可以通过简单地测定冻融后蛋白聚合的百分比，该百分比与蛋白质浓度呈反比。通常，如果预冻过程中去折叠的蛋白分子部分与浓度无关，那么预计增加蛋白浓度会增加蛋白聚合。然而，现在人们认为，增加蛋白质浓度会直接减少冷冻诱导的蛋白质去折叠。据推测，冻结阶段的损伤包括蛋白在冰水界面的变性，假设只有有限数量的蛋白分子在这个界面变性，增加蛋白的初始浓度会导致较低比例的变性蛋白。处于实际的目的，将蛋白浓度作为一个重要的考虑因素，在配方开发过程中尽可能保持较高的浓度，就显得特别简单了。缓冲液种类缓冲液的选择也是非常关键，主要引起问题的是磷酸钠和磷酸钾，在预冻和退火过程中，二者的pH值会有明显的变化。对于磷酸钠，其二元碱形式的容易结晶，导致在冷冻样品中，剩余的无定形相中的pH会降到4或更低。对于磷酸钾，其二氢盐结晶后，pH会变到接近9. pH改变的风险以及对蛋白的损害可以通过提高最初的冷却速度，限制退火步骤的时间，降低缓冲液的浓度等来控制，所有这些措施可以降低盐类结晶的机会。快速冷冻，不进行退火也限制了蛋白质在暴露在冷冻状态下的时间。尽管其他的赋形剂能够辅助抑制pH的改变，较好的方法是避免使用磷酸钠和磷酸钾。在预冻阶段pH有较小变化的缓冲液包括柠檬酸盐，组氨酸，Tris溶液等。预冻方法排除由于pH变化造成的问题，在实验中发现，预冻过程中，蛋白质受破坏的程度跟冷却的速率有关系，较快的冷却速度形成的冰晶体较小，冰的比表面积越大，受破坏的程度越大，这个推测是由于蛋白在冰水界面变性导致。冷却的速度通常受冻干机设备本身性能的限制，然而，一些对冷冻敏感的蛋白，即使慢速冷却也会导致其变性。02、在干燥和储存过程中蛋白的稳定性尽管整个蛋白分子在预冻过程中保持了其原有的结构，然而，在后续的脱水干燥过程中如果不加入合适的稳定剂也会面临变性的风险。简单的说，当去除蛋白分子的水合外层时，蛋白质天然的结构便遭到破坏。对多个蛋白的红外光谱研究表明：无合适的稳定剂存在时，在干燥的蛋白样品中，其结构将会遭到去折叠。如果样品迅速复水，损伤的程度（如，聚合百分比）与干燥蛋白质的红外光谱的非天然表现直接相关。因此，降低复水后结构的破坏需要减小预冻和主干燥过程中蛋白结构的去折叠。而且，即使样品立即复水后100%的天然蛋白分子被恢复，干燥的固体中也会有相当一部分去折叠的分子。在复水过程中分子内的再折叠可以主导分子间的相互作用，从而导致聚集，在复水后表现为100%的天然分子。适当的赋形剂可以阻止或至少减轻蛋白结构的去折叠，配方是否成功可以通过红外光谱检查干燥后蛋白的二级结构来立即判断，更重要的是，发表的一些研究显示，干燥样品的长期稳定性取决于干燥过程中天然蛋白的保留量，如果干燥后的蛋白样品存在结构上的去折叠，即使样品在低于其Tg温度以下储存，蛋白也会很快被破坏，因此，红外光谱法可作为蛋白配方的另外一种工具，研发人员可以在冻干后对样品进行检测，确定其结构是否遭到破坏。欢迎先关注我们，下一期内容将继续为大家带来“实用建议：如何合理设计稳定的冻干蛋白配方（二）”，详细分享：蛋白样品冻干的首选赋形剂有哪些、基于成功蛋白冻干配方会导致最终失败的一些细节问题等。莱奥德创冻干技术分享关注“莱奥德创冻干工场“，立即获取冻干线上技术分享内容。基于对于冻干研发的一些考量，莱奥德创创建了金字塔冻干技术分享平台：包含了从冻干理论基础，到配方和工艺开发，再到放大及生产，以及进阶的设备管理和线上线下专题内容分享。内容结合了来自Biopharma的冻干理论指导体系、来自于莱奥德创产品经理及应用工程师的实践经验总结及国内外专家的专题内容。获取方式Step 1：关注公众号 扫码关注莱奥德创公众号Step 2：点击菜单栏“冻干讲堂” Step 3：点击你感兴趣的内容Banner Step 4：开始学习 更多关于冻干技术分享平台的介绍请点击下方阅读：● 冻干免费技术内容获取-莱奥德创金字塔冻干技术分享平台► 点击阅读如果您对上述设备或冻干服务感兴趣，欢迎随时联系德祥科技/莱奥德创，可拨打热线400-006-9696或点击下方链接咨询。译自：《Rational Design of Stable Lyophilized Protein Formulations:Some Practical Advice》 John F.Carpenter,Michael J.Pikal,Byeong S.Chang,Theodore W.RandolpH pHarmaceutical Research, Vol.14,No.8,1997* 如有理解错误之处，还请参考原文关于莱奥德创冻干工场上海莱奥德创生物科技有限公司专注于提供前沿的冻干设备应用和制剂开发相关服务，依托于合作伙伴加拿大ATS集团SP品牌和英国Biopharma Group等的紧密合作，致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。莱奥德创在上海及广州设有实验室，拥有专业的技术团队及国内外专家支持体系。莱奥德创面向生物制药、食品科学等各个领域行业客户，提供冻干研发、放大、委托生产及培训等服务。前期研发● 产品配方特征研究:共晶点温度(Te)、塌陷温度(Tc)、玻璃态转化温度(Tg'、Tg)测定等；● 实验室工艺开发：冻干工艺开发:冻干制剂配方开发，工艺确定，申报材料撰写；● 冻干工艺优化：利用中试冻干机上PAT工具优化及缩短工艺；● 冻干产品质量指标测试：水分含量，冻干饼韧度分析；● 咨询服务：如产品外观问题、产品质量问题、其他troubleshooting等；工艺放大/技术转移● 冻干工艺转移/放大: 远程技术指导+现场服务；● 小批量冻干生产(NON-GMP)，临床一期生产（GMP）；其他业务● 企业小团队线上线下培训服务：冻干原理，工艺开发，设备使用维护等；● 冻干设备租赁服务。400-006-9696www.lyoinnovation.com莱奥德创冻干工场中国(上海)自由贸易试验区富特南路215号自贸壹号生命科技产业园4号楼1单元1层1002室德祥科技德祥科技有限公司成立于1992年，总部位于中国香港特别行政区，分别在越南、广州、上海、北京设立分公司。主要服务于大中华区和亚太地区——在亚太地区有27个办事处和销售网点，5个维修中心和2个样机实验室。30多年来，德祥一直深耕于科学仪器行业，主营产品有实验室分析仪器、工业检测仪器及过程控制设备，致力于为新老客户提供更完善的解决方案。公司业务包含仪器代理，维修售后，实验室咨询与规划，CRO冻干工艺开发服务以及自主产品研发、生产、销售、售后。与高校、科研院所、政府机构、检验机构及知名企业保持密切合作，服务客户覆盖制药、医疗、商业实验室、工业、环保、石化、食品饮料和电子等各个行业及领域。2009至2021年间，德祥先后荣获了“最具影响力经销商”、“年度最佳代理商“、”年度最高销售奖“等殊荣。我们始终秉承诚信经营的理念，致力于成为优秀的科学仪器供应商，为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信，每一天都在使这个世界变得更美好！

RNA 的干燥和递送平台在过去几年中，脂质纳米颗粒（LNPs）已被发现是 RNA 传递的有效载体，有多个传染病和癌症治疗的临床试验可证实。以 mRNA 为载体的疫苗对于治疗严重疾病如严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）的成功一定程度上可归功于开发了包含 mRNA 的 LNPs 以实现有效的细胞内传递。本文探讨了喷雾干燥工艺作为冻干以外的另一种脱水过程，可以提高 LNPs 的稳定性并提供可替代的给药途径。▲图1.聚乙二醇化脂质纳米颗粒和脂质体的示意图RNA 疫苗的挑战疫苗液体配方的稳定性问题可能成为其工业化和分销的障碍。高温可能会影响疫苗的稳定性因此，通常需要冷链系统来保持疫苗的活性。mRNA 储存过程中的化学不稳定性包括 N-糖苷键的水解、磷酸二酯键的水解、胞嘧啶衍生物的脱氨和核碱基或糖部分的氧化。然而，当疫苗转化为干粉时，可获得更强的热稳定性和更长的保质期。利用冻干技术制备 RNA 疫苗冻干或冷冻干燥是干燥疫苗最常用的方法，处理过程由三部分组成：组成部分形成冰晶的冷冻过程通过低温升华除去冷冻水的初级干燥过程通过解析干燥除去残留水的次级干燥过程较高的冷冻温度、较慢的冷冻速率和较长的次级干燥时间都有利于干燥过程的稳定性。然而，在这个复杂的过程中会产生应力源，如冷冻和干燥应力。冰对颗粒产生的机械应力和 PEG 层的结晶会导致颗粒融合，这些都是在冷冻过程中可能发生的情况。冷冻保护剂或冻干保护剂等辅料是在冻干前添加到颗粒悬浮液中的稳定剂，最常用的是糖类(如海藻糖)或糖醇(如甘露醇)。关于使用冷冻保护剂或冻干保护剂来稳定纳米颗粒的几个理论中，非晶玻璃理论最为广泛接受，具体是指在冷冻过程中，冷冻保护剂凝固成颗粒周围的无定形玻璃，保护它们免受融合。2007 年，Jones 等人报道，在冷冻干燥之前，在自扩增 RNA 中加入海藻糖，可以在冷藏条件下保持至少 10 个月的稳定性，并且在转染后，观察到了高水平表达[1]。几年后，mRNA 疫苗对传染病(流感)的有效性首次在动物模型中得到证实。冻干的 mRNA 流感疫苗在小鼠免疫前 37°C 可以稳定保存 3 周[2]。该研究小组在后来的一篇论文中报道，在 70°C 条件下暴露于抗狂犬病感染的非复制 mRNA 疫苗并不影响其保护能力[3]。CureVac 也报道，另一种同样抗狂犬病的 mRNA 疫苗经海藻糖冻干，在 5-25°C 下可以稳定保存3年，在 40°C 可稳定保存 6 个月[4]。最近，发表了一项关于 mRNA 负载 LNPs 的研究，Zhao 等人比较了两种不同的长期储存mRNA纳米颗粒的方法。他们观察到，尽管使用 20% (w/v)的蔗糖或海藻糖稳定了纳米颗粒的大小和 mRNA 的体外递送效率，但相同的颗粒在体内递送效率不高。原因可能是在冻干和重构过程中纳米颗粒结构发生了变化。在添加 5% (w/v)蔗糖或海藻糖的液氮中冷冻装载 mRNA 的 LNPs 可能是长期储存的替代方案[5]。利用喷雾干燥技术制备 RNA 疫苗喷雾干燥提供了一种替代方法来生产干燥疫苗，这种疫苗能耗更低，操作成本更低，并且避免了细胞冷冻和高真空。喷雾干燥是一个连续的干燥过程，它包括四个主要阶段：主要阶段液体进料的雾化热干燥气体与雾化喷雾的接触干燥颗粒的形成颗粒的气固分离一个重要的观点是，喷雾干燥疫苗可用于非传统给药途径，如口服、肺部或鼻内途径。尽管有这些优点，但在喷雾干燥过程中，由于高温和剪切力，系统可能不稳定。热应力和剪应力都增加了动能，加剧了颗粒的碰撞。在此过程中脂质部分熔化也会导致颗粒聚集，因此建议使用熔点高于 70℃ 的脂质。粒径分布、聚合物分散性指数(Pdi)接近1和高变异系数的差异是颗粒聚集的信号。可以通过添加合适的稳定剂或使用酒精来代替水溶液分散介质可以降低热应力。另一方面，可以通过使用低脂质含量或添加稳定剂来最小化剪切应力。糖类是最常用的稳定剂，但也常添加其他辅料，如二价离子、蛋白质、表面活性剂和聚合物。1998 年，医药领域首次对脂质纳米颗粒进行喷雾干燥研究，其作者展示了将固体 LNP 悬浮液成功转化为粉末形式，使用非常低的脂质浓度(1%)和高海藻糖浓度(25%)作为喷雾干燥基质[6]。在喷雾干燥之前，在脂质纳米颗粒上添加生物聚合物，如酪蛋白、果胶或木瓜蛋白酶，可以有效防止 LNP 聚集。Gaspar 等人用木瓜蛋白酶层覆盖固体 LNP，然后用海藻糖或甘露醇喷雾干燥[7]。也有报道将装载姜黄素的固体 LNP 用一层果胶进行喷雾干燥，然后进行化学交联。交联确实可以改善固体 LNP 的物理化学性质[8]。作者也使用了不同的天然多糖，如果胶、卡拉胶、羧甲基纤维素、阿拉伯胶和海藻酸盐作为壁材，但都发生了颗粒聚集。而用果胶或卡拉胶喷雾干燥含有 20-30% 油酸的 LNP 可获得稳定的粉末颗粒[9]。文献中报道了聚合物杂交 LNP，例如用透明质酸与聚丙烯酸交联制备了阿昔洛韦载药聚合物混合脂质纳米颗粒。与常规制剂相比，阿昔洛韦的溶解度可提高 30%，提高了其作为口服给药系统的生物利用度[10]。最近，Dormenval 等人用甘露醇作为稳定赋形剂制备了喷雾干燥负载 siRNA 的聚合物杂化 LNP。该小组还打算使用微流体技术进一步扩大工艺规模[11]。目前为止，还没有商业化的喷雾干燥疫苗。然而，已有药企开展了一些研究，特别是以流感和结核病为重点的研究。关于喷雾干燥的 mRNA 治疗目前报道研究较少，与喷雾干燥的 mRNA 载药 LNPs 也较少。Patel等人首次报道可吸入的 mRNA 递送，在他们的研究中， mRNA 通过雾化方式由超支化聚氨基酯(hPBAEs)传递给小鼠，在小鼠肺上皮中观察到高水平的基因表达[12]。最近香港大学的研究人员首次表明，可以使用喷雾干燥和喷雾冷冻干燥制备可吸入的 mRNA 干粉。这种聚乙二醇化的 KL4/mRNA 复合物在健康小鼠的肺中产生了良好的基因表达，并且没有引起明显的毒性和炎症反应[13]。结论基于临床前和临床研究，使用 LNPs 作为纳米载体的 mRNA 疫苗已显示出治疗多种化学疾病包括传染病和癌症的巨大潜力。LNPs 与其他载体相比具有多种优势： mRNA 保护、更高载荷的递送、靶配体的结合以及与佐剂的共传递。通常情况下，mRNA 疫苗制剂以液态开发并冷冻储存。为了优化其分布和储存能力，人们对开发耐热的 mRNA 配方产生了兴趣。喷雾干燥是传统冻干技术的一个不错替代选择，因为喷雾干燥在颗粒工程和非传统疫苗给药途径有天然优势。关注瑞士步琦，无论是冻干技术还是喷雾干燥，都能为您的 RNA 干粉制备提供完美解决方案。▲L-300 冻干机▲S-300 喷雾干燥仪5参考文献Jones KL, Drane D, Gowans EJ. Long-term storage of DNA-free RNA for use in vaccine studies. Biotechniques. 2007 43(5):675–681.Petsch B, Schnee M, Vogel AB, et al. Protective efficacy of in vitro synthesized, specific mRNA vaccines against influenza A virus infection. Nat Biotechnol. 2012 30(12):1210–1216.Stitz L, Vogel A, Schnee M, et al. A thermostable messenger RNA based vaccine against rabies. PLoS Negl Trop Dis. 2017 11(12):e0006108.Alberer M, Gnad-Vogt U, Hong HS, et al. Safety and immunogenicity of a mRNA rabies vaccine in healthy adults: an open-label, non-randomised, prospective, first-in-human phase 1 clinical trial. Lancet. 2017 390(10101):1511–1520.Zhao P, Hou X, Yan J, et al. Long-term storage of lipid-like nanoparticles for mRNA delivery. Bioact Mater. 2020 5(2):358–363.Freitas C, Müller RH. Spray-drying of solid lipid nanoparticles (SLNTM). Eur J Pharm Biopharm. 1998 46(2):145–151.Gaspar DP, Serra C, Lino PR, et al. Microencapsulated SLN: an innovative strategy for pulmonary protein delivery. Int J Pharm. 2017 516(1–2):231–246.Wang T, Ma X, Lei Y, et al. Solid lipid nanoparticles coated with cross-linked polymeric double layer for oral delivery of curcumin. Colloids Surf B Biointerfaces. 2016 148:1–11.Wang T, Hu Q, Zhou M, et al. Preparation of ultra-fine powders from polysaccharide-coated solid lipid nanoparticles and nanostructured lipid carriers by innovative nano spray drying technology. Int J Pharm. 2016 511:219–222.Sithole MN, Choonara YE, du Toit LC, et al. Development of a novel polymeric nanocomposite complex for drugs with low bioavailability. AAPS PharmSciTech. 2018 19:303–314.Lokras C, Cano-Garcia A, Wadhwa G, et al. Identification of factors of importance for spray drying of small interfering RNA-loaded lipidoid-polymer hybrid nanoparticles for inhalation. Pharm Res. 2019 36:142.Patel AK, Kaczmarek JC, Bose S, et al. Inhaled nanoformulated mRNA polyplexes for protein production in lung epithelium. Adv Mater. 2019 31:e1805116.Qiu Y, Man R, Liao Q, et al. Effective mRNA pulmonary delivery by dry powder formulation of PEGylated synthetic KL4 peptide. J Control Release. 2019 314:102–115.

各位药企的研发，采购的同仁们，还在为寻找高品质小众辅料发愁么，还在为供应商资质的难题担忧么？默克药用原辅料不负所托，再次帮您安排的明明白白。 在半个多月的时间里，连续成功注册了四个产品： 苯甲酸苄酯：货号101806 备案号F20200000061甘氨酸（颗粒）：货号103669 备案号F20200000036甘氨酸（晶体）：货号100590 备案号F20200000037氯化钠：货号137017 备案号F20200000063 以上四个产品均已可向客户出具授权信。 其中，101806 苯甲酸苄酯，是广泛用于油性和非水性的，口服及注射制剂的防腐剂/抑菌剂，在酸性条件下效果最佳。 103669 甘氨酸（颗粒），作为蛋白质保护剂，缓冲剂广泛应用于高风险应用中，为解决甘氨酸晶体自结块的问题（固有性质，与环境湿度无关），进行了预制粒，确保使用过程中的便利。针对甘氨酸常用于高风险制剂或工艺，故控制其内毒素＜2.0 IU/g，需氧菌总数（TAMC）≤10 CFU/g，霉菌/酵母菌总数（TYMC）≤10 CFU/g。 100590 甘氨酸（晶体）的指标与用途与甘氨酸颗粒，仅形态为晶体状，未作预制粒处理。 137017氯化钠作为辅料在制剂中使用时，可用作致孔剂、渗透剂、张度剂，广泛应用于固体/液体/半固体制剂中，为降低在高风险制剂或工艺中应用的风险，故控制其内毒素＜2.5 IU/g，需氧菌总数（TAMC）≤10^2 CFU/g，霉菌/酵母菌总数（TYMC）≤10^2 CFU/g。 默克药用辅料登记备案动态更新 目前默克可以提供授权信（LOA）的药用辅料（截至2020年05月）下表为正在进行登记备案资料准备的默克药用辅料，同时还有更多药用辅料在申报计划中，如有其他药用辅料需要登记备案支持，可与默克员工联系。根据国家药监局2019年第56号文：《关于进一步完善药品关联审评审批和监管工作有关事宜的公告》，以下是默克可以豁免登记备案的药用辅料清单（可豁免的品种包括但不限于附录3中提及的品种，只要是属于豁免类别即可）。默克药用原辅料产品：为您提供逾400种药用辅料，满足小分子与大分子药物在固体，半固体与液体制剂应用中的多种要求，主要产品涵盖了：药用级无机盐，药用级有机溶剂，低内毒素产品线，甘露醇系列产品，聚乙烯醇系列产品，山梨醇系列产品，PLA/PLGA系列产品，聚乙二醇系列产品，合成磷脂类产品等。同时提供包括叶酸类产品在内的一系列目录原料药，关键原料药中间体与高活性药物的定制合成服务，抗体偶联药物（ADC）的全工艺流程定制生产服务。 默克通过提供高品质的药用级物料，全面的应用技术与法规支持，及持续不懈地对医药行业的投入与关注，助力医药企业的快速研发与高效生产。

01NEWS新闻背景 元气森林的“0糖”风波当现在的媒体都把含糖食品和饮料，与肥胖、龋齿、心脏病(高血压、高血脂)、糖尿病等一系列健康问题联系在一起时，谈“糖”色变也就成为必然的结局。近日，不少年轻人喜欢的饮料品牌元气森林，因旗下乳茶产品涉嫌虚假宣传一事发布致歉声明。元气森林声称没有说清楚“0蔗糖”和“0糖”的区别，引发了误解。据澎湃新闻网等媒体报道，日前该元气森林已经对产品进行了修正升级：包装从原来的“0蔗糖、低脂肪”改为“低糖、低脂肪”。02NEWS关于“糖”的几个信息食品中“0蔗糖”和“0糖”的区别在哪？市面上标的无糖饮料和食品等于“0糖”吗？无糖饮料为什么喝起来还是甜的，珀金埃尔默在此收集了一些信息。#01“0蔗糖”≠“0糖”糖类是由碳、氢和氧三种元素组成，由于它所含的氢氧的比例为二比一，和水一样，故称为“碳水化合物”。蔗糖属于二糖，只是庞大糖类家族中的一份子，除了蔗糖，还有白砂糖、玉米糖浆、麦芽糖、葡萄糖、乳糖、果糖等。元气森林乳茶中有奶，而奶中含有丰富乳糖，所以所谓的“0糖”并不是无糖，只是不含蔗糖而已。#02无糖食品≠“0糖”根据我国《预包装食品营养标签通则》的规定，食品中的糖含量少于0.5g/100g（固体）或100mL（液体），即可标注为“无糖食品”。无糖食品≠“0糖”，而是包括了不含糖或糖的总量不超过5‰的食品。#03“无糖”产品≠不甜无糖食品为了更好的口感，往往采用代糖来代替蔗糖，其甜度是白糖的几十倍甚至数百倍。代糖主要以下几类：代糖糖醇天然甜味剂人工甜味剂山梨醇甘草安赛蜜甘露醇甜菊苷纽甜乳糖醇罗汉果苷糖精麦芽糖醇索马甜三氯蔗糖木糖醇叶甜素爱德万甜赤藓糖醇非洲奇异蛋白阿斯巴甜… … … … … … 内容参考：《营养功能成分应用指南》普遍使用的代糖人工甜味剂，不参与人体代谢，提取成本很低，甜度高，如：安赛蜜与阿斯巴甜、三氯蔗糖等，每种人工合成甜味剂也都有最大耐受量和使用范围，违规使用会对人体健康造成危害。近年来天然提取的“代糖”出现，以”甜菊糖苷”、“赤藓糖醇“等为代表，相对人工甜味剂，这类产品保留了不参与代谢、低热量、口感好等优点，同时有具备更高的安全性和稳定性。03NEWS摄入“糖”要有度，减糖大趋势糖类的益处不胜枚举，首先可供给人体热量消耗，维持日常各项生理活动，其次糖还是构成人体诸多组织的重要成分，目前面临的问题是近年来中国人对糖的消耗量居高不下，使其成了影响健康的重要因素。目前我国人均每日添加糖(主要为蔗糖即“白糖”、“红糖”等)摄入量约30g(世界卫生组织推荐人均每日添加糖摄入不超过25g)，其中儿童、青少年摄入量问题值得高度关注，因此国家提倡减糖。《健康中国行动(2019~2030年)》明确提倡城市高糖摄入人群减少食用含蔗糖饮料和甜食，选择天然甜味物质和甜味剂替代蔗糖生产的饮料和食品。2021年最新发布的的婴幼儿配方食品标准中也要求婴儿和较大婴儿配方食品不应使用果糖、蔗糖。 04NEWS添加“糖”要有数食品”糖”相关的检测标准一览为了减少添加糖的摄入，需要对食品中的蔗糖果糖等进行测定，保证添加的含量符合标准要求。食品选择天然甜味物质和甜味剂来替代糖，这时候需要对代糖物质进行检测，保证食品的安全。目前国家检测标准中与食品”糖”相关的检测标准主要如下：GB 5009.7-2016食品安全国家标准 食品中还原糖的测定GB 5009.8-2016食品安全国家标准 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定GB 5009.255-2016食品安全国家标准 食品中果聚糖的测定GB 5009.279-2016食品安全国家标准 食品中木糖醇、山梨醇、麦芽糖醇、赤藓糖醇的测定GB 5413.5-2010食品安全国家标准 婴幼儿食品和乳品中乳糖、蔗糖的测定GB 22255-2014食品安全国家标准 食品中三氯蔗糖（蔗糖素）的测定SN/T 3854-2014出口食品中天然甜味剂甜菊糖苷、甜菊双糖苷、甘草酸、甘草次酸的测定 高效液相色谱法05NEWS测 “糖” 珀金埃尔默有“谱”紫外可见光谱仪珀金埃尔默能够提供从食品中传统糖类到甜味剂和天然提取代糖的一系列检测方案。珀金埃尔默的紫外可见光谱，可以对饮料中的糖含量进行检测，方法依据糖和3,5二硝基水杨酸（DNSA）反应生成有色物质来进行。近红外光谱珀金埃尔默的近红外光谱采用结合积分球附件以漫反射方式，可以对液体咖啡中的糖进行快速检测。液相色谱珀金埃尔默的液相色谱配上蒸发光散射检测器（ELSD）可以对食品中的阿拉伯糖、木糖、果糖、甘露糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和赤藓糖醇等进行检测。珀金埃尔默的液相色谱配备包括紫外检测器或者PDA可以对食品中的人工甜味剂如糖精、阿巴斯甜进行检测。液相色谱-串联质谱珀金埃尔默的液相色谱-串联质谱可以对食品中人工合成甜味剂进行检测，确保其使用安全。其中典型如白酒甜蜜素。详细应用请扫码获取

"光学之眼，精准透视" —海菲尔格携手芬兰Pixact公司PCM结晶监测系统开启新视界芬兰Pixact公司成立于2006年，总部位于芬兰坦佩雷，核心技术和团队成员均来自芬兰TUT坦佩雷理工大学。Pixact为过程分析提供在线原位监测技术，开发新颖的基于光学成像的过程监测探头，是全球在线颗粒成像技术及算法的领导者。其使命是为实验室研发和工业过程提供创新型工具，用于提高过程控制的自动化水平和产品质量的稳定性。芬兰Pixact公司开发的测试系统有：PCM结晶监测系统、PBS气泡尺寸监测系统、PPM颗粒监测系统、PBM气泡监测系统、PDM乳液监测系统、PSM浆料监测系统、PMFCM微纤化纤维素监测系统。 PCM结晶监测系统原理： PCM结晶监测系统采用透射光原理设计，由仪器探头末端发出的激光透过测试样品，通过探头另一端的高放大倍数CCD相机获取晶体高质量图像，通过功能强大的图像算法，分析颗粒轮廓，从而得到高分辨率的晶体图像、晶体径长比、晶体生长速率、微晶和粗晶趋势图、晶体尺寸分布的平均值和标准偏差、晶体数量累积分布、晶体尺寸分布相关统计D10、D50、D90等。 PCM结晶监测系统测试结果： 晶体径长比 体系流动性 晶体生长速率 高分辨率晶体图像 微晶和粗晶趋势图 索特直径及累积分布 测试区域的晶体数量和成核速率 晶体尺寸分布平均值和标准偏差 晶体体积分布（Dv10、Dv50、Dv90等） 晶体数量分布（Dn10、Dn50、Dn90等） PCM结晶监测系统应用领域： PCM结晶监测系统广泛应用于制药、农药、锂电池电解液（六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、碳酸乙烯酯等）、精细化工、石油化工、生物化工、磷石膏、含能材料、航空航天、功能性糖醇（木糖、木糖醇、赤藓糖醇、甘露醇、甜菜糖等）等领域。 PCM结晶监测系统广泛应用于实验室研发、中试反应釜、工业现场反应釜、工业管道等场景。根据应用场景的不同可以选择Pixscope浸入式探头、Pixscope FL非接触式探头、Pixcell流通管等。Pixscope浸入式探头的直径有14mm、19mm、24mm、32mm等，可自选规格。 北京海菲尔格科技有限公司携手芬兰Pixact公司共同致力于提升中国的研究机构和企业的研发效率和自动化水平，为客户提供量身定制系统的解决方案，通过专业、细致和全面的技术支持服务，实现“为客户创造更多价值”的承诺。

农用中元素水溶肥料等行标通过审定，相关行业发展迎契机。日前，国家化肥质量监督检验中心审定完成了农业用中量元素水溶肥料等农业行业标准。2012年12月24日，农业部予以颁布。农业部发布《中量元素水溶肥料》等50项标准中华人民共和国农业部公告第1878号　　《中量元素水溶肥料》等50项标准业经专家审定通过，现批准发布为中华人民共和国农业行业标准。其中，《中量元素水溶肥料》和《缓释肥料 登记要求》两项标准自2013年6月1日起实施 《农业用改性硝酸铵》、《农业用硝酸铵钙》、《肥料 三聚氰胺含量的测定》、《土壤调理剂 效果试验和评价要求》、《土壤调理剂 钙、镁、硅含量的测定》、《土壤调理剂 磷、钾含量的测定》、《缓释肥料 效果试验和评价要求》和《液体肥料 包装技术要求》等8项标准自2013年1月1日起实施 其他标准自2013年3月1日起实施。　　特此公告。　　附件：《中量元素水溶肥料》等50项农业行业标准目录　　农 业 部　　2012年12月24日附件：《中量元素水溶肥料》等50项农业行业标准目录序号项目编号标准名称替代1NY 2266-2012中量元素水溶肥料2NY 2267-2012缓释肥料 登记要求3NY 2268-2012农业用改性硝酸铵4NY 2269-2012农业用硝酸铵钙5NY/T 2270-2012肥料 三聚氰胺含量的测定6NY/T 2271-2012土壤调理剂 效果试验和评价要求7NY/T 2272-2012土壤调理剂 钙、镁、硅含量的测定8NY/T 2273-2012土壤调理剂 磷、钾含量的测定9NY/T 2274-2012缓释肥料 效果试验和评价要求10NY/T 2275-2012草原田鼠防治技术规程11NY/T 2276-2012制汁甜橙12NY/T 2277-2012水果蔬菜中有机酸和阴离子的测定 离子色谱法13NY/T 2278-2012灵芝产品中灵芝酸含量的测定 高效液相色谱法14NY/T 2279-2012食用菌中岩藻糖、阿糖醇、海藻糖、甘露醇、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、核糖的测定 离子色谱法15NY/T 2280-2012双孢蘑菇中蘑菇氨酸的测定 高效液相色谱法16NY/T 2281-2012苹果病毒检测技术规范17NY/T 2282-2012梨无病毒母本树和苗木18NY/T 2283-2012冬小麦灾害田间调查及分级技术规范19NY/T 2284-2012玉米灾害田间调查及分级技术规范20NY/T 2285-2012水稻冷害田间调查及分级技术规范21NY/T 2286-2012番茄溃疡病菌检疫检测与鉴定方法22NY/T 2287-2012水稻细菌性条斑病菌检疫检测与鉴定方法23NY/T 2288-2012黄瓜绿斑驳花叶病毒检疫检测与鉴定方法24NY/T 2289-2012小麦矮腥黑穗病菌检疫检测与鉴定方法25NY/T 2290-2012橡胶南美叶疫病监测技术规范26NY/T 2291-2012玉米细菌性枯萎病监测技术规范27NY/T 2292-2012亚洲梨火疫病监测技术规范28NY/T 1151.4-2012农药登记卫生用杀虫剂室内药效试验及评价 第4部分：驱蚊帐29NY/T 2061.3-2012农药室内生物测定试验准则 植物生长调节剂 第3部分：促进/抑制生长试验 黄瓜子叶扩张法30NY/T 2061.4-2012农药室内生物测定试验准则 植物生长调节剂 第4部分：促进/抑制生根试验 黄瓜子叶生根法31NY/T 2293.1-2012细菌微生物农药 枯草芽孢杆菌 第1部分:枯草芽孢杆菌母药32NY/T 2293.2-2012细菌微生物农药 枯草芽孢杆菌 第2部分:枯草芽孢杆菌可湿性粉剂33NY/T 2294.1-2012细菌微生物农药 蜡质芽孢杆菌 第1部分:蜡质芽孢杆菌母药34NY/T 2294.2-2012细菌微生物农药 蜡质芽孢杆菌 第2部分:蜡质芽孢杆菌可湿性粉剂35NY/T 2295.1-2012真菌微生物农药 球孢白僵菌 第1部分:球孢白僵菌母药36NY/T 2295.2-2012真菌微生物农药 球孢白僵菌 第2部分:球孢白僵菌可湿性粉剂37NY/T 2296.1-2012细菌微生物农药 荧光假单胞杆菌 第1部分:荧光假单胞杆菌母药38NY/T 2296.2-2012细菌微生物农药 荧光假单胞杆菌 第2部分:荧光假单胞杆菌可湿性粉剂39NY/T 2297-2012饲料中苯甲酸和山梨酸的测定 高效液相色谱法40NY/T 1108-2012液体肥料 包装技术要求NY/T 1108-200641NY/T 1121.9-2012土壤检测 第9部分：土壤有效钼的测定NY/T 1121.9-200642NY/T 1756-2012饲料中孔雀石绿的测定NY/T 1756-200943SC/T 3402-2012褐藻酸钠印染助剂44SC/T 3404-2012岩藻多糖45SC/T 6072-2012渔船动态监管信息系统建设技术要求46SC/T 6073-2012水生哺乳动物饲养设施要求47SC/T 6074-2012水族馆术语48SC/T 9409-2012水生哺乳动物谱系记录规范49SC/T 9410-2012水族馆水生哺乳动物驯养技术等级划分要求50SC/T 9411-2012水族馆水生哺乳动物饲养水质

“青岛有两家企业被环保部通报了，说是涉嫌超标排放，这会不会影响附近的空气质量?”11月7日，国家环保部发布了华东部分地区大气污染物排放数据异常、涉嫌超标的企业名单，青岛明月海藻集团有限公司和青岛鑫昊投资有限公司“上榜”，一些市民向信网(热线0532-80889431)表达了他们对空气质量的担忧。对此，明月海藻回应称环保部的通报是错的，青岛市环保局也证实被通报的两家企业因启用了备用锅炉而适用其他监测标准，根据实际执行标准不属于超标排放。　　环保部通报：青岛两家企业大气污染物排放涉嫌超标　　2016年11月7日，国家环保部发布通报，公布了重点污染源自动监控系统发现的华东部分地区大气污染物排放数据异常、涉嫌超标的16家企业名单，青岛明月海藻集团有限公司和青岛鑫昊投资有限公司“榜上有名”。　　根据环保部发布的通报，这16家企业在2016年10月的大气污染排放数据存在异常，要求所在地省级环保部门组织实地查证，对违法超标排放污染物的要高限处罚并向社会公开处罚结果。对排污单位有篡改、伪造监测数据等弄虚作假行为的，将移送公安机关依法处理。环境保护部已派出督查组赴现场实地督查。　　明月海藻称通报是错的　　信网了解到，青岛明月海藻集团有限公司以大型褐藻为原料提取海藻酸盐、海藻碘、甘露醇、岩藻多糖等海藻活性物质，应用于海藻功能食品、海藻护肤品、藻酸盐医用材料、海藻肥料等系列产品，是全球规模最大的海藻生物制品企业。　　这样一家以科技和海洋特色见长的企业怎么会与大气污染物排放涉嫌超标产生关联呢?29日下午，信网联系到了青岛明月海藻集团有限公司的文化创意中心，工作人员表示之前的环保部的通报是一则“乌龙”：“通报是错的，我们公司不存在大气排放超标的问题，这个问题青岛市环保局已经证实了。”工作人员告诉信网，环保部的通报是根据自动监测的结果发布的，而公司实际使用的锅炉型号与排放标准中的不一样，因此也不能根据监测数据认定存在超标排放的问题。　　青岛环保：备用锅炉排放标准不同，不属于超标排放　　对于青岛两家企业被通报的青岛，青岛市环保局11月26日发布了《关于环保部通报我市两家单位涉嫌超标排放的情况说明》，表示“经核实，均不属于超标排放”。　　青岛市环保局证实，被通报的两家单位均有75T和35T锅炉，共用一台自动监控设备，其中35T锅炉为备用炉。在监测期间，万福鑫昊热电75T锅炉在供暖期前大修，明月热电75T锅炉进行超低排放工程改造，都临时启用35T锅炉。　　两种锅炉在排放标准上存在一定差异，75T锅炉氮氧化物执行《山东省火电厂污染物排放标准》中200g/m3的排放限值，而35T锅炉执行300mg/m3的排放限值，根据实际执行标准，均不超标。　　信网也了解到，早在2016年9月14日，青岛明月海藻集团有限公司就向青岛市环保局发送了报告，提前说明了启用备用锅炉的情况。

我国著名生物化学家，中国科学院院士，中国科学院微生物研究所研究员张树政因病于2016年12月10日18时50分在北京逝世，享年94岁。　　张树政院士长期致力于我国微生物生物化学的研究，在白地霉糖代谢、红曲糖化酶结构与功能、糖苷酶和耐热酶、糖生物学和糖生物工程学等研究中成就卓著，是中国微生物生化的重要领军人和糖生物学的奠基人之一。　　张树政院士讣告　　我国著名生物化学家，中国科学院院士，中国科学院微生物研究所研究员张树政先生因病于2016年12月10日18时50分在北京逝世，享年94岁。　　谨此讣告。　　联系方式：喻亚静 010-64807077 010-64807468(传真) yuyj@im.ac.cn　　张树政院士治丧小组　　2016年12月12日　　张树政院士生平　　我国著名生物化学家，中国科学院院士，中国科学院微生物研究所研究员张树政先生因病于2016年12月10日18时50分在北京逝世，享年94岁。　　张树政院士1922年10月22日生于河北省束鹿县双井村。1945年毕业于北京大学理学院化学系，获理学士学位，同年到任北京大学任教，先后担任补习班第一分班化学系助理、医学院医学系生化科技佐，理学院化学系助教。1950年1月任重工业部综合工业研究所技师，1954年1月调入中国科学院菌种保藏委员会(中科院微生物所的前身)从事科学研究工作，历任助理研究员、副研究员和研究员。1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。　　张树政院士长期致力于我国微生物生物化学的研究，在白地霉糖代谢、红曲糖化酶结构与功能、糖苷酶和耐热酶、糖生物学和糖生物工程学等研究中成就卓著，是中国微生物生化的重要领军人，是糖生物学的奠基人之一，在国内外享有较高声望。　　1950年代初，她带领科研人员分析比较了我国酒曲中不同种曲霉淀粉酶系的组成，选育出优良的黑曲霉菌种，为提高出酒率作出过重要贡献 1960年代初，她领导的科研集体阐明了白地霉的木糖和阿拉伯糖的代谢途径，发现并纯化了NADP-甘露醇脱氢酶 1970年代初，她自制仪器，合成试剂，率先在我国，建立了等电聚集和凝胶电泳新技术，并在国际上首次得到红曲霉糖化酶的结晶，并对该酶进行了一系列酶学研究 1980年代，她领导的科研集体选育出β -淀粉酶高产细菌，活力当时在国际上领先，并在生产中应用 她领导的研究集体研究过20多种糖苷酶，首次发现了有严格底物专一性的β -D-岩藻糖苷酶 从嗜热菌纯化了8种酶。由她开创并由其学生继续完成的黑曲糖化酶的应用取得了重大经济效益，并于1986年获得国家科技进步一等奖等多个国家级奖项。上述科研成果，先后获得中国科学院重大科技成果奖以及不同等级的奖励，获江苏省轻工业科技成果三等奖。其中果胶酶已用于生产，右旋糖苷酶对防龋有明显效果，低聚糖运动员营养饮料为亚运会做出了突出贡献。张树政院士毕生发表重要论文和综述共200余篇，主编图书7种，她长期担任《微生物学报》副主编、主编，并任多个科学机构和组织委员。　　张树政院士毕生保持纯真的个性，少计名利，热心公益事业，是一位优秀的科学家，也是一位优秀的教育家，她非常重视青年科技人才队伍建设，先后培养了近百名优秀科研人员，其中不少已经成为我国生物化学和糖生物学的中坚力量。她也为我国国际科学交流、科学编辑出版事业和科普工作做出了重要贡献。　　六十多年来张树政院士把毕生精力奉献给了我国科学事业。她为中国生物化学和工业微生物的发展的功绩将永垂史册，她的崇高品德、优良作风和科学精神将永远铭记在我们心中!　　张树政院士永远活在我们心中!

蛋白质保存影响冷冻干燥配方的关键因素冻干应用”用于生物制药的蛋白质和多肽的冷冻干燥是一个复杂的过程，存在许多挑战。在这篇文章中，我们会讨论了影响配方冷冻干燥的关键因素，来确保蛋白质的保存。冷冻干燥配方通常经过精心设计，以保持燥材料的完整性、稳定性和生物活性。这对于药品、生物制药或某些食品等敏感材料尤为重要。生物制药冷冻干燥的原因有很多，它们可能在液态下不稳定或有严格的储存要求。冷冻干燥非常适合不需要进一步加工的产品，因为它们可以在小瓶中干燥并在加工后立即密封以避免污染。生物制药制剂由提供所需效果的活性成分（例如蛋白质或多肽），为了保持其生物活性，需要添加称为赋形剂（成分）的其他物质，从而形成一种非常适合冷冻干燥的组合物。用于生物制药制剂的辅料清单填充剂：甘露醇、蔗糖或乳糖等材料可增加体积并有助于形成稳定的基质。冷冻保护剂：甘油或二甲基亚砜 （DMSO） 等物质，可保护活性成分免受冷冻应激。石松保护剂：它们在干燥阶段保护活性成分，包括蔗糖或海藻糖等糖。稳定剂：有助于保持配方的pH值和离子强度的缓冲液等成分。表面活性剂：这些用于稳定蛋白质和其他敏感分子的聚集。防腐剂：如果产品容易受到微生物生长的影响，则保护产品。溶剂：溶剂的选择至关重要，通常使用水。在特殊情况下，也可以使用有机溶剂。辅料的选择取决于多种因素。就像某些植物需要特定类型的堆肥或土壤一样，生物制药的活性成分需要正确的配方才能茁壮成长。尽可能多地了解要冷冻干燥的材料的性质是很重要的，包括它在不同条件下的稳定性和冷冻干燥产品的预期用途。就像在我的花园里一样，在准备土壤之前，我需要了解我正在种植的植物或种子的类型。辅料的选择取决于多种因素。对于蛋白质而言，它们的长期稳定性与制剂的含水量及其构象结构有关。蛋白质需要水来避免变性，在选择蛋白质溶剂时应小心。此外，应使用海藻糖等保护剂来稳定分子，以帮助其保持其功能活性。问成功冻干的关键化合物特性是什么？答热特性有多种分析方法可用于确定化合物特性，例如差示扫描量热法 （DSC）、傅里叶变换红外光谱法（FTIR）等。为了成功冻干，需要了解目标蛋白质或多肽的热特性。DSC是评估蛋白质和多肽热稳定性的强大技术。它测量与材料相变相关的热流作为温度的函数。量热法可以为实验者提供配方的重要特性，如：玻璃化转变温度，Tg：非晶态材料转变为玻璃（脆性）状态的温度。在冷冻干燥中，在初级干燥过程中将产品保持在Tg以下以保持结构和稳定性至关重要。熔点，Tm：固体物质变成液体的温度。在冷冻干燥中，必须了解Tm，以避免在过程中熔化，以保持产品的完整性。结晶温度，Tc：溶质在冷冻过程中结晶的温度。如果不希望结晶，则必须避免此温度。反应热，ΔH：与化学反应相关的热变化。了解 ΔH 有助于预测和控制相变期间所需或释放的热量，确保冷冻、初级干燥和二级干燥阶段之间的平稳过渡。比热容，Cp：将单位质量物质的温度改变一摄氏度所需的热量。Cp 至关重要，因为它有助于确定需要供应或去除的热量，以实现所需的温度变化，确保高效和有效的干燥。另一种分析技术是冻干显微镜，它有助于确定塌陷温度（用Tc表示）。这是产品结构在干燥阶段开始塌陷的温度。了解 Tc 对于设置适当的货架温度以避免 Tg 和 Tm 至关重要。了解会影响热特性的几个因素缓冲液：这会影响热稳定性。将pH值保持在接近蛋白质等电点的缓冲液可增强稳定性。蛋白质或多肽的浓度：也会影响热稳定性。因此，在代表最终产品的浓度下进行热表征非常重要。扩大工艺规模：由于浓度不同，这可能需要重新评估热特性。辅料：还必须考虑辅料对所列热特性的影响。问如何优化冷冻阶段？答使用乙醇混合物进行快速冷冻是首选冻结速率和最终冻结温度会影响冰晶的形成和大小，进而影响升华速率。产品必须在足够低的温度下冷冻，以确保其完全冷冻。这个冷冻阶段创造了蛋白质将被嵌入的结构。如果这不正确，蛋白质将失去其活性并被锁定在错误的构象中或失去其完整性。对于蛋白质和多肽，最好储存在 -80℃ 下，因此不建议在 -20℃ 下缓慢冷冻。使用乙醇混合物进行快速冷冻是首选，因为它会导致形成更小的冰晶，这有利于维持蛋白质的稳定性。问影响干燥阶段的关键因素是什么？答终点测定在处理蛋白质和多肽时，干燥阶段至关重要。太快或太慢，要么会破坏蛋白质结构，要么最终得到不充分干燥的产品。初级干燥是最长的阶段，我们必须设置适当的腔室压力和货架温度。设置系统压力的最佳方法是使用热电偶或其他温度探头确定产品温度，然后找到该温度下相应的冰蒸气压。终点测定对于确保所有冰都已从产品中升华非常重要，因为残留的水分会影响稳定性和保质期。另外，不要不必要地延长干燥阶段，因为它既不节省成本，也不节能，甚至有可能导致产品损坏。终点测定的方法多种多样，包括温差测试（样品和货架之间）、压差测试和压升测试。BUCHI 冻干机BUCHI 冻干机搭载 Infinite TechnologyTM，具备丰富实验室蒸发经验，精巧灵活高性能，模块化的配置，且可以通过实施自动终点测定来自动确定终点。这种跟踪干燥过程的过程分析技术允许实时调整，从而加快优化过程。自动终点确定为监控过程可重复性提供了必要的工具，确保了批次之间的一致性。终点测定的使用可防止过早过渡到后续干燥阶段，从而确保最佳干燥结果。初级干燥后，由于水分子紧密结合，通常有 5-10% 的残余水分含量；因此需要二次干燥。目标是使结合的水汽化，这通常是在较低的压力和较高的温度下完成的。然而，如果温度过高，可能会导致蛋白质或多肽的降解。二次干燥对于确保稳定性和保质期很重要。虽然蛋白质在干燥过程中会变得不稳定（变性），但只要折叠机制是可逆的，蛋白质就可以完全复叠（复性），并且在复溶后仍显示出药物稳定性。

细胞工厂操作系统 图片来源：百度图片　　自然微生物能生产的化学品种类很少，远不能满足生产能源、化工、材料和药物领域各种化学品的需求。另一方面，自然微生物即使能生产某些化学品，其产量也很低，不具备经济可行性。　　如何拓展微生物细胞生产化学品的种类和如何提高细胞的生产效率是限制细胞工厂产业化的两个关键技术问题。　　生物制造瓶颈　　石油资源是目前运输燃料和整个化工产业的基础。然而，石油资源是不可再生的，并且以其为基础的化工炼制是一个高能耗、高污染的过程。　　而从另一个角度看，天然产物在药物开发方面有着广泛的应用，很多产物具有抗肿瘤、消炎、抗寄生虫、抗氧化防衰老等功效，一直是新药来源的重要组成部分。　　天然产物的生产目前主要从药用植物中直接提取分离。然而，植物生长周期长、产物含量低，导致这种生产方式对野生植物资源造成严重破坏。　　如何以一种可持续、绿色清洁的方式生产燃料、大宗化学品和天然产物，对于保障社会经济可持续发展至关重要。　　生物质是一种可再生的清洁资源。通过生物制造技术，生物质可以被转化为燃料、大宗化学品和天然产物，从而替代石油化工炼制和植物资源提取。生物制造的核心技术是构建高效的微生物细胞工厂，将生物质原材料转化为各种终端产品。　　然而，自然微生物能生产的化学品种类很少，远不能满足生产能源、化工、材料和药物领域各种化学品的需求。另一方面，自然微生物即使能生产某些化学品，其产量也很低，不具备经济可行性。　　如何拓展微生物细胞生产化学品的种类和如何提高细胞的生产效率是限制细胞工厂产业化的两个关键技术问题。　　合成生物学助力　　合成生物学技术的发展极大地提升了细胞工厂的构建能力。通过以下四个方面的改造，可以快速构建出生产各种化学品的高效细胞工厂：　　最优合成途径的设计：生产目标化学品的合成途径可能不存在于单一生物中，通过计算机模拟设计，可以将不同的生化反应组装到一个细胞中，形成一条完整的合成途径。在此基础上，根据基因组代谢网络和调控网络模型，设计出目标化学品的最优合成途径，使其合成过程中能量供给充足、氧化还原平衡，碳代谢流最大程度地流入产品合成。另一方面，自然界中可能不存在某步关键的生化反应，导致合成途径不能被打通。通过计算机模拟设计，可以人工合成出一个全新的蛋白，使其催化该步生化反应，从而进一步拓展化学品的合成种类。　　合成途径的创建：目标产品合成途径由一系列生化反应及相关的编码基因组成，其中某些基因是外源生物的。传统的PCR(聚合酶链式反应)扩增方法周期长，而且很多外源基因在宿主细胞中的表达及翻译效率很低。DNA合成技术的发展很好地解决了这一问题。基于芯片的高通量、高保真DNA合成技术显著降低了合成时间、合成成本和错误率 单个酶的大量合成和高通量筛选相结合，能有效解决外源基因的表达和翻译问题。另外，标准化的结构元件和调控元件文库，如启动子、核糖体结合位点和信使RNA稳定区文库，为合成途径的创建提供了坚实的物质基础。多片段DNA组装技术，如酵母体内同源重组技术，则能快速高效地实现功能模块组装和合成途径创建　　合成途径的优化：合成途径创建完之后，通常效率都很低，远远达不到产业化生产的要求，因此需要对合成途径进行优化，提高其效率。高效的合成途径很多时候不仅仅只受限于某个单一的限速反应步骤，而且需要多个酶的协同平衡。基于标准化调控元件文库，可以对合成途径各个基因的表达进行精确调控，从而获得多个基因协调表达的状态。多重基因组自动改造技术则可以同时对染色体上的多个基因进行改造，结合高通量筛选技术，可以快速高效地鉴定出最优的调控组合。另外，通过人工合成的蛋白骨架，既可以使合成途径相邻的两个酶聚集在物理空间比较近的区域，提高两个生化反应的速率，也可以获得这些酶的最优组合比例。　　细胞生产性能的优化：合成途径优化完之后，可以获得一个初步的人工细胞。需要进一步提高人工细胞的生理性能和生产环境适应能力，才能将其转变为实际生产可用的细胞工厂。进化代谢和全局扰动等技术的发展可以有效地提高细胞的生产性能。在此基础上，使用各种高通量组学分析技术可以解析细胞性能提升的遗传机制，并可用于新一轮细胞工厂的构建。　　产业化初见成效　　使用上述的合成生物学技术，科学家们成功构建出一系列高效的细胞工厂。在燃料化学品方面，生产长链醇(丙醇、异丁醇、异戊醇)、脂肪酸酯、脂肪醇、烷烃、烯烃等燃料的细胞工厂相继面世。　　另外，利用二氧化碳和钢厂废气为原料生产乙醇、脂肪醇等燃料的细胞工厂也被成功开发。在大宗化学品方面，科学家们成功开发出生产C3(乳酸、聚乳酸、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、3-羟基丙酸、丙烯酸、丙氨酸)、C4(丁二酸、苹果酸、富马酸、1,4-丁二醇、异丁烯、丁二烯)、C5(异戊二烯、戊二胺、戊醇、木糖醇)和C6(己二酸、葡萄糖酸、甘露醇)等化学品的细胞工厂，其中很多已实现产业化生产，并被进一步用于塑料、纤维、尼龙、橡胶等一系列终端产品的生产。　　在天然产物方面，生产青蒿素、紫杉醇、银杏内酯、丹参酮、吗啡、白藜芦醇、莽草酸、番茄红素、虾青素、辅酶Q10等产物及其关键前体化合物的细胞工厂也被成功开发。　　随着合成生物学各种新技术的不断发展，微生物细胞工厂的构建技术也将越发完善。其必将极大地推动石油化工制造和药物生产的产业升级，为人类社会的可持续发展作出巨大的贡献。

聚合酶链式反应 (PCR) 是分子生物学中广泛使用的一种方法，用于制作特定DNA片段的多个拷贝。PCR能够使特定目标/测试样本的少量（低至单个拷贝）DNA以指数方式扩增，以生成数千到数百万个拷贝的特定DNA片段。如果目标样品是RNA，也可以添加前体逆转录过程 (RT-PCR)。RT过程首先将RNA转化为DNA，然后通过PCR过程对DNA进行扩增。 以下是经典PCR方法中涉及的典型试剂和组分以及它们各自所起的作用：1、核苷酸（例如：三磷酸核苷，dNTP）——是用于制造新DNA的分子构件，即“原材料”；2、酶I. (Taq) DNA聚合酶——驱动DNA复制过程所需的酶；II.逆转录酶——将目标RNA转化为DNA所需的酶；3、引物——合成DNA寡核苷酸所需的短的单链DNA/RNA片段，有专门设计以适配目标 DNA区域的侧翼。它们为DNA合成提供了起点。一般需要两个引物，分别用于目标区域的两侧；4、检测探针或染料I. 探针——荧光标记的寡核苷酸结合每个引物的下游区域。一般需要两种不同的探针，当它们都连接到特定的DNA片段时则会发出荧光，以在扩增过程中提供可检测的指示信号；II. 染料——在DNA存在时会发出荧光，以在扩增进行时提供可检测的指示信号；5、‍‍其他赋形剂，‍‍如MgCl2辅因子、pH缓冲液、甘露醇、海藻糖、BSA、PEG2000等；6、目标DNA/RNAI. 对于诊断试剂盒，指的是试剂盒正在检测并准备复制的目标DNA（来自病毒、细菌等）；或者从被测样品中进行提取（如果可行的话）；II. 用于研究/实验室工作——要复制的特定DNA。PCR方法存在的处理挑战PCR 方法存在许多处理挑战。各个组分需要在96孔板或“鸡尾酒”离心管中进行准确组合。这些组分都需要冷藏，并且保质期也相对较短，同时交叉污染会是一个大问题。更糟糕的是，工作台移液错误也会造成麻烦。 图1：PCR“鸡尾酒”管标准PCR过程需要特定的热循环重复加热/冷却反应试管30-40个循环，以实现DNA的扩增过程。扩增仪也应该有一个荧光计来监测扩增的目标DNA。另外还有一些更新的扩增方法，例如环介导 (LAMP) 和重组酶聚合酶扩增 (RPA) ，这些方法是等温过程，不需要热循环和使用特殊设备。 图2：PCR扩增热循环仪最新的技术则是将试剂加载到微流体通道/芯片上。以更少量的试剂和更低热量有望实现更快和更精确的温度循环，从而产生更快的结果。 图3：微流控PCR芯片PCR&冷冻干燥冷冻干燥已成为PCR过程的一个重要流程，主要用于单个试剂和*产品检测试剂盒的生产。研究表明，PCR 扩增效率通常不会由于单个试剂或PCR诊断试剂盒使用了冻干而受影响。虽然冻干可能会使探针的荧光强度略有下降，但并不影响整个测量过程。冻干PCR产品追求1-3%的*水分含量。建议通过 Karl-Fisher 滴定法测量水分。冻干PCR 试剂和诊断试剂盒具有很强的吸湿性。从冻干机中取出产品时，必须小心避免暴露在环境湿气中。湿度受控的房间或隔离设备可用于减缓水分的再吸收。对于产品的储存和运输，试剂必须密封在防潮容器中，例如铝袋。冷冻的聚合酶和逆转录酶可能含有高达50%的甘油作为冷冻保护剂和稳定剂。甘油不利于冻干，因为它会干扰水分的去除，从而影响产品的稳定性和结构。因此冻干时要注意首选不含甘油的试剂。冻干PCR 用于PCR试剂的冻干设备须知由于测量的试剂样品量以微升为单位，一批次冻干PCR试剂中的总水分含量非常小。冷冻干燥机设计不需要具有1:1的搁板表面与冰冷凝器表面积比，因为这主要用于高水分、散装液体或西林瓶应用。当产品样本大小在微升范围内时，是很难使用产品探针的。因此在工艺开发时，皮拉尼/电容压力计压力差比较法是更为推荐的干燥终点工具。如果冻干机配备隔离阀且能够实现自动开启和关闭，也可以使用压力升法进行测试。另外，冻干机中的制冷系统也应考虑*优化（与常识保留冗余的设计理念相反），较小的压缩机可以大大减少室内热量的消耗。这意味着对于电压和能源占用较小。风冷的中试型冻干机型号更适用于中等批量的诊断试剂的生产和研发，这避免了对冷却水设施的需求，因为冷却水设施对于大部分PCR试剂盒生产场地而言中可能并不容易获取。SP Scientific VirTis Ultra系列冻干机非常适合诊断应用。它以紧凑的配置提供超过2平方米的搁板面积。这使得客户在样品处理中具有很大的灵活性。 图4：SP VirTis Ultra 中试和小型生产冻干机PCR诊断检测试剂盒的冻干工艺须知冻干PCR诊断试剂盒的明显优势是消除了试剂盒冷藏运输和储存的冷链依赖，延长了其可用保质期。96孔板是用于PCR诊断试剂盒的标准配置。相比较手动进样这种繁琐的操作，使用自动化液体灌装设备，除了更快的装载时间和更高的吞吐量外，它还提供更好的过程控制和可重复性。在批量装载到冻干机的过程中，控制产品的蒸发和产品温度会是一个问题，特别是对于具有较大批量的较大装置，完全装载需要比较长的时间。对搁板进行预冷上会降低上述问题带来的影响。如果加载到芯片或微流体通道上，那么蒸发和传热又会是一个大问题。冻干过程取决于足够的热量传递到产品中。大多数96孔是塑料管，底部与冷冻干燥机搁板接触的表面积很小。在冷冻干燥过程中可以使用铝制冷却块来增加传导热传递。 图5：用于 96 孔的铝质传热模具对流传热在冻干中也很重要，因为它可以帮助产品在货架上更均匀地分配热量，减轻由辐射传热差异引起的边缘效应。在产品支持的前提下，使用更低的真空度（例如：100mTorr 而不是 60mTorr）将提供更均匀的对流传热。然而，许多PCR试剂的塌陷温度非常低，因此冻干过程中设置较高的压力可能并不总是可行的。可以在配方中添加赋形剂，提高塌陷温度，以允许更高的压力设置。这样做的其他好处包括使配方更容易转移到其他可能无法实现非常低真空设置的冻干机（减少工艺放大的风险），以及减少阻塞流现象发生的概率。出于信号校准的目的，诊断试剂盒通常包含不含目标DNA/RNA的阴性对照混合物和含有目标DNA/RNA的阳性对照混合物。除了包含测试样品的混合物之外，还分析对照样品，并比较荧光信号以确定患者样品是阳性还是阴性。处理阳性对照样品的一个问题是冻干机内部存在交叉污染的高风险。因此建议客户分别使用多个冻干机，阳性对照始终在同一设备中进行处理。单个PCR试剂源材料的冷冻干燥除了延长保质期和避免对供应冷链的需求外，实验室使用冻干PCR试剂的其他好处包括：● 更稳健的工艺，更高的可靠性和更少的批次变化，因为冷冻干燥大大降低了实验室工作台移液错误和污染的可能性；● 避免多次冻融循环的破坏性影响；● 减少设置和处理时间；● 减少过期产品的浪费，降低运输和储存成本。为方便起见，预配制的冻干PCR“Master-Mix”试剂目前也可在市面上进行购买，它可以通过消除实验室工作台上的一些混合步骤来提高通量。主混合物通常包含核苷酸、酶、辅因子和缓冲液。冻干微珠一些 PCR 试剂供应商在实验室实验中采用的一种常见方法是提供冷冻干燥的试剂预混珠，在冻干之前使用专门的设备用液氮冷冻。 图6：冻干 PCR 微珠在冻干之前使用液氮预冻试剂存在权衡取舍。极快的冷冻速度可*限度地减少冷冻浓度效应，例如pH变化。然而，它也会带来非常小的冰晶尺寸，这会导致在干燥过程中对蒸汽流动的阻力更大并且干燥时间更慢。PCR的小样本量可以降低这方面的影响，但需要冻干机提供更冷的搁板温度和更低的真空度来防止珠子在初级干燥过程中熔化。此外，珠子必须保持冷冻。可以使用冷藏的冷盘来辅助。冷冻干燥机搁板也需要预冷，以避免产品在抽真空之前熔化。要注意的是在产品室门在真空下密封之前，预冷冻搁板会导致环境条件下结霜。冷冻干燥的颗粒或珠子通常放置在PCR管中，然后密封在防潮袋中。综上所述，PCR诊断试剂的冻干需要考虑多种因素，其中包括商用原料的类型和冻干机的选用。莱奥德创可以为客户提供一站式诊断试剂冻干工艺解决方案，从配方的设计到商业化生产阶段均可为客户提供快速、可靠的委托服务。LYO INNOVATION 莱奥德创冻干科技，赋能创新Lyo technology enables innovation 关于莱奥德创：上海莱奥德创生物科技有限公司由德祥科技有限公司创办，专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务。德祥科技有限公司服务冻干行业十余年，在涉及冷冻干燥领域的工艺开发/工艺优化/商业化等各方面拥有丰富的经验，迄今为止已为500+客户提供冻干设备及相关服务。客户产品类型涵盖：蛋白、抗体、ADC、疫苗、核酸、多肽、脂质体、IVD、食品等领域。依托与合作伙伴美国SP Scientific和英国Biopharma Group的紧密合作，掌握领先的冻干理念与技术，使用独家先进的冻干设备和软件致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。Our Mission :莱奥德创冻干工场专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务，致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。Our Vision :做冻干工艺的创新者，为生物医药开发提供最*制剂产品解决方案。

专家力挺中药：封杀朱砂不科学　　健体五补丸、牛黄千金散、小儿至宝丸，作为中药老字号代表的同仁堂近期频频曝出药品朱砂超标。尽管同仁堂24日发布声明称，朱砂为常用传统中药材，按说明书服用安全有效，不过依旧难以摆脱毒物质入药的质疑。　　25日，在中国中药协会组织召开的中药安全性研讨会上，专家指出，中医药安全性研究的确亟待加强，不过中药不良反应率低于西药，贸然封杀朱砂并非科学态度。　　药材配伍可降低毒性　　“修和无人见，存心有天知”，秉承严格制药标准的同仁堂今年以来频遭质疑，从蜂花粉片添加甘露醇、地黄检出不合格，到多款药品存在朱砂成分。这场由“健体五补丸”汞超标引发的风波，显然超出了同仁堂的预料，据媒体报道，其在国家食品药品监督管理总局注册的药方中，含朱砂的药方多达86条。　　如同“大宅门”的剧情一般，同仁堂当下正面临着一次药品安全性的难关。“品味虽贵必不敢减物力”是同仁堂秉承的制药标准，不过在朱砂含毒的争论声中，朱砂、雄黄、铅剂等传统中药成分陷入到了减与不减的舆论漩涡。　　同仁堂遭遇的朱砂风波并非个案，而是关系到中药产业的普遍问题。5月25日，中国中医药协会牵头召开了“中药安全性问题座谈会”。对于公众质疑为何朱砂有毒仍能入药，北京中医药大学原校长高思华解释称，中药可以通过泡制和药材配伍最大限度增加疗效和降低毒性。朱砂很少被单独使用，中成药基本都是复方药品，并在适当时机停止用药，因此达不到人体中毒的积蓄量。　　同仁堂在24日发布的声明中也表示，同仁堂中成药中使用朱砂是在中医理论的指导下，与其它中药配伍治疗疾病，符合中医配伍理论，患者遵医嘱按照使用说明书服用是安全有效的。实际上，朱砂的使用是中药处方难题的一个缩影。东直门医院儿科主任徐荣谦指出：“随着公众对医疗安全越来越重视，提出中药含有重金属问题可以理解，但是不能因此随意改变处方。这是一个历史遗留问题，至今无明显临床毒副反应，一起风波就封杀朱砂不是科学态度。”　　小儿至宝丸专门用于医治小儿感冒、咳嗽、厌食和惊风，出于对婴儿和儿童健康安全的担忧，这款药品因成分含有朱砂而备受关注。北京中医药大学副校长、973项目首席科学家王庆国认为：“朱砂的含量是否达到了引起不良反应的量呢?这些成药是不是要长期服用?如果答案是否定的，那么说同仁堂的药有质量问题就是没有依据的。”王庆国进一步解释称，单独服用硫化汞与在配方中应用朱砂不能等同对待，中药配伍中，很多情况下是具有减毒增效作用的。例如附子单用毒性大，但是与生姜、甘草同煎后服用，毒副作用会减低，朱砂用药也是同理。　　安全性研究亟待加强　　草乌，云南白药“保密处方”的成分之一，被质疑含有毒性成分乌头碱 乌头草，华润三九集团生产的治疗偏头疼中药“正天丸”的主要成分之一，可能对心脏和神经系统有毒性 槟榔，汉森制药拳头产品“四磨汤”重要成分，被曝出为致癌物……今年以来，一系列关于中药成分的质疑，将中药安全性推上了舆论的风口浪尖。　　“把中药当作天然的无毒药物，这是长期以来在公众中间存在的极大误解”，东直门医院儿科主任徐荣谦认为，公众对中药认识存在偏差是造成毒物质入药恐慌的原因之一。中国中医科学院研究员叶祖光也指出，中药和西药一样，作为药品必然存在不良反应。　　北京中医药大学教授李绍良介绍，据国家食品药品监督管理总局2012年统计显示，西药不良反应率占81.6%，中药占17.1%。从数据来看，中药不良反应发生率低于西药。　　在力挺中药安全和有效的同时，专家们也纷纷指出，化解公众对于毒物质入药的误解，一方面需要让公众对中医药形成科学客观的认识，另一方面中医药亟须加强毒性基础研究，以降低给患者带来的损失。　　“不容讳言，中药是有不良反应的。只要是治病的药，都有对身体不利的一面，这就是俗话说的是药三分毒”，北京中医药大学副校长王庆国认为，中药毒性研究仍需加强，“同仁堂和我们中药界，还要多做些研究工作。比如，朱砂在这些药中可能引起的毒副反应有哪些，什么剂量是安全有效的，多长的治疗期是安全无毒的。”　　一位中药行业专家指出，尽管加强毒性研究已经达成共识，但是目前中药安全性评价开展难度依然很大。一是，中药的药理和毒理研究大多借用化学药品的方法思路，而由于中药多种成分共同发挥作用，安全性研究具有特殊性，毒理学研究需要大量验证工作，资金投入巨大 二是，中成药多为复方，每一味药又含有多种化学成分，药物多层次多靶点产生作用，如果引起不良反应的为无效成分，可在制剂过程中除去，但如果有效成分含毒，则需要研究不良反应产生机理，通过制剂或配伍，避免和减轻不良反应。