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产品中心冻干开发服务大健康冻干制品（益生菌、提取物类）开发服务大健康冻干制品开发服务
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更新时间：2025-10-31
厂商性质：生产厂家
访问量：61
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| 品牌 | 其他品牌 | 价格区间 | 面议 |
|---|---|---|---|
| 仪器类型 | 其他 | 适用范围 | 实验室 |
| 产地类别 | 国产 | 应用领域 | 医疗卫生,环保,食品/农产品,生物产业,制药/生物制药 |
| 冻干服务 | 提供冻干工艺开发、冻干关键温度测试、冻干配方开发、冻干保护剂开发、冻干代工、冻干体系技术支持 |
大健康冻干制品（益生菌、提取物类）开发服务介绍
一、保护剂与赋形剂开发
1. 保护剂开发
保护剂是冻干过程中防止活性组分变性失活的关键成分，其选择和优化直接影响冻干制品的质量。大健康冻干制品保护剂开发需遵循以下原则：
l 针对性筛选：根据大健康产品类型（如益生菌、植物提取物、胶原蛋白、纳米制剂等）选择合适的保护剂。例如：
l 实验方法：采用单因素筛选和正交试验相结合的方式，确定优良保护剂种类和浓度。例如，通过活菌计数法评估益生菌保护效果，通过粒度分析和包封率测定评估植物提取物保护效果，通过Zeta电位测定评估纳米制剂稳定性。
l 协同优化：复合保护剂比单一成分效果更优。研究表明，添加甘lu醇可将制品塌陷温度从-31℃提升至-24℃，从而缩短冻干时间，提高干燥效率。在益生菌冻干中，可溶淀粉和β₂环糊精的保护效果较好，表现为外形饱满无坍缩、色泽细腻白亮、复溶后无沉淀、活性成分无降解。
2. 赋形剂开发
赋形剂主要作用是支撑冻干制品的物理结构，使其具有良好的形态和机械强度，便于转移和储存。
l 常用赋形剂：甘lu醇、麦芽糊精、乳糖、甘an酸、海藻糖、葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等，其中甘lu醇在护肤品冻干中应用广泛，浓度通常在65%-68%(W/W)时可形成大小形态均一、吸湿性低的冻干微珠。
l 筛选标准：需同时满足物理支撑（如冻干珠成型、色泽均匀）和复溶效率要求（如复溶时间短、无沉淀），同时不影响复溶后的检测或使用性能。
l 协同开发：赋形剂与保护剂需协同优化。例如，添加甘an酸能提高生物制品的可塑性，提高制品的塌陷温度，从而允许在一次干燥阶段使用更高的搁板温度，缩短冻干周期。在护肤品冻干中，HA/PGA溶液的pH值调整至7，可获得更好的冻干结构和复溶性能。
二、冻干样品测试
冻干样品测试是评估冻干工艺效果的关键环节，主要包括以下方面：
1. 复溶效率测试
复溶效率直接关系到产品使用体验和功能性，测试指标包括：
l 复溶时间：记录冻干样品溶解所需时间，如羟基酪醇纳米脂质体冻干粉要求在1分钟内复溶成均匀悬浮液且无不溶颗粒或团块。
l 复溶均匀性：通过目视观察或仪器检测样品溶解后的均匀程度，如益生菌冻干粉复溶后应无沉淀或团块。
l 再分散性：评估冻干制品在复溶后的分散状态，如纳米制剂复溶后应保持良好分散性，粒径分布稳定。
2. 活性保留率测试
活性保留率是评价冻干制品质量的核心指标，测试方法因产品类型而异：
l 益生菌制品：通过活菌计数法测定冻干前后活菌数变化，计算公式为：存活率(%)＝(冻干后活菌数/冻干前活菌数)×100%。
l 植物提取物：通过高效液相色谱法(HPLC)测定冻干前后有效成分含量变化，如三七冻干制品中PNS和三七素的质量分数测定。
l 纳米制剂：通过透射电镜(TEM)观察冻干前后纳米粒子形态变化，通过Zeta电位测定评估冻干后稳定性。
l 护肤品：通过皮肤修复效果测定（如EGF冻干粉的修复效果）或经皮透过率测定（如咖啡yin冻干面膜的经皮透过率）评估冻干后活性保留。
3. 形态稳定性测试
形态稳定性影响冻干制品的物理性质和储存稳定性：
l 冻干显微镜观察：实时监测冻干过程中样品结构变化，评估塌陷温度。
l 扫描电镜(SEM)分析：观察冻干制品微观结构，如冻干珠的表面形貌和孔隙结构。
l 机械强度测试：评估冻干制品的抗压强度和脆碎度，如冻干珠需通过抗压测试确保在分装过程中不易碎裂。
l 水分含量与水分活度测定：采用卡尔费休法测定水分含量，采用水分活度仪测定水分活度，确保产品水分含量≤3%，水分活度在0.03~0.1范围内。
三、冻干关键温度测试
冻干关键温度测试是确定冻干曲线的基础，主要包括以下参数：
1. 共晶点测试
共晶点是指物料中水分全部冻结的温度，是冻干工艺预冻阶段的关键参数：
l DSC热分析法：通过差示扫描量热仪测定，如5-氮杂胞苷-D-甘lu醇溶液的共晶点为-6.54℃。
l 电阻法：当物料冷冻温度降至某一值，物料全部冻结，电阻突然增大，该温度即为共晶点。
2. 共熔点测试
共熔点是指完quan冻结的物料开始融化的温度，是冻干工艺一次干燥阶段的关键参数：
l DSC热分析法：通过差示扫描量热仪测定，如10% IMO溶液的共熔点为-2.6℃。
l 冻干显微镜法：通过观察冻干过程中样品结构变化，确定冰晶开始融化的温度。
3. 玻璃化转变温度测试
玻璃化转变温度(Tg')是指无定形体系从玻璃态转变为橡胶态的温度，是冻干工艺预冻和解析干燥阶段的关键参数：
l DSC热分析法：通过差示扫描量热仪测定，如GGT试剂的玻璃化转变温度为-18.75℃。
l 冻干显微镜法：通过观察冻干过程中样品结构变化，确定溶质相从玻璃态转变为橡胶态的温度。
4. 塌陷温度测试
塌陷温度是指冻干制品干燥过程中失去刚性，开始变黏，发生类似塌方的崩解、融化或产生发泡现象的临界温度：
l 冻干显微镜法：使用Linkam FDSC-196冻干显微镜系统，配有液氮冷却系统、可编程温度控制器和真空泵，以2℃/min速率升温，观察样品结构局部丧失时的温度（Toc）和整体丧失时的温度（Tfc）。
l 介电分析法：通过介电性能的变化判定塌陷温度。
l DSC与冻干显微镜结合法：通过冻干显微镜观察样品结构变化，结合DSC测定的热流曲线，确定塌陷温度。
关键温度测定示例：高活性益生菌发酵枸杞粉的冻干物性参数为：共融点-5.28℃，结晶点-19.59℃，玻璃态转化温度-31.82℃，崩解温度约-36℃ 。基于这些参数，确定预冻温度为-40℃，预冻时间为4小时，升华干燥阶段的温度为-30℃。
四、冻干曲线开发与优化
基于关键温度测试结果，设计冻干曲线，优化升华和解析干燥阶段的温度与时间：
1. 冻干曲线设计原则
l 预冻阶段：需根据共晶点确定zui低温度（通常低于共晶点10-20℃），并控制降温速率（速冻或慢冻）。例如，益生菌发酵枸杞浆的预冻温度为-40℃，预冻时间为4小时，确保物料完quan冻结。
l 一次干燥（升华干燥）：温度需低于共熔点（如-5.28℃）但高于塌陷温度（如-36℃），真空度控制在10-30 Pa，升温速率通常为2℃/min。如猪瘟耐热活疫苗冻干升华温度设为-30℃，低于共熔点-27.51℃但高于塌陷温度-31℃。
l 二次干燥（解析干燥）：需缓慢升温至高于玻璃化转变温度（如-31.82℃），确保残留水分去除。例如，甘草酸脂质体冻干解析干燥温度设为25℃，高于Tg'-17℃。
2. 冻干曲线优化策略
l 数学模型应用：利用冻干传热传质模型（如Page模型、有限元模型）预测冻干过程，减少实验次数。例如，蕨菜冻干过程通过Page模型预测水分变化，缩短开发周期。
l 实验验证：通过压力升测试、板温均匀性验证等方法确认冻干终点。例如，利fu平冻干粉针剂通过单因素试验优化冻干曲线，确定优良参数为预冻温度-40℃，升华干燥温度-12℃，再干燥温度40℃。
l 参数调整逻辑：
n 预冻阶段：温度需低于共晶点10-20℃，保温时间需足够消除温度差，使样品内外层温度达到一致。
n 升华阶段：温度控制在共熔点与塌陷温度之间，若温度高于共熔点则产品会融化，出现干缩现象；若温度低于塌陷温度则升华速率降低，延长干燥时间。
n 解析阶段：温度需高于Tg'以去除结合水，时间通常为升华阶段的1/3，当样品温度与搁板温度趋于一致时为干燥结束。
冻干曲线优化示例：猪瘟耐热活疫苗通过测定共晶点(-27.51℃)和塌陷温度(-24.3℃)，设计冻干曲线，成功将冻干时间缩短至24小时，冻干和耐热损失分别降至0.30 lg和0.45 lg，优于传统工艺。
五、生产放大方案设计
从小批量到大批量的生产放大是大健康冻干制品开发服务的关键环节，需考虑以下因素：
1. 小试生产（实验室级）
l 设备选择：0.1㎡冻干面积的冻干机，如暨茵LGJ-18C型冻干机，适用于小规模研发和验证。
l 工艺验证：通过压力升测试、板温均匀性验证等方法确认冻干终点，验证冻干曲线合理性。
l 样品测试：重点测试冻干制品的活性保留率、复溶效率和形态稳定性，为中试生产提供基础数据。
2. 中试生产（中试级）
l 设备升级：1㎡冻干面积的冻干机，如暨茵LYO-1型冻干机，适用于中等规模生产验证。
l 工艺参数调整：根据放大效应调整冻干曲线，如注射用尿cu性素的冻干工艺参数优化，将冻干周期由原来的22小时缩短至18.5小时。
l 批次一致性验证：通过多批次测试确保产品质量稳定，如冻干珠的装量差异控制在±3%以内，活性成分保留率波动控制在±5%范围内。
l 质量控制体系建立：建立完整的质量控制流程，包括原液质量控制、灌装过程控制、冻干过程监控和成品检测等。
3. 大批量生产（工业级）
l 设备选型：5㎡冻干面积的工业级冻干机，需满足GMP合规要求，如冷阱温度≤-60℃，极限真空度≥15 Pa，板温均匀性良好（温差<2℃）。
l 工艺优化：采用数学模型（如等效阻力模型、有限元模型）指导工艺参数调整，减少放大实验次数。
l 质量控制：建立全面的质量控制体系，包括原液质量控制、灌装过程控制、冻干过程监控（如搁板温度、真空度、产品温度）和成品检测（如活性成分保留率、水分含量、复溶效率）等。
l 验证方法：采用分层涂布工艺或非饱和多孔介质技术，结合响应面法确定参数可接受范围，确保放大后产品质量一致。
生产放大示例：咖啡yin面膜冻干工艺通过Hunter方法和星点设计-响应面法优化分层涂布冷冻干燥参数，确定涂布层数、层厚和涂布速度的可接受范围分别为2-4层、0.5-1.2mm和1-5 m/min，优良值分别为3层、0.5mm和3mm。优化工艺后制备的3批面膜中咖啡yin20分钟透过率均超过10%，实现了从实验室到工业生产的成功放大。
暨茵冻干实验室提供大健康冻干制品（益生菌、提取物类）开发服务，所需流程包括但不限于：
1. 填写冻干开发需求书（可签订保密协议）
2. 提供样品（采用科学包装方法，生物制品建议采用高密度保温箱加冰袋保温）
3. 确认技术方案和报价
4. 签订《冻干技术开发合同》
5. 开发过程中定期沟通进展
6. 验收开发成果（附实验报告）
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