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冷凍干燥設備整體方案供應商
前言
市場上絕大部分凍干產品，不能簡單地與標準注射器組合，因為它們在給藥前需要一個復溶的步驟。但對于家庭護理和緊急使用的情況下，人們還是期望減少操作步驟和使用專業性的要求。在這種需求之下，雙腔系統Dual chamber system (DCS)便能提供更優的選擇，其允許就地復溶和給藥。由于已獲批準的生物制藥產品中凍干劑型占比也很高，因此DCS預計將呈上升趨勢，并有可能成為急救和家庭護理市場的首選產品。然而，直到今天，由于雙腔結構在可制造性、產品配方和產品穩定性方面的挑戰和限制，以及經濟方面的考慮，市場上只有少數產品。
雙腔預充針
雙腔預充針是常規預充針的一種擴展，其在常規預充針里設計出了兩個腔室，一個腔室存放凍干后的活性成分，另一個腔室注有相配套的稀釋溶液。這種設計優點與水劑預充針相似，同時保留了凍干制劑易于保存的優勢。
在使用時，推動芯桿活塞，用壓力將中心膠塞壓過筒壁上的旁通通路，使得稀釋溶劑通過“通路”流進凍干制劑所處的腔室內，然后混合使用。
凍干技術應用
真空冷凍干燥，簡稱凍干，是指在真空條件下，固態物料不經過液相直接升華為氣態進行干燥的過程。在凍干的過程中，溶劑直接由固態升華為氣態，因此不會破壞溶質原有的化學結構和形態。具有生物活性的材料在重新溶解后，仍能恢復凍干前的構象和生物學功能。因此，凍干是一種對被干燥物質性質影響小、且安全的干燥方法。
其生產流程，大致如下圖：
針對這種生產流程，由于雙腔預充針的特殊構造，瓶體與板層接觸面很小，使其凍干制劑在凍干過程中，所需的能量更多是通過對流和熱輻射，而非熱傳導，在不同階段能量來源大致如下：
預凍：對流>熱輻射>傳導
干燥：熱輻射>對流>傳導
這也就意味著其制品凍干溫度間接受凍干機板層溫度控制。
當然，可以通過給雙腔預充針裝上套筒或其它套裝，使其針管筒壁與金屬套筒接觸，從而加大熱傳導對工藝的影響，整個過程設計應保證工藝的無菌性。另外，也有稍有不同的生產流程(針筒封蓋與凍干機板層接觸)：
此種方式下，雙腔預充針降溫速率仍然比常規西林瓶要慢，約40%，并且最終預凍溫度比板層高8.2攝氏度。
因此，在工藝摸索時建議盡可能將 “設計空間”的概念在研發、放大及轉移上進行應用，了解包材規格(不同供應商)、藥液(成分、灌裝量)以及工藝參數對產品最終屬性的影響。
雙腔系統DCS頂部腔室中的凍干產品，其生產過程有兩種形式：
1.“針向上needle-up”
相對傳統的生產形式，基于包材先需要清洗、滅菌、硅化，之后通過玻璃針筒桶開口端插入中間柱塞膠塞，將DCS翻轉，使其頭部始終朝上，將需要凍干的產品通過DCS頭部灌裝進相應腔室內，顯然這就需玻璃容器頂部有相對較大的開口，而不能使用帶有例如魯爾錐頭這樣小口徑的玻璃針筒。再將其放置在承托容器內，例如定位桶Puck 或 裝載匣 Magzine (如下圖)，然后轉運至凍干機內凍干。凍干完成后通過板層將頂部密封蓋壓封，進到下一稀釋劑灌裝工序。
2. “針向下needle-down”
這種基于目前常見的RTU包材形式的PFS生產模式，在整個生產過程中，DCS無需翻轉，即灌裝需凍干的藥液后，直接玻璃針筒放入特制承托容器內，再進入凍干機完成凍干工藝。
無論上述哪種形式的生產流程，其都會用到不同形式的承托容器，承托容器設計不僅是考慮DCS轉運時的穩定性，而且更主要的是加大DCS玻璃筒和凍干機板層的接觸面積，從而最大程度地提高熱傳導效率。這是因為無論哪種形式，DCS玻璃筒與板層的接觸面積都是極為有限，導致其凍干工藝明顯區別于西林瓶的凍干。換句話說，承托容器的設計和材質選擇與DCS在凍干過程中的熱傳導效率有直接關系。
產品現狀
市面上常見的DCS有兩種，預充針PFS和卡式瓶，二者主要區別在其頂部密封設計(head closure design)。
下表列了市場上的13種在售DCS產品，其中有5種是雙腔注射器，而另外8種是雙腔卡式瓶，但這不代表注射器或卡式瓶的選擇有任何所謂的趨勢。
結語
目前市場上只有少數企業提供雙腔系統的凍干產品，且由于預充針或卡式瓶的容積限制，絕大部分產品裝量在1ml~5ml，但不可否認，這種給藥形式便于家庭護理和緊急用藥，應該仍有很大的潛在市場等待去挖掘。
另外，現在的生產形式都會因為依靠傳統凍干工藝，即依靠裝載板層的凍干機進行生產，使其整個工序還是顯得過于復雜。
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