106年:藥學三(第1次)

有關冷凍乾燥法之敘述,下列何者較正確?

A操作條件通常設定於溫度 0.0099 ℃以上,而壓力 4.57 mm 汞柱以上時來進行
B乾燥後易成非晶型之產物,故其製劑通常不易吸潮
C冷凍過程易使蛋白質變性,故欲乾燥蛋白質製劑時通常要添加適量保護劑抗凍
D與乾熱法比較,本法乾燥時之能源消耗通常較低、乾燥效率較高,而耗時則較短

詳細解析

本題觀念:

本題考查冷凍乾燥法(freeze drying / lyophilization)的基本原理與操作條件,包括三相點(triple point)、產物性質(晶型/非晶型)、吸潮性,以及蛋白質保護劑的必要性。

選項分析

(A) 操作條件通常設定於溫度 0.0099 ℃以上,而壓力 4.57 mm 汞柱以上時來進行 此選項錯誤。水的三相點(triple point)為溫度 0.01°C、壓力 4.57 mmHg(約 0.00603 atm / 6.1 mbar)。冷凍乾燥的目的是使冰直接昇華(sublimation),因此操作條件必須在三相點以下(溫度低於 0.01°C、壓力低於 4.57 mmHg),而非「以上」。只有壓力低於三相點時,水才不以液態存在,冰才能直接昇華為水蒸氣。

(B) 乾燥後易成非晶型之產物,故其製劑通常不易吸潮 此選項錯誤。冷凍乾燥後的產物確實容易形成非晶型(amorphous)結構,但非晶型產物表面能高、結構鬆散,極易吸潮(highly hygroscopic)。冷凍乾燥製劑必須密封於不透氣容器中,正是因其吸潮性強而非弱。

(C) 冷凍過程易使蛋白質變性,故欲乾燥蛋白質製劑時通常要添加適量保護劑抗凍 此選項正確。蛋白質在冷凍(freezing)和乾燥(drying)

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