促紅細(xì)胞生成素（簡稱EPO）是一種糖蛋白類活性藥物，主要應(yīng)用在生物醫(yī)藥行業(yè)，用于治療腎性貧血、腫瘤化療相關(guān)性貧血等病癥，也用于生物制藥領(lǐng)域的長效蛋白制劑開發(fā)。近年來隨著慢性腎病患者群體增長和生物蛋白制劑靶向遞送技術(shù)的發(fā)展，市場對穩(wěn)定化、可注射EPO粉針制劑的需求持續(xù)提升，對工藝過程的活性保留要求越來越高。

EPO本身屬于熱敏性生物活性蛋白，水溶液狀態(tài)下穩(wěn)定性極差，很容易受熱失活，也容易發(fā)生蛋白聚集。傳統(tǒng)的冷凍干燥工藝制備EPO粉針，不僅生產(chǎn)周期長、能耗高、破碎分裝過程容易引入污染，很難實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，而直接噴霧干燥制備EPO粉針的難點(diǎn)，就在于如何控制干燥溫度同時(shí)保留蛋白活性，這也是行業(yè)里一直摸索的工藝方向。

案例1：實(shí)驗(yàn)室小試開發(fā)EPO微膠囊粉針

某生物醫(yī)藥研發(fā)團(tuán)隊(duì)做EPO長效緩釋微膠囊的工藝開發(fā)，之前用冷凍干燥做出來的微膠囊粒徑不均，批次差異大，想要用噴霧干燥做連續(xù)化小試驗(yàn)證。這次試驗(yàn)的物料是EPO原液混合壁材，壁材選用了明膠和羥丙基甲基纖維素組合，EPO和壁材總固含量12%，溶劑用的是注射用水，整個(gè)體系是水相。設(shè)備選用那艾實(shí)驗(yàn)室小型噴霧干燥機(jī)NAI-LSD，標(biāo)配二流體霧化器，因?yàn)槭切≡囬_發(fā)，二流體霧化更容易調(diào)整霧化粒徑，不用拆換部件很方便。工藝參數(shù)方面，一開始團(tuán)隊(duì)擔(dān)心溫度太高破壞活性，嘗試把進(jìn)風(fēng)溫度設(shè)到120℃，結(jié)果出風(fēng)溫度只有62℃，料液流速慢的時(shí)候出粉水分倒是合格，但活性保留率只有71%，收率才不到70%，后來調(diào)整參數(shù)，把進(jìn)風(fēng)溫度降到110℃，壓縮空氣壓力調(diào)到0.2MPa，進(jìn)料流速設(shè)為10mL/min，出風(fēng)溫度穩(wěn)定在56℃，測出來包埋率達(dá)到91.2%，EPO活性保留率88.7%，粉末收率82.3%，得到的粉末疏松流動性好，粒徑基本集中在80-120μm，符合微膠囊制劑的粒徑要求，比之前冷凍干燥做出來的批次穩(wěn)定性好很多。

案例2：有機(jī)溶劑體系EPO凍干粉替代工藝

某生物制劑企業(yè)做脂溶性EPO前藥的粉針開發(fā)，原藥需要用有機(jī)溶劑溶解，傳統(tǒng)冷凍干燥不僅處理有機(jī)溶劑安全性差，生產(chǎn)周期長達(dá)3天，想要找更安全高效的干燥方式。這次試驗(yàn)的物料是脂溶性EPO，固含量8%，壁材選用聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA），溶劑是無水乙醇，屬于易燃易爆的有機(jī)溶劑體系，所以設(shè)備選用那艾有機(jī)溶劑噴霧干燥機(jī)NAI-CLSD，這款設(shè)備自帶惰性氣體保護(hù)，氧含量控制在5%以下，完全符合有機(jī)溶劑加工的安全要求，霧化方式用的是二流體氣流霧化。工藝參數(shù)設(shè)置進(jìn)風(fēng)溫度95℃，出風(fēng)溫度48℃，壓縮空氣壓力0.25MPa，進(jìn)料流速8mL/min，整個(gè)干燥過程通氮?dú)獗Ｗo(hù)，沒有任何安全隱患，最終做出來的粉末包埋率達(dá)到89.5%，EPO活性保留率86.3%，收率80.1%，整個(gè)工藝從進(jìn)料到出粉只需要不到2小時(shí)，比冷凍干燥效率提升了十幾倍，而且有機(jī)溶劑可以通過冷凝回收，大大降低了生產(chǎn)成本和安全風(fēng)險(xiǎn)。

案例3：真空低溫噴霧干燥制備高活性EPO純粉

某生物制藥研發(fā)團(tuán)隊(duì)需要制備高純度EPO純粉用于活性測試，不需要添加壁材包埋，但是EPO純粉對溫度敏感性極強(qiáng)，溫度超過60℃活性就會快速下降，普通常壓噴霧干燥出風(fēng)溫度一般都在50℃以上，進(jìn)風(fēng)溫度更高，很容易導(dǎo)致活性失活。這次試驗(yàn)沒有添加壁材，物料是EPO純水溶液，固含量5%，為了實(shí)現(xiàn)低溫干燥，選用那艾真空低溫噴霧干燥機(jī)NAI-VSD，霧化方式用二流體霧化，真空度控制在-0.07MPa，這個(gè)真空度下水的沸點(diǎn)可以降到60℃以下，能實(shí)現(xiàn)更低溫度的干燥。參數(shù)設(shè)置進(jìn)風(fēng)溫度75℃，出風(fēng)溫度42℃，進(jìn)料流速5mL/min，壓縮空氣壓力0.18MPa，最終干燥得到的EPO純粉水分含量控制在2.8%，完全符合藥典要求，EPO活性保留率達(dá)到94.2%，收率78.5%，完全滿足后續(xù)活性測試的要求，和冷凍干燥相比，粉末粒徑更均勻，不需要后續(xù)粉碎過篩，減少了活性損失和污染的可能。

做生物活性蛋白噴霧干燥，核心的難點(diǎn)永遠(yuǎn)是平衡干燥效率和活性保留，三個(gè)案例針對不同的應(yīng)用需求匹配不同型號的那艾噴霧干燥設(shè)備，小試用實(shí)驗(yàn)室小型設(shè)備靈活調(diào)整參數(shù)，有機(jī)溶劑體系用帶惰性保護(hù)的設(shè)備保證安全，高活性熱敏純粉用真空低溫設(shè)備實(shí)現(xiàn)低溫干燥，最終都拿到了滿足需求的結(jié)果，活性保留率都能穩(wěn)定在85%以上，比傳統(tǒng)冷凍干燥效率更高，成本更低，也更適合未來連續(xù)化生產(chǎn)的需求。其實(shí)只要選對設(shè)備型號，控制好進(jìn)風(fēng)出風(fēng)溫度和進(jìn)料流速，噴霧干燥完全可以用來制備高活性的EPO制劑，也為其他熱敏性蛋白藥物的干燥工藝提供了可復(fù)制的參考思路。