在这为大家整理下，冻干设备预冻阶段的影响因素。预冻阶段为将物料中游离态的水冻结成冰，是为干燥做准备的阶段。预冻不仅影响干燥速率，而且影响冻干产品质量。此阶段物料处于被冻结状态，可以保证冻干后物料的形态与干燥前基本相同，也可防止真空干燥时物料起泡、浓缩、收缩和溶质移动等不可逆变化发生。同时可防止干燥过程中，物料中热敏性成分受破坏。

预冻阶段影响冻结过程和冻干产品质量的因素有配方、冻结速率、冻结方式、冻结时间以及退火等。1、配方为获得均匀一致、表面光滑、稳定的产品，配方中常须添加适宜适量的填充剂、赋形剂、稳定剂等保护剂。如配方中固体含量太少，冻干药品结构的机械性能不稳定，外观可能会塌陷，造成产品的外观成型不合格。尤其在干燥过程中，药品微粒不能粘在基质上，逸出的水蒸气会把这些微粒带到小瓶的塞子上，甚至会带到真空室中。若配方中固体含量过多，除增加成本外，还会影响到溶解等配制过程及冻干后的复溶问题。2、冻结方式冻结分为全域过冷结晶和定向结晶两类。冻结方式不同，产生的冰晶形态大小不同，干燥速率也不同。全域过冷结晶指全部药液处于相同或相近的过冷度下进行冻结的方式，分慢速冻结(制品每分钟降温1℃)和快速冻结(制品每分钟降温10-15℃）。速冻的冰晶细小，没有冻结浓缩现象。但升华阻力大，存在不完全冻结现象。而慢冻晶格较大，存在冻结浓缩的现象。定向结晶指一小部分药液处于过冷状态下进行冻结的方式。Thomas将溶液用湿冰冷却，瓶底用干冰冷却，形成晶核，然后放到-50℃的搁板上冻结得到了表面无冻结浓缩层，结构均一的样品。Martin在真空为0.1kpa，搁板温度为+10℃的条件下，让溶液开始表面冻结，形成1-3mm的冰晶薄层;然后解除真空，降低搁板温度到结晶温度以下进行冻结，同样实现了定向冻结。实验证明，定向结晶冻结的干燥速率比全域过冷结晶的快。研究表明，快速冻结导致升华速率低，解吸速率快;慢速冻结导致升华速率快，解吸速率慢了。预冻过程产生的机械效应和溶质效应会对生物细胞产生一定的破坏作用并引起生化药品失活或变性。可采用下列措施解决:①预冻采用速冻法，先将搁板温度降至-45℃，再放入产品急速冷冻，形成细微冰晶，使其来不及产生机械效应和溶质效应。②缓冲液要选用溶解度相当的缓冲配对盐。③加用产品保护剂。4、最低冻结温度最低冻结温度和所冻样品的共熔点有关，安全的冻结温度应低于共熔点10℃左右。但温度太低，则会造成能源浪费。5、冻结时间适宜的冻结时间可以确保产品的全部都能冻实，以免因抽真空而喷瓶。由于物体的传热先表后里，冻干箱内的产品存在一定的温度梯度，因此需要相应的保温时间和改善传热效率来缩小温差。6、退火退火是指把冻结药品升温接近共熔点，保温一段时间，再降低到冻结温度的过程。退火有利于冻干的进行，其原因主要有:①强化结晶，在冻结特别是快速冻结过程中，配方中结晶成分往往来不及完全结晶，冻结浓缩液中还有部分水达不到最大浓缩状态。当退火的温度高于配方的最大浓缩玻璃化转变温度丁g’时，会促进再结晶的形成使结晶成分和未冻结水结晶完全。②提高非晶相的最大浓缩液玻璃化转变温度，从非晶相中除去Tg’较低的结晶成分，能够提高非晶相的Tg’。Barry在研究非晶态碳水化合物的水合物结晶规律时发现，经过退火之后的海藻糖干燥溶液的Tg’由31℃上升到79℃，大大提高了稳定作用。③改变冰晶形态和大小分布，提高干燥效率。James认为不同成核温度产生不同的冰晶形态和粒径大小，继而导致升华干燥的速率不均匀。而一个过程中的干燥速率是由最慢的干燥药品确定的，因此不均匀的干燥速率会影响药品质量和生产经济性。退火过程中的相行为和重结晶可以减小由于成核温度差异造成的冰晶尺寸差异及干燥速率的不均匀性，提高干燥效率和药品均匀性。