CN110476031A - 冷冻干燥体的制造方法及其制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供不仅实现节能、低成本及工序时间的缩短、而且由冷冻处理及干燥处理引起的损伤也得以抑制的冷冻干燥体的制造方法及其制造装置。冷冻干燥方法为使用电磁波进行对象物的冷冻干燥的方法，所述冷冻干燥方法的特征在于，包括下述工序：冷冻工序，在至少施加了电磁波的环境下将对象物冷冻；和减压干燥工序，在至少施加了电磁波的环境下将经冷冻的对象物减压干燥。

Description

冷冻干燥体的制造方法及其制造装置
技术领域
本发明涉及冷冻干燥体的制造方法及其制造装置。本发明特别涉及在施加了磁场及电磁波的环境下进行冷冻处理及干燥处理的冷冻干燥体的制造方法及其制造装置。
背景技术
冷冻干燥法为食品及医药品等的制造中通用的技术，是为了保存被分类为食品及医药品等的物质而将这些物质的几乎全部水分除去的工序。也被称为“冻干”的冷冻干燥法通过如下方式来进行：将作为对象的物质冷冻，将经冷冻的物质置于减压下，然后进行加热以使经冷冻的物质中的水分通过升华而气化。
此处，为了在减压下使经冷冻的物质中的水分升华，需要补充升华热。作为补充升华热的方法，有对流加热，但由于在减压下、物质周围的气体分子相对较少，因此加热效果变得较低。因此，以往的冷冻干燥工序中经常使用传导加热。对于传导加热而言，通常将作为对象的物质以与经加热的面接触的方式配置，并利用传导能量自物质的外部加热内部，因此内部加热依赖于传导电热。
该方法的问题之一在于，随着接触面干燥，接触面成为更高绝缘性的绝缘体，由此逐渐妨碍向物质内部的传热。进而，若在物质内部的水分升华结束前将接触面或加热面过度地加热，则物质会受到损伤。因此，需要谨慎地控制冷冻干燥处理的工序中赋予的传导热的量。作为该限制的结果，以往的冷冻干燥处理有时需要很长时间。例如，以水果或蔬菜为对象的以往的冷冻干燥的典型时间虽然因对象的农产品的形状、种类及量而异，但处于8～40小时的范围内。需要说明的是，由于作为对象的物质的外部上的过热会成为损伤的原因，因此单纯地通过增加热量不能加快冷冻干燥工序。另外，对于干燥阶段中的过度的加热而言，有如下担心：不仅导致食品中的味道、维生素、抗氧化物质等的劣化、与前述食品同样地导致医药品中的味道、维生素、抗氧化物质等的劣化，而且会导致药物、添加剂等的变性。
例如，专利文献1中提出了一种稳定的蛋白质粉体的简便制造方法，其中，通过在以约-300～-10℃/分钟的冷却速度将含蛋白质的溶液冷冻之后进行干燥，从而高度保持了高级结构。另外，专利文献2中提出了一种医药组合物，所述医药组合物是通过将特定的糖类、多糖类及可食性高分子等组合，将包含稳定剂和药物的溶液冷冻干燥而得到的。这样在医药品领域中使用冷冻干燥法的情况下，需要对制造方法和/或添加剂等进行研究以实现制剂的稳定性。
另外，以往的冷冻干燥法中的对流加热及传导加热为能量消耗大的技术，从节能、低成本的观点出发，要求能够缩短工序时间的技术。
近年来，已知在食品领域中，在冷冻工序中使用静磁场及电磁波，控制被冷冻物中所含的细胞等中的冰晶的大小，由此在不破坏被冷冻物中所含的细胞等的结构的情况下形成更好的冷冻状态(专利文献4：日本特许第5439655号、专利文献5：国际公开第01/024647号)。进而还提出了在冷冻干燥处理中的干燥工序中使用微波等电磁波。电磁能量与传导能量不同，穿过物质的外层而将内部加热，加快物质中的水分的升华速度。即，已知通过使用作为电磁能量的微波能量，能够高效地补充干燥时所需的升华热，减少干燥时间及能量(专利文献3：日本特开2016-527468号公报)。但是，在以往的冷冻干燥法中并未采用上述使用了静磁场及电磁波的冷冻工序。这是因为，若被冷冻物中的冰晶小，则在接下来的干燥工序中冰不易升华，从节能、低成本及缩短工序时间的观点出发是不理想的(非专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本再公表WO01/021187号公报
专利文献2：日本特开2013-142077号公报(使用了稳定剂的冷冻干燥制剂)
专利文献3：日本特开2016-527468号公报
专利文献4：日本特许第5439655号
专利文献5：国际公开第01/024647号公报
非专利文献
非专利文献1：M.W.Woo和A.S.Mujumdar Technology，28：433-443，2010
发明内容
发明要解决的问题
本发明鉴于上述现状，其课题在于，提供不仅实现节能、低成本及工序时间的缩短、而且由冷冻处理及干燥处理引起的损伤也得以抑制的冷冻干燥体的制造方法和其制造装置。
用于解决问题的方案
本申请的发明人为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，在冷冻工序及减压干燥工序这两个工序中施加电磁波来冷冻干燥的方法与通常的冷冻干燥法相比，从缩短制造工序的观点来看是有优势的，进而发现，通过该制造方法得到的冷冻干燥体与通过通常的冷冻干燥法得到的冷冻干燥体相比，水分含量低，从稳定性及品质的观点来看也有优势，从而完成了本发明。
即，本发明为冷冻干燥体的制造方法，其特征在于，包括下述工序：冷冻工序，在至少施加了电磁波的环境下将作为前述冷冻干燥体的原料的对象物冷冻；和减压干燥工序，在至少施加了电磁波的环境下将经冷冻的前述对象物减压干燥。
优选上述冷冻工序在施加了电磁波及磁场的环境下进行，上述减压干燥工序在施加了电磁波及磁场的环境下进行。
另外，优选上述减压干燥工序包括一次减压干燥工序及二次减压干燥工序。
另外，优选上述磁场为静磁场。
另外，优选上述对象物为含有1种以上药物及水分的含药物品。
另外，优选上述药物的至少1种为蛋白质。
另外，优选上述蛋白质为生理活性蛋白质。
另外，优选上述生理活性蛋白质为选自由抗体蛋白质、抗原蛋白质、过敏原蛋白质组成的组中的至少1种。
另外，本发明还为冷冻干燥装置，其为制造冷冻干燥体的冷冻干燥装置，其特征在于，具有：冷冻机构，其将作为前述冷冻干燥体的原料的对象物冷冻；减压机构，其对经冷冻的前述对象物的气氛压力进行减压；和电磁波产生机构，其产生电磁波以向前述对象物施加电磁波。
优选上述冷冻干燥装置还具有磁场产生机构，所述磁场产生机构产生磁场以向对象物施加磁场。
另外，优选上述磁场产生机构为产生静磁场的静磁场产生机构。
以下，详细地对本发明进行说明。
本发明的冷冻干燥体的制造方法的特征在于，包括下述工序：冷冻工序，在至少施加了电磁波的环境下将作为上述冷冻干燥体的原料的对象物冷冻；和减压干燥工序，在至少施加了电磁波的环境下将经冷冻的上述对象物减压干燥。
本发明中的冷冻干燥方法没有特别限定，可以使用以往的冷冻干燥方法。例如，作为冷冻方法，可举出空气鼓风方式(空气冷冻)、液体方式(液体冷冻)、接触方式(接触式冷冻)、液化气体方式等，优选空气鼓风方式或接触方式。另外，作为干燥方法，与以往的冷冻干燥方法同样地优选减压干燥(真空干燥)。
本发明中的冷冻工序及减压干燥工序的至少一部分中，可以施加相同或不同频率的电磁波。进而，可以在减压干燥工序的初期阶段、中期阶段、后期阶段的各阶段施加相同或不同频率的电磁波，另外，也可以设置不施加电磁波的时间。
作为向对象物施加电磁波的机构，例如，可以使用主要由产生电磁波的脉冲的电磁波振荡器、放大器及电磁波输出天线构成的电磁波产生机构。但是，本发明中，不限定于上述构成，可以使用已知的电磁波产生机构。
另外，本发明中的冷冻工序及减压干燥工序也可以在施加了电磁波及磁场的环境下进行。
作为本发明中的磁场，可以使用静磁场及脉冲磁场，从简便性的观点出发，优选静磁场。
上述静磁场是指磁场强度不随着时间发生变化的磁场。作为施加静磁场的机构，没有特别限定，例如，可举出磁石、通过半导体工艺制造的磁头、排列微小线圈而使电流通等，从成本的方面出发，例如优选使用铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁(Ferrite magnet)、钐系磁体或钕磁体(Neodymium magnet)等永磁体。特别优选廉价且具有高导磁率、已被用于各种用途的铁氧体磁铁。
另外，本发明的电磁波是指频带为1～1THz左右的非电离辐射线。作为非电离辐射线，可以使用例如毫米波、厘米波、超短波等所谓微波。
本发明中的冷冻工序中，在向对象物施加了规定频率的电磁波的状态下，以使对象物的温度从室温(25℃)变为-20℃～-80℃的方式进行冷冻。冷冻温度优选为-40～-70℃，更优选为-60℃。另外，冷冻工序中除了施加电磁波以外还可以施加磁场。
另外，上述冷冻工序的至少一部分中，可以向对象物施加电磁波和/或磁场，也可以设置不向对象物施加电磁波和/或磁场的时间。
在本发明中的减压干燥工序中，使经冷冻的对象物周围的气氛压力降低至能升华的压力，使上述对象物周围的气氛温度上升至能升华的温度，接着，为使经冷冻的对象物中的水分升华，施加规定频率的电磁波使其干燥。
使上述对象物周围的气氛压力降低的情况下，可以将经冷冻的对象物放入到真空层中，通过降低真空层内的压力来降低气氛压力。减压干燥工序中，在一次减压干燥工序及二次减压干燥工序中可以设为相同或不同的减压状态，也可以设为相同或不同的温度状态。进而，也可以使上述对象物周围的气氛温度在一次减压干燥工序中上升至能够维持冷冻状态的程度的温度、在二次减压干燥工序中上升至上述对象物的品质不产生问题的程度的0℃以上的温度，由此促进上述对象物的干燥。
对于上述的冷冻工序及减压干燥工序而言，可以使用冷冻干燥库来进行，也可以使用分开的机构、例如冷冻库及真空层等进行冷冻工序及减压干燥工序。但是，从冷冻干燥装置的小型化的方面出发，优选使用冷冻干燥库。
减压干燥工序中，为了使对象物周围的气氛温度从冷冻工序中的温度升温至减压干燥工序中的温度，也可以使用以往的冷冻干燥装置中所用的加热器等构成。
另外，减压干燥工序中，除了施加电磁波以外还可以施加磁场。需要说明的是，上述减压干燥工序的至少一部分中，可以向对象物施加电磁波和/或磁场，也可以设置不向对象物施加电磁波和/或磁场的时间。
用于向对象物施加电磁波的电磁波产生机构可以具有控制电磁波输出的控制机构。控制电磁波输出即是指，通过控制对象物的“每单位质量(例如，千克)的输出(例如，瓦数)”来根据对象物的质量的减少而控制电磁波输出。例如，随着减压干燥工序的进行(冰的升华)，对象物的质量会变化，因此，通过上述方式能够高效地补充升华热。
另外，对于电磁波而言，在减压干燥工序中可以连续施加，也可以间歇性地施加。
另外，可以由一次减压干燥工序及二次减压干燥工序这两个阶段构成减压干燥工序，在一次减压干燥工序中，确定在不产生过热点的条件下可向对象物施加的最高电磁波输出，施加所确定的高输出的电磁波，在二次减压干燥工序中根据对象物的质量减少，施加控制了输出的电磁波。另外，在二次减压干燥工序中，对象物的含水量非常少，因此，为了使对象物不过热，可以施加已控制为足够低的输出的电磁波，也可以不施加电磁波。
另外，为了实现对象物内的热的均等化，可以以规定时间停止施加电磁波输出，间歇地进行施加。
另外，电磁波产生机构可以具有判定经冷冻的对象物的温度是否超过设定温度的温度判定机构。对象物中的冰晶的大部分升华后，对象物容易受到热损伤。因此，为了避免对象物的热损伤，优选以判断对象物的一部分或全部是否达到了超过设定温度的温度并降低电磁波输出的方式来控制。对于用于检测对象物的温度的机构而言，为了检测局部的过热点，可以监视多个部位的温度。
本发明中的减压干燥工序中，上述设定温度可以在-60～0℃的范围内进行设定。另外，作为设定温度，可以选择阈温度。阈温度可依赖于平衡温度。例如，在减压干燥工序的初期阶段(一次减压干燥工序)，平衡温度设为例如-20℃时，0℃的局部温度有可能在该时刻显示出热失控的高风险。但是，在减压干燥工序的后期阶段(二次减压干燥工序)，平衡温度上升时，有时也可以为0℃的局部温度。因此，阈温度可以从对象物的平衡温度之差的观点出发来确定，可以为恒定值，另外，也可以通过其他方法进行计算。
另外，设定温度可以基于对象物的特性、处理工序时间的经过、理想的减压干燥时间或最终得到的冷冻干燥体的理想的特征中的任意者来选择。例如，对象物为含有1种以上药物及水分的含药物品的情况下，优选将一次减压干燥工序的设定温度设定为-10℃～-40℃，更优选为-20℃。进而，优选将二次减压干燥工序的设定温度设定为10℃～35℃，更优选为20℃～30℃。
关于温度的监视，例如，可以利用能应对电磁波的使用的红外线照相机来进行。
这样，若在施加了电磁波的环境下将作为冷冻干燥体的原料的对象物冷冻，则对象物中的自由水(水分子)会持续振动，阻碍冰晶体的生长，而生成细小的冰晶体。因此，能够在不过度破坏细胞等的结构的情况下进行冷冻。
进而，通过在冷冻工序中施加磁场，从而对象物中的水分子沿磁场的方向取向，朝向N极、S极中的任一者，但它们数量不同，因其差而产生净磁场，进而，开始以所施加的磁场方向为轴的进动。因此，由此也阻碍冰晶体的生长，通过与电磁波一同施加，能够生成更细小的冰晶体，能够防止细胞等的结构的破坏。另外可以认为，上述磁场为静磁场的情况下，由于单向性且大致均匀的磁场，对象物中的水分子成为隔开规定间隔地大致均匀排列的状态，水分子因在这种状态下施加的电磁波而振动，在确保了规定间隔的状态下生成微细的冰晶体。
接着，在施加了电磁波的环境下将经冷冻的对象物减压干燥的工序中，向分散于对象物中的各个冰晶体施加电磁波，促进冰分子的激发，使其产生热。此处，冰的分子不容易以水分子那样的程度自由地振动，因此，在将经冷冻的对象物减压干燥时，若对象物中的一部分变为水分子、其他部分仍为冰晶体，则水分子会吸收大量能量并剧烈升温，因此在对象物不能足够快地将该热释放出去的情况下，变为过加热，会成为给其一部分带来损伤的原因。但是，本发明中，如上所述，经冷冻的对象物中的冰晶体是微细的，通过施加电磁波，微细的冰晶体大致同样地升华，因此，由过加热引起的损伤得以抑制，即使缩短干燥时间也能够均匀地使对象物充分干燥。
因此，能够在不损害对象物本来所具有的特性(例如，为食品时是触感、外观、营养素等，为药物时是药物活性等)的情况下进行冷冻干燥。
对于作为本发明中的冷冻干燥体的原料的对象物，没有特别限定，可以使用包含肉、鱼、蔬菜及水果等生鲜食品等的食材、将食材加工而成的食品及功能性食品、药物、医药品、准医药品、包含源自天然的成分的化妆品及它们与水分的混合物等。其中，作为上述对象物，优选为含有1种以上药物及水分的含药物品。
对于作为本发明中的冷冻干燥体的原料的对象物中所含的药物，只要为具有生物学或药理学活性的活性成分，就没有特别限制，优选为就冷冻干燥而言理想的药物。
例如，也可以举出具有生理活性的多肽、及解热·镇痛·抗炎药、痛风·高尿酸血症治疗药、催眠·镇静药、睡眠诱导剂、抗焦虑药、抗癫痫药、抗精神病药、抗抑郁药、抗躁狂剂、抗帕金森剂、抗癫痫剂、阿片受体激动剂、哮喘治疗剂、麻醉剂、抗心律失常剂、关节炎治疗剂、解痉剂、ACE抑制剂、解充血剂、抗生素、交感神经系统作用药、脑循环代谢改善药、过敏治疗药、抗心绞痛药、β阻断药、钙拮抗药、强心药、分娩促进剂、利尿药、降压药、血管收缩药、血管扩张药、高脂血症用药、升压药、支气管扩张药、消化性溃疡治疗药、健胃·消化药、泻药、整肠药、抗酸药、糖尿病药、激素制剂、维生素制剂、骨质疏松药、抗菌药、化学治疗剂、抗肿瘤剂、肌肉松弛剂、抗凝血剂、止血剂、抗结核剂、麻药拮抗剂、骨吸收抑制剂、血管新生抑制剂、中枢神经系统用药、抗晕剂、循环器官用药、呼吸促进剂、止泻剂、利胆剂、消化器官用药、泌尿器官用剂、肝病用药、抗高血压剂、抗低血压剂、免疫抑制剂、免疫调节剂、止吐剂、抗感染剂、抗肿瘤剂、抗真菌剂、抗病毒剂、抗糖尿病剂、抗过敏剂、抗组胺剂、止痒剂、骨调节剂、心血管药、降胆固醇剂、抗疟疾剂、用于戒烟的药剂、镇咳剂、去痰剂、粘液溶解剂、鼻塞用药剂、多巴胺激动剂、消化道用药剂、神经肌肉阻滞剂、副交感神经激动剂、前列腺素、兴奋药、食欲抑制剂、甲状腺剂或抗甲状腺剂、抗偏头痛剂、抗肥胖剂及抗炎剂等各种肽、蛋白质、DNA、RNA、siRNA、多糖、脂肽、脂蛋白质、脂多糖、低分子化合物、抗体、抗原、毒素、及疫苗等。
上述药物可以单独使用或组合使用两种以上。
作为药物的具体例，不限定于以下，但可举出胰岛素、胰高血糖素、亮丙瑞林、生长激素、甲状旁腺激素、降钙素、血管内皮生长因子、促红细胞生成素、肝素、环孢菌素、催产素、酪氨酸、脑啡肽、促甲状腺激素释放激素、促卵泡激素、促黄体激素、加压素、加压素类似物、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、白介素II、干扰素、菌落刺激因子、肿瘤坏死因子、黑色素细胞刺激激素、胰高血糖素样肽-1、胰高血糖素样肽-2、抗钙素(Katacalcin)、缩胆囊素(cholecystokinin)-12、缩胆囊素-8、艾塞那肽(Exendin)、促性腺素释放素关联肽、胰岛素样蛋白质、亮氨酸-脑啡肽、甲硫氨酸-脑啡肽、亮脑啡肽、后叶激素运载蛋白、肽素、神经肽Y、神经肽AF、PACAP关联肽、胰脏激素、肽YY、尾加压素、肠肽、促肾上腺皮质肽、表皮生长因子、催乳素、促黄体激素释放激素(LHRH)、LHRH激动剂、生长激素释放因子、生长抑素、胃泌素、四肽胃泌素、五肽胃泌素、内啡肽、血管紧张素、促甲状腺激素释放激素、粒细胞集落刺激因子、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、肝素酶、流感疫苗用抗原、破伤风毒素、白喉毒素、癌抗原蛋白、癌抗原肽、β-淀粉样蛋白、免疫球蛋白、肝硬化治疗用siRNA、癌治疗用siRNA、及溴己新、格拉司琼(granisetron)、佐米曲坦、舒马曲坦等低分子化合物等、以及它们的药学上可接受的盐等。另外，也可以适宜组合使用2种以上药物。
上述生理活性蛋白质是指具有与哺乳动物(特别是人)的生理活性蛋白质实质上相同的生物学活性的蛋白质，包含源自天然的蛋白质、及通过基因重组法得到的蛋白质。通过基因重组法得到的蛋白质包括与天然蛋白质氨基酸序列相同的蛋白质、或者使该氨基酸序列的1个或多个氨基酸缺失、取代或附加而成并且具有上述生物学活性的蛋白质。
另外，作为上述生理活性蛋白质，例如，可举出多克隆抗体、单克隆抗体等抗体蛋白质、与抗体特异性结合的抗原蛋白质、引起过敏反应的过敏原蛋白质、凝集素蛋白质、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、生长激素、胰岛素及催乳素等蛋白质激素、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、促红细胞生成素(EPO)及血小板生成素等造血因子、干扰素、IL-1及IL-6等细胞因子、组织型纤溶酶原激活剂(tPA)、尿激酶、血清白蛋白、血液凝固第VIII因子、瘦素、干细胞生长因子(SCF)、胰岛素以及甲状旁腺激素、生长因子、酶等，但不限定于这些。
另外，作为上述抗体蛋白质，例如，可举出多克隆抗体、单克隆抗体、双特异性抗体、抗体样多肽、例如嵌合抗体及人源化抗体等，但不限定于这些。即，也包括通过任意已知的技术、例如酶的切割、肽合成及重组技术提供的保持与抗原特异性结合的能力的抗体片段(抗原结合片段)，生成的抗体可以具有任意同型。
另外，作为上述抗原蛋白质，可举出能激起对细菌、病毒的免疫应答的任意免疫原性的蛋白质或肽。
作为上述过敏原蛋白质，可举出能与患有过敏性疾病的人的抗体特异性地反应并激起免疫应答的任意免疫原性的蛋白质或肽。
具体而言，可举出源自树木类的花粉的过敏原(槐树、赤杨(Alnus japonica)、水曲柳、欧洲山毛榉(Fagus sylvatica L.)、白桦、枫树、西洋杉树、红杉、白杨、扁柏、美国榆、榔榆、日本黄杉(Pseudotsuga japonica)、橡胶树、桉树、朴树、山核桃树、美洲椴、糖枫、牧豆树、构树、栎属、橄榄、美洲山核桃、胡椒、松树、水蜡树、沙枣、悬铃木、臭椿、黑核桃、黑柳等)、源自草木类的花粉的过敏原(棉树、绊根草、早熟禾、雀麦、玉米、草甸羊茅(Festucapratensis)、假高粱(Sorghum halepense)、野燕麦、鸭茅、巨序剪股颖(Agrostisgigantea)、黑麦草、大米、黄花茅、梯牧草、苋、藜、苍耳、山大黄、麒麟草(Solidagoaltissima)、地肤、藜(Chenopodium album)、金盏花、荨麻、粗猪草、长叶车前、三裂叶豚草、豚草(Ambrosia artemisiifolia)、多年生豚草(Ambrosia psilostachya DC.)、刺沙蓬(Salsola kali)、山地蒿(Artemisia montana)、金雀花、小酸模等)、来自虫的过敏原(蚕、螨、蜜蜂、胡蜂、蚁、蟑螂等)、源自菌类的过敏原(链格孢属(Alternaria)、曲霉属(Aspergillus)、肉毒杆菌(Clostridium botulinum)、念珠菌(Candida)、头孢霉属(Cephalosporium)、弯孢属(Curvularia)、附球菌属(Epicoccum)、表皮藓菌、镰刀菌(Fusarium)、长蠕孢属(Helminthosporium)、链状枝孢菌、毛霉菌(Mucorales)、青霉菌(Penicillium)、茎点霉属(Phoma herbarium)、出芽茁霉(Pullularia pullulans)、根霉(Rhizopus)等)、源自动物的体毛的过敏原(狗、猫、鸟等)、源自室内尘土的过敏原蛋白质、源自食物的过敏原等，只要是与患有过敏性疾病的人的抗体特异性地反应的抗原蛋白质，就没有特别限定。
此处，目前，从期望患者多的杉树花粉过敏症的脱敏疗法的方面出发，上述过敏原蛋白质也优选为杉树花粉过敏原蛋白质。
就上述杉树花粉过敏原蛋白质而言，可举出从杉树花粉提取的与患有过敏性疾病的人的抗体特异性地反应的具有抗原性的蛋白质、包含选自将与该蛋白质在氨基酸水平上同源性高的蛋白质作为有效成分而成的组中的1种以上的物质。
作为上述从杉树花粉提取的具有抗原性的蛋白质，可举出能够诱导杉树花粉特异性IgE抗体的产生的、杉树花粉中所含的蛋白质。该杉树花粉中所含的蛋白质包含主要杉树花粉过敏原蛋白质和次要杉树花粉过敏原蛋白质。
需要说明的是，在花粉中所含的一些杉树花粉提取物内，将大多数患者会被强烈致敏的成分称为主要杉树花粉过敏原蛋白质，将仅一部分患者会被致敏的成分称为次要杉树花粉过敏原蛋白质。
作为相对于本发明中的冷冻干燥体而言的上述过敏原蛋白质的配合量，根据其性质等而不同，但相对于上述冷冻干燥体的总量而言，通常优选为1×10-10～60重量％。若小于1×10-10重量％，则有时不适于脱敏疗法，若超过60重量％，则使用了本发明的医药组合物的制剂的强度有可能显著降低、在保型性方面产生问题。
本发明中的含药物品包含至少1种以上药物及水分，剂型没有特别限定，可举出液体制剂、凝胶剂、半固体制剂等，优选液体制剂及凝胶剂，更优选液体制剂。另外，它们的区分、定义、性质、制法等在该技术领域中是公知的，例如可参见日本药典第16版。另外，作为它们的材料，没有特别限定，可以使用以往已知的材料。
另外，冷冻干燥装置也为本发明之一，其为制造冷冻干燥体的冷冻干燥装置，其特征在于，具有：冷冻机构，其将作为上述冷冻干燥体的原料的对象物冷冻；减压机构，其对经冷冻的上述对象物的气氛压力进行减压；和电磁波产生机构，其产生电磁波以向上述对象物施加电磁波。
作为上述冷冻机构和上述减压机构，可以使用以往的冷冻干燥装置中的冷冻机构及减压机构的构成。
另外，上述冷冻干燥装置可以还具有磁场产生机构以向对象物施加磁场，上述磁场产生机构优选为产生静磁场的静磁场产生机构。
本发明的冷冻干燥装置具有对冷冻干燥库内进行冷却的冷冻机构和将上述冷冻干燥库内保持为减压或真空的减压机构，进而还具有对载置于上述冷冻干燥库内的规定位置的对象物连续或间歇性地施加规定频率的电磁波的电磁波产生机构。
进而，本发明的冷冻干燥装置可以具有以将上述对象物夹持于其间的方式设置于上述冷冻干燥库并施加磁场的磁场产生机构，上述磁场产生机构优选为产生单向性且大致均匀的磁力线的静磁场产生机构。具有磁场产生机构的情况下，上述电磁波产生机构优选以从与由磁场产生机构产生的磁力线正交的方向对上述对象物施加电磁波的方式构成。
此处，上述静磁场产生机构预先以将载置于冷冻干燥库内的对象物夹持于其间的方式构成即可，例如，可以采用“コ”字型形状的静磁场产生机构、分隔开的一对静磁场产生机构等。另外，对于静磁场产生机构中的磁场产生部的形状而言，优选以磁力线沿一个方向以大致直线状延伸的方式构成，形状没有限定。
另外，上述电磁波产生机构主要由电磁波振荡器、放大器及电磁波输出天线构成，此外，如上所述，也可以具备用于控制电磁波的输出的控制机构、检测对象物的温度并判定是否达到规定的设定温度的温度判定机构等。
另外，对于上述减压机构而言，为了将上述冷冻干燥库内保持为规定的压力，优选具备检测冷冻干燥库内的压力并判定是否达到规定的设定压力的压力判定机构、及根据来自判定机构的信号来控制减压机构的控制机构等。
另外，优选具备用于控制冷冻干燥库内的温度的温度控制机构。
另外，制造含有药物的冷冻干燥体(以下，也称为冷冻干燥制剂。)的情况下，从廉价并且简便地制造的观点出发，可以在通常使医药品注射剂冷冻干燥时使用的冷冻干燥装置的棚(冷冻干燥棚)中进行。本发明中的冷冻干燥装置可以采用在上述冷冻干燥机中组合上述的电磁波产生机构及磁场产生机构等而成的结构。
关于这样的冷冻干燥机，详细记载在小林正和著“医药品制造和冷冻干燥技术”(制剂和机械，No.17～23、25～35、38～46)中。由此，能通过使用通常的卤水(brine)的冷却将冷冻干燥棚内的温度降低至-70℃。作为这些冷冻干燥机，例如，可举出共和真空技术株式会社制(例如RL系列、RLC系列、RLE系列、R2L系列、R2LW系列、或Triomaster系列)、日本真空技术株式会社制(例如DF系列、DFM系列)等。另外，由于这些冷冻干燥机的预备冷冻库本来以能够无菌无尘地应对医药品注射剂制造用途的方式进行了设计，因此适于冷冻干燥制剂的制造。通过使用液化气体作为冷冻干燥机的一次介质并借助二次介质而导入，也能够使冷冻干燥棚的温度较之用通常的卤水实现的温度而言进一步降低。例如，使用液氮作为一次介质，借助作为二次介质的氢氟醚(HFE：3M株式会社制)进行冷却时，能够以HFE-7100(3M株式会社制)冷却至-135℃、以HFE-72100(3M株式会社制)冷却至-117℃。通过使用这种方法，能够避免使含药物品直接与液化气体接触，无需面临液化气体的无菌无尘处理这样困难的问题，能迅速地转移到干燥工序中。
冷冻处理可以在被放置于如上所述的冷冻干燥机的棚上的冷却介质上进行。该冷却介质没有特别限定，例如可举出板、托盘等。对于上述板及托盘等而言，不限定于平面，可以具有凹凸，也可以弯曲。上述板及托盘等的材质只要为可耐受施加有静磁场及电磁波的环境的材质，则可以为任意材质。
另外，上述托盘等可以具有用于使对象物旋转的机构(例如，可旋转的转鼓、转台或搅拌器)。在同一库内进行冷冻处理及干燥处理的情况下，通过采用这样的构成，能够确保干燥时的更均匀的温度分布，从而降低由过热引起的对象物损伤的可能性。
发明的效果
本发明的冷冻干燥体的制造方法及其装置为：与以往的冷冻干燥方法相比实现了节能、低成本及工序时间的缩短、并且在冷冻干燥后也不会损害对象物的特性、从保持品质及外观的观点来看也优异的冷冻干燥体的制造方法及其装置。
附图说明
[图1]为可视地表示实施例1～5、比较例1～15的水分量的图。
[图2]为可视地表示实施例6～9、比较例16～27的水分量的图。
具体实施方式
以下示出本发明的实施例，更具体地进行说明，但本发明不限定于这些。
(实施例1)
(在施加了电磁波的环境下进行冷冻干燥而得的冷冻干燥制剂)
使HPC-SSL(赋形剂)(日本曹达株式会社制)溶解于(989.9重量份)纯化水，制作5％HPC-SSL溶液。将得到的溶液以0.5mL分注到塑料制泡罩盒(blister case)(Cryomold(0.5mL方形)，Sakura Finetek Co.，Ltd.制)中，排列在冷冻干燥库内的棚板上，在施加了电磁波的环境下于-60℃冷冻后，在施加了电磁波的环境下进行-10℃、1.5Pa下的一次减压干燥12小时，然后，在施加了电磁波的环境下进行30℃、1.5Pa下的二次减压干燥4.5小时，得到冷冻干燥制剂。将得到的冷冻干燥制剂迅速放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
将上述冷冻干燥条件示于表1(冷冻干燥条件A)。
[表1]
(实施例2～5)
将赋形剂的浓度及种类变更为如下述表2所记载那样，除此以外，进行与实施例1同样的操作，得到冷冻干燥制剂。将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
葡聚糖(Dextran)70(名糖产业株式会社制)
明胶(Nippi.Inc.制，制品名：Nippi Gelatin SCF)
果胶(三晶株式会社制，销售商：P Kelco Japan，制品名：GENU pectin type LM-102AS-J)
(比较例1)
(在未施加电磁波的环境下进行冷冻干燥而得的冷冻干燥制剂)
在冷冻工序及减压干燥工序中不进行电磁波的施加，除此以外，在与实施例1同样的条件下制作冷冻干燥制剂，将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
(比较例2～5)
将赋形剂的浓度及种类变更为如下述表2所记载那样，除此以外，进行与比较例1同样的操作，得到冷冻干燥制剂。将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
(比较例6)
(在施加了电磁波的环境下进行冷冻而得的冷冻干燥制剂)
在减压干燥工序中不进行电磁波的施加，除此以外，在与实施例1同样的条件下制作冷冻干燥制剂，将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
(比较例7～10)
将赋形剂的浓度及种类变更为下述表2记载的内容，除此以外，进行与比较例6同样的操作，得到冷冻干燥制剂。将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
(比较例11)
(在施加了电磁波的环境下进行减压干燥而得的冷冻干燥制剂)
在冷冻工序中不进行电磁波的施加，除此以外，在与实施例1同样的条件下制作冷冻干燥制剂，将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
(比较例12～15)
将赋形剂的浓度及种类变更为下述表2记载的内容，除此以外，进行与比较例11同样的操作，得到冷冻干燥制剂。将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
(冷冻干燥制剂的水分量的评价方法)
将铝袋开封，取出冷冻干燥制剂，迅速用卡尔费休水分测定仪测定制剂中的水分量。将相对于制剂重量而言的水分重量％作为该冷冻干燥制剂的水分量(％)。将结果记载于表2及图1的图中。
根据表2及图1的图结果，对于在冷冻工序及减压干燥工序这两个工序中进行了电磁波的施加的冷冻干燥制剂而言，有在以相同冷冻干燥时间制造的制剂中水分含量变得最低的倾向。由此发现，通过在冷冻工序及减压干燥工序这两个工序中施加电磁波，能够高效地进行冷冻干燥，在节能、低成本及缩短工序时间、进而保持制剂品质的方面也是有效的。
(实施例6)
(在施加了电磁波及静磁场的环境下进行冷冻干燥而得的冷冻干燥制剂)
使HPC-SSL(赋形剂)(日本曹达株式会社)溶解于(989.9重量份)纯化水，制作5％HPC-SSL溶液。将得到的溶液以0.5mL分注到塑料制泡罩盒(Cryomold(0.5mL方形)，SakuraFinetek Co.，Ltd.制)中，排列在冷冻干燥库内的棚板上，在施加了电磁波及静磁场的环境下于-60℃冷冻后，在施加了电磁波及静磁场的环境下进行-10℃、1.5Pa下的一次减压干燥12小时，然后，在施加了电磁波及静磁场的环境下进行30℃、1.5Pa下的二次减压干燥4.5小时，得到冷冻干燥制剂。将得到的冷冻干燥制剂迅速放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
需要说明的是，本实施例6中的冷冻干燥条件为与实施例1同样的冷冻干燥条件A。
(实施例7～9)
将赋形剂的浓度及种类变更为下述表3记载的内容，除此以外，进行与实施例6同样的操作，得到冷冻干燥制剂。将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
葡聚糖70(名糖产业株式会社制)
明胶(Nippi.Inc.制，制品名：Nippi Gelatin SCF)
果胶(三晶株式会社制，销售商：PKelcoJapan，制品名：GENU pectin type LM-102AS-J)
(比较例16)
(在未施加电磁波及静磁场的环境下进行冷冻干燥而得的冷冻干燥制剂)
在冷冻干燥工序中不进行电磁波及静磁场的施加，除此以外，在与实施例6同样的条件下制作冷冻干燥制剂，将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
(比较例17～19)
将赋形剂的浓度及种类变更为下述表3记载的内容，除此以外，进行与比较例16同样的操作，得到冷冻干燥制剂。将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
(比较例20)
(在施加了电磁波及静磁场的环境下进行冷冻而得的冷冻干燥制剂)
在减压干燥工序中不进行电磁波及静磁场的施加，除此以外，在与实施例6同样的条件下制作冷冻干燥制剂，将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
(比较例21～23)
将赋形剂的浓度及种类变更为下述表3记载的内容，除此以外，进行与比较例20同样的操作，得到冷冻干燥制剂。将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
(比较例24)
(在施加了电磁波及静磁场的环境下进行减压干燥而得的冷冻干燥制剂)
在冷冻工序中不进行电磁波及静磁场的施加，除此以外，在与实施例6同样的条件下制作冷冻干燥制剂，将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
(比较例25～27)
将赋形剂的浓度及种类变更为下述表3记载的内容，除此以外，进行与比较例24同样的操作，得到冷冻干燥制剂。将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
将铝袋开封，取出冷冻干燥制剂，迅速用卡尔费休水分测定仪测定制剂中的水分量。将相对于制剂重量而言的水分重量％作为该冷冻干燥制剂的水分量(％)。将结果记载于表3及图2的图中。
根据表3及图2的图结果确认到，对于在冷冻工序及减压干燥工序这两个工序中进行了静磁场及电磁波的施加的冷冻干燥制剂而言，与在冷冻工序和/或在减压干燥工序中未进行静磁场及电磁波的施加的冷冻干燥制剂(比较例16～27)相比，制剂中的水分含量明显更低。由此发现，通过在施加了电磁波及静磁场的环境下进行冷冻干燥处理，能够得到节能、低成本且缩短了工序时间、进而从维持制剂的稳定性及品质的观点出发也有优势的制剂。
(实施例10、11、12)
(在施加了电磁波及静磁场的环境下进行冷冻干燥而得的冷冻干燥制剂)
将冷冻干燥条件变更为上述表1(冷冻干燥条件A)、下述表4(冷冻干燥条件B)或下述表5(冷冻干燥条件C)中记载的条件，将赋形剂变更为葡聚糖70(名糖产业株式会社制)，使用10％葡聚糖70溶液，除此以外，进行与实施例6同样的操作，得到冷冻干燥制剂(实施例10～12)。将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
(比较例28、29、30)
(在未施加电磁波及静磁场的环境下进行冷冻干燥而得的冷冻干燥制剂)
将冷冻干燥条件变更为上述表1(冷冻干燥条件A)、下述表4(冷冻干燥条件B)或下述表5(冷冻干燥条件C)中记载的条件，将赋形剂变更为葡聚糖70(名糖产业株式会社制)，使用10％葡聚糖70溶液，除此以外，进行与比较例16同样的操作，得到冷冻干燥制剂(比较例28～30)。将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
接着，将铝袋开封，取出冷冻干燥制剂，迅速用卡尔费休水分测定仪测定制剂中的水分量。将相对于制剂重量而言的水分重量％作为该冷冻干燥制剂的水分量(％)。将结果记载于表6。
[表4]
[表5]
根据表6的结果，将实施例10及11进行比较时，尽管实施例11中的一次减压干燥时间与实施例10中的一次减压干燥时间相比为一半的时间，但得到的制剂中的水分量为相同程度。进而，尽管实施例12中的一次减压干燥时间与实施例10中的一次减压干燥时间相比为三分之一的时间，但得到的制剂中的水分量为相同程度。另一方面，将比较例28及29进行比较时，与一次减压干燥工序的时间的长短相应地，水分量有所增加。
根据以上结果，通过在实施了电磁波及静磁场的环境下进行冷冻干燥处理，能够得到节能、低成本且缩短了工序时间、进而从维持稳定性及品质的观点出发也有优势的制剂。
(实施例13～17)
(将一次减压干燥工序设为时间极短的条件时的冷冻干燥制剂)
将10％葡聚糖70溶液以2.0mL分注到塑料制泡罩盒(Cryomold(2.0mL圆形)，Sakura Finetek Co.，Ltd.制)中，排列在冷冻干燥库内的棚板上，在施加了电磁波及静磁场的环境下于-60℃冷冻后，在施加了电磁波及静磁场的环境下进行-10℃、1.5Pa下的一次减压干燥4小时，然后，在施加了电磁波及静磁场的环境下进行30℃、1.5Pa下的二次减压干燥4.5小时，得到多个冷冻干燥制剂(实施例13～17)。将得到的冷冻干燥制剂迅速放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
需要说明的是，本实施例13～17中的冷冻干燥条件为与实施例12同样的冷冻干燥条件C。
(试验例1～5)
在冷冻工序及减压干燥工序中不施加静磁场，除此以外，进行与实施例13～17同样的操作，得到多个冷冻干燥制剂(试验例1～5)。将得到的冷冻干燥制剂放入经干燥的铝袋中，用热封机进行密封。
接着，将铝袋开封，取出冷冻干燥制剂，迅速用卡尔费休水分测定仪测定制剂中的水分量。将相对于制剂重量而言的水分重量％作为该冷冻干燥制剂的水分量。进而，从取出的冷冻干燥制剂的上面及下面观察外观。
将结果记载于表7。
根据表7的结果确认到，即使在一次减压干燥时间更短的情况下(实施例13～17及试验例1～5为与实施例12相同的干燥条件，但制剂的大小为4倍)，在冷冻工序及减压干燥工序中施加电磁波时，水分含量也没有大的变化。但是，对于在冷冻工序及减压干燥工序中还施加了静磁场的实施例13～17而言，虽然有在外观上于制剂的上面及下面中的任一面观察到稍微的凹陷的情况，但得到了就外观而言不成问题的制剂。另一方面，对于试验例1～5而言，在全部制剂的上面及下面中的任一面或两面观察到了凹陷。根据以上结果可知，以极短的时间进行一次减压干燥工序的情况下，优选在施加了电磁波及静磁场的环境下进行。
需要说明的是，本实施例、比较例及试验例中的水分量的结果虽然受到了周围环境湿度(Rh％)的不少影响，但根据相同条件下的电磁波和/或静磁场的有无，能够充分把握本发明的效果及技术意义。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供实现节能、低成本及工序时间的缩短、进而由冷冻处理及干燥处理引起的损伤也得以抑制的冷冻干燥体的制造方法及其制造装置。

Claims (11)

1.冷冻干燥体的制造方法，其特征在于，包括下述工序：
冷冻工序，在至少施加了电磁波的环境下将作为所述冷冻干燥体的原料的对象物冷冻；和
减压干燥工序，在至少施加了电磁波的环境下将经冷冻的所述对象物减压干燥。
2.如权利要求1所述的冷冻干燥体的制造方法，其中，冷冻工序在施加了电磁波及磁场的环境下进行，减压干燥工序在施加了电磁波及磁场的环境下进行。
3.如权利要求1或2所述的冷冻干燥体的制造方法，其中，减压干燥工序包括一次减压干燥工序及二次减压干燥工序。
4.如权利要求1、2或3所述的冷冻干燥体的制造方法，其中，磁场为静磁场。
5.如权利要求1、2、3或4所述的冷冻干燥体的制造方法，其中，对象物为含有1种以上药物及水分的含药物品。
6.如权利要求5所述的冷冻干燥体的制造方法，其中，药物的至少1种为蛋白质。
7.如权利要求6所述的冷冻干燥体的制造方法，其中，蛋白质为生理活性蛋白质。
8.如权利要求7所述的冷冻干燥体的制造方法，其中，生理活性蛋白质为选自由抗体蛋白质、抗原蛋白质、过敏原蛋白质组成的组中的至少1种。
9.冷冻干燥装置，其为制造冷冻干燥体的冷冻干燥装置，其特征在于，具有：
冷冻机构，其将作为所述冷冻干燥体的原料的对象物冷冻；
减压机构，其对经冷冻的所述对象物的气氛压力进行减压；和
电磁波产生机构，其产生电磁波以向所述对象物施加电磁波。
10.如权利要求9所述的冷冻干燥装置，其具有磁场产生机构，所述磁场产生机构产生磁场以向对象物施加磁场。
11.如权利要求10所述的冷冻干燥装置，其中，磁场产生机构为产生静磁场的静磁场产生机构。
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