凍干制劑是指利用冷凍干燥技術(shù)，將制品溶液預(yù)先凍結(jié)后，在低溫、低壓條件下，水分升華而獲得固體藥物粉末的方法，同時(shí)使藥品保持原有的理化性質(zhì)、生物性質(zhì)，并且使藥品易于溶解和長(zhǎng)期保存。凍干制劑的研發(fā)過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵步驟，就是對(duì)制品凍干曲線摸索和優(yōu)化，而在凍干曲線的摸索和優(yōu)化前，應(yīng)先確定制品的關(guān)鍵溫度，其中無(wú)定形物質(zhì)的關(guān)鍵溫度主要是玻璃轉(zhuǎn)化溫度。制品預(yù)凍過(guò)程中，對(duì)于無(wú)定形體系，當(dāng)制品溫度下降到某一程度時(shí)，形成的冰晶不再繼續(xù)增大，殘余溶液濃縮，溶質(zhì)與剩余的水分形成粘度極大的玻璃態(tài)，此刻溫度即為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。制品在玻璃轉(zhuǎn)化溫度以上，共晶點(diǎn)以下預(yù)凍，則形成晶體結(jié)構(gòu)；制品以較高的降溫速度越過(guò)共晶點(diǎn)溫度，達(dá)到玻璃轉(zhuǎn)化溫度以下進(jìn)行預(yù)凍，則形成無(wú)定型結(jié)構(gòu)。
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度也稱為玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度，是無(wú)定形物質(zhì)具有的溫度，可以采用
DSC法、DTA 法、低溫顯微鏡直接觀察法。常用方法是DSC法。SC原理的差示掃描量熱儀（DSC）的基本原理是試樣在熱反應(yīng)時(shí)發(fā)生的熱量變化，由于及時(shí)輸入電功率而得到補(bǔ)償，所以記錄試樣和參比物下面兩只電熱補(bǔ)償?shù)臒峁β手铍S時(shí)間t的變化關(guān)系。
差示掃描量熱法有補(bǔ)償式和熱流式兩種。在差示掃描量熱中，為使試樣和參比物的溫差保持為零在單位時(shí)間所必需施加的熱量與溫度的關(guān)系曲線為DSC曲線。曲線的縱軸為單位時(shí)間所加熱量，橫軸為溫度或時(shí)間。曲線的面積正比于熱焓的變化?？梢詼y(cè)定多種熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)，例如比熱容、反應(yīng)熱、轉(zhuǎn)變熱、相圖、反應(yīng)速率、結(jié)晶速率、高聚物結(jié)晶度、樣品純度\玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、冷結(jié)晶、相轉(zhuǎn)變、熔融、結(jié)晶、產(chǎn)品穩(wěn)定性、固化/交聯(lián)、氧化誘導(dǎo)期等。但是并不是所有的物質(zhì)都可以測(cè)出來(lái)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，有時(shí)候測(cè)試曲線上突變并不明顯。
DSC與DTA原理相同，但性能優(yōu)于DTA，測(cè)定熱量比DTA準(zhǔn)確，而且分辨率和重現(xiàn)性也比DTA好。它可以用來(lái)研究生物膜結(jié)構(gòu)和功能、蛋白質(zhì)和核酸構(gòu)象變化等。
差熱分析（DTA）是在程序控制溫度條件下，測(cè)量樣品與參比物之間的溫度差與溫度關(guān)系的一種熱分析方法。DTA僅可以測(cè)試相變溫度等溫度特征點(diǎn)，DSC不僅可以測(cè)相變溫度點(diǎn)，而且可以測(cè)相變時(shí)的熱量變化。
凍干產(chǎn)品大都數(shù)是溶液，有些產(chǎn)品成分非常復(fù)雜，是溶液和懸浮液的混合物，有些還含有蛋白質(zhì)、生物體等生物活性物質(zhì)。在凍結(jié)時(shí)有些產(chǎn)品會(huì)形成結(jié)晶態(tài)，也有些產(chǎn)品會(huì)形成玻璃態(tài)。產(chǎn)品在干燥一段時(shí)間之后，會(huì)形成上面的干燥層和下面的凍結(jié)層，凍結(jié)層的產(chǎn)品繼續(xù)干燥時(shí)，升華的氣流必需通過(guò)干燥層，如果產(chǎn)品凍結(jié)成晶態(tài)，則由于晶體之間有間隙，升華氣流能較順利地通過(guò)，不影響產(chǎn)品的繼續(xù)干燥。如果產(chǎn)品凍結(jié)成玻璃態(tài)，則由于玻璃態(tài)幾乎無(wú)間隙，升華氣流沒有通道，產(chǎn)品的繼續(xù)干燥將受到影響，干燥會(huì)失敗。所以要研究樣品的退火晶型轉(zhuǎn)變工藝。需要測(cè)量玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度和共晶點(diǎn)溫度。
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