ลดความเสี่ยงในการ Scale-up: ความสำคัญของการศึกษา Lyophilization Process ตั้งแต่ระดับห้องปฏิบัติการ

October 26, 2026

การพัฒนาผลิตภัณฑ์ยาฉีดชนิด Lyophilized เป็นกระบวนการที่มีความซับซ้อนสูง เนื่องจากคุณภาพของผลิตภัณฑ์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับสูตรตำรับ (Formulation) เพียงอย่างเดียว แต่ยังขึ้นอยู่กับการออกแบบและควบคุมกระบวนการ Freeze Drying อย่างเหมาะสมตลอดวงจรการพัฒนา

ในทางปฏิบัติ หลายโครงการสามารถพัฒนาสูตรตำรับที่มีความคงตัวและคุณสมบัติตามเป้าหมายในระดับห้องปฏิบัติการได้สำเร็จ แต่กลับเผชิญความท้าทายเมื่อขยายสู่ระดับ Pilot หรือ Commercial Production เช่น การเกิด Cake Collapse ระดับความชื้นตกค้าง (Residual Moisture) ที่สูงเกินเกณฑ์ เวลาในการคืนสภาพ (Reconstitution Time) ที่เปลี่ยนแปลง หรือความไม่สม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ระหว่างแต่ละ Batch

ปัญหาเหล่านี้มักมีสาเหตุมาจากการขาดความเข้าใจในพฤติกรรมของผลิตภัณฑ์ภายใต้สภาวะ Freeze Drying และการพัฒนา Freeze-Drying Cycle ที่ยังไม่ครอบคลุมพอสำหรับการ Scale-up

Lyophilization: กระบวนการสำคัญที่ต้องอาศัยความเข้าใจเชิงวิทยาศาสตร์

Lyophilization หรือ Freeze Drying เป็นกระบวนการกำจัดน้ำออกจากผลิตภัณฑ์ภายใต้สภาวะสุญญากาศ โดยอาศัยหลักการ Sublimation ซึ่งน้ำแข็งเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นไอโดยไม่ผ่านสถานะของเหลว

กระบวนการประกอบด้วย 3 ขั้นตอนหลัก ได้แก่

Freezing การสร้างโครงสร้างน้ำแข็งภายในผลิตภัณฑ์
Primary Drying การกำจัดน้ำแข็งผ่านกระบวนการ Sublimation ภายใต้สุญญากาศ
Secondary Drying การกำจัดน้ำที่ยังคงจับอยู่กับผลิตภัณฑ์ เพื่อให้ได้ระดับความชื้นที่เหมาะสมต่อการเก็บรักษา

พารามิเตอร์สำคัญ เช่น Shelf Temperature, Chamber Pressure, Product Temperature และ Drying Time ล้วนส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ดังนั้น Freeze-Drying Cycle จึงถือเป็นหนึ่งใน Critical Process Parameters (CPPs) ที่มีความสำคัญต่อคุณภาพ ความคงตัว และความสามารถในการผลิตซ้ำ (Process Robustness)

การศึกษาในระดับห้องปฏิบัติการ: จุดเริ่มต้นของการ Scale-up ที่ประสบความสำเร็จ

เป้าหมายของการศึกษากระบวนการ Lyophilization ในระดับห้องปฏิบัติการไม่ใช่เพียงเพื่อให้ผลิตภัณฑ์แห้ง แต่เพื่อสร้างความเข้าใจเชิงลึกเกี่ยวกับ Product Behavior และ Process Design Space ภายใต้สภาวะต่าง ๆ

การศึกษาที่เหมาะสมช่วยให้นักวิจัยและนักพัฒนาสูตรสามารถ

ระบุ Critical Temperature ของผลิตภัณฑ์
ศึกษาความเสี่ยงต่อ Cake Collapse
ประเมินผลของ Chamber Pressure ที่มีต่ออัตราการ Sublimation
กำหนดเงื่อนไข Primary และ Secondary Drying ที่เหมาะสม
ลดความแปรปรวนของกระบวนการผลิต
เพิ่มความมั่นใจในการถ่ายทอดกระบวนการสู่ Pilot และ Commercial Scale

ข้อมูลที่ได้จากการศึกษาเหล่านี้เป็นพื้นฐานสำคัญของแนวคิด Quality by Design (QbD) ซึ่งปัจจุบันได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมและชีวเภสัชภัณฑ์

LyoMicron จาก DARA: เครื่องมือสำหรับการสร้าง Process Knowledge อย่างเป็นระบบ

การศึกษากระบวนการ Lyophilization ที่มีประสิทธิภาพจำเป็นต้องอาศัยเครื่องมือที่สามารถควบคุมและติดตามพารามิเตอร์สำคัญของกระบวนการได้อย่างเหมาะสม เพื่อให้นักวิจัยสามารถสร้างความเข้าใจในพฤติกรรมของผลิตภัณฑ์ภายใต้สภาวะต่าง ๆ และนำข้อมูลที่ได้ไปใช้ในการพัฒนา Freeze-Drying Cycle รวมถึงการเตรียมความพร้อมสำหรับการ Scale-up ในอนาคต

LyoMicron จาก DARA ประเทศสเปน ได้รับการออกแบบเพื่อรองรับงานวิจัยและพัฒนากระบวนการ Freeze Drying ในระดับห้องปฏิบัติการ สำหรับงานวิจัย การพัฒนากระบวนการ และการผลิตขนาดเล็ก ภายใต้สภาวะที่สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำ

Reliability and Flexibility for Pharmaceutical Research Laboratories / Capacity up to 2,800 2R vials

คุณลักษณะทางเทคนิคหลักของ LyoMicron

Model	LyoMicron
Ice condenser temperature	-55 ºC	-85 ºC
Dimension (W×D×H)	420 × 630 × 380 mm	740 × 600 × 380 mm
Ice condenser capacity	6 kg
Ice condenser capacity / 24 h	5 kg
Electrically heated shelves	Optional
Number of compressors	1	2
Electrical power	1,500 W	2,500 W
Weight	65 kg	85 kg
Vacuum control	Optional

แม้ว่าข้อมูลทางเทคนิคจะเป็นปัจจัยสำคัญในการเลือกเครื่อง Freeze Dryer แต่สำหรับงานวิจัยและพัฒนากระบวนการ สิ่งที่มีความสำคัญไม่แพ้กันคือความสามารถในการสร้างข้อมูลเชิงกระบวนการ (Process Knowledge) ที่สามารถนำไปใช้ในการตัดสินใจทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมกระบวนการได้อย่างมีประสิทธิภาพ

LyoMicron จึงรองรับอุปกรณ์เสริมและฟังก์ชันสำหรับการศึกษา Freeze-Drying Process เช่น Electrically Heated Shelves, Vacuum Control System และ Capacitive Vacuum Probe ซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถศึกษาความสัมพันธ์ระหว่าง Shelf Temperature, Chamber Pressure และ Product Temperature ได้อย่างละเอียดมากยิ่งขึ้น อันเป็นข้อมูลสำคัญสำหรับการกำหนด Critical Process Parameters (CPPs) และการพัฒนา Process Design Space ภายใต้แนวคิด Quality by Design (QbD) ที่สามารถนำไปใช้ต่อยอดสู่การ Scale-up และการผลิตเชิงพาณิชย์ได้อย่างมั่นใจ โดยมีทีมผู้เชี่ยวชาญของ DARA พร้อมร่วมสนับสนุนและพัฒนาไปพร้อมกับผู้ใช้งานในทุกขั้นตอนของการพัฒนาผลิตภัณฑ์

นอกจากนี้ ระบบยังสามารถรองรับการติดตั้ง SCADA Software สำหรับการติดตามและบันทึกข้อมูลกระบวนการแบบ Real-time รวมถึงการจัดเก็บข้อมูลตามแนวทาง FDA 21 CFR Part 11 ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับองค์กรที่มีความต้องการด้าน Data Integrity และการตรวจสอบย้อนกลับของข้อมูลการทดลอง

ข้อมูลที่ได้รับจากกระบวนการทดลองสามารถนำไปใช้เพื่อ

พัฒนา Process Design Space
ประเมินความเสี่ยงของกระบวนการ
สนับสนุน Technology Transfer
เตรียมความพร้อมสำหรับ Scale-up และ Validation ได้อย่างเป็นระบบและตรวจสอบย้อนกลับได้

ความเชี่ยวชาญที่ได้รับความไว้วางใจจากอุตสาหกรรมเภสัชกรรมทั่วโลก

นอกเหนือจากประสิทธิภาพของเครื่องมือแล้ว ความสำเร็จของการพัฒนา Lyophilization Process ยังขึ้นอยู่กับองค์ความรู้และประสบการณ์ที่อยู่เบื้องหลังเทคโนโลยีนั้นด้วย

DARA ประเทศสเปน เป็นผู้ผลิตเครื่องจักรและระบบสำหรับอุตสาหกรรมเภสัชกรรมจากประเทศสเปนที่มีประสบการณ์ในงาน Aseptic Processing, Filling และ Freeze Drying ทางด้าน Pharmaceutical โดยโซลูชันของบริษัทถูกนำไปใช้งานในองค์กรด้านเภสัชกรรม ชีวเภสัชภัณฑ์ สถาบันวิจัยในหลายประเทศทั่วโลก

ด้วยประสบการณ์จากโครงการที่หลากหลายทั้งในประเทศไทยและต่างประเทศ DARA มุ่งเน้นการสนับสนุนผู้ใช้งานตลอดวงจรการใช้งานเครื่องมือ โดยทีมผู้เชี่ยวชาญของบริษัทสามารถให้คำแนะนำด้านการใช้งานระบบ การตั้งค่าอุปกรณ์ และการประยุกต์ใช้คุณสมบัติต่าง ๆ ของเครื่องให้เหมาะสมกับวัตถุประสงค์ของแต่ละองค์กร

ด้วยเหตุนี้ LyoMicron จึงเป็นมากกว่าเครื่อง Freeze Dryer สำหรับงานวิจัย แต่เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างพื้นฐานด้านเทคโนโลยีที่สนับสนุนการศึกษาและพัฒนากระบวนการ Lyophilization ที่จำเป็นต่อการดำเนินงานในอุตสาหกรรมเภสัชกรรมและชีวเภสัชภัณฑ์อย่างเป็นระบบ

สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติม

โทร. 02 779 8855