凍干機(jī)概述
凍干機(jī)用途非常多,應(yīng)用的范圍也很廣泛,因此凍干機(jī)的種類也相當(dāng)多。凍干機(jī)根據(jù)用途主要分為:(1)醫(yī)藥用凍干機(jī);⑵食品凍干機(jī);(3)實(shí)驗(yàn)用凍干機(jī)。
藥品的干燥器種類比較多,但是真空冷凍干燥是制藥行業(yè)最好的選擇。制藥廠家利用凍干技術(shù)對(duì)藥品進(jìn)行干燥儲(chǔ)存,在確保凍干機(jī)長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行與安全生產(chǎn),同時(shí)必須保證藥品符合的要求。
藥用冷凍干燥設(shè)備主要有洗瓶、罐裝、半加塞、冷凍干燥與鍋蓋封裝等工序中采用的設(shè)備,其中凍干機(jī)是核心設(shè)備。凍干的基本原理是將需要凍干的藥品快速將藥品中的水分結(jié)凍成固態(tài),然后在真空條件下進(jìn)行加熱,使藥品中的固態(tài)冰迅速轉(zhuǎn)化為水蒸氣排出,從而達(dá)到脫水的目的。
凍干機(jī)在生物工程、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、材料科學(xué)和農(nóng)副產(chǎn)品深加工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。凍干機(jī)作為無(wú)菌生物制劑的關(guān)鍵設(shè)備,其各項(xiàng)性能指標(biāo)關(guān)系到凍干產(chǎn)品的質(zhì)量,如凍干機(jī)的清洗滅菌效果與凍干產(chǎn)品雜質(zhì)混入、無(wú)菌要求方面息息相關(guān)。板層控溫性能也直接影響產(chǎn)品凍干過(guò)程的成型及藥品的水分含量。
冷凍干燥的基本原理
冷凍干燥是將溶劑或者懸浮液介質(zhì)在低溫下冷凍,再將其由固態(tài)直接升華為氣態(tài)的一種干燥方法。冷凍干燥的基本原理是基于水在一定的溫度和壓力條件下,其物理狀態(tài)(汽、液、固三態(tài))相互轉(zhuǎn)化。在三相點(diǎn)壓力,水處于兩種狀態(tài):固態(tài)(冰)和氣態(tài)。當(dāng)固態(tài)冰獲得足夠熱量便會(huì)直接轉(zhuǎn)化為氣態(tài),這個(gè)過(guò)程稱為升華⑴。為此要實(shí)現(xiàn)冷凍干燥必須滿足如下三個(gè)條件:①冷凍干燥幵始時(shí)必須先對(duì)待干燥物料中的水迅速凍結(jié)成固態(tài)冰。②降低壓力控制在三相點(diǎn)之下,并維持在這范圍內(nèi)。③加熱,使溫度控制在飽和溫度之上,從而使固態(tài)冰轉(zhuǎn)化為水蒸氣迅速升華。
凍干過(guò)程主要分為預(yù)凍結(jié)或者預(yù)凍、升華干燥和解析干燥個(gè)過(guò)程。下圖所示為冷凍干燥的過(guò)程。從圖中我們可以看出,預(yù)凍的時(shí)間比較短,通過(guò)對(duì)物料迅速降溫冷凍,使物料中的水轉(zhuǎn)化為固態(tài)冰;升華干燥階段的凍干時(shí)間比較長(zhǎng),在一定壓力下,讓固態(tài)冰轉(zhuǎn)化為水蒸氣排出;而在解析干燥階段,要對(duì)物料進(jìn)行升溫,讓物料中殘余的水蒸氣再次排出。
凍干機(jī)溫度驗(yàn)證的重要性
目前,2010版藥品生產(chǎn)和質(zhì)量管理規(guī)范(good manufacturing practices,GMP)和藥品GMP指南中規(guī)定,藥品生產(chǎn)使用的關(guān)鍵設(shè)備,安裝和調(diào)試完成后,在投入生產(chǎn)前及運(yùn)行一定時(shí)間后必須對(duì)其性能進(jìn)行確認(rèn),以確保設(shè)備性能。在其使用過(guò)程中,為保證物料中的冰不溶化而直接汽化(升華),并不斷移走汽體,保證升華正常進(jìn)行,必須使凍干機(jī)內(nèi)真空度低于某一溫度下冰的飽和蒸汽壓(610pa以下)。其采用冷阱是為了捕捉水汽,降低真空泵的負(fù)荷,設(shè)計(jì)合理的冷阱基本不會(huì)導(dǎo)致真空泵失效,能耗也低,不過(guò)對(duì)制冷系統(tǒng)、冷阱的設(shè)計(jì)要求較嚴(yán)。
溫度驗(yàn)證是凍干機(jī)設(shè)備驗(yàn)證的一個(gè)非常重要的部分。凍干周期與真空度必不可分,但真空度除了與升華的溫度、物料的性質(zhì)、板層的結(jié)構(gòu)等有關(guān),還與最主要的冷凝器有關(guān)。冷凝器的溫度直接影響凍干箱內(nèi)的壓強(qiáng),冷凝器的溫度過(guò)高,升華的水蒸氣不能及時(shí)凝結(jié),彌漫在凍干箱內(nèi),造成箱內(nèi)壓強(qiáng)偏高,從而導(dǎo)致物料溫度急劇上升,如此循環(huán),會(huì)造成凍干箱內(nèi)的物料萎縮、起皮、分層等;冷凝器的溫度過(guò)低,會(huì)加快升華的水蒸氣凝結(jié),箱內(nèi)壓強(qiáng)減小,影響升華速率,因此,能自動(dòng)調(diào)節(jié)冷凝器的溫度非常重要。通過(guò)溫度驗(yàn)證可以對(duì)產(chǎn)品的工藝過(guò)程中的各種參數(shù)加以修正和優(yōu)化,提高生產(chǎn)效率,節(jié)約生產(chǎn)成本。往往在每年度的設(shè)備驗(yàn)證中,各個(gè)企業(yè)都要投入大量的人力、物力資源,那么對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)如何找到適合自己的驗(yàn)證方案和驗(yàn)證設(shè)備對(duì)完成驗(yàn)證非常重要。目前,國(guó)內(nèi)的溫度驗(yàn)證已經(jīng)日趨發(fā)展,各種新理念和新儀器都得到了廣泛的運(yùn)用。溫度驗(yàn)證的重要性也越來(lái)越得到企業(yè)的認(rèn)知和重視。
凍干機(jī)溫度驗(yàn)證是以熱電阻為測(cè)量傳感器的有線溫度驗(yàn)證系統(tǒng)。驗(yàn)證系統(tǒng)軟件可以同時(shí)與電腦、驗(yàn)證儀主機(jī)、溫度校驗(yàn)儀進(jìn)行通訊。能夠?qū)犭娕蓟蛘逷T1000溫度傳感器進(jìn)行多點(diǎn)的校驗(yàn),對(duì)熱電偶在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行精度的補(bǔ)償。溫度驗(yàn)證系統(tǒng)必須能夠保證具備進(jìn)行冷凍干燥系統(tǒng)擱板均勻性、熱分布性能驗(yàn)證、熱穿透性能驗(yàn)證、蒸汽滅菌驗(yàn)證、干熱滅菌驗(yàn)。
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關(guān)于虹科和Ellab(意萊伯)
自1949年以來(lái),Ellab一直提供行業(yè)領(lǐng)先的精度和品質(zhì)的熱驗(yàn)證解決方案。虹科Ellab的硬件和軟件由丹麥的總部設(shè)計(jì)、制造和分銷,虹科與Ellab(意萊伯)合作提供驗(yàn)證系統(tǒng),校準(zhǔn)系統(tǒng),驗(yàn)證和確認(rèn)以及租賃服務(wù)和校準(zhǔn)服務(wù),服務(wù)于大型、中型、小型的制藥、醫(yī)療和食品行業(yè)的客戶。我們?cè)跍缇鋬龈稍,隧道式烘箱,巴氏殺菌等多種應(yīng)用提供解決方案。虹科Ellab的TrackSense無(wú)線溫度驗(yàn)證系統(tǒng)以其高質(zhì)量的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性而聞名。了解更多信息,訪問(wèn)Ellab中文網(wǎng)站:honglusys.com/ellab