凍干機概述

凍干機用途非常多，應用的范圍也很廣泛，因此凍干機的種類也相當多。凍干機根據用途主要分為：（1）醫藥用凍干機；⑵食品凍干機；（3）實驗用凍干機。

藥品的干燥器種類比較多，但是真空冷凍干燥是制藥行業最好的選擇。制藥廠家利用凍干技術對藥品進行干燥儲存，在確保凍干機長期、穩定運行與安全生產，同時必須保證藥品符合的要求。

藥用冷凍干燥設備主要有洗瓶、罐裝、半加塞、冷凍干燥與鍋蓋封裝等工序中采用的設備，其中凍干機是核心設備。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凍成固態，然后在真空條件下進行加熱，使藥品中的固態冰迅速轉化為水蒸氣排出，從而達到脫水的目的。

凍干機在生物工程、醫藥工業、食品工業、材料科學和農副產品深加工等領域有著廣泛的應用。凍干機作為無菌生物制劑的關鍵設備，其各項性能指標關系到凍干產品的質量，如凍干機的清洗滅菌效果與凍干產品雜質混入、無菌要求方面息息相關。板層控溫性能也直接影響產品凍干過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在低溫下冷凍，再將其由固態直接升華為氣態的一種干燥方法。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（汽、液、固三態）相互轉化。在三相點壓力，水處于兩種狀態：固態（冰）和氣態。當固態冰獲得足夠熱量便會直接轉化為氣態，這個過程稱為升華⑴。為此要實現冷凍干燥必須滿足如下三個條件：①冷凍干燥幵始時必須先對待干燥物料中的水迅速凍結成固態冰。②降低壓力控制在三相點之下，并維持在這范圍內。③加熱，使溫度控制在飽和溫度之上，從而使固態冰轉化為水蒸氣迅速升華。

凍干過程主要分為預凍結或者預凍、升華干燥和解析干燥個過程。下圖所示為冷凍干燥的過程。從圖中我們可以看出，預凍的時間比較短，通過對物料迅速降溫冷凍，使物料中的水轉化為固態冰；升華干燥階段的凍干時間比較長，在一定壓力下，讓固態冰轉化為水蒸氣排出；而在解析干燥階段，要對物料進行升溫，讓物料中殘余的水蒸氣再次排出。

 

 

凍干機溫度驗證的重要性

目前，2010版藥品生產和質量管理規范(good manufacturing practices，GMP)和藥品GMP指南中規定，藥品生產使用的關鍵設備，安裝和調試完成后，在投入生產前及運行一定時間后必須對其性能進行確認，以確保設備性能。在其使用過程中，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，保證升華正常進行，必須使凍干機內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，降低真空泵的負荷，設計合理的冷阱基本不會導致真空泵失效，能耗也低，不過對制冷系統、冷阱的設計要求較嚴。

溫度驗證是凍干機設備驗證的一個非常重要的部分。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、板層的結構等有關，還與最主要的冷凝器有關。冷凝器的溫度直接影響凍干箱內的壓強，冷凝器的溫度過高，升華的水蒸氣不能及時凝結，彌漫在凍干箱內，造成箱內壓強偏高，從而導致物料溫度急劇上升，如此循環，會造成凍干箱內的物料萎縮、起皮、分層等；冷凝器的溫度過低，會加快升華的水蒸氣凝結，箱內壓強減小，影響升華速率，因此，能自動調節冷凝器的溫度非常重要。通過溫度驗證可以對產品的工藝過程中的各種參數加以修正和優化，提高生產效率，節約生產成本。往往在每年度的設備驗證中，各個企業都要投入大量的人力、物力資源，那么對企業來說如何找到適合自己的驗證方案和驗證設備對完成驗證非常重要。目前，國內的溫度驗證已經日趨發展，各種新理念和新儀器都得到了廣泛的運用。溫度驗證的重要性也越來越得到企業的認知和重視。

凍干機溫度驗證是以熱電阻為測量傳感器的有線溫度驗證系統。驗證系統軟件可以同時與電腦、驗證儀主機、溫度校驗儀進行通訊。能夠對熱電偶或者PT1000溫度傳感器進行多點的校驗，對熱電偶在一定的溫度范圍內進行精度的補償。溫度驗證系統必須能夠保證具備進行冷凍干燥系統擱板均勻性、熱分布性能驗證、熱穿透性能驗證、蒸汽滅菌驗證、干熱滅菌驗。

 

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2. 避免數據丟失，保證數據完整性，確保自始至終符合FDA的要求
3. 即使在大型工業規模的凍干應用中，也遵守擱板溫度分布驗證和批次檢測的規范
4. 通過具有高精度和準確定位的超薄可調整高度熱電偶傳感器，確保樣品的完整性
5. 通過ValSuite驗證軟件功能進行現場用戶校準，避免停機時間
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8. 通過使用行業領先的軟件確保FDA的合規性，該軟件注重數據的完整性和SCADA/Citrix/AWS系統的兼容性，以實現中央訪問和控制。符合FDA 21 CRF Part11.
9. 可選多種配件，適合任何規格尺寸西林瓶內的溫度驗證，且不影響瓶內樣品的溫度

 

 

 

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