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    药用冷冻干燥机使用过程真空度控制方法

    来源: 冷冻干燥机  作者: 冷冻干燥机  Time: 2021-10-28

    药用冷冻干燥机使用过程真空度控制方法

    把含有大量水分或其他溶媒的物质, 预先进行降温冻结成固体, 然后在一定真空条件下, 使其中的水分或其他溶媒以蒸气的形式直接从固体中升华出来, 而物质本身剩留在冻结时的冰架中, 干燥后的物质与干燥前体积相同但疏松多孔, 并具有良好的复水性, 这种干燥方法称为冷冻干燥法, 进行这种操作的设备叫做冷冻干燥机。

    冷冻干燥机主要由控制系统、真空系统、制冷系统、循环系统组成; 药用冷冻干燥机除以上组成部分外, 还有液压系统、在位清洗系统和在位灭菌系统等。药用冷冻干燥机是无菌冷冻干燥制剂生产过程中的关键设备, 由于药品的特殊性, 因此相关部门对冷冻干燥机的材质、性能等均做了明确的规定。现在的冷冻干燥机虽然已经符合生产要求, 但从经济效益、产品质量、生产操作等方面考虑还存在以下不足。其中之一就是真空度太高, 不利于产品升华。

    产品冷冻干燥过程中, 其所处环境的真空度对冷冻干燥周期的长短有直接的影响。真空度过低, 导致升华速率明显下降; 真空度过高, 由于热对流传导太差, 反而也会使冷冻干燥速率明显下降。因此必须采取各种途径进行压强控制, 以达到产品干燥所需的优选状况。

    冷冻干燥机压强控制的主要方法有: ①中隔阀控制法; ②水汽凝结器控制法; ③小蝶阀控制法; ④掺气法。

    1、中隔阀控制法

    指通过调节冷冻干燥机干燥箱和水汽凝结器间通道的截面积, 使干燥箱中水蒸气分压升高, 而达到压力控制的目的。

    2、水汽凝结器控制法

    指通过提高水汽凝结器表面的温度, 使其凝结能力下降, 导致干燥箱内水蒸气分压上升, 从而达到压强控制目的操作方法。

    3、小蝶阀控制法

    通过间歇式开启或关闭水汽凝结器与真空泵间的阀门来达到箱内压力控制的目的。小蝶阀控制法由控制系统传出的信号来控制阀门的开和关, 当压强高于设定值( 即真空度太低) 时, 打开阀门; 当压强低于设定值( 即真空度过高)时, 关闭阀门。但若此时冷凝器的温度很低, 制品搁板的温度也很低, 由于升华速度减慢, 水蒸气分压不断减小, 此时, 冷冻干燥机内压强虽已低于设定值, 但由于此法无法使室内压强升高, 从而就达不到调节压强的目的。

    4、掺气法

    通过微量调节阀来控制进气量, 向冷冻干燥机干燥箱中导入无菌空气或氮气的操作方法。在实际生产中以此法常用, 但也存在一定的缺陷:

    ①由于引入的多为不凝性气体( 空气或氮气) , 该气体的存在导致冷凝器有效凝结面积减少, 使冷凝器容易产生冰堵现象, 且引入氮气还会增加成本。

    ②由于是从外界引入气体, 气体的洁净程度直接决定了产品的质量,容易造成污染, 使产品存在质量安全隐患。

    ③随着掺气和高真空的交替进行, 使质地较轻且装量又少的产品, 不停地做上下往复运动, 此过程中产品与瓶壁之间的磨擦使已经成型的产品成粉而被抽走, 不仅影响到产品的装量及含量, 同时也影响产品外观。

    ④由于从灌装间直接引入气体, 洁净区无法进行正常薰蒸消毒工作, 有两台同样的冷冻干燥机也不能加快速度, 从而阻碍了生产进度。以上方法虽都可达到压强控制目的, 但均存在各种弊端。真空度的高低是直接由真空泵决定的, 所以建议从真空泵着手, 研究变频真空泵, 然后通过室内压力来自动控制泵的开关及运转速度, 从而在根本上解决压力控制的问题, 同时由于真空泵的功率变小, 还可以节约电能。

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