藥用冷凍干燥機使用過程真空度控制方法

來源: 冷凍干燥機  作者: 冷凍干燥機  Time: 2021-10-28

把含有大量水分或其他溶媒的物質, 預先進行降溫凍結成固體, 然后在一定真空條件下, 使其中的水分或其他溶媒以蒸氣的形式直接從固體中升華出來, 而物質本身剩留在凍結時的冰架中, 干燥后的物質與干燥前體積相同但疏松多孔, 并具有良好的復水性, 這種干燥方法稱為冷凍干燥法, 進行這種操作的設備叫做冷凍干燥機。

冷凍干燥機主要由控制系統、真空系統、制冷系統、循環系統組成; 藥用冷凍干燥機除以上組成部分外, 還有液壓系統、在位清洗系統和在位滅菌系統等。藥用冷凍干燥機是無菌冷凍干燥制劑生產過程中的關鍵設備, 由于藥品的特殊性, 因此相關部門對冷凍干燥機的材質、性能等均做了明確的規定?，F在的冷凍干燥機雖然已經符合生產要求, 但從經濟效益、產品質量、生產操作等方面考慮還存在以下不足。其中之一就是真空度太高, 不利于產品升華。

產品冷凍干燥過程中, 其所處環境的真空度對冷凍干燥周期的長短有直接的影響。真空度過低, 導致升華速率明顯下降; 真空度過高, 由于熱對流傳導太差, 反而也會使冷凍干燥速率明顯下降。因此必須采取各種途徑進行壓強控制, 以達到產品干燥所需的優選狀況。

冷凍干燥機壓強控制的主要方法有: ①中隔閥控制法; ②水汽凝結器控制法; ③小蝶閥控制法; ④摻氣法。

1、中隔閥控制法

指通過調節冷凍干燥機干燥箱和水汽凝結器間通道的截面積, 使干燥箱中水蒸氣分壓升高, 而達到壓力控制的目的。

2、水汽凝結器控制法

指通過提高水汽凝結器表面的溫度, 使其凝結能力下降, 導致干燥箱內水蒸氣分壓上升, 從而達到壓強控制目的操作方法。

3、小蝶閥控制法

通過間歇式開啟或關閉水汽凝結器與真空泵間的閥門來達到箱內壓力控制的目的。小蝶閥控制法由控制系統傳出的信號來控制閥門的開和關, 當壓強高于設定值( 即真空度太低) 時, 打開閥門; 當壓強低于設定值( 即真空度過高)時, 關閉閥門。但若此時冷凝器的溫度很低, 制品擱板的溫度也很低, 由于升華速度減慢, 水蒸氣分壓不斷減小, 此時, 冷凍干燥機內壓強雖已低于設定值, 但由于此法無法使室內壓強升高, 從而就達不到調節壓強的目的。

4、摻氣法

通過微量調節閥來控制進氣量, 向冷凍干燥機干燥箱中導入無菌空氣或氮氣的操作方法。在實際生產中以此法常用, 但也存在一定的缺陷:

①由于引入的多為不凝性氣體( 空氣或氮氣) , 該氣體的存在導致冷凝器有效凝結面積減少, 使冷凝器容易產生冰堵現象, 且引入氮氣還會增加成本。

②由于是從外界引入氣體, 氣體的潔凈程度直接決定了產品的質量,容易造成污染, 使產品存在質量安全隱患。

③隨著摻氣和高真空的交替進行, 使質地較輕且裝量又少的產品, 不停地做上下往復運動, 此過程中產品與瓶壁之間的磨擦使已經成型的產品成粉而被抽走, 不僅影響到產品的裝量及含量, 同時也影響產品外觀。

④由于從灌裝間直接引入氣體, 潔凈區無法進行正常薰蒸消毒工作, 有兩臺同樣的冷凍干燥機也不能加快速度, 從而阻礙了生產進度。以上方法雖都可達到壓強控制目的, 但均存在各種弊端。真空度的高低是直接由真空泵決定的, 所以建議從真空泵著手, 研究變頻真空泵, 然后通過室內壓力來自動控制泵的開關及運轉速度, 從而在根本上解決壓力控制的問題, 同時由于真空泵的功率變小, 還可以節約電能。