凍干機設(shè)備的凍干技術(shù)要點:
1、物料系統(tǒng)的配方
在藥品和細胞冷凍干燥之前,必須加入一些保護劑和添加劑,以保證其凍干效果、保持藥品的活性和細胞的存活。物料和保護劑、添加劑一起,組成了多組分的系統(tǒng),我們稱之為“物料系統(tǒng)"。保護劑和添加劑與物料之間是有相互作用的,因此對于不同的物料,應(yīng)當(dāng)采用不同種類和不同濃度的保護劑和添加劑。近年來在生物藥品方面取得的每一重要進展,幾乎都是和采用新的“雞尾酒"式的物料系統(tǒng)的配方有關(guān)的。保護劑和添加劑的問題值得討論。
2、物料系統(tǒng)的物性的研究
物料系統(tǒng)的物性,如凝固溫度、相變熱、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、玻璃化轉(zhuǎn)變前后的熱容量等,都會對凍結(jié)和干燥過程產(chǎn)生很大的影響。在干燥過程中,希望物料的升華速率高,就要求物料的空隙多、而又不致塌陷。這些也都是和物料系統(tǒng)的物性有關(guān)的。近年來又發(fā)現(xiàn)當(dāng)物料系統(tǒng)經(jīng)歷過不同的“溫度歷史" (熱歷史),如在不同溫度下“退火"(annealing)不同時間,會給物性帶來明顯的變化。
對于物料系統(tǒng)物性的測量,差示掃描量熱技術(shù)(Differential Scanning Calorimetry,DSC)是一種、被廣泛認(rèn)可的技術(shù)。
3、冷卻固化過程的選擇及實現(xiàn)的技術(shù)
對于物料系統(tǒng)的冷卻固化過程,要解決兩個問題,一個是冷卻終溫度的確定;另一個是選擇合適的降溫程序。冷卻固化過程的終溫度應(yīng)當(dāng)是固化溫度,它應(yīng)低于物料系統(tǒng)的共晶點溫度,或玻璃化轉(zhuǎn)化溫度。冷卻固化后的物料系統(tǒng),實際上是既具有晶態(tài),又具有玻璃態(tài)的的混合系統(tǒng)。為確定降溫的終溫度,就要先測量物料系統(tǒng)的共晶點溫度和玻璃化轉(zhuǎn)化溫度。
對于合適降溫程序的選擇,就是希望活性藥物、或細胞在冷卻固化過程中不受損傷或少受損傷,這是細胞低溫保存的基本問題。分析物料系統(tǒng)的凍結(jié)過程諸多現(xiàn)象、對細胞損傷及防治辦法;討論程序降溫的理論和實施技術(shù)。
4、升華干燥參數(shù)的確定
升華干燥是在低溫下對物料系統(tǒng)進行加熱,使物料中被凍結(jié)成冰的“自由水"直接升華成水蒸氣。在升華干燥過程中,可以控制的參數(shù)有:物料的溫度、干燥室的真空度、升華干燥的持續(xù)時間等。
關(guān)于物料的溫度,一般認(rèn)為必須低于物料系統(tǒng)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,或共晶溫度。升華干燥的溫度的確定是十分重要的。如溫度過高,會出現(xiàn)軟化、塌陷等現(xiàn)象,造成凍干的失敗;如溫度過低,不僅給制冷系統(tǒng)提出了過高的要求,而且大為降低了升華過程的速率,費時又耗能。
目前大多數(shù)的操作,都是在整個升華干燥過程中保持加熱溫度不變的。關(guān)于是否應(yīng)當(dāng)這樣,有兩種不同的觀點。一種觀點認(rèn)為,在升華干燥階段,隨著水分的升華,物料系統(tǒng)的濃度會提高,物料系統(tǒng)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度也會提高,這意味著升華干燥階段的加熱過程的溫度應(yīng)當(dāng)逐漸提高,而不要恒定在一個溫度上。另一種觀點認(rèn)為,在升華干燥階段,升華的只是“游離"在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空隙中的自由水,不會對物料實體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度產(chǎn)生影響,因此升華干燥過程中加熱溫度仍應(yīng)保持不變。實際上這兩種情況都可能出現(xiàn),是和冷卻固化的情況有關(guān)的。
一般說來,在升華干燥過程中真空度是維持不變的。但也可以采用循環(huán)壓力法,即控制真空系統(tǒng)的壓力在一定范圍內(nèi)上下波動,以期提高傳熱傳質(zhì)的效果,來加速干燥的過程。
凍干機電器控制系統(tǒng)常見問題:
溫度顯示系統(tǒng)的故障
溫度探頭PT100,特別是制品探頭,容易被壓壞、拉壞,導(dǎo)致測溫顯示不對。要判斷測溫探頭有沒有問題,可以通過測量探頭上三根線的電阻來判斷。
出現(xiàn)溫度變送器故障時,更換溫度變送器。
出現(xiàn)A/D模塊問題時,更換模塊。
建議系統(tǒng)中的關(guān)鍵監(jiān)測點溫度探頭需要一年校驗一次,確保其工作的準(zhǔn)確性。
真空顯示系統(tǒng)的故障
若真空探頭或壓力傳感器出現(xiàn)損壞,需更換新的探頭或壓力變送器。
出現(xiàn)A/D模塊問題,更換模塊。
建議系統(tǒng)中的關(guān)鍵監(jiān)測點真空壓力探頭需要一年校驗一次,確保其工作的準(zhǔn)確性。
電磁閥線圈的故障
電磁閥線圈因為沒有反饋信號,容易造成對此故障的忽視。可通過觀察制冷系統(tǒng)(長時間不降溫)來判斷電磁閥線圈是否損壞,或者在日常巡視中觀察電磁閥線圈有無鼓包現(xiàn)象,或用電磁信號筆在電磁閥開啟的時候,將電磁筆放到電磁閥線圈上方,電磁筆發(fā)亮顯示電磁閥線圈正常。
固態(tài)繼電器的故障
凍干工藝中需要加熱但是溫度一直不能上升時,觀察固態(tài)繼電器發(fā)光二極管的狀態(tài),如果需要加熱器工作但發(fā)光二極管不發(fā)光,可能是固態(tài)繼電器故障。
有的固態(tài)繼電器發(fā)生故障時會鼓包,當(dāng)發(fā)現(xiàn)鼓包時應(yīng)更換固態(tài)繼電器。
氣動閥門的電器故障
閥門指示顯示錯誤,檢查位置開關(guān),調(diào)整或更換位置開關(guān)。
PLC輸出點有保險裝置的,要首先檢查PLC有無輸出,如果有輸出則檢查PLC輸出保險是否正常。
馬達保護器或交流接觸器故障
發(fā)生馬達保護器或交流接觸器故障時,在更換或者復(fù)位后,要用電流表對之前的故障元件進行電流監(jiān)測,以判斷是因馬達保護器或交流接觸器本身的原因還是因其他元器件故障造成瞬間電流導(dǎo)致的故障。
通訊電纜故障
檢查通訊電纜及接頭,用網(wǎng)線檢測儀對電纜進行通斷測試, 通訊電纜故障更換通訊電纜,水晶頭故障更換水晶頭
凍干機的關(guān)鍵制造工藝和零部件:
凍干機的設(shè)計制造工藝、零部件的選擇與凍干機的質(zhì)量、可靠性、使用壽命有著直接的關(guān)系。
為了使板層的致冷和加熱溫度均勻一致,目前凍干機制造廠家大部分采用空心夾層板層,內(nèi)部帶有隔條,由傳溫中間流體循環(huán)在板層之中。老式或落后的制造方法是在板層的上下二塊或其中一塊板上打許多孔,用塞焊法把金屬板與隔條焊接起來,然后機械加工而成。由于凍干工藝的低溫、真空甚至高溫、受壓的特殊工況,這種焊接方法在使用一定年限后,可能會在塞焊處滲漏傳溫流體,在真空狀態(tài)下,傳溫流體瞬間霧化,導(dǎo)致凍干品被污染而報廢。而新式或*的制造方法是上下二塊金屬板均不打孔,使用特殊的內(nèi)焊設(shè)備制造而成,從根本上消除了滲漏的發(fā)生。
呼吸器性能測試
(1)呼吸器完整性檢測。使用IntegtestTM V4.0型便攜式完整性測試儀,在2500 mbar的測試壓力下,使用水浸入法檢測呼吸器的完整性。
(2)呼吸器在線滅菌效果。在呼吸器內(nèi)放置1支滅菌生物指示劑,運行凍干機在線滅菌SIP程序,與在線滅菌SIP測試同時進行。滅菌結(jié)束后取出指示劑進行培養(yǎng),進行3次重復(fù)測試。
(3)合格標(biāo)準(zhǔn) lt;4.5 ml/min,滅菌后的生物指示劑應(yīng)無菌生長(參考濾芯生產(chǎn)廠家-美國亞美濾膜有限公司出廠標(biāo)準(zhǔn))。
















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