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制藥凍干機:一種用于制藥工業(yè)中的設備
更新時間:2024-02-01 點擊次數(shù):1434
  制藥凍干機是一種用于制藥工業(yè)中的設備,主要用于將液體藥物轉(zhuǎn)化為固體藥物,以延長其保質(zhì)期和便于儲運。它采用冷凍和真空技術(shù),通過將藥物冷凍并施加適當?shù)恼婵窄h(huán)境,將水分從藥物中去除,使藥物在低溫下蒸發(fā)而不經(jīng)過液相,直接從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài),這個過程稱為凍干。
 
  制藥凍干機通常由冷凍器、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。首先,藥物被注入容器中,在冷凍器中被快速冷凍,形成冰晶。然后,在真空系統(tǒng)的作用下,冰晶會升華,也就是從固態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài),水分從藥物中蒸發(fā)出去。最后,加熱系統(tǒng)可以用來提高產(chǎn)品溫度,促進升華過程。
 
  一、原理和操作流程
 
  1.原理
 
  制藥凍干機是一種將液體藥物轉(zhuǎn)化為干粉的設備,其原理為將藥物先凍結(jié)成固體,在對其進行干燥,以去除水分。這個過程被稱為凍干,也被稱為低溫干燥、冷凍干燥或冷干法。凍干機主要由三個部分組成:冷凍、真空和加熱。
 
  首先,藥液通過液體輸送系統(tǒng)到達凍干機內(nèi)。在冷凍室中,藥液被連續(xù)噴霧成小顆粒,并在凝固器中凍結(jié)。在凝固器中,藥液以冷凝的形式轉(zhuǎn)化為冰團。然后,冰團通過真空室中的連續(xù)加熱過程逐漸升溫,水分通過升華(將水分從固體轉(zhuǎn)化為氣體狀態(tài))的形式被去除,從而將藥物轉(zhuǎn)化為純凈的干燥物。最后,干燥物通過轉(zhuǎn)動收集器收集在一起,并通過真空閥門排出。
 
  2.操作流程
 
  (1)準備樣品:液體藥物通常需要在25°C或更低的溫度下運輸或儲存。需要將藥物加入到冷凍室中的托盤中,并將藥物凍結(jié)成固體。
 
  (2)開始冷凍:托盤裝有凍結(jié)的樣品,通過傳送帶在制藥凍干機中進行移動。凍化溫度和時間根據(jù)不同的藥物、批量和設備而異。一般需要在超過Tg(臨界玻璃化溫度)的溫度下等待數(shù)小時。
 
  (3)真空:開始真空帶還需要等待一段時間來確保良好真空。隨后,真空室中的空氣被部分抽去。抽氣將增加樣品表面的水分平衡蒸發(fā),從而使維持溫度在Tg以上對干燥過程的成功至關(guān)重要。真空持續(xù)時間根據(jù)設備而不同,一般在1至4小時之間。
 
  (4)加熱:真空室溫度逐漸升高,將制冷器四周的溫度控制在庶的水分蒸發(fā)速率范圍內(nèi)。溫度控制和能量輸入需要在干燥過程中保持穩(wěn)定,以確保正確的干燥過程。溫度應根據(jù)藥物類型和設備而有所不同。溫度通常在-60°C至70°C之間。
 
  (5)完成干燥:干燥所需時間根據(jù)藥物類型,厚度和樣品數(shù)量而有所不同。
 
  (6)完成收集:干燥完成后,樣品在真空狀態(tài)下收集到收集器中。
 
  二、優(yōu)點
 
  (1)保存藥物活性:由于凍干機將藥物轉(zhuǎn)化為固體狀態(tài),因此凍干過程可以保護藥物不受熱敏損失,從而使藥物更加穩(wěn)定。
 
  (2)提高質(zhì)量和保持一致性:可以生產(chǎn)穩(wěn)定和一致的粉末,可以保持藥品的同質(zhì)性。此外,還可以消除水分及其他溶劑的剩余,從而提高藥品的質(zhì)量,減少污染、氧化及其它不良作用。
 
  (3)方便儲存和運輸:把藥物轉(zhuǎn)化為干燥的粉末,方便對藥物進行儲存和運輸。因為干燥物很輕,而且容易包裝。
 
  (4).延長保質(zhì)期:可以去除水分并保護藥品免受污染,從而延長藥品的保質(zhì)期并減少損耗。
 
  三、未來發(fā)展趨勢
 
  隨著技術(shù)的進步,制藥凍干機也不斷發(fā)展。越來越多的廠家在不斷改進設備的易用性和效果。未來,將出現(xiàn)以下趨勢:
 
  (1)自動化技術(shù)的普及:未來,將更加自動化,能夠更方便地操作,從而減少生產(chǎn)時間和人力成本。
 
  (2)全熱導制冷技術(shù)的應用:全熱導制冷技術(shù)已經(jīng)成為一種新的冷凍技術(shù),其性能優(yōu)良,且節(jié)能高效,因此預計未來會越來越多地應用制藥凍干機中。
 
  (3)大功率壓縮機技術(shù):隨著電子,物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)的穩(wěn)定和完善,未來壓縮機可以采用大功率直流電機,使其更耐用和穩(wěn)定,提高冷凝室溫度控制的能力。
 
  (4)微納米尺度生物技術(shù)應用:微納米尺度生物技術(shù)可以應用其中,通過下降凍結(jié)顆粒大小,可以提高干燥效率,并減少蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)損害。
 
Pilot5-8T 真空冷凍干燥機

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