在产品冻干的过程中,真空是除温度之外的重要控制点之一。产品在冻干过程中冻干机对于箱体内的稳定真空控制,是产品冻干成功的基础。
以冻干粉针为例,真空异常可能会导致产品萎缩、融化、升华干燥效果不良等问题。因此,对于冷冻干燥设备本身,设计相应的应对措施来面对可能出现的真空异常设计,就显得尤为重要。
图1. 不同情况的冻干异常样品
图2. 东富龙冻干机真空异常提示
冷凝器制冷效果不良——盘管捕冰能力下降,产品释放出的气体导致干燥箱内部真空失控。
升华速度过快——工艺设定不合理,从而导致不能完全捕捉。
进气管路泄漏——大量异常进气,真空泵无法将真空抽至目标真空以下。
真空系统异常——真空泵组抽空能力下降,导致干燥箱真空居高不下。
产品装量超过最大装量——过量的产品装量导致盘管超负荷工作。
真空规管故障——真空规管异常,向PLC传达了错误的信息,引发后续连锁反应。
在样品升华阶段,如果干燥箱实际真空度高于“真空报警”(图3标注1)设定值时,就会触发真空异常报警,在“报警保持时间”(图3标注2)结束后,仍未恢复正常的,会触发自动保护程序。
图3. 真空报警与报警保持时间界面
在手动设置的真空冷冻程序控制阶段,如果干燥箱内实际真空高于报警控制的设定值(如图4标注所示)时,也会触发真空异常报警。
图4. 手动设置界面
当真空异常报警触发后,程序发送报警信息,蜂鸣器蜂鸣闪烁。程序在"报警保持时间”所设定的时间内,会依然保持当下的运行情况。在保持时间结束后,若真空仍不能恢复正常,则会触发以下设置,以确保在最大程度保护产品:
板层控温停止,板层降温启动。
图5. 真空异常报警流程图
产生真空度报警的原因主要分三类:
冷凝器的温度上升导致盘管的捕集能力下降,大量不能被冷凝的水汽引发干燥箱压力上升。
真空系统与复压系统出现泄漏或故障,导致抽空能力下降或不达标,导致干燥箱压力上升。
真空规管异常,为控制系统提供了错误的信号,导致程序作出反应。
因此,确保系统的稳定运行,最关键的措施是实施定期的日常维护与保养。具体应采取以下步骤:
1.定期更换冷冻机油,以保持系统的润滑性能和冷量传递效率。
2.更换干燥过滤器的滤芯,防止系统内部腐蚀和制冷剂泄漏。
1.定期更换密封圈,避免泄漏问题。
2.紧固松动的卡箍,确保管路密封。
3.及时更换真空泵油,保持泵的性能和系统真空度。
4.定期检查并更新电气控制元件,确保系统稳定运行。
1.定期校准真空规管,以获得准确的真空读数。
2.实施防水防尘措施,保护规管免受环境影响。
1.定期对设备性能进行测试评估,确保其正常运行。
2.及时发现并解决潜在问题,防止故障发生。
通过定期的维护保养措施,可以最大程度减少故障发生,延长设备使用寿命,保证生产过程的稳定性和产品质量。是药物冻干工艺研发和商业化生产的持续保障。
撰稿:王鑫平
审核:郭尚旭
排版:刘雪
往期推荐:
东富龙(股票代码300171)成立于1993年,2011年创业板上市,总部位于上海,是一家为全球制药公司提供工艺服务与耗材、核心装备及工程的整体解决方案服务商。东富龙秉承“天道酬勤”核心价值观,坚守“专业技术服务于生物医药”的使命,以“系统化、国际化、数智化”的发展战略,不断前行。
东富龙拥有四个核心事业部:生物工艺事业部、制剂装备事业部、工程事业部、食品工程事业部。迄今有东富龙生命科技、东富龙德惠等26家境内控股子公司,13家境外控股子公司,国内外共8个基础制造基地,拥有中国、美国、德国3个全球研发中心,东富龙持续加强药物制造科学和药机科学制造的研究,致力打造“下一代的药物制造平台”,为研发、中试及商业化生产的客户提供专业解决方案,助力药物快速研发及大规模商业化生产。