冻干原理和工艺.docVIP

冻干机在冻干药品生产过程中的关系 冻干机用于无菌药品生产，不同于有菌药作生产，需要进行无菌操作。 冻干机在冻干药品生产过程中的关系如下： 主要灭菌,内包材处理，洗烘瓶，胶塞处理。 将药品主药和辅料溶解在适当的溶剂中（注射用水）。 用不同孔径的滤器对药液分级过滤，0.45μm，最后用0.22μm的过滤器除菌过滤。大于50μm，亲水亲脂滤膜种类和作用。 将已除去的药液灌注到容器中，并在容器端口半上胶塞。联动线自动灌装，注意层流罩保护，在百级下操作。 在无菌环境中把半上胶塞的药液或开口托盘（冻干原粉）移至冻干机的干燥箱内搁板上，有的工艺的这一步也可能采用另一腔室先进行预冻结。通过冻干机的运行，对搁板冻结、抽真空和对搁板加热供能，使药品在固态下，通过升华除去大部分的水分。然后加热蒸发解吸附去除残余水分。 通过安装在干燥腔室内的液压或螺杆式升降装置全压塞（小瓶冻干）。 对托盘中块状粉进行粉碎、过筛、装桶、加内塞（托盘冻干）原料。进行粉针分装。 由此可见，冻干机是冻干生产过程中的主要工艺装备，制品中的水分由它来去除。制品在冻干腔室内的无菌状态下完成干燥、解吸附除去水分和全压塞等操作。 冷冻干燥基础理论 第一节 冷冻干燥的原理 一、冻干的概念、目的及应用 冷冻干燥就是把含有大量水分的物质，先冷却至共熔点或玻璃化转变温度以下，使物料中的大部分水冻结成冰，其余的水化和物料成分形成非晶态（玻璃态）。然后，在真空条件下，对已冻结的物料进行低温的加热，以使物料中的冰升华干燥（一次干燥）。接着，在真空条件下对物料进行升温，以除去吸附水，实现解析干燥（二次干燥），而物质本身留在冻结的冰架子中，从而使得干燥制品不失原有的固体骨架结构，保持物料原有的形态制品复水性极好 利用冷冻干燥目的是为了贮存潮湿的物质，通常是含有微生物组织的水溶液，或不含微生物组织的水溶液。产品在冻结之后置于一个低水气压下，这时包含冰的升华，直接由固态在不发生熔化的情况下变成汽态。与其他干燥方式相比避免了化学、物理和酶的变化，从而确保了制品物性在保存时不易改变。实际需要的低水汽压是靠真空的状况下达到的。 真空冷冻干燥技术主要应用于： 药品在低温下干燥，不会产生变性或失去生物活性，热稳定性差的生物制品，生化类制品，血液制品，基因工程类制品等药物冻干如脂质体，蛋白质药物、疫苗、菌种、血液制品的保存特别适用； 为保持生物组织结构和活性，外科手术用的皮层、骨骼、角膜、心瓣膜等生物组织的处理，活体组织在移植时，离体不能超过24小时； 以保持食物色、香、味和营养成分以及能迅速复水的咖啡、调料、肉类、海产品、果蔬的冻干； 在微胶囊制备、药品缓控释放材料等方面的应用。 以保持生鲜物质不变性的人参、蜂皇浆、龟鳖等保健品及中草药制剂的加工； 超微细粉末功能材料如：光导纤维、超导材料、微波介质材料、磁粉以及能加速反应工程的催化剂的处理等。 2、”无定形态”非晶态材料主要有金属、无机物和有机物三大类。将硅酸盐的无定固定态称为“玻璃”，后来逐渐地扩大。将其他非晶态也称为“玻璃态” 晶态是稳定的，而非晶态是亚稳定的，玻璃化固态是处于亚稳态的失去流动性的无定形态，在玻璃态时，物质的黏度要比液体高许多，可达1014倍以上，黏度大于等于1014PPa.s作为玻璃态的一个判断标志，而将某物质黏度等于1014PPa.s所对应的温度称为玻璃化转变温度，记作Tg,当T小于Tg时，称为玻璃态区。 干燥过程的传热传质形式和物料中分水的分布 升华干燥也称一次干燥，是将冷冻后的物料放置在干燥室中，进行加热，同时用真空泵抽真空，物料中的冰晶就会升华成水蒸汽而逸出，使物料干燥。升华是从外表面开始，逐步向内推进的，冰晶升华后留下是多孔的干燥层，干燥层和冻结层的分界面称为升华界面。 热量传递 冷冻干燥中的传热方式有主要有传导、辐射和对流 1固体导热加热 2辐射与微波加热 3对流加热 质量传递 在制品冷冻干燥时，若传给升华界面的热量等于升华界面升华水蒸汽所需要的热量，且所升华的水蒸汽全部扩散逸出时，升华界面的温度和压力达到平衡，升华正常运行。若从升华界面逸出水蒸汽的能力足够，但升华界面的温度会下降，升华速率会减慢。此时，提高升华速率的“瓶颈”在于传执，这类问题称之为“传热控制”。此类问题的数学模型是不考虑水蒸汽的逸出，只考虑向升华界面的传热。反之若传给升华界面的热量足够，但从升华界面逸出水蒸汽的阻力过大，水蒸汽将不能全部逸出，升华界面的水蒸汽分压力上升，限制了水蒸汽的继续升华。多余的热量使升华界面温度上升，最终将超过制品的共溶点而使冻结制品溶化，冻干失败。这类问题的“瓶颈”在于己干燥层的传质能力所限，称之为“传质控制”。此类问题的数学模型是不考虑传入升华界面的热量，只考虑从升华界面逸出的水蒸汽质量。一个冻干过程到底是受“传热控