小型冷冻干燥机使用方法及工作原理

当考虑到制药中的冻干技术时，最令人关注的是如何按照关键质量要求，生产出具有很好一致性的产品，这就需要确保生产过程的一致性。常见的做法是对冻干工艺进行工艺验证(PQ)。进行具体的产品PQ前，要在工厂确认冻干机性能，一旦安装到位，作为调试的一部分，还要再次进行操作验证(OQ)。验证应确保关键工艺参数按规定在允许误差范围内运行。对于冻干机，除了测试合格独立的和可控的变量外，还要测试隔板入口温度、腔室压力、时间，这有利于评估某些直接影响产品一致性的变量，其中一个重要的测量是隔板温度均一性，有时简称为隔板温度分布。隔板温度一般由电阻温度传感器(RTD)控制和监控，电阻温度传感器(RTD)被插入到热井，从入口小型冷冻干燥机到板层的一个热源中。隔板温度通常被称为隔板入口温度(隔板入口)。

热量从从冻干机传递到产品，其发生在隔板表面到小瓶接口，测量隔板表面的实际温度是评估冻干机性能的关键。这些测量的隔板温度分布应与相关控制点进行比较，且隔板入口应确保在可接受范围和均一性。其中在这类验证中面临的最大挑战是，不受环境影响的测量实际的隔板表面温度的能力。温度测量设备可以分成两大类，直接测量和间接测量。直接测量是用固定温度传感器，通常是热电偶，直接测量隔板表面。但直接测量方法的缺点是温度传感器很难固定，很难保持在低温或高温的范围，并且通常需要对残留的粘合剂或胶进行大量的清洗。这种方法的主要优点是当操作正确时，该方法可以测量特定位置的表面实际温度。间接测量是温度传感器嵌入到一个放置在板层表面的导热材料中。

有一些设备是采用间接测量原理。这种类型的设备主要缺点是测量的温度更容易受到腔室的环境影响。然而，这些影响可以由测试方法解决。间接测量的主要优点是可以稳固的放置装置并消除任何潜在的残留。圆盘或不同的传导材料制成的“球”是一个简单的方法，用于间接测量方法，并且通常用于工业中的不同情况。热电偶或RTD是插入进去或粘贴在一个由热传导材料制成的扁平的圆盘上，一般导热材料选择铝或铜。然后将圆盘或球放置在隔板上。圆盘可以很容易的放置到隔板的适小型冷冻干燥机当位置。这种方法不需要清理残留在隔板上的粘合剂或胶带。在此研究中所使用的是2in直径的铝块或铜块，切成0.25in的厚度。绝缘胶带固定热电偶的尖端包裹在热传导的粘合剂中，并置于圆盘的顶部。上面对替代方法的研究代表了当前的替代技术。铝和铜块易于生产、价格低廉、而且几乎没有任何维护。将热电偶置于表面或嵌入到圆盘的内部，不会改变温度的测量结果。这些方法使热电偶放置到隔板比胶带固定热电偶更容易;然而热电偶的线增加了该方法的难度。使用圆盘的主要缺点是，当系统在真空下，它们呈现的阻抗热传递是由于隔板表面的接触不良。为了解决这个限制，大多隔板温度分布的实验进行是在系统的常压或接近大气压下。