冻干曲线程序的设定以及对产品质量的影响

1、2010年（第40卷）第6期甘肃科技纵横1冻干机及冷冻干燥的特点冻干机的原理：冻干机的原理就是将被干燥的物质在低温下快速冻结至其共晶点以下，使其物质溶液中的水分变成固态的冰。然后在适当真空条件下使水蒸汽直接从固体中升华出来，并用冷凝方法捕凝升华的水汽，致使物质脱水干燥，从而获得干燥的药物。冷冻干燥的优点可避免药品因高热分解变质，所得产品质地疏松，加水后迅速溶解恢复药液原有特性，含水量低(13 ，同时干燥在真空中进行不易氧化，有利于产品长期贮存；与粉末灌装制品相比，无菌处理及产品复溶简单，方便运输和贮存。其缺点有产品生产周期延长；设备的前期投入和和后期的运行维护成本较高。冷冻干燥在生物工程、医疗

2、工业、食品工业等方面得到了广泛应用。制定冻干曲线以板层为依据是因为产品温度是受板层温度支配的。控制了板层温度也就控制了产品温度。2制定冻干曲线要考虑下列因素（1）预冻速度；（2）预冻的最低温度；（3）预冻的时间；（4）冷凝器降温的时间；（5）抽真空时间；（6）预冻结束的时间；（7）开始加热时间；（8）产品加热的最高许可温度；（9）冻干的总时间整个冻干周期主要由预冻，抽真空，干燥，压力升实验四个过程组合而成。在预冻过程中，系统会根据自动周期中设定的温度值，以及过程时间；冻干箱降温的速度会影响整个周期的进度。如果降温速度过快，会使药物溶液结晶的晶体更加细小，在干燥过程中升华出来的水蒸气流动通道就小

3、，会延长药物溶液的干燥时间。在预冻过程结束进入到抽真空过程，在抽真空过程中需要对冻干箱的温度按上一过程的温度设定值进行保持。同时开始对冷阱进行降温，降到设定值之后，开始对冻干箱体抽真空，在冻干箱的真空没有达到设定值以前，禁止冻干机进入干燥过程。否则会引起药物溶液融化。冻干机的真空度达到设定值之后进入到干燥过程。在本过程中主要是把冻结的药物溶液中的冰从固态变成气体。先在低压和低温的环境下升华掉药品中大部分的水分。在此过程中要确保输入到冻干箱的热量和升华所需要的热量达到平衡，保证产品不融化，不变色。经过一段时间的干燥后，就可以判断药品中是否还存在水分。即通过做压力升实验来判断。关闭冻干箱与冷阱之间

4、的中隔阀，通过一段科学实践时间来观察冻干箱真空度值得变化情况。如果变化值在0.1mBar 内，就认为干燥结束。产品的品种不同则共熔点亦不相同，共熔点低的产品要求相应的预冻的温度低；加热时板层的温度亦要低些。还有些产品受冷冻温度的影响较大，有些产品则影响较小；一般细菌性的产品受冷冻温度的影响较大，病毒性的产品受冷冻温度的影响则较小。要根据试验找出一个产品的最优的冷冻速率，以获得高质量的产品和较短的冷冻干燥时间。另外产品不同，对残余水分的要求也不同。残余水分含量要求低的产品，冻干时间需长些。残余水分含量要求高的产品，冻干时间则可缩短。容器的品种大小也是需要考虑的因素，底部平整和较清洁的瓶子传热较好

5、。底部不平或玻璃厚的瓶子传热较差。前者需要的冻干时间较短，后者显然冻干时间较长。3评价冻干制品质量的要素有以下几点3.1制品的水分、冻干机的性能、解析干燥的控制时间以及解析干燥的温度是影响水分的主要因素对于冻干制品要求含水量3。冻干制品含水量偏高会使产品分解、萎缩。造成制品含水量偏高的原因冻干曲线程序的设定以及对产品质量的影响董亮，翟雷，赵祖南（兰州生物制品研究所，甘肃兰州730030）摘要：冻干曲线是冻干箱板层温度与时间之间的关系曲线。一般以时间为横坐标，温度为纵坐标。它反映了在冻干过程中，不同时间板层温度的变化情况。本论述通过介绍了冻干曲线程序的设定要考虑的因素以及对产品质量的影响。关键词

6、：冻干原理；冻干曲线；产品质量工业科技54甘肃科技纵横2010年（第40卷）第6期（上接169页）图2）： 图2RMI 方法图参考文献：1窦永平. 数学教育整体思路导言J . 兰州商学院学报，2002，（4）：127-1282平云. 高等学校数学教学中的德育教育初探J . 兰州商学院学报，1993, 增刊（1）：51523窦永平. 线性规划模型建立的教学思路J . 兰州商学院学报,1990, （2）:66704窦永平线性代数的教学思路（I ）J . 高等理科教育，2004，教育教学研究专辑（二）：810.5平耘. 教学组织论的研究与建立J . 社科纵横，1992，（5）：47-496张禾瑞.

7、郝炳新. 高等代数M . 北京：人民教育出版社，1979主要有：（1）药液装量过多。药液装量的厚度一般为1015mm ，不宜超过15mm ，如灌装的体积较大，可以考虑更换更大规格的容器，以降低药液厚度。药液过厚会使干燥的过程中传热效果变差，不利于除去制品中的水分，出现制品中水分过高的现象。（2）干燥后的制品重新吸潮。对易吸潮的品种，若干燥后处理不当，制品就会重新吸潮，使制品中含水量升高。若放气时气体进入冻干箱，就需要对进入箱内的气体进行除菌过滤以及干燥处理；出箱时制品的温度也会对制品的含水量产生影响，因此出箱时的制品温度要比洁净室温度高23，以防止空气中的水分凝结在制品上。另外还有洁净室相对湿

8、度应严格控制在50以下。3.2制品的外观、冻干制品的外观与所执行的冻干曲线有很大的关系冻干制品外观差的具体表现是萎缩、结晶、不饱满、絮状等。在灯检过程中外观差的产品被作为废品剔除并销毁，这会大大降低成品的合格率，增加生产成本。影响制品外观的因素有：（1）溶液浓度高或低对制品的影响。溶液浓度过高时：干燥过程中药液表面首先被干燥，形成结构致密的表层。该表层孔隙细小，透气性差，里面的水分难以穿过表层，因而沿瓶壁上升，导致制品离壁、萎缩；此外，浓度过高时，药液在干燥过程中容易结块，所得制品外观不均匀。浓度过低时：冻干后制品结构比较疏松、机械强度低，在包装及运输过程中受到振动易萎缩甚至变成粉末，影响制品

9、的外观。（2）制品厚度过厚。一般应为1015mm ，制品过厚的情形类似于浓度过高时的情况，不仅干燥的时间更长，而且容易造成制品离壁、塌陷、结块。（3）温度升降快慢。预冻速度：制品每分钟降温10l5的称为速冻，每分钟降温1的称为慢冻。一般，冻干过程中每小时降温速度应控制在56。生物制品进行冷冻干燥过程中, 或多或少会损失一定的效价, 可直接影响产品效力和免疫原性。3.4制品溶解度与制品保护剂的选择、降温速率有关冷冻真空干燥是一门综合性很强的技术，属于边缘科学，它涉及物理、化学、生物等知识，包括制冷、真空、电工、电子、仪表、控制、机械等技术。因此，对于操作者的要求是比较高的，它要求操作者不仅要熟知冻干机的各个部件的结构、用途、工作原理，而且还要熟悉所要冻干对象的工艺要求。这些综合能力不是一朝一夕就能够具备的，需要