1、冷凍干燥(以下簡(jiǎn)稱凍干)是一個(gè)穩(wěn)定化的物質(zhì)干燥過程。是將含水的物質(zhì)，先凍結(jié)成固態(tài)，而后使其中的水分從固態(tài)直接升華變成氣態(tài)排除，以除去水分而保存物質(zhì)的方法。
 

　　2、溶液狀態(tài)的產(chǎn)品經(jīng)冷凍處理后，先后經(jīng)過升華和解吸作用，使產(chǎn)品中的溶劑減少到一定程度，從而阻止微生物的生成或溶質(zhì)與溶劑間的化學(xué)反應(yīng)，使產(chǎn)品得以長時(shí)間保存并保持原有的性質(zhì)。
 

　　3、真空冷凍干燥法是液態(tài)→固態(tài)→氣態(tài)的過程。在凍干過程中，溶質(zhì)顆粒之間的“液態(tài)橋”已被凍成“固態(tài)橋”，兩顆粒間的相對(duì)位置已經(jīng)被固定下來，并且兩顆粒之間不存在氣液界面的表面張力。隨著溶劑的不斷升華，“固橋”不斷減少，但兩顆粒之間的相對(duì)位置已不再發(fā)生變化，直至“固態(tài)橋”*消失。
 

　　凍干的優(yōu)點(diǎn) (和通常的干燥方法如曬干、烘干、煮干、噴霧干燥及真空干燥相比)
 

　　1、它是在低溫下干燥，不使蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性，使微生物之類失去生物活力。
 

　　2、由于是低溫干燥，使物質(zhì)中的揮發(fā)性成分和受熱變性的營養(yǎng)成分和芳香成分損失很小 。
 

　　3、在低溫干燥過程中，微生物的生長和酶的作用幾乎無法進(jìn)行，能*好 地保持物質(zhì)原來的性狀。
 

　　4、干燥后體積、形狀基本不變，復(fù)水性好。
 

　　5、因一般系真空下干燥，氧氣極少，使易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。
 

　　6、能除去物質(zhì)中 95-99.5% 的水分 , 制品的保存期長。
 

　　凍干技術(shù)的運(yùn)用
 

　　1、生物制品、藥品方面：如抗菌素、抗毒素、診斷用品和疫苗的保存。
 

　　2、微生物和藻類方面：如各種細(xì)菌、酵母、酵素、原生動(dòng)物、微細(xì)藻類等的長期保存等。
 

　　3、生物標(biāo)本、生物組織方面：如制作各種動(dòng)植物標(biāo)本，干燥保存用于動(dòng)物異種或同種移植的皮膚、角膜、骨骼、主動(dòng)脈、心瓣膜等邊緣組織。
 

　　4、制作用于光學(xué)顯微鏡、電子掃描和透射顯微鏡的小組織片。
 

　　5、食品的干燥方面：如咖啡、茶葉、肉魚蛋類、海藻、水果、蔬菜、調(diào)料、豆腐、方便食品等。
 

　　6、營養(yǎng)品及中草藥方面：如蜂王漿、蜂蜜、花粉、中草藥制劑等。
 

　　7、超細(xì)微粉的制備方面：如制取Al2O3、ZrO2、TiO2、Ba2Cu3O7～8、Ba2Ti9O20等超細(xì)微粉。
 

　　8、其他方面：如化工中的催化劑，凍干后可提高催化效率5～20倍；將植物葉子、土壤凍干保存，用以研究土壤、肥料、氣候?qū)χ参锷L的影響及生長因子的作用；潮濕的木制文物、淹壞的書籍稿件等用凍干法干燥，能大限度地保持原狀等。
 

　　水和溶液的性質(zhì)
 

　　物質(zhì)有固、液、汽三態(tài)。物質(zhì)的狀態(tài)與其溫度和壓力有關(guān)。如圖所示，水 (H2O )的狀態(tài)平衡圖。圖中 OA 、 OB 、 OC 三條曲線分別表示冰和水、水和水蒸汽、冰和水蒸汽兩相共存時(shí)其壓力和溫度之間的關(guān)系。分別稱為溶化線、沸騰線、升華線。此三條曲線將圖面分成 I 、 II 、 III 三個(gè)區(qū)域，分別稱為固相區(qū)、液相區(qū)和氣相區(qū)。箭頭 1 、 2 、 3 分別表示冰溶化成水，水汽化成水蒸汽和冰升華成水蒸汽的過程。曲線 OB 的頂端有一點(diǎn) K ，其溫度為 374 ℃ ，稱為臨界點(diǎn)。若水蒸汽的溫度高于其臨界溫度 374 ℃ 時(shí)，無論怎樣加大壓力，水蒸汽也不能變成水。三曲線的交點(diǎn) O，為固、液、 汽三相共存的狀態(tài)，稱為三相點(diǎn)，其溫度為 0.01 ℃ ，壓力為 610Pa 。在三相點(diǎn)以下，不存在液相。若將冰面的壓力保持低于 610Pa ，且給冰加熱，冰就會(huì)不經(jīng)液相直接變成氣相，這一過程稱為升華。
 

　　溶液的冷凍干燥過程
 

　　凍干溶液一般都是配置成含固體物質(zhì)4%-15%的稀溶液。
 

　　溶液里水的組成：
 

　　1、大部分水是以水分子的形式存在于溶液中的自由水。
 

　　2、少部分是吸附于固體物質(zhì)晶格間隙中或以氫鍵方式結(jié)合在一些極性基因團(tuán)上的結(jié)合水。
 

　　3、固定于生物體和細(xì)胞中的水，大部分也是可以凍結(jié)和升華的自由水。也含有一些不能凍結(jié)、很難去除的結(jié)合水。
 

　　凍干的目的就是在低溫、真空環(huán)境中除去物質(zhì)中的自由水和一部分吸附于固體晶格間隙中的結(jié)合水。凍干過程分為以下幾個(gè)步驟：
 

　　預(yù)凍結(jié)
 

　　預(yù)凍是將溶液中的自由水固化，賦予產(chǎn)品干燥后與干燥前有相同的形態(tài)，防止抽空干燥時(shí)起泡、濃縮、收縮和溶質(zhì)移動(dòng)等不可逆變化發(fā)生。
 

　　溶液在凍結(jié)過程中，需過冷到冰點(diǎn)以下，其內(nèi)部產(chǎn)生晶核以后，自由水才開始以純和冰的形式結(jié)晶，同時(shí)放出結(jié)晶熱，使其溫度上升到冰點(diǎn)，隨著晶體的生長，溶液濃度增加，當(dāng)濃度到達(dá)共晶濃度，溫度下降到共晶點(diǎn)以下時(shí)，溶液就全部?jī)鼋Y(jié)。
 

　　冷卻速度愈快，過冷溫度越低，所形成的晶核數(shù)量越多，晶體來不及生長就被凍結(jié)，形成的晶粒數(shù)量越多，晶粒也細(xì)。冷卻速度慢，形成的晶粒數(shù)量越少，晶粒也粗大。凍干制品升華前，必須凍結(jié)到一定的溫度，這個(gè)溫度應(yīng)設(shè)在制品的共溶點(diǎn)以下10至20℃左右，如不經(jīng)過預(yù)凍直接抽真空，當(dāng)壓力降到一定程度時(shí)，液體就會(huì)被抽去。這種情況也叫蒸發(fā)，這種蒸汽叫做不飽和蒸汽，如果制品凍結(jié)不實(shí)而抽真空，液體中的氣體迅速逸出而引起“沸騰”的現(xiàn)象。制品如在“沸騰”中凍結(jié)，有部分可能逸出瓶外，引起藥物損失或使制品表面凹凸不平。由此可見，共溶點(diǎn)的溫度是保證產(chǎn)品正常干燥的安全的溫度，只能比它低，不能高于共溶點(diǎn)溫度。
 

　　升華干燥(一次干燥)
 

　　將凍結(jié)后的產(chǎn)品置于密閉的真空容器中加熱，其冰晶就會(huì)升華成水蒸氣逸出而使產(chǎn)品脫水干燥。干燥是從外表面開始逐步向內(nèi)推移的，冰晶升華后殘留下的空隙變成而后升華水蒸氣的逸出通道。已干燥層和凍結(jié)部分的分界面(實(shí)際上是一薄層)稱為升華界面。在生物制品干燥中，升華界面約以1mm/h的速度向內(nèi)推進(jìn)。當(dāng)全部冰晶去除時(shí)，升華干燥就完成了，此時(shí)可除去水分90%左右。制品中冰的升華是在升華界面處進(jìn)行的。升華時(shí)所需要的熱量是由加熱設(shè)備(通過擱板)提供，從擱板傳來的熱量由以下幾種途徑傳至產(chǎn)品的升華界面：固體的傳導(dǎo)，輻射，氣體的對(duì)流。
 

　　設(shè)備升華時(shí)受以下幾個(gè)溫度限制：
 

　　產(chǎn)品凍結(jié)部分的溫度應(yīng)低于產(chǎn)品共溶點(diǎn)的溫度。
 

　　產(chǎn)品干燥部分的溫度要低于其崩解溫度或容許的*高溫度(不燒焦或性變)。
 

　　*高擱板溫度。
 

　　解析干燥(二次干燥)
 

　　階段干燥是將水以冰晶的形式除去的，因此凍干層的溫度和升華界面的壓力都必須控制在產(chǎn)品共溶點(diǎn)(或崩解溫度)以下，才不致使冰晶溶化。但對(duì)于吸附水，其吸附能量高，如果不提供足夠的能量，水就不可能從吸附中解析出來。因此，這一階段產(chǎn)品的溫度應(yīng)足夠地高，只要不超過允許的*高溫度，不燒毀產(chǎn)品和不造成產(chǎn)品過熱而變性就可。同時(shí)，為了使解吸出來的水蒸氣有足夠的推動(dòng)力逸出產(chǎn)品，必須使產(chǎn)品內(nèi)外形成較大的蒸汽壓差，因此這一階段箱體內(nèi)要保持高真空。第二階段干燥后，產(chǎn)品殘余水分的含量一般可以控制在0.5%-4% 之間。
 

　　凍干過程的幾個(gè)關(guān)鍵概念
 

　　共晶溫度
 

　　幾種物質(zhì)組成的混合溶液，在凍結(jié)過程中，開始時(shí)某些組分結(jié)晶析出， 使剩下的溶液濃度發(fā)生變化。當(dāng)達(dá)到某一溫度或溫度區(qū)域時(shí)，其液態(tài)和所形成的固態(tài)中的組分*相同，這時(shí)的溶液稱為共晶溶液，這時(shí)的
 

　　溫度或溫度區(qū)間稱為該溶液的共晶點(diǎn)或共晶區(qū)，也稱為*固化溫度，它是產(chǎn)品在冷卻過程中從液態(tài)結(jié)束轉(zhuǎn)向固態(tài)的*高溫度。共晶溫度為凍干過程中預(yù)凍應(yīng)達(dá)到的*高溫度，一般預(yù)凍過程應(yīng)低于其共晶溫度10-20℃。
 

　　共溶溫度
 

　　固態(tài)混合溶液在升溫融化過程中，當(dāng)達(dá)到某一溫度時(shí)，固體中開始出現(xiàn)液態(tài)此溫度稱為溶液的共溶點(diǎn)，或稱開始溶化溫度。它是產(chǎn)品升溫過程中從固態(tài)開始出現(xiàn)液態(tài)的低溫度。在一次干燥中物料凍結(jié)層溫度一定要低于共溶點(diǎn)。
 

　　共晶點(diǎn)的測(cè)定有電阻測(cè)定法、熱差分析測(cè)定、低溫顯微鏡直接觀察、數(shù)字公式計(jì)算測(cè)定。 溶液凍結(jié)過程中，由于離子的漂移率隨溫度的下降而逐步降低，電阻增大，只要有液體存在，電流就可流動(dòng)，一旦全部?jī)鼋Y(jié)，帶電離子不能移動(dòng)，電阻會(huì)忽然增大，根據(jù)這個(gè)原理，測(cè)出溶液的共晶點(diǎn)。
 

　　塌陷溫度：
 

　　凍干時(shí)物料中的冰晶消失，原先為冰晶所占據(jù)的空間成為空穴，因此凍干層呈多孔蜂窩狀海綿體結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)與溫度有關(guān)。當(dāng)蜂窩狀結(jié)構(gòu)體的固體基質(zhì)溫度較高時(shí)，其剛性降低。當(dāng)溫度達(dá)到某一臨界值時(shí)，固體基質(zhì)的剛性不足以維持蜂窩狀結(jié)構(gòu)，空穴的固形物基質(zhì)壁將發(fā)生塌陷，原先蒸汽擴(kuò)散的通道被封閉，此臨界溫度稱為凍干物料的崩潰溫度或塌陷溫度。
 

　　玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：
 

　　當(dāng)溫度降低時(shí)，液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，有兩種不同狀態(tài)-晶態(tài)和非晶態(tài)。在非晶態(tài)固體材料中，原子、離子或分子的排列是無規(guī)則的。因?yàn)槿藗円蚜?xí)慣將融化物質(zhì)在冷卻過程中不發(fā)生結(jié)晶的無機(jī)物質(zhì)稱為玻璃，所以后來逐見地將其他非晶態(tài)均稱為玻璃態(tài)。由于在藥品凍干中要求更加嚴(yán)格，希望藥品在凍干過程中處于玻璃化溫度以下。但這里玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不是指*的玻璃化，因?yàn)?的玻璃化是指整個(gè)樣品都形成了玻璃態(tài)，實(shí)現(xiàn)*玻璃化要求*的降溫速率，幾乎是不可能的。凍干過程的玻璃化溫度指大凍結(jié)濃縮液的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。因?yàn)樵趦鼋Y(jié)過程中隨著冰晶的析出，剩余溶液的濃度逐漸增加，當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)，剩余的水分不再結(jié)晶，此時(shí)的溶液達(dá)到大凍結(jié)濃縮狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的溫度稱為大凍結(jié)濃縮液的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度
 

　　凍干的三個(gè)關(guān)鍵要素
 

　　1、處方
 

　　確定處方是關(guān)鍵的步驟。
 

　　溶液的組成關(guān)系到冷凍、升華等步驟的實(shí)施。
 

　　處方包括：
 

　　活性成分；賦形劑；工藝用水。
 

　　2、重要的熱力學(xué)性能:(凍干工藝曲線)
 

　　過冷的程度；結(jié)晶的程度；崩解溫度或共晶溫度；亞穩(wěn)狀態(tài)間隙物
 

　　質(zhì)的相變化；溶液的結(jié)晶熱；間隙物質(zhì)的熔化溫度。
 

　　3、好的凍干機(jī)
 

　　滿足GMP要求；性能；能量隨意調(diào)節(jié)；重演性強(qiáng)。
 

　　凍干曲線的制定
 

　　凍干曲線是表示凍干過程中產(chǎn)品的溫度、壓力隨時(shí)間而變化的曲線。凍干曲線的形狀與產(chǎn)品的性能、裝量的多少、分裝容器的種類、設(shè)備條件等許多因素有關(guān)。制定凍干曲線，主要確定以下參數(shù)：
 

　　a、預(yù)凍速率
 

　　預(yù)凍速率的快慢，對(duì)產(chǎn)品中晶粒的大小、活菌的存活率和升華速率有直接影響。慢凍晶粒大，產(chǎn)品外觀粗糙，不易損傷活菌，但升華速率快。速凍晶粒小，產(chǎn)品外觀細(xì)膩，升華速率慢。
 

　　b、預(yù)凍溫度
 

　　制品溫度應(yīng)低于其共溶點(diǎn)5-10℃。
 

　　c、預(yù)凍時(shí)間
 

　　預(yù)凍所需時(shí)間要根據(jù)不同的具體條件而定，總的原則是應(yīng)使產(chǎn)品各部分*凍牢。在制品溫度降到預(yù)定的低溫度后，還需在此溫度下保持1-2h，才能進(jìn)行升華。
 

　　d、冷凝器降溫時(shí)間和溫度
 

　　冷凝器溫度的高低，應(yīng)根據(jù)制品升華的溫度而定。升華溫度低，相應(yīng)要求冷凝器的溫度也低。升華的*佳速率是在產(chǎn)品升華溫度的飽和蒸汽壓力的二分之一左右。過低的壓力不僅不能加快升華，相反還會(huì)向產(chǎn)品的供熱性能差，降低升華速率。
 

　　e、升華速率和干燥時(shí)間
 

　　升華速率主要由給擱板的供熱能力和冷凝器的捕水能力而定。只要干燥箱內(nèi)的壓力維持在允許的*高壓力下，升溫速率就可提高。一次干燥時(shí)，可粗略的以每小時(shí)干燥制品厚度1mm計(jì)?？梢愿鶕?jù)下列現(xiàn)象來判斷：
 

　　1、干燥層和凍結(jié)層的交界面達(dá)到瓶底并消失。
 

　　2、產(chǎn)品溫度上升到接近導(dǎo)熱油的溫度。
 

　　3、干燥箱內(nèi)壓力下降到冷凝器的壓力，兩者接近且壓力維持不變。
 

　　4、關(guān)閉中隔閥，箱內(nèi)壓力上升速率與干箱的泄漏率接近。
 

　　上述現(xiàn)象發(fā)生后，再延長0.5-1h，一次干燥結(jié)束。
 

　　二次干燥時(shí)，產(chǎn)品的溫度可提高到允許的*高溫度以下，使結(jié)合水和吸附于
 

　　干燥層中的水獲得足夠的能量，從分子吸附中解析出來。二次干燥的時(shí)間為
 

　　一 次干燥時(shí)間的0.35-0.5倍。
 

　　要不斷去優(yōu)化凍干工藝曲線：一個(gè)好的凍干工藝應(yīng)是個(gè)性化的，具有產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、時(shí)間短、能耗低的特征。在凍干工藝研究中，應(yīng)用化學(xué)、分子學(xué)的觀點(diǎn)去觀察問題，用機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)的方法去控制問題。
 

　　幾種凍結(jié)升華方法
 

　　制品凍結(jié)方法(低溫快凍/低溫慢凍)
 

　　低溫快凍(10~15℃/分)對(duì)于保證質(zhì)量有利，形成的微結(jié)晶，得到的制品外觀好，溶解速度也快，但形成微結(jié)晶則不利于加快凍干速度。
 

　　低溫慢凍(1℃/分)形成粗結(jié)晶，對(duì)提高凍干效率有利，但是慢凍一般制品質(zhì)量，特別是含活性的酶類或活菌活病毒等的存活率極為不利。
 

　　對(duì)于合成藥物，快凍和慢凍的要求不是嚴(yán)格的，此兩種方法均可。
 

　　一次升華法：一般適用制品的共溶點(diǎn)要在-10～-20℃左右，以及結(jié)構(gòu)單一，粘度、濃度均不高，裝置在10mm厚度或15mm厚度。只要將制品的溫度降低到其共融點(diǎn)以下-10℃～-21℃即可加熱升華，在加熱升華過程中需控制好升溫的速度，可保證制品干燥成功。
 

　　反復(fù)預(yù)凍升華法：某些共溶點(diǎn)較低的制品，即使很低的溫度下也不能達(dá)到*凍結(jié)。外觀看好象已經(jīng)凍結(jié)*，但在升華過程中，往往凍塊軟化，產(chǎn)生氣泡，并在制品表面形成粘稠狀網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，影響升華干燥的進(jìn)行，如蜂蜜、蜂皇漿等其物質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，又粘稠的制品往往不易凍結(jié)，在升華中出現(xiàn)上述情況。可采用反復(fù)預(yù)凍方法來解決。應(yīng)用此種方法，可提高凍干效率，也改善了制品的質(zhì)量，縮短凍干周期。
 

　　分格凍結(jié)升華法：在凍干中如用大盤子裝制品，而且厚度較厚或濃度過高等，在升華時(shí)，底面的水蒸汽無法利用逸出，使全部?jī)鰤K變形而脫開盤底，可將裝制品的盤子進(jìn)行分格，同時(shí)提高熱傳導(dǎo)效率。
 

　　凍干制品不合格現(xiàn)象
 

　　1、產(chǎn)品抽空時(shí)有噴發(fā)現(xiàn)象：這是由于產(chǎn)品還沒有凍實(shí)時(shí)就抽真空的緣故，預(yù)凍溫度還沒有低于共晶點(diǎn)溫度，或者已低于共晶點(diǎn)溫度，但時(shí)間還不夠，產(chǎn)品的凍結(jié)還未完成。解決方法是降低預(yù)凍溫度和延長預(yù)凍時(shí)間。
 

　　2、產(chǎn)品有干縮和鼓泡現(xiàn)象：這是由于在升華干燥過程中出現(xiàn)了局部熔化，由液體蒸發(fā)為汽體，造成體積縮小，或者干燥產(chǎn)品溶入液體之中，造成體積縮小，嚴(yán)重的熔化會(huì)產(chǎn)生鼓泡現(xiàn)象，原因是加熱太高或局部真空不良使產(chǎn)品溫度超過了共晶點(diǎn)或崩解點(diǎn)溫度。解決方法是降低加熱溫度和提高凍干箱的真空度，應(yīng)控制產(chǎn)品溫度，使它低于共晶點(diǎn)或崩解點(diǎn)溫度5℃。
 

　　3、無固定形狀：這是由于產(chǎn)品中的干物質(zhì)太少，產(chǎn)品濃度太低，沒有形成骨架，甚至已干燥的產(chǎn)品被升華汽流帶到容器的外邊。解決方法是增加產(chǎn)品濃度或添加賦形劑。
 

　　4、產(chǎn)品未干完：產(chǎn)品中還有凍結(jié)冰存在時(shí)就結(jié)束凍干，出箱后凍結(jié)部分熔化成液體，少量的液體被干燥產(chǎn)品吸走，形成一個(gè)“空缺”，液體量大時(shí)，干燥產(chǎn)品全部溶解到液體之中，成為濃縮的液體。這種產(chǎn)品出箱時(shí)若觸摸容器的底部，有冰涼的感覺，即使看起來產(chǎn)品良好，但殘水含量也不會(huì)合格。解決方法是增加熱量供應(yīng)，提高板層溫度或采用真空調(diào)節(jié)，也可能是干燥時(shí)間不夠，需要延長升華干燥或解吸干燥的時(shí)間。
 

　　5、產(chǎn)品顏色不均勻：產(chǎn)品有結(jié)晶花紋，這是由于冷凍速率緩慢引起的，解決方法是提高冷凍速率，不在0℃左在的溫度停留，使產(chǎn)品凍結(jié)成較小的晶體。有時(shí)產(chǎn)品中能看到一圈顏色較深的分層線，這往往是升華中短時(shí)間真空不良造成的，短暫停電會(huì)產(chǎn)生這種
 

　　6、產(chǎn)品上層好，下層不好：升華階段尚未結(jié)束，提前進(jìn)入解吸階段，這等于提前升高板層溫度，結(jié)果下層產(chǎn)品受熱過多而熔化，解決方法是延長升華階段的時(shí)間；有些產(chǎn)品由于裝載厚度太大，或干燥產(chǎn)品的阻力太大，當(dāng)產(chǎn)品干燥到下層時(shí)，升華阻力增加，局部真空變壞也會(huì)引起下層產(chǎn)品的熔化。解決方法是降低板層溫度和提高凍干箱的真空度。
 

　　7、產(chǎn)品上層不好，下層好：冷凍時(shí)產(chǎn)品表面形成不透氣的玻璃樣結(jié)構(gòu)，但未做回?zé)崽幚?，升華開始不久產(chǎn)品升溫，部分產(chǎn)品發(fā)生熔化收縮，產(chǎn)品的收縮使表層破裂，因此下層的升華能正常進(jìn)行。解決方法是預(yù)凍時(shí)做回?zé)崽幚?br /> 

　　8、產(chǎn)品水分不合格：解吸階段的時(shí)間不夠，或者解吸干燥時(shí)沒有采用真空調(diào)節(jié)，或用了真空調(diào)節(jié)，但產(chǎn)品到達(dá)*高許可溫度后未恢復(fù)高真空。解決方法是延長解吸干燥的時(shí)間，使用真空調(diào)節(jié)并在產(chǎn)品到達(dá)*高許可溫度后恢復(fù)高真空。
 

　　9、產(chǎn)品溶解性差：產(chǎn)品干燥過程中有蒸發(fā)現(xiàn)象發(fā)生，產(chǎn)品發(fā)生局部濃縮，例如產(chǎn)品內(nèi)部有夾心的硬塊，它是在升華中發(fā)生熔化，產(chǎn)生蒸發(fā)干燥，產(chǎn)品濃縮造成的。解決方法是適當(dāng)降低板層溫度，提高凍干箱的真空度，或延長升華干燥的時(shí)間。
 

　　10、產(chǎn)品失真空：真空壓塞時(shí)，瓶?jī)?nèi)真空良好，但貯存后不久即失真空，可能是瓶塞不配套或鋁帽壓得太松，漏氣而失真空，解決方法是更換瓶塞或調(diào)整壓鋁帽的松緊度；也可能是產(chǎn)品含水量太高，由水蒸汽壓力引起的失真空，解決方法是延長解吸階段的時(shí)間。另外還有一個(gè)與凍干曲線無關(guān)而影響產(chǎn)品的質(zhì)量問題，由于凍干箱內(nèi)滲漏硅油或液壓油。
 

　　凍干設(shè)備采用的無菌控制技術(shù)
 

　　CIP(Clean in place )在位清洗
 

　　SIP(Sterilization in place) 在位滅菌
 

　　過濾器完整性試驗(yàn)(WIT)
 

　　液壓波紋套無菌性確認(rèn)
 

　　泄漏試驗(yàn)
 

　　異物污染防止對(duì)策
 

　　放氣速度與粒子飛揚(yáng)的試驗(yàn)
 

　　進(jìn)卸料100級(jí)單向流(層流)保護(hù)
 

　　培養(yǎng)基充填試驗(yàn)(MFT)
 

　　無菌隔離系統(tǒng)
 

　　干燥箱內(nèi)異物污染防止的措施
 

　　作為外因性異物的污染對(duì)策
 

　　對(duì)凍干箱內(nèi)材料的真空氣體放出特性的嚴(yán)選擇
 

　　對(duì)液壓活塞油的嚴(yán)格選擇
 

　　對(duì)真空泵油的逆擴(kuò)散, 采用干式真空泵
 

　　凍干機(jī)在位清洗(CIP)
 

　　干燥箱里面部材與藥液間接接觸，干燥箱內(nèi)有板層、金屬軟管、噴頭、液壓活塞等許多難以清洗的零部件，對(duì)制品的污染在放氣時(shí)帶入可能性大，在位清洗的意義在于自動(dòng)化進(jìn)行驗(yàn)證記錄
 

　　凍干機(jī)的清洗驗(yàn)證的取樣方式
 

　　1.清潔后設(shè)備的目檢
 

　　2.化學(xué)取樣
 

　　1)棉簽取樣
 

　　2)沖洗溶劑取樣
 

　　3)終清洗水取樣
 

　　3.微生物取樣
 

　　1)棉簽取樣
 

　　2)終清洗水取樣
 

　　CIP清洗模擬效果測(cè)試
 

　　凍干機(jī)在位滅菌(SIP)
 

　　方法：(蒸汽滅菌，VHP雙氧水滅菌，VOP臭氧滅菌，EO環(huán)氧乙烷滅菌)
 

　　藥品生產(chǎn)有嚴(yán)格的要求，其中無菌特別重要，凍干機(jī)是直接接觸藥品的制藥機(jī)械，因此應(yīng)對(duì)凍干箱進(jìn)行滅菌工作。滅菌主要有二種方法，即物理滅菌法和化學(xué)滅菌法，一些老式的凍干機(jī)大都采用化學(xué)滅菌法，例如利用酒精，甲醛，乳酸和環(huán)氧乙烷等；新型的凍干機(jī)也有使用雙氧水(VHP)的滅菌方法，但也是化學(xué)法；由于化學(xué)滅菌法有殘留物會(huì)對(duì)藥品產(chǎn)生影響，不適宜在凍干機(jī)上應(yīng)用，所以現(xiàn)代凍干機(jī)采用物理滅菌法中的高壓蒸汽滅菌，因?yàn)榇朔缇?，無任何影響藥品的殘留物。
 

　　我們?cè)谥谱鰿IP、SIP管路時(shí)，選用ASME BPE 標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)生級(jí)不銹鋼管，接頭采用TIG自動(dòng)管焊機(jī)焊接，并且焊縫內(nèi)部作內(nèi)窺鏡檢查，外部連接全部用ISO2852標(biāo)準(zhǔn)的快接接口，選用衛(wèi)生級(jí)的隔膜閥，管道沒有盲段，可以清洗滅菌。每個(gè)焊接處都有編號(hào)并做標(biāo)記，便于追溯。
 

　　放氣過濾器在位滅菌及完整性試驗(yàn)
 

　　必須使用氣體過濾器系統(tǒng)在維持凍干機(jī)的完整性時(shí)破壞真空
 

　　過濾器必須設(shè)計(jì)成能夠經(jīng)得起滅菌
 

　　過濾器的完整性必須在每一個(gè)凍干周期之后進(jìn)行試驗(yàn)
 

　　可能的話,應(yīng)當(dāng)實(shí)施在位滅菌與完整性試驗(yàn)
 

　　泄漏試驗(yàn)(完整性檢測(cè)的方法-泡點(diǎn)試驗(yàn))
 

　　對(duì)于凍干機(jī)的安全性,必須做泄漏試驗(yàn),并進(jìn)行過程驗(yàn)證。其容許基準(zhǔn)為0.05mbar L/sec,作為制藥廠與制造廠家之間的交貨時(shí)的制作基準(zhǔn)。
 

　　氣泡點(diǎn)測(cè)試的目的是通過試驗(yàn)來確認(rèn)待驗(yàn)證的過濾器的濾膜孔徑大小。
 

　　氣泡點(diǎn)測(cè)試是檢驗(yàn)微孔膜濾芯完整性的一種簡(jiǎn)便可靠的方法。
 

　　它的原理是利用液體在膜表面形成的液膜承受氣體壓力的大小來檢驗(yàn)?zāi)さ目讖酱笮?，不同材質(zhì)的膜和同一材質(zhì)不同孔徑的膜測(cè)出的氣泡點(diǎn)壓力都是不同的檢測(cè)的方法是使用適當(dāng)?shù)囊后w濕潤濾材，用氣體加壓測(cè)定濾芯微孔有液體滲時(shí)的壓差，根據(jù)壓力確定過濾器的好壞。濾膜孔徑為0.22um時(shí)起泡點(diǎn)的壓力≥0.35MPa檢測(cè)分為離線檢測(cè)和在線檢測(cè)。
 

　　放氣過程中放氣速度的重要性
 

　　放氣過濾器的滅菌與*性，串聯(lián)2個(gè)過濾器，微粒子沉降速度的壓力依存性，放氣時(shí)凍干箱內(nèi)微粒子卷起控制(自動(dòng)化)，過程驗(yàn)證的實(shí)施。
 

　　壓塞工程
 

　　關(guān)于液壓活塞桿表面的無菌性確認(rèn),作為一種方法,采用波紋管隔離法,即在活塞桿上套一可伸縮的不銹鋼波紋管,將桿與干燥箱內(nèi)腔隔離。
 

　　隔離室技術(shù)
 

　　(要求)有密封隔離罩；經(jīng)HEPA過濾的空氣；內(nèi)表面可進(jìn)行化學(xué)清洗與消毒；人體與操作環(huán)境隔離；(應(yīng)用)菌檢測(cè)；無菌灌裝操作；如處理毒性產(chǎn)品。
 

　　干式真空泵
 

　　可以*防止真空泵油對(duì)制品的污染。