醫(yī)藥凍干機利用冷凍干燥技術將溶液中的水分從凍結狀態(tài)直接轉化為氣體,而繞過液體狀態(tài)。這種技術可以有效地保持藥物的活性成分,并延長其保質(zhì)期。醫(yī)藥凍干機的基本工作原理包括三個主要步驟:冷凍、蒸發(fā)和干燥。首先,藥物被冷凍至低溫,使水分凝固。然后,在減壓條件下,通過升高溫度,將固態(tài)水分直接轉化為水蒸氣。最后,通過減壓系統(tǒng)移除水蒸氣,以實現(xiàn)藥物的干燥和保存。
通常由以下幾個主要組件組成:
1.冷凍室:用于將樣品或溶液迅速冷凍到非常低的溫度,通常在-40°C至-80°C之間。這有助于保持樣品的結構和活性,并減少凍干過程中的損失。
2.水力學系統(tǒng):包括真空泵、冷阱和冷凝器等部件,用于創(chuàng)造低壓環(huán)境和收集凍干產(chǎn)生的水蒸氣。真空泵可降低系統(tǒng)壓力,使水從固態(tài)直接轉變?yōu)闅鈶B(tài),而冷阱和冷凝器則用于冷凝和收集水蒸氣,以防止其重新進入凍干環(huán)境。
3.控制系統(tǒng):用于監(jiān)控和調(diào)節(jié)整個凍干過程的參數(shù),如溫度、真空度和時間等。通過精確控制這些參數(shù),可以確保凍干過程的高效性和產(chǎn)品質(zhì)量。
4.凍干板:通常由不銹鋼或玻璃制成,用于放置待凍干的樣品。凍干板具有較大的表面積,以便加速凍干過程中的傳熱和質(zhì)量轉移。
5.壓力控制系統(tǒng):一些醫(yī)藥凍干機還配備了壓力控制系統(tǒng),用于調(diào)節(jié)凍干室內(nèi)的氣氛壓力。這對某些特定的藥物或生物制劑的凍干過程可能至關重要。
醫(yī)藥凍干機的人性化設計有哪些?
1.設計有自動化霜功能;而且界面能夠以曲線顯示樣品溫度、冷阱溫度、真空度等工作參數(shù);
2.采用高密度的有機玻璃門,即保證可靠性,又可以在操作過程中清晰觀察物料的凍干過程;
3.原位凍干設計,防止了物料轉移過程帶來的污染,實現(xiàn)了干燥升華的自動化;
4.以自行編程擱板溫度可調(diào)、可控、可摸索生產(chǎn)工藝;
5.選配計算機接口,可以導出凍干過程中的數(shù)據(jù),方便用戶分析以及改善工藝,達到中試以及小型生產(chǎn)的目的。
影響醫(yī)藥凍干機干燥效果的因素有
1.干燥溫度:熱量是打開水分子和吸濕聚合物之間合力的關鍵。當高于某一溫度時,水分子和聚合物鏈間的引力會大大降低,水汽就被干燥的空氣帶走。
2.露點:在干燥機中,首先除去濕空氣,使之含有很低的殘留水分(露點)。然后,通過加熱空氣來降低它的相對濕度。這時,干空氣的蒸汽壓力較低。通過加熱,顆粒內(nèi)部的水分子擺脫了鍵合力束縛,向顆粒周圍的空氣擴散。
3.時間:在顆粒周圍的空氣中,熱量的吸收和水分子向顆粒表面擴散需要一定的時間。因此,供應商應詳細說明一種物料在適當?shù)臏囟群吐饵c下得到有效干燥所必須花費的時間。
4.氣流:干燥的熱空氣將熱量傳遞給干燥料倉中的顆粒,除去顆粒表面的濕氣,然后把濕氣送回干燥器里。因此,必須有足夠的氣流將樹脂加熱到干燥溫度,并且將這個溫度維持一定的時間。