冷凍乾燥狀態模擬器的製作方法

2023-05-21 03:21:36

專利名稱：：冷凍乾燥狀態模擬器的製作方法
技術領域：
：冷凍乾燥狀態模擬器
技術領域：
本發明涉及一種冷凍乾燥狀態模擬器。技術背景在樣品的冷凍乾燥過程中，各藥瓶的受熱有所不同，凍幹機擱板中心部的藥瓶，平均來說其周圍側面被同溫度的藥瓶所包圍，熱量主要通過底面傳往樣品。但是，擱板周邊的藥瓶，卻能受到未放置藥瓶的板層空餘面和擱板壁面的傳熱等影響。因此靠近凍幹機擱板周邊的藥瓶比中心部藥瓶接收到的的熱量多得多，乾燥速度相對較快。冷凍乾燥過程中只能通過觀察窗觀察凍幹機擱板周邊的樣品，無法看到其他位置樣品的情況，但擱板周邊的樣品不能代表擱板中間部分樣品乾燥情況。因此通過觀察擱板周邊的樣品來進行冷凍乾燥條件的摸索和優化往往會得到錯誤的結果。當觀察到擱板周邊的樣品乾燥完全後就結束一次乾燥，此時中心位置藥瓶中的藥品並未完全乾燥就進入二次乾燥，會造成樣品底部局部熔化，產品報廢。即使樣品已經報廢，也要等到最後凍乾結束取出樣品後才得知，這時來判斷冷凍乾燥條件的優劣，經常也無法確認到底是哪個步驟出現的問題。因此需要大量的反覆的實驗，才能找到比較合適的條件，浪費了大量的時間，能源和原材料。特別是在放大生產時，冷凍乾燥條件需要重新驗證優化，這樣的浪費就尤其突出了。凍乾產品生產條件的確定也會受此約束，可能最後選擇了一個比較保守的冷凍乾燥工藝，導致以後大生產時更大的能源浪費。
發明內容本發明提供一種利用透明絕熱材料製成的空心的無底和頂的長方體形狀的模擬器，大小正好可以套住一個藥瓶。該透明絕熱材料可以是矽氣凝膠玻璃或是一種TIM(TransparentInsulationMaterial)的隔熱塑料。該模擬器的壁厚為l3cm，底面為正方形，內邊長1630mm(視常用藥瓶底面直徑而定，約一個藥瓶的底面直徑)，高為1957mm。該模擬器至少有一個側面刻有標尺，最小刻度為lmmc用該模擬器套住需要冷凍乾燥的樣品瓶，並放到凍幹機擱板邊緣，置於觀察窗容易觀察到的位置。由於絕熱材料阻擋了來自凍幹機箱體壁和從未放置藥瓶的板層空餘面的熱輻射，模擬了放置在擱板中間樣品的受熱狀態。使放入其中的樣品和擱板中間樣品受熱一致，就可以通過透明的模擬器觀察邊緣的樣品來得知中間樣品的狀態。模擬器上的標尺是用來觀察升華界面分界線的。隨著乾燥的進行，升華界面逐漸向樣品內部移動，分界線逐漸向下移動，當凍結層厚度為0時，分界線完全消失，一次乾燥過程結束。因此可以通過觀察分界線相對標尺的位置來推斷樣品乾燥的情況。本發明所述的模擬器，可以模擬擱板中間樣品的冷凍乾燥情況，而且通過觀察模擬器表面的標尺和分界線的位置可得知樣品乾燥情況，然後進行條件的優化，避免了重複試驗的巨大的時間和樣品浪費，降低了產品開發成本。凍乾產品的在正式生產前，通常需要放大試生產，以驗證實驗室條件下確認的冷凍乾燥條件是否符合生產要求。通常放大試生產通常需要製備多批樣品來重複修改和驗證新的冷凍乾燥條件。也可以通過觀察監控模擬器中藥瓶的樣品乾燥情況進行條件的優化，可節約大量的時間，人力和物力。在進行較貴重或對熱極其敏感的藥品生產時，可通過觀察模擬器中藥瓶的樣品乾燥情況來進行監控。如發現樣品出現熔化和萎縮等不良現象時，可立即停止加熱，從而避免造成產品的報廢。圖l:本實用新型正視結構示意圖。圖2:本實用新型側視結構示意圖。圖3:本實用新型俯視結構示意圖。圖4:實施例中測得藥瓶中樣品溫度的曲線圖。具體實施方式將10%乳糖溶液裝於標準的7ml硼矽玻璃管制藥瓶中，每個藥瓶中盛裝的藥品高度約14mm。採用矽氣凝膠玻璃做成一個空心的無底和頂的長方體盒狀的冷凍乾燥模擬器，該模擬器的壁厚為1.5cm，底面為正方形，內邊長18mm，高為40mm。用此冷凍乾燥模擬器將擱板周邊的一個藥瓶套住，放於觀察窗位置。將三個同樣類型的鉑電極(PtlOO)分別插入擱板中心部藥瓶、模擬器中的藥瓶和擱板周邊的藥瓶中。在同樣的試驗條件下分別測得三個藥瓶中樣品的溫度曲線如圖4。觀察凍幹過程中藥瓶中的藥品升華界面分界線和模擬器外標尺的相對位置得到下表-凍幹過程進程觀察表tableseeoriginaldocumentpage5tableseeoriginaldocumentpage6如圖4所示，擱板中心部藥瓶中樣品的溫度與模擬器中的藥瓶中樣品的溫度幾乎一致。而擱板周邊藥瓶中的樣品溫度在預凍過程中約低於前兩者，且在乾燥過程中則明顯高於前兩者。充分說明使用本發明所述的模擬器，可以模擬擱板中間樣品的受熱情況。另外還可以通過觀察樣品藥瓶內分界線和模擬器標尺的相對位置判斷乾燥情況，進一步控制乾燥進程。權利要求1.一種冷凍乾燥模擬器，其特徵在於是由透明絕熱材料製成的空心的無底和頂的長方體形狀盒狀物，該模擬器壁厚為1～3cm，底面為正方形，內邊長約為16～30mm，高為19～57mm。2.根據權利要求1所述的冷凍乾燥狀態模擬器，其特徵在於至少有一個外側面刻有標尺，最小刻度為lmm。專利摘要本實用新型涉及一種新穎的冷凍乾燥狀態模擬器。此模擬器是利用透明絕熱材料製成的空心的無底和頂的長方體形狀的盒狀物。用其套住需要冷凍乾燥的樣品，並放到凍幹機擱板邊緣，置於觀察窗容易觀察到的位置。就可以通過透明的模擬器觀察邊緣的樣品來得知中間樣品的狀態。在實驗、試生產中的冷凍乾燥條件的摸索和優化中可節約大量的時間，能源和物料。文檔編號G01N21/84GK201392318SQ20082023846公開日2010年1月27日申請日期2008年12月26日優先權日2008年12月26日發明者義喻申請人:重慶藥友製藥有限責任公司