凍干機由制冷系統(tǒng),、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng),、電器儀表控制系統(tǒng)所組成,。主要部件為干燥箱,、凝結(jié)器,、冷凍機組、真空泵,、加熱/冷卻裝置等,。冷凍干燥簡稱凍干，就是將含水物質(zhì),，先凍結(jié)成固態(tài),，而后使其中的水分從固態(tài)升華成氣態(tài)，以除去水分而保存物質(zhì)的方法,。凍干機起源于19世紀(jì)20年代的真空冷凍干燥技術(shù)經(jīng)歷了幾十年的起伏和徘徊后,，在zui后的20年中取得了長足進展。進入21世紀(jì),，真空凍干技術(shù)憑借其它干燥方法*的優(yōu)點,，越來越受到人們的青睞，除了在醫(yī)藥,、生物制品,、食品、血液制品,、活性物質(zhì)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用外,，其應(yīng)用規(guī)模和領(lǐng)域還在不斷擴大中。為此,，真空冷凍干燥必將成為21世紀(jì)的重要應(yīng)用技術(shù),。
1噴瓶現(xiàn)象
噴瓶是影響凍干制劑外觀質(zhì)量的重要因素，噴瓶的原因主要在三個方面,，藥液中的氣泡,、預(yù)凍、干燥速率,。
制品在分裝過程中,，當(dāng)灌裝機溶液分注入瓶中時,，由于液體流速較快，形成一定量的氣泡存在于瓶內(nèi)液體中,，此時應(yīng)將裝瓶液體放置一定時間讓氣泡充分逸出,，否則旗袍被凍結(jié)在制品內(nèi)部，當(dāng)升華過程抽真空減壓時,，氣體逸出帶有部分制品黏附于瓶壁上,。凍結(jié)過程預(yù)凍溫度不夠低或保持時間不夠長，未能使溶液全部固化,，真空升華干燥時,，溶液的溫度至共晶點時，溶液和水同時結(jié)晶析出,，液體沸騰,，造成噴瓶。應(yīng)嚴(yán)格控制預(yù)凍溫度,，預(yù)凍溫度比共晶點溫度要低15攝氏度保持2~3h,，就可以保證凍實。
升溫過快造成制品上下溫差過大,，下部制品的結(jié)晶不是從固體到氣體升華,，而是從固體、液體到氣體蒸發(fā),，形成噴瓶,。這樣就造成制品上不均勻、疏松,，呈海綿狀的理想外觀,，下部則呈硬結(jié)和不規(guī)則的空穴，嚴(yán)重時可造成產(chǎn)品報廢,。因此應(yīng)該嚴(yán)格控制升華干燥階段特別是在共晶點附近的升溫速率,，均勻且不宜過快。
2結(jié)晶
凍干機在預(yù)先冷卻時箱內(nèi)有許多水分結(jié)霜于隔板上,，產(chǎn)品進箱時,，霜從隔板中掉入產(chǎn)品中結(jié)晶中心，從而使產(chǎn)品結(jié)晶,。產(chǎn)品預(yù)先加塞或加蓋,，或者產(chǎn)品進箱后再開機預(yù)凍。zui近可能在研究全自動凍干機,，實現(xiàn)凍干后自動壓塞,，同時期待著此設(shè)備能夠解決不提前半壓塞，解決結(jié)晶問題。
3掉底
掉底發(fā)生在預(yù)凍抽空階段,，一般是未凍實的液體于真空下快速蒸發(fā),，沸騰放熱時發(fā)生。放熱時產(chǎn)品本身溫度急降,，達到共晶點溫度,，于瓶底接觸的擱板層并沒有以上蒸發(fā)冷凍特性，玻瓶承*短時間的如此大的溫度,。所以預(yù)凍階段要凍實,。
4破瓶
玻璃瓶在均勻受熱或受冷在一定溫度下是不破碎的，但在不同部位施加不同溫度形成一定溫差,，就會破碎,。所以要縮小玻瓶各部分的溫差，在凍干曲線上體現(xiàn)的是縮小隔板溫度曲線和樣品溫度曲線之間的溫度線差異,。要控制樣品溫度和隔板溫度的溫差小于20℃,，既縮短了凍干周期，也解決了破瓶和脫底現(xiàn)象,。當(dāng)然破瓶也和瓶子質(zhì)量還有凍干機性能有關(guān),。
5產(chǎn)品上升
與真空度有關(guān),，升華過程中,，泵組真空度很大時，突然大開大蝶閥,，箱內(nèi)真空度會大幅上升,，從而導(dǎo)致產(chǎn)品上升，在操作過程中先慢慢打開大蝶閥,，再開羅茨泵,。
6分層
在升華過程中，停機10min以上或干燥箱漏氣會導(dǎo)致分層,，產(chǎn)品進箱時減檢查密封條有沒有老化,，在四周涂上真空脂。停電或斷電后應(yīng)立即關(guān)閉真空閥碟,，讓產(chǎn)品處于真空狀態(tài),。
7產(chǎn)品外觀
產(chǎn)品外觀良好表現(xiàn)在顏色均勻、孔隙致密,、保持凍干前體積,、性狀基本不變、形成海綿狀塊狀結(jié)構(gòu),。有時產(chǎn)品出箱前質(zhì)量看上去很好,，出箱不久就萎縮了，或出現(xiàn)空洞,、碎塊,。主要因為產(chǎn)品干燥不*,，還殘存冰晶、出箱后產(chǎn)品的溫度壓力均處于共熔點以上,，冰融化成水,，水被周圍的已干物質(zhì)吸收，產(chǎn)生空洞萎縮現(xiàn)象,。干燥不*就是干燥時間不夠長或溫度太低,，或兩者都有；要不然就是凍結(jié)速率太快,、晶粒太細(xì),，使升華速率變慢；或者凍結(jié)不*,；或凍干后成品密封不好吸收了空氣中的水分而發(fā)生萎縮,，可采用充氮氣方法。
產(chǎn)品出箱時是間隙很大的骨架結(jié)構(gòu),，甚至是絨毛狀結(jié)構(gòu),，出箱后絨毛狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)很快消散。原因是產(chǎn)品配方中所含的固體物質(zhì)少,，凍結(jié)時自由水結(jié)成冰,，所占體積大，升華后形成的空隙也很大,，可有用的成分在升華時隨水蒸氣一起分散,，形成毛絨狀物質(zhì)，一遇空氣會吸水蒸氣而消失,，應(yīng)加入適量填充劑來解決,。
產(chǎn)品出箱時，出現(xiàn)泡坑,、干縮,、塌陷、空洞等缺陷,。原因是凍結(jié)溫度過高,，或時間太短，產(chǎn)品為*凍結(jié),；或干燥階段溫度過高,，壓力過大。使部分產(chǎn)品融化所致,。在尚未凍牢就抽真空升華,，外部壓力迅速降低引起鼓泡；熔化了的產(chǎn)品產(chǎn)生蒸汽濃縮，就會萎縮,；部分未干產(chǎn)品加熱劇烈而熔化,，將會使已干物體熔化而成空洞塌陷。因此一定要凍實,，升華不能超過產(chǎn)品的共晶點溫度和崩解溫度,。產(chǎn)品在深度方向上顏色和孔隙不均勻，由于分裝后擱置時間過長,，溶液中部分物質(zhì)析出或不能溶解成分發(fā)生沉淀,。
產(chǎn)品外觀的影響因素還包括溶液濃度、放氣速度,。溶液濃度一般控制在10~15%之間,，小于5%的要加賦形劑，濃度太高的話應(yīng)控制厚度,，一般在10~15mm,。若溶液濃度大于30%但是，則制品易出現(xiàn)萎縮,、塌陷,、不飽滿的情況。另外,，干燥時凍結(jié)的表面zui先脫水形成結(jié)構(gòu)致密的干燥外殼,，下面升華的水蒸氣從已干燥表層的分子之間的間隙逸出。這時如果溶液濃度太高,，分子之間的間隙小,、通氣性差，水蒸氣穿過阻力較大,，大量水分子來不及逸出，在干燥層停滯時間長,，使部分已干燥藥物逐漸潮解,，會使制品體積收縮，外形不飽滿或塌陷,。如果藥液重量濃度低于4%,，在抽真空時，藥物會隨水蒸氣一起飛散,；或在干燥后變成絨毛狀的松散結(jié)構(gòu),，在解除真空后，這種結(jié)構(gòu)的物質(zhì)會消散,，使制品成空洞狀,。還有一種情況是藥液濃度太低，使制品疏松易引濕，同時由于比表面積過大,，使制品容易萎縮,，干燥的成品機械強度過低，一經(jīng)振動即分散成粉末而粘附于瓶壁,。在凍干工藝方面,，如果藥液厚度大于20mm，干燥時間延長,，也會造成產(chǎn)品外觀不合格,。另外，在開始凍結(jié)時降溫速度快,，使制品形成細(xì)結(jié)晶,，密度大，升華受到阻力較大,，水分不易蒸發(fā)掉,，制品會逐漸潮解致使體積收縮而造成外形不飽滿或形成團狀。如果凍結(jié)速度過慢,，冰晶成長時間較長,，則易發(fā)生濃縮，致使藥物與溶劑分離,、成品結(jié)構(gòu)不均勻,。措施：合理設(shè)計凍干溶液的配方。一般重量濃度在4%~25%之間為宜,，*濃度在10%~15%,。若濃度低于4%，可適當(dāng)添加賦形劑(如甘露醇,、右旋糖酐,、乳糖等)。若濃度較高時,，則必須控制凍干制品厚度,，或降低濃度，改用大的容器灌裝藥液,。凍干過程中降溫速度應(yīng)控制在每小時降低5℃~6℃,。在一期升華干燥階段，制品溫度應(yīng)低于共熔點,，升溫不宜快,，控制在每小時5℃左右。如果加熱過快,，在制品有大量水分時,，溫度超過其共熔點,，就會導(dǎo)致制品溶化，外觀出現(xiàn)缺陷,。在二期升華階段,，雖然此時制品中含水量已較低，升溫速度可以適當(dāng)提高,，但要將溫度控制在安全溫度以下,，否則會有結(jié)塊。另外,，制品包裝的氣密性不好,，在有效期內(nèi)也會出現(xiàn)外觀不合格甚至內(nèi)在質(zhì)量不合格。
8水分（含水率）
含水率在上面水分控制中提到,，這里就不再說明,。
9其他問題
有時我們的產(chǎn)品在凍后還會發(fā)生回溶、澄明度不好,、生物物質(zhì)失活,、含量不均勻或偏低、復(fù)溶不溶性微粒不合格等,。
復(fù)溶不溶性微粒不合格有丁基膠塞有靜電吸附作用,，清洗未能清洗表面顆粒；或壓塞產(chǎn)生微粒等,，要選擇光滑的膠塞,，減輕靜電吸附作用。
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