AT520285B1 - Verfahren zum Einfrieren einer Flüssigkeit - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Einfrieren einer in einem Behälter (2) befindlichen Flüssigkeit (3), insbesondere eines flüssigen Arzneimittels, wobei - der Behälter (2) zum Einfrieren der Flüssigkeit einem Kaltgas ausgesetzt wird, vorzugsweise mit dem Kaltgas umspült wird, - der Behälter (2) an einer Oberfläche zumindest eines ersten Volumenteils des Behälters (2) isoliert wird und - der Behälter (2) an einer Oberfläche eines zweiten Volumenteils des Behälters (2) durch das Kaltgas im Wesentlichen unmittelbar gekühlt wird, sodass die Flüssigkeit im zumindest einen ersten Volumenteil später durchfriert als im zweiten Volumenteil.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einfrieren einer in einem Behälter befindlichen Flüssigkeit, insbesondere eines flüssigen Arzneimittels, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Einfrieren von in mehreren Behältern befindlichen Flüssigkeiten sowie eine Anordnung, welche einen mit einer Flüssigkeit, insbesondere einem flüssigen Arzneimittel, befüllten Behälter beinhaltet.

[0002] Im Folgenden wird der Stand der Technik kurz am Beispiel eines flüssigen Arzneimittels umrissen. Bei der Herstellung des Arzneimittels werden zunächst relativ große Mengen produziert, die Einzeldosierungen für Patienten weit überschreiten. Das Arzneimittel muss daher vom Herstellungsort zu jenem Ort, an dem eine Abfüllung in kleinere Volumina geschieht, transportiert werden. Da es sich bei dieser großen Menge an Arzneimittel um einen erheblichen Wert handelt und da eine Kontaminierung des Arzneimittels natürlich unter allen Umständen vermieden werden muss, werden für diesen Transport relativ aufwändige Maßnahmen getroffen.

[0003] Eine Möglichkeit ist es, wie folgt vorzugehen: Zunächst wird das flüssige Arzneimittel in einen flexiblen Kunststoffbehälter gefüllt, der im Normalfall nach dem Transport entsorgt, das heißt nicht wieder verwendet wird (sogenannter Single Use Bag mit Volumen von 50 ml bis 50 I). Danach wird der flexible (Innen-)Behälter in einem meist starren Außenbehälter angeordnet. Dieser Außenbehälter soll vor mechanischen Einwirkungen so gut wie möglich schützen. Die Anordnung aus Innenbehälter, welcher die Flüssigkeit hält, und Außenbehälter wird sodann tiefgekühlt, sodass das Arzneimittel einfriert.

[0004] Neben sogenannten Plattenfreezern bei denen der Behälter zwischen gekühlten Platten eingespannt wird, kommen auch sogenannte Umluftfreezer (oder Blastfreezer) zum Einsatz, wobei die Behälter mit Umluft umspült werden, um die Flüssigkeit zu gefrieren. Auch statische Freezer können verwendet werden, wobei nicht notwendigerweise ein Kaltgasstrom erzeugt wird.

[0005] Aus der Tatsache, dass das Arzneimittel noch zu einem großen Teil aus Wasser besteht und das Wasser beim Einfrieren eine Volumenausdehnung erfährt, können beim oben beschriebenen Vorgehen im Zusammenhang mit Umluftfreezern Probleme entstehen. In diesem Fall wird die Flüssigkeit von außen her eingefroren, wodurch sich eine Restblase an noch nicht gefrorener Flüssigkeit im Inneren ergibt (insbesondere bei Behältern mit Volumina von 1000 ml oder mehr). Dadurch dass sich beim Einfrieren die Flüssigkeit in der nicht gefrorenen Restblase ausdehnet, wird die gefrorene Randschicht mit Spannungen beaufschlagt. Da das Eis spröde ist, platzt die äußere Blase, was das Aufbeulen des Behälters nach sich ziehen kann. Im schlimmsten Fall entstehen weitere mechanische Beschädigungen, sowohl des Innen- als auch des Außenbehälters, bis hin zu einer Punktierung des flexiblen Innenbehälters oder sogar einem Reißen desselben. Es ist klar, dass dies sowohl für den Transport des Arzneimittels als auch für das Auftauen am Bestimmungsort nachteilig ist. Im einfachsten Fall wird jedenfalls das entsprechende Stapeln der Behälter erschwert oder gar verhindert.

[0006] Für eine visuelle Darstellung der zugrundeliegenden Problematik sei auf die Figuren 1a bis 1c sowie die zugehörige Figurenbeschreibung verwiesen.

[0007] Aus der DE 10 2007 049 278 A1 ist eine Vorrichtung zum Gefriertrocknen von Substanzen bekannt, wobei als Behälter nach oben hin offene Tassen verwendet werden, welche dadurch gegen Kontamination nicht geschützt sind.

[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen nachteiligen Folgen beim Einfrieren des Arzneimittels zu verhindern oder zumindest zu verringern.

[0009] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dies geschieht, indem der Behälter zum Einfrieren der Flüssigkeit einem Kaltgas ausgesetzt wird, vorzugsweise damit umspült wird, der Behälter an einer Oberfläche zumindest eines ersten Volumenteils des Behälters isoliert wird und der Behälter an einer Oberfläche eines zweiten Volumenteils des Behälters durch das Kaltgas im Wesentlichen unmittelbar gekühlt wird, so dass die Flüssigkeit im zumindest einen ersten Volumenteil später durchfriert als im zweiten Volumenteil.

[0010] Durch die Erfindung kann es vermieden werden, dass die Flüssigkeit im zumindest einen ersten Volumenteil gefriert, bevor dies im zweiten Volumenteil der Fall ist, was ein Einschließen der Flüssigkeit im zweiten Volumenteil nach sich ziehen könnte. Die eingangs beschriebene Situation, dass gefrorene Flüssigkeit nicht gefrorene Flüssigkeit einschließt, kann dazu führen, dass es beim Einfrieren der noch flüssigen Flüssigkeit zum Bruch der bereits gefrorenen Flüssigkeit kommt.

[0011] Das erfindungsgemäße Verfahren kann grundsätzlich bei allen Flüssigkeiten eingesetzt werden, insbesondere bei flüssigen Arzneimitteln sowie allen Flüssigkeiten, die beim Herstellungsprozess für Arzneimittel auftreten, das heißt auch bei Vorprodukten und dergleichen.

[0012] Es ist zu bemerken, dass die im Anspruch 1 angeführten Verfahrensschritte nicht in dieser zeitlichen Reihenfolge durchgeführt werden müssen. Tatsächlich wird in der Praxis häufig zuerst die Isolierung des zumindest einen erstens Volumenteils des Behälters erledigt werden, wobei dies nicht zwingend notwendig ist.

[0013] Durch die Erfindung kann auch erreicht werden, dass sich die Behälter immer gut stapeln lassen, weil die erwähnten Ausbeulungen an der Ober- und Unterseite nicht auftreten. Letzteres verhindert auch die Beeinträchtigung der Optik.

[0014] Der Behälter beinhaltet erfindungsgemäß eine Anordnung eines die Flüssigkeit halten-denden flexiblen Innenbehälters und eines im Wesentlichen starren Außenbehälters.

[0015] Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

[0016] Es kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass der zweite Volumenteil ein Zentrum des Behälters ist und dass sich der zumindest eine erste Volumenteil vom Zentrum des Behälters zu den Rändern des Behälters erstreckt. So kann auf besonders einfache Weise vermieden werden, dass sich ein flüssiger Kern ergibt, der beim Gefrieren das Platzen einer bereits gefrorenen Außenschicht hervorruft.

[0017] Zwingend notwendig ist dies aber nicht. Beispielsweise könnte der Behälter bis auf einen Randbereich fast vollständig isoliert werden. Dann würde zuerst der Randbereich frieren und die Flüssigkeit dann in einer einheitlichen „Gefrierfront“ (das heißt ohne Einschluss von noch nicht gefrorener Flüssigkeit) bspw. zu einem gegenüberliegenden Rand fortschreiten.

[0018] Praktikabel sind im Wesentlichen quaderförmige Behälter. Dies gilt insbesondere dann, wenn diese relativ flach sind. Unter flachen, quaderförmigen Behältern werden etwa Behälter verstanden, deren Höhe weniger als ein Viertel einer Breite oder einer Länge des Behälters betragen.

[0019] Zum Isolieren der Oberfläche des zumindest einen ersten Volumenteils kann zumindest ein Isolationskörper verwendet werden. Dies stellt eine besonders einfache Ausführungsform dar. Alternativ wäre es möglich, die entsprechende Gefriervorrichtung so zu konstruieren, dass die Kühlwirkung zumindest am Anfang des Gefriervorgangs lediglich an einem Teil der Oberfläche des Behälters auftritt.

[0020] Der Isolationskörper kann im Wesentlichen einen U-förmigen Querschnitt aufweisen (können dann auch als „Schalen“ bezeichnet werden), was insbesondere bei quaderförmigen Behältern vorteilhaft ist, da der Isolationskörper dann leicht aufzusetzen ist und bis zu einem gewissen Grad von selbst an dem Behälter hält. Dies kann sogar so weit gehen, dass die Anordnung aus Behälter und Isolationskörper einfach am Isolationskörper getragen werden können.

[0021] Selbstverständlich können mehr als ein Isolationskörper zum Einsatz kommen. Bei einem quaderförmigen Behälter mit vorzugsweise U-förmig profiliertem Isolationskörper können vorzugsweise zwei Isolationskörper zum Einsatz kommen, die auf die Randbereiche seitlich aufgesteckt werden. Dies stellt eine besonders einfache Ausführung der Erfindung dar.

[0022] Das Aufstecken der Isolationskörper ist aber nicht zwingend notwendig. Es wäre auch möglich, den Isolationskörper in den Behälter zu integrieren.

[0023] Der zumindest eine Isolationskörper kann eine Dicke zwischen 1 cm und 30 cm, bevorzugt zwischen 2 cm und 20 cm und besonders bevorzugt zwischen 3 cm und 10 cm, haben. In einem Ausführungsbeispiel hat der zumindest eine Isolationskörper eine Dicke von 4 cm.

[0024] Der zumindest eine Isolationskörper kann ein Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von weniger als 0,5 W/mK, bevorzugt weniger als 0,2 W/mK und besonders bevorzugt weniger als 0,1 W/mK, aufweisen. Bevorzugte Materialien sind expandierte oder extrudierte Kohlenwasserstoffpolymere.

[0025] Der zumindest eine Isolationskörper kann außerdem so ausgebildet sein, dass damit versehene Behälter leicht zu stapeln sind. Insbesondere kann der zumindest eine Isolationsbehälter dazu ausgebildet sein, mehrere Behälter - vorzugsweise übereinander angeordnet -aufzunehmen.

[0026] Mit entsprechenden Isolationskörpern versehene Behälter können auch sicherer zu stapeln sein, weil die Isolationskörper eine höhere Haftreibung zueinander aufweisen als beispielsweise Metallplatten, die Ober- und Unterseiten der Behälter bilden können (Anti-Rutsch-Effekt).

[0027] Die Isolierung bzw. der zumindest eine Isolationskörper kann außen am Außenbehälter angeordnet sein oder zwischen dem Innenbehälter und dem Außenbehälter - letzteres insbesondere dann, wenn die Isolation bzw. der zumindest eine Isolationskörper in den Behälter integriert ist. Insbesondere der Außenbehälter kann quaderförmig sein.

[0028] Zwischen dem Innenbehälter und dem Außenbehälter kann ein Schaum verwendet werden, mittels dessen eine Volumenausdehnung der Flüssigkeit beim Gefrieren zumindest teilweise kompensiert wird. Solche Schäume werden in der Regel nicht in der Lage sein, einen Bruch einer gefrorenen Blase, wie sie Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, zu kompensieren. Die „normale“ Volumenausdehnung von etwa 8% kann bei geeigneter Ausführung von einem entsprechenden Schaum durchaus aufgenommen werden. Bevorzugt kann eine Ausführungsform sein, bei der der Schaum mit abnehmender Temperatur unter dem Gefrierpunkt eine abnehmende Elastizität aufweist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Schaum bei einer Temperatur zwischen 0° C bis - 30° C, bevorzugt zwischen -5° C und -25° C und besonders bevorzugt zwischen -10° C und -20° C, im Wesentlichen aushärtet. Diese Maßnahmen können dazu beitragen, dass der flexible Innenbehälter in einem genau angepassten „Bett“ im Außenbehälter liegt. Sämtliche auf den flexiblen Innenbehälter und den Außenbehälter einwirkende Kräfte werden dadurch durch größere Flächen aufgenommen. Beschädigungen durch Klemmung oder dergleichen werden dadurch weiter reduziert.

[0029] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Schaum so ausgebildet, dass der Prozess des Aushärtens reversibel ist. Beim Erhöhen der Temperatur der Anordnung nach dem Transport steht somit die Elastizität des Schaums wieder zur Verfügung und bietet dadurch einen gewissen Schutz vor Einwirkungen auf den flexiblen Innenbehälter beim Herausnehmen aus dem Außenbehälter.

[0030] In einer bevorzugten Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass der Außenbehälter so mit dem Schaumstoff ausgekleidet ist, dass der Innenbehälter - vorzugsweise samt etwaiger Anbauteile -vom Schaum umgeben ist, wenn der Innenbehälter im Außenbehälter angeordnet ist. Damit können nicht nur der flexible Innenbehälter sondern auch die Anbauteile noch besser vor Beschädigungen geschützt werden. Ganz besonders bevorzugt ist aber vorgesehen, dass zwischen dem Innenbehälter und dem Außenbehälter an der Ober- und/oder Unterseite ein direkter Kontakt besteht. Der Schaumstoff umgibt den Innenbehälter dann an den Rändern.

[0031] Da Anbauteile für derartige flexible Innenbehälter oft von verschiedener Form sind, weil sie beispielsweise aus verformbaren Schläuchen und dergleichen bestehen, kann ein Schaum stoffblock im Außenbehälter von Vorteil sein, der die Anbauteile (durch Verformung) aufnehmen kann.

[0032] Es kann auch Vorkommen, dass Innenbehälter transportiert werden müssen, die nicht vollständig befüllt worden sind. In diesem Fall kann eine zusätzliche Lage an Schaumstoff eingesetzt werden, wodurch auch in diesem Fall ein das Volumen des Außenbehälters ausfüllendes „Bett“ für den flexiblen Innenbehälter geschaffen wird.

[0033] Die Oberseite und/oder die Unterseite des Behälters kann jeweils durch eine Metallplatte gebildet sein - dies gilt insbesondere für den Außenbehälter bei einer Ausführung mit Innen-und Außenbehälter. Eine Metallplatte hat einerseits den Vorteil einer erhöhten Stabilität (beispielsweise im Vergleich zu einer Kunststoffplatte) und andererseits eine gute Wärmeleitungswirkung (bzw. im vorliegenden Fall eigentlich Kälteleitungswirkung), was das Einfrieren der Flüssigkeit beschleunigen kann.

[0034] Schutz begehrt wird ebenfalls für ein Verfahren zum Einfrieren von in mehreren Behältern befindlichen Flüssigkeiten, die erfindungsgemäß eingefroren werden. Dabei können die Behälter vorzugsweise übereinander angeordnet sein und zum Gefrieren in einer Gefriervorrichtung angeordnet werden.

[0035] Schutz begehrt wird des Weiteren für eine Anordnung aus einem mit einer Flüssigkeit, insbesondere einem flüssigen Arzneimittel befüllten Behälter und zumindest einem Isolationskörper, welcher an einer Oberfläche zumindest eines ersten Volumenteils des Behälters angeordnet ist, insbesondere zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei eine Oberfläche eines zweiten Volumenteils des Behälters isolationsfrei ist.

[0036] Ebenfalls Schutz begeht wird für eine Gefriervorrichtung zusammen mit einer solchen Anordnung, wobei auch mehrere solcher Anordnungen in der Gefriervorrichtung - vorzugsweise übereinander - angeordnet werden können. Die Gefriervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, die Flüssigkeit im Behälter oder die Flüssigkeiten in den Behältern durch Kaltgas einzufrieren, insbesondere durch Umspülen mit Kaltgas.

[0037] Bei einer entsprechenden Gefriervorrichtung kann es sich um eine Kältemaschine in Form einer Kammer, in der das zu gefrierende Gut kalter Luft ausgesetzt wird, handeln. Die Temperatur der kalten Luft kann weniger als -10° C, bevorzugt weniger als -25° C und besonders bevorzugt weniger als -50° C, betragen. Es kann sich beispielsweise um Umluftfreezer oder statische Freezer handeln.

[0038] Bei einer Anordnung von entsprechenden Behältern - insbesondere übereinander - kann zumindest ein Isolationskörper zum Einsatz kommen, der mehrere Behälter aufnehmen kann.

[0039] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei zeigen [0040] Fig. 1a bis 1c Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Einfrieren einer Flüssigkeit gemäß dem Stand der Technik, [0041] Fig. 2a bis 2d Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einfrieren einer Flüssigkeit, [0042] Fig. 3a und 3b schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Anordnung, [0043] Fig. 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung mit mehreren Behältern, [0044] Fig. 5a eine weitere, aber detailreichere Darstellung einer erfindungsgemäßen

Anordnung, [0045] Fig. 5b und 5c Darstellungen einer Anordnung aus Innenbehälter und Außenbehälter unter Verwendung eines Schaums, [0046] Fig. 6a und 6b Darstellungen einer erfindungsgemäßen Anordnung mit mehreren übereinander angeordneten Behältern sowie [0047] Fig. 7a und 7b Fotos der erfindungsgemäßen Anordnung.

[0048] In den Figuren 1a bis 1c ist ein Verfahren des Standes der Technik zum Einfrieren einer Flüssigkeit, insbesondere eines Arzneimittels verdeutlicht. Zu Beginn ist die Flüssigkeit 3 in dem Behälter 2 angeordnet. Durch die Kühlung von außen gefriert ein Teilvolumen 13 der Flüssigkeit 3 und zwar so, dass das Teilvolumen 13 das Volumen der noch flüssigen Flüssigkeit 3 einschließt, was in Figur 1b dargestellt ist (also von Randschichten her). Beim Fortschreiten dieses Vorgangs führt die Volumenausdehnung beim Gefrieren des noch nicht gefrorenen Teils der Flüssigkeit zu größeren Spannungen im bereits gefrorenen Teilvolumen 13. Diese Spannungen werden erstens an den Behälter 2 weitergegeben und können zweites zum Brechen des gefrorenen Teilvolumens 13 führen. Dieser in Figur 1c dargestellte Effekt soll durch die Erfindung vermieden werden.

[0049] In den Figuren 2a bis 2d ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt.

[0050] Die Anordnung 1, die in den Figuren 2a bis 2d dargestellt ist, ist gegenüber dem Stand der Technik um die beiden U-förmigen Isolationskörper 4 erweitert, wobei diese Isolationskörper 4 über Randbereiche des quaderförmigen Behälters 2 gestülpt sind. Wie in Figur 2b zu erkennen ist, wird durch die Isolierungen verhindert, dass jenes Teilvolumen 13 der Flüssigkeit 3, welches zuerst gefriert, jenes Teilvolumen der Flüssigkeit 3, welches noch nicht gefroren ist, einschließt. Vielmehr treffen sich zwei „Gefrierfronten“ vom oberen und unteren zentralen Bereich her. Zwar tritt auch hier die Volumenausdehnung beim Gefrieren der Flüssigkeit 3 auf. Dies ist jedoch in diesem Fall kein Problem, da das zusätzliche Volumen zur Seite ausgeschoben werden kann. Das heißt, es tritt kein eingeschlossener Bereich von noch nicht gefrorener Flüssigkeit 3 auf, der größere Spannungen auf das bereits gefrorene Teilvolumen 13 ausüben könnte.

[0051] In Figur 2b ist auch gut zu erkennen, dass ein relativ flacher quaderförmiger Behälter von Vorteil sein kann, weil dadurch der nicht isolierte Bereich durchfrieren kann, bevor die weiteren Bereiche zu signifikanten Teilen frieren.

[0052] In Figur 2c ist das weitere Durchfrieren der Flüssigkeit 3 dargestellt, nachdem sich die „Gefrierfronten“ aus Figur 2b getroffen haben und langsam ein weiteres Durchfrieren zu den Seiten vonstattengeht. Auch hier treten keine eingeschlossenen Bereiche von nicht gefrorener Flüssigkeit 3 auf.

[0053] In Figur 2c ist auch ein Schaum 8 dargestellt, der für die normale Volumenausdehnung der Flüssigkeit 3 beim Gefrieren eine Kompensationsfunktion hat.

[0054] Dies wird im Vergleich mit Figur 2d deutlich, wobei Figur 2d den Zustand der Anordnung 1 zeigt, bei dem die Flüssigkeit 3 vollständig durchgefroren ist, das heißt, das durchgefrorene Teilvolumen 13 füllt den Behälter 2 fast vollständig aus. Der Schaum 8 hat sein Volumen zum Ausgleich verkleinert und ist nur noch in den Ecken der Darstellung der Figur 2d zu erkennen.

[0055] Aus dem Vergleich der Figuren 1a bis 1c einerseits und den Figuren 2a bis 2d andererseits wird deutlich, wie eine Isolation, insbesondere Isolationskörper 4, mechanische Beschädigungen durch die Volumenausdehnung der Flüssigkeit beim Gefrieren verhindern können.

[0056] In den Figuren 3a und 3b sind schematische Darstellungen der erfindungsgemäßen Anordnung 1 gezeigt. Dies wäre einmal die Figur 3a, die eine Seitenansicht darstellt. Zu erkennen sind neben dem Behälter 2 die beiden U-förmig profilierten Isolationskörper 4.

[0057] Figur 3b zeigt den gleichen Gegenstand aus einer Draufsicht.

[0058] Figur 4 zeigt eine Anordnung 10 aus mehreren übereinander angeordneten Behältern 2, die jeweils mit Isolationskörpern 4 versehen sind. Die Isolationskörper 4 sind in diesem Fall so ausgebildet, dass sie jeweils mehrere der Behälter 2 aufnehmen. Die Behälter 2 können so beispielsweise auch recht einfach transportiert werden. Natürlich können sie auch als Anordnung 10 komplett in einer Gefriervorrichtung 7 angeordnet werden und in einem einzigen Gefriervorgang eingefroren werden.

[0059] Figur 5a zeigt eine detailliertere Schnittdarstellung der Anordnung 1, wobei der Behälter 2 aus einem Innenbehälter 5 und einem Außenbehälter 6 aufgebaut ist. Diese innere Struktur des Behälters 2 kann auch bei den anderen gezeigten Ausführungsbeispielen eingesetzt werden. Der flexible Innenbehälter 5 hält die Flüssigkeit 3 und der Außenbehälter 6 ist mechanisch stabil. Außerdem ist ein gewisses Überschussvolumen zwischen Innenbehälter 5 und Außenbehälter 6 vorgesehen, welches auch mit einem Schaum 8 ausgefüllt werden kann.

[0060] Die Figuren 5b und 5c zeigen ein Beispiel einer Anordnung eines starren Außenbehälters 6 und eines flexiblen Innenbehälters 5 (Single Use Bag) unter Verwendung eines Schaums 8. Der Schaum 8 kompensiert die Volumenausdehnung der Flüssigkeit 3 beim Einfrieren. Außerdem kann der Schaum 8 so beschaffen sein, dass er bei tiefen Temperaturen ebenfalls erstarrt, sodass der Innenbehälter 5 nach dem Einfrieren passgenau im Schaum 8 und im Außenbehälter 6 eingeschlossen ist.

[0061] Der Schaum 8 umfasst einen Schaumstoffblock 9, mittels dessen Anbauteile 12, wie Schläuche und Verbindungselemente, ebenfalls eingeschlossen werden können. Der Schaumstoffblock 9 dient natürlich ebenfalls der Kompensation der Volumenausdehnung beim Einfrieren der Flüssigkeit 3.

[0062] Der Außenbehälter 6 kann aus Kunststoffen und/oder Metall bestehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Deckschichten jeweils aus (relativ dünnem) rostfreiem Stahl und die Seitenwände aus einem Polyethylen gefertigt.

[0063] Als Schaum 8 kann beispielsweise sogenannter visko-elastischer Schaum 8 eingesetzt werden, welcher bei gewissen negativen Temperaturen aushärtet.

[0064] Figuren 6a und 6b sind eine perspektivische und eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung 10 mit mehreren Behältern 2, welche übereinander angeordnet sind. In Figur 6b ist außerdem angedeutet, wie die Behälter 2 auch eine innere Struktur aus einem Innenbehälter 5 und einem Außenbehälter 6 aufweisen. (Nicht alle Behälter 2 sind mit Bezugszeichen versehen, um die Übersichtlichkeit der Darstellungen nicht zu stören.) [0065] Zur Verdeutlichung der realen Gegebenheiten sind in den Figuren 7a und 7b Fotos dargestellt. In Figur 7a ist eine erfindungsgemäße Anordnung in einer Gefriervorrichtung 7 dargestellt, nachdem sie auf -85° Celsius gekühlt wurde. Klar ist zu erkennen, dass der Behälter 2 keine Ausbeulung erfahren hat, also von einer gewünschten Durchfrierung der Flüssigkeit 3 ausgegangen werden kann, das heißt, dass die Flüssigkeit 3 zerstörungsfrei (für die umliegenden Vorrichtungen) eingefroren wurde.

[0066] In Figur 7b ist dargestellt, wie der Innenbehälter 5 aussieht, nachdem er nach dem Außenbehälter 6 in gefrorenem Zustand entnommen ist. Auch hier ist zu erkennen, dass keine größeren Deformierungen vorliegen.

Claims (17)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zum Einfrieren einer in einem Behälter (2) befindlichen Flüssigkeit (3), insbesondere eines flüssigen Arzneimittels, wobei - als Behälter (2) eine Anordnung eines die Flüssigkeit haltenden flexiblen Innenbehälters (5) und eines im Wesentlichen starren Außenbehälters (6) verwendet wird, - der Behälter (2) zum Einfrieren der Flüssigkeit einem Kaltgas ausgesetzt wird, vorzugsweise mit dem Kaltgas umspült wird, - der Behälter (2) an einer Oberfläche zumindest eines ersten Volumenteils des Behälters (2) isoliert wird und - der Behälter (2) an einer Oberfläche eines zweiten Volumenteils des Behälters (2) durch das Kaltgas im Wesentlichen unmittelbar gekühlt wird, sodass die Flüssigkeit im zumindest einen ersten Volumenteil später durchfriert als im zweiten Volumenteil.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Volumenteil ein Zentrum des Behälters (2) ist und dass sich der zumindest eine erste Volumenteil vom Zentrum des Behälters (2) zu den Rändern des Behälters (2) erstreckt.
3. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Wesentlichen quaderförmiger Behälter (2) verwendet wird, wobei eine Höhe des Behälters (2) vorzugsweise kleiner als ein Viertel einer Breite und/oder einer Länge des Behälters (2) ist.
4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Isolieren der Oberfläche des zumindest einen ersten Volumenteils zumindest ein Isolationskörper (4) verwendet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Isolationskörper (4) mit im Wesentlichen U-förmigem Querschnitt verwendet wird.
6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Isolationskörper (4) seitlich auf den quaderförmigen Behälter (2) aufgesetzt wird.
7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenbehälter (5) und dem Außenbehälter ein Schaum (8) - vorzugsweise ein elastischer Schaumstoff - verwendet wird, mittels dessen eine Volumenausdehnung der Flüssigkeit beim Gefrieren zumindest teilweise - vorzugsweise vollständig - kompensiert wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaum (8) verwendet wird, der mit abnehmender Temperatur unter dem Gefrierpunkt eine abnehmende Elastizität aufweist.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaum (8) verwendet wird, der bei einer Temperatur zwischen 0° C bis -30° C, bevorzugt zwischen -5° C und -25° C und besonders bevorzugt zwischen -10° C und -20° C, im Wesentlichen aushärtet.
10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaum (8) verwendet wird, wobei der Prozess des Aushärtens reversibel ist.
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenbehälter (6) so mit dem Schaum (8) ausgekleidet wird, dass der Innenbehälter (5) -vorzugsweise samt etwaiger Anbauteile - vollständig vom Schaum (8) umgeben ist, wenn der Innenbehälter (5) im Außenbehälter (6) angeordnet ist.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Außenbehälter (6) ein Schaumstoffblock (9) zur Aufnahme der Anbauteile vorgesehen ist.
13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Außenbehälter (6) zumindest eine zusätzliche Lage an Schaum (8) angeordnet wird, wenn der Innenbehälter (5) nur zu einem Teil seines Fassungsvermögens befülltwird.
14. 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behälter (2) verwendet wird, wobei eine Oberseite und/oder eine Unterseite des Behälters jeweils durch eine Metallplatte gebildet ist/sind.
15. 15. Verfahren zum Einfrieren von in mehreren Behältern (2) befindlichen Flüssigkeiten, insbesondere flüssigen Arzneimitteln, wobei die in den Behältern (2) befindlichen Flüssigkeiten gleichzeitig - vorzugsweise in einer Gefriervorrichtung übereinander angeordnet - in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 eingefroren werden.
16. 16. Anordnung aus einem mit einer Flüssigkeit, insbesondere einem flüssigen Arzneimittel, befüllten Behälter (2), welcher einen die Flüssigkeit haltenden flexiblen Innenbehälter (5) und einen im Wesentlichen starren Außenbehälter (6) beinhaltet, und zumindest einem Isolationskörper (4), welcher an einer Oberfläche zumindest eines ersten Volumenteils des Behälters angeordnet ist, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei eine Oberfläche eines zweiten Volumenteils des Behälters (2) isolationsfrei ist.
17. 17. Gefriervorrichtung mit einer oder mehreren Anordnungen nach Anspruch 16, welche innerhalb der Gefriervorrichtung - vorzugsweise übereinander - angeordnet sind, wobei die Gefriereinrichtung die Flüssigkeit im Behälter (2) oder die Flüssigkeiten in den Behältern (2) mittels Kaltgas einfriert. Hierzu 7 Blatt Zeichnungen