CN108614593A - 一种水浴式灭菌器降温控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水浴式灭菌器降温控制方法，涉及大输液行业。包括以下步骤：预先设定灭菌温度、冷却温度、压力参数A、压力参数B、压力参数C、压力控制偏差参数C1‑C10、阶段温度设定值Tx1、阶段温度设定值Tx2。灭菌转冷却初始阶段，获取柜内温度T和柜内压力P，开始计时，通过公式P1＝A*(T‑B)+C，计算理论压力值P1，通过理论压力值P1和压力控制偏差参数C1‑C10获得5个相应的压力上限和5个相应的压力下限，开始缓速降温。通过补压、减压装置快速输出，实现柜内压力相对恒定，在此条件下，加大冷却给定实现冷却高温阶段快速冷却。进入冷却低温阶段，持续完全开启冷却装置，柜内压力持续降低至恒定在合理区间。本发明缩短灭菌产品的降温时间，减小灭菌过程累积F0值。

Description

一种水浴式灭菌器降温控制方法

技术领域

本发明的实施方式涉及大输液行业，更具体地，本发明的实施方式涉及一种水浴式灭菌器降温过程的温度控制方法，尤其是针对塑瓶、可立袋包装形式的热敏感药品在灭菌过程冷却阶段的温度及压力控制方法。

背景技术

灭菌柜是大输液产品生产过程无菌保障的核心设备。水浴灭菌主要是通过加热介质(纯化水)在灭菌柜内循环，通过喷淋产品瓶、袋从而传热至内部药液杀菌的一种系统。

F0值是灭菌过程中客观反映灭菌效果的重要指标，也称为灭菌效力的量度值。其中T表示药液实际温度，Z为常量。

灭菌过程中累积F0值的大小可以反应该批次产品生物负荷的杀灭效果，该值越大说明存在细菌等生物负荷的概率越小。因此，对于非热不稳定品种常常采用过度杀灭的方法(累积F0值大)。但是，对于热不稳定品种的产品，如果采用过度杀灭的方式，就会增加灭菌过程中相关物质的增加并导致不良反应发生的概率。因此，对于热不稳定品种的药物灭菌程序开发时，需要考虑满足注册工艺规定灭菌温度、灭菌时间、F0值的同时，尽可能的减小累积F0值。根据上面公式，常用的办法有三种：①缩短升温阶段时间，特别是药液温度介于100℃与灭菌设定温度值之间的时间(100℃以下可以忽略F0值)；②灭菌阶段的药液温度大于灭菌温度设定值，并保持在一个较低水平；③缩短冷却阶段时间，特别是药液温度介于灭菌温度设定值与100℃之间的时间。

目前灭菌器冷却阶段控制程序采用简单的开关量算法控制，根据设定控制温度TX分为两个阶段。当温度介于灭菌设定温度值至TX之间(也称为冷却高温阶段)时，开启小冷却水阀或开启比例阀较小的角度；当温度低于TX(也称为冷却低温阶段)时，开启大冷却水阀或完全开启比例阀。此方式下优点：在冷却高温阶段，因为介质冷却匀速缓慢，柜内压力平稳，不会出现柜内压力急剧降低而影响产品外观的风险；在冷却低温阶段，因为柜内温度较低，即使加大冷却给定也不会存在柜内压力剧烈波动风险。此方式缺点：存在药液温度介于灭菌设定温度值与100℃之间的持续时间长，累积F0值高的风险，不利于热不稳定产品的质量控制。

目前专利中未有涉及塑瓶、可立袋等包装形式的产品在水浴灭菌冷却阶段的温度压力控制方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种水浴式灭菌器冷却阶段的温度控制方法，能够保持冷却高温阶段(特别是当药液温度大于100℃时)柜内压力恒定并且实现快速降温。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：一种水浴式灭菌器降温控制方法，包括以下步骤：

预先设定灭菌温度、冷却温度、压力参数A、压力参数B、压力参数C、压力控制偏差参数C1-C10、阶段温度设定值Tx1、阶段温度设定值Tx2。

步骤S10：灭菌转冷却初始阶段，获取柜内温度T和柜内压力P，并开始计时，通过公式P1＝A*(T-B)+C，计算理论压力值P1，通过理论压力值P1和压力控制偏差参数C1-C10获得5个相应的压力上限分别为：压力上限1、压力上限2、压力上限3、压力上限4、压力上限5和5个相应的压力下限分别为：压力下限1、压力下限2、压力下限3、压力下限4、压力下限5，开始缓速降温。

步骤S1，通过计时和柜内压力条件判断，满足条件：计时阶段时间≥5s且柜内压力P≥压力下限2时，由步骤S10进入步骤S20。

步骤S20，通过补压、减压装置快速输出，实现柜内压力相对恒定，在此条件下，加大冷却给定实现冷却高温阶段快速冷却。

步骤S2，通过温度阶段设定值Tx1和柜内压力条件判断，满足条件：柜内温度T≤Tx1且柜内压力P≥压力下限2时，由步骤S20进入步骤S30。

步骤S30，进入冷却低温阶段，持续完全开启冷却装置，柜内压力持续降低至恒定在合理区间。

步骤S3，通过温度阶段设定值Tx2判断，所述柜内温度T≤Tx2时，由步骤S30进入步骤S40。

步骤S40，柜内温度T介于一个低温阶段，柜内压力缓速下降，通过增压装置将柜内压力恒定在一个设定区间范围内；直至柜内温度T降低到冷却设定温度值，冷却阶段结束。

进一步的技术方案是：所述步骤S10具体方法包括以下步骤：步骤S11：判断柜内压力P高于或等于所述压力上限1后，开启冷却装置，较小给定；判断柜内压力P低于或等于所述压力下限1后，关闭冷却装置；步骤S12：判断柜内压力P低于或等于所述压力下限2后，开启增压装置；判断柜内压力P高于或等于所述压力上限2后，关闭增压装置；步骤S13：判断柜内压力P高于或等于所述压力上限3后，开启减压装置；判断柜内压力P低于或等于所述压力下限3后，关闭减压装置。

进一步的技术方案是：所述步骤S20具体方法包括以下步骤：步骤S21：判断柜内压力P高于或等于所述柜内压力上限4后，开启冷却装置，完全给定，判断柜内压力P低于或等于压力下限4后，开启冷却装置，较小给定；步骤S22：判断柜内压力P低于或等于所述压力下限2后，开启增压装置；判断所述柜内压力P高于或等于所述压力上限2后，关闭增压装置；步骤S23：判断所述柜内压力P高于或等于所述压力上限3后，开启减压装置；判断所述柜内压力P低于或等于所述压力下限3，关闭减压装置。

进一步的技术方案是：所述步骤S30具体方法包括以下步骤：步骤S31：判断所述柜内压力P高于或等于所述压力上限4后，开启冷却装置，完全给定；判断柜内压力P低于或等于所述压力下限4后，关闭冷却装置；步骤S32：判断所述柜内压力P低于或等于所述压力下限2后，开启增压装置；判断柜内压力P高于或等于所述压力上限2后，关闭增压装置。

进一步的技术方案是：所述步骤S40具体方法包括以下步骤：步骤S41：判断所述柜内温度T低于或等于所述阶段温度设定值Tx2后，开启冷却装置，完全给定；步骤S42：判断所述柜内压力P低于或等于所述压力下限5，开启增压装置；判断柜内压力P高于或等于所述压力上限5，关闭增压装置。

进一步的技术方案是：所述步骤S40冷却结束之后还包括：关闭冷却装置、持续开启减压装置直到灭菌结束。

进一步的技术方案是：所述压力上限1为P1+C1，所述压力上限2为P1+C4，所述压力上限3为P1+C5，所述压力上限4为P1+C7，所述压力上限5为P1+C10，所述压力下限1为P1+C2，压力下限2为P1+C3，压力下限3为P1+C6，压力下限4为P1+C8，压力下限5为P1+C9。

本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：本发明提供的一种水浴式灭菌器冷却阶段的温度控制方法，缩短灭菌产品的降温时间，减小灭菌过程累积F0值，减少热不稳定产品在灭菌过程中相关物质增加和药物不良反应发生的可能性。

附图说明

图1示出了根据本发明一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1所示，一种水浴式灭菌器降温控制方法，包括以下步骤：

预先设定灭菌温度、冷却温度、压力参数A、压力参数B、压力参数C、压力控制偏差参数C1-C10、阶段温度设定值Tx1、阶段温度设定值Tx2；

步骤S10：灭菌转冷却初始阶段，获取柜内温度T和柜内压力P，并开始计时，通过公式P1＝A*(T-B)+C，计算理论压力值P1，通过理论压力值P1和压力控制偏差参数C1-C10获得5个相应的压力上限分别为：压力上限1、压力上限2、压力上限3、压力上限4、压力上限5和5个相应的压力下限分别为：压力下限1、压力下限2、压力下限3、压力下限4、压力下限5，其中，所述压力上限1为P1+C1，所述压力上限2为P1+C4，所述压力上限3为P1+C5，所述压力上限4为P1+C7，所述压力上限5为P1+C10，所述压力下限1为P1+C2，压力下限2为P1+C3，压力下限3为P1+C6，压力下限4为P1+C8，压力下限5为P1+C9。开始缓速降温，具体方法包括以下步骤：

步骤S11：判断柜内压力P高于或等于所述压力上限1后，开启冷却装置，较小给定；判断柜内压力P低于或等于所述压力下限1后，关闭冷却装置。步骤S12：判断柜内压力P低于或等于所述压力下限2后，开启增压装置；判断柜内压力P高于或等于所述压力上限2后，关闭增压装置。步骤S13：判断柜内压力P高于或等于所述压力上限3后，开启减压装置；判断柜内压力P低于或等于所述压力下限3后，关闭减压装置。

步骤S1，通过计时和柜内压力条件判断，满足条件：计时阶段时间≥5s且柜内压力P≥P1+C3时，由步骤S10进入步骤S20。

步骤S20，通过补压、减压装置快速输出，实现柜内压力相对恒定，在此条件下，加大冷却给定实现冷却高温阶段快速冷却。具体方法包括以下步骤：

步骤S21：判断柜内压力P高于或等于所述柜内压力上限4后，开启冷却装置，完全给定，判断柜内压力P低于或等于压力下限4后，开启冷却装置，较小给定；步骤S22：判断柜内压力P低于或等于所述压力下限2后，开启增压装置；判断所述柜内压力P高于或等于所述压力上限2后，关闭增压装置；步骤S23：判断所述柜内压力P高于或等于所述压力上限3后，开启减压装置；判断所述柜内压力P低于或等于所述压力下限3，关闭减压装置。

步骤S2，通过温度阶段设定值Tx1和柜内压力条件判断，满足条件：柜内温度T≤Tx1且柜内压力P≥P1+C3时，由步骤S20进入步骤S30。

步骤S30，进入冷却低温阶段，持续完全开启冷却装置，柜内压力持续降低至恒定在合理区间。具体方法包括以下步骤：步骤S31：判断所述柜内压力P高于或等于所述压力上限4后，开启冷却装置，完全给定；判断柜内压力P低于或等于所述压力下限4后，关闭冷却装置；步骤S32：判断所述柜内压力P低于或等于所述压力下限2后，开启增压装置；判断柜内压力P高于或等于所述压力上限2后，关闭增压装置。

步骤S3，通过温度阶段设定值Tx2判断，所述柜内温度T≤Tx2时，由步骤S30进入步骤S40。

步骤S40，柜内温度T介于一个低温阶段，柜内压力缓速下降，通过增压装置将柜内压力恒定在一个设定区间范围内；直至柜内温度T降低到冷却设定温度值，冷却阶段结束，关闭增压装置和冷却装置、持续开启减压装置直到灭菌结束。具体方法包括以下步骤：步骤S41：判断所述柜内温度T低于或等于所述阶段温度设定值Tx2后，开启冷却装置，完全给定；步骤S42：判断所述柜内压力P低于或等于所述压力下限5，开启增压装置；判断柜内压力P高于或等于所述压力上限5，关闭增压装置。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种水浴式灭菌器降温控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

预先设定灭菌温度、冷却温度、压力参数A、压力参数B、压力参数C、压力控制偏差参数C1-C10、阶段温度设定值Tx1、阶段温度设定值Tx2；

步骤S10：灭菌转冷却初始阶段，获取柜内温度T和柜内压力P，并开始计时，通过公式P1＝A*(T-B)+C，计算理论压力值P1，通过理论压力值P1和压力控制偏差参数C1-C10获得5个相应的压力上限分别为：压力上限1、压力上限2、压力上限3、压力上限4、压力上限5和5个相应的压力下限分别为：压力下限1、压力下限2、压力下限3、压力下限4、压力下限5，开始缓速降温；

步骤S1，通过计时和柜内压力条件判断，满足条件：计时阶段时间≥5s且柜内压力P≥压力下限2时，由步骤S10进入步骤S20；

步骤S20，通过补压、减压装置快速输出，实现柜内压力相对恒定，在此条件下，加大冷却给定实现冷却高温阶段快速冷却；

步骤S2，通过温度阶段设定值Tx1和柜内压力条件判断，满足条件：柜内温度T≤Tx1且柜内压力P≥压力下限2时，由步骤S20进入步骤S30；

步骤S30，进入冷却低温阶段，持续完全开启冷却装置，柜内压力持续降低至恒定在合理区间；

步骤S3，通过温度阶段设定值Tx2判断，所述柜内温度T≤Tx2时，由步骤S30进入步骤S40；

步骤S40，柜内温度T介于一个低温阶段，柜内压力缓速下降，通过增压装置将柜内压力恒定在一个设定区间范围内；直至柜内温度T降低到冷却设定温度值，冷却阶段结束。

2.根据权利要求1所述的一种水浴式灭菌器降温控制方法，其特征在于，所述步骤S10具体方法包括以下步骤：

步骤S11：判断柜内压力P高于或等于所述压力上限1后，开启冷却装置，较小给定；判断柜内压力P低于或等于所述压力下限1后，关闭冷却装置；

步骤S12：判断柜内压力P低于或等于所述压力下限2后，开启增压装置；判断柜内压力P高于或等于所述压力上限2后，关闭增压装置；

步骤S13：判断柜内压力P高于或等于所述压力上限3后，开启减压装置；判断柜内压力P低于或等于所述压力下限3后，关闭减压装置。

3.根据权利要求1或2所述的一种水浴式灭菌器降温控制方法，其特征在于，所述步骤S20具体方法包括以下步骤：

步骤S21：判断柜内压力P高于或等于所述柜内压力上限4后，开启冷却装置，完全给定，判断柜内压力P低于或等于压力下限4后，开启冷却装置，较小给定；

步骤S22：判断柜内压力P低于或等于所述压力下限2后，开启增压装置；判断所述柜内压力P高于或等于所述压力上限2后，关闭增压装置；

步骤S23：判断所述柜内压力P高于或等于所述压力上限3后，开启减压装置；判断所述柜内压力P低于或等于所述压力下限3，关闭减压装置。

4.根据权利要求1或2所述的一种水浴式灭菌器降温控制方法，其特征在于，所述步骤S30具体方法包括以下步骤：

步骤S31：判断所述柜内压力P高于或等于所述压力上限4后，开启冷却装置，完全给定；判断柜内压力P低于或等于所述压力下限4后，关闭冷却装置；

步骤S32：判断所述柜内压力P低于或等于所述压力下限2后，开启增压装置；判断柜内压力P高于或等于所述压力上限2后，关闭增压装置。

5.根据权利要求1或2所述的一种水浴式灭菌器降温控制方法，其特征在于，所述步骤S40具体方法包括以下步骤：

步骤S41：判断所述柜内温度T低于或等于所述阶段温度设定值Tx2后，开启冷却装置，完全给定；

步骤S42：判断所述柜内压力P低于或等于所述压力下限5，开启增压装置；判断柜内压力P高于或等于所述压力上限5，关闭增压装置。

6.根据权利要求1所述的一种水浴式灭菌器降温控制方法，其特征在于，所述步骤S40冷却结束之后还包括：关闭冷却装置、持续开启减压装置直到灭菌结束。

7.根据权利要求1所述的一种水浴式灭菌器降温控制方法，其特征在于，所述压力上限1为P1+C1，所述压力上限2为P1+C4，所述压力上限3为P1+C5，所述压力上限4为P1+C7，所述压力上限5为P1+C10，所述压力下限1为P1+C2，压力下限2为P1+C3，压力下限3为P1+C6，压力下限4为P1+C8，压力下限5为P1+C9。