CN109642772A

CN109642772A - 干燥容器

Info

Publication number: CN109642772A
Application number: CN201780049304.9A
Authority: CN
Inventors: A·米勒; C·艾迪尼
Original assignee: Buckham Stock Co
Current assignee: Buckham Stock Co
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2017-07-06
Publication date: 2019-04-16
Anticipated expiration: 2037-07-06
Also published as: CN109642772B; US11377276B2; EP3494349A2; DK3494349T3; WO2017137637A3; JP6944991B2; EP3494349B1; WO2017137637A2; US20210316918A1; JP2019526030A

Abstract

本发明涉及用于干燥，特别是冷冻干燥的容器。特别地，本发明涉及一种干燥容器的盖子，所述盖子能够关闭干燥容器的容器主体，以避免i)容器内待干燥材料的污染和ii)所述材料的漂浮性固体颗粒从容器溢出到环境。盖子包括下框架和上框架，其中蒸气可渗透的透气片位于其间。本发明还提供了干燥，特别是冷冻干燥材料的方法。

Description

干燥容器

本发明涉及一般性用于干燥材料的容器。特别地，本发明涉及一种干燥容器的盖子，所述盖子能够关闭干燥容器的容器主体，以避免i)容器内待干燥材料受到污染和ii)容器内固体或液体材料溢出。本发明还提供包括容器主体和所述盖子的干燥容器，以及用于干燥材料的方法。本发明的容器和方法特别适用于冷冻干燥散装材料，例如生物材料或药品。

干燥是许多工业过程中的常见步骤，例如在食品，化学和制药行业。散装物料如浆液，悬浮液或液体溶液的干燥通常在敞口容器中进行，例如在平盘中。一般将它们置于干燥室中，在适当的条件下(通常在受控的压力和温度下)，待液体蒸发。然而，使用这种开口容器有缺点，因为待干燥材料有污染周围环境和自身被污染的双重风险。因此，取决于待干燥材料的性质，干燥必须在洁净室中进行以避免干燥产品被污染，和/或对干燥室进行彻底清洁。如果材料是危险的，如许多活性药物成分，控制干燥之前(以湿态或液态状态存在)和干燥后材料的扩散对于职业安全是必要的。控制干燥产品(通常已形成细粉末或粉尘)特别具有挑战性。

上述情况特别适用于冷冻干燥或冻干的方法。冷冻干燥广泛用于改善食品或药物成分和组合物的稳定性和可加工性。该方法包括预处理和冷冻待干燥材料，然后进行一个或多个干燥步骤。初级干燥步骤包括在减压和降温下升华水/溶剂。二级干燥步骤可包括在低压条件下逐渐加热，以除去残留的水/溶剂。为了控制材料受干燥条件的影响，优选精确地监测冻干容器内的温度和压力。在冻干过程中，减压蒸发溶剂以及随后干燥室的通风可能引起湍流并导致干燥产物的细小固体颗粒溢出。

本发明的目的是提供一种用于(冷冻)干燥材料的柔性且节约资源的容器，其保护所述材料免受污染，同时能够控制所述材料向外扩散。优选地，容器还方便在冻干过程中测量干燥材料附近的工艺参数，例如压力和温度。

从现有技术中已知几种用于散装(冷冻)干燥的封闭或可封闭的容器。

美国外观设计专利D430,939和D425,205描述了一种作为销售的冻干容器。它包括一个冻干用托盘，其有一个柔软的薄膜底部，刚性壁和一个位于底板的上方用于填充的喷口。托盘顶部装有疏水膜，该膜固定在托盘上，不能拆下除非将容器破坏。

US 6,517,526披露了一种类似的密封冻干容器，其包括具有柔性底板的托盘，至少一个流体端口和包含疏水膜的顶盖。

US 5,309,649描述了一种由合成树脂制成的冻干盘，其由疏水的，多孔的，微生物不可渗透但水蒸气可渗透的膜紧密封闭。

EP 2 157 387描述了一种非常相似的容器，其包括塑料托盘，水蒸气可渗透膜和另外的卡扣盖，其允许将干燥的材料储存在冻干托盘内。

上述每种冻干容器都设计成一次性使用，因此是资源密集型的。此外，将容器切开以回收干燥材料具有将碎屑引入干燥产品的风险。由于托盘由合成树脂制成，可浸出物和可萃取物也可能是一个问题，这取决于待干燥材料中存在的溶剂。因此，需要一种更经济和灵活的冻干容器，允许选择和独立地组合容器主体和膜的材料。此外，需要改进封闭的冻干容器的卸载。

US 2008/0256822公开了一种用于冷冻干燥和容纳冷冻干燥物品的容器，其包括容器主体和可拆卸地附接到容器主体的盖子。盖子的至少一部分设有无孔的透湿膜。该专利申请教导了使用O形环或类似的密封构件，但是没有提及如何在容器主体和盖子之间实现紧密闭合。而且，这种弹性密封元件易于磨损且难以清洁。

US 9,278,790公开了一种盖组件，用于覆盖和密封冷冻干燥托盘。该组件包括一次性用于密封冻干器托盘的第一盖子，位于第一盖子顶部的第二盖子，以及两个盖子之间的滤纸。第一盖子包括由滤纸和第二盖子覆盖的开口，其中第二盖子包括位于第一盖子开口顶部的一些孔。可以用塞子插入孔中以在干燥后保护托盘的内容物免受潮湿。与托盘的表面积相比，膜面积较小，这阻碍了溶剂的蒸发并导致容器内的高蒸气压。这是不希望的，因为它可能导致所得冻干物的不均匀性以及由于盖子抬起而导致的泄漏，并且需要采用缓慢的冻干循环，以避免产品回熔。盖组件只是简单地放在托盘的顶部而没有任何紧固装置，依靠其自身的重量而使冷冻干燥器托盘保持关闭。

因此，需要一种具有大膜面积的、坚固、通用，且可重复使用的冻干容器，其可以容易地打开但在其关闭状态下提供防尘密封。优选地，这种容器应允许在干燥过程中对工艺参数进行最佳选择和在线监测，例如容器内的压力和温度。此外，容器应优选地满足良好生产规范(GMP)的要求。在GMP设置中使用时，容器不应释放任何可浸出物或可萃取物，并允许有效地清洁可重复使用的部件。本发明的干燥容器满足了这些需求。

发明描述

本发明提出了一种用于干燥容器的盖组件。该盖组件包括下框架F1，上框架F2，紧固装置和透气片。透气片位于两个框架之间并形成盖子顶壁的一部分。优选地，透气片是液体不渗透性的。下框架F1和上框架F2各自成为一开口盒状，具有一基部和至少一个侧壁。下框架F1和上框架F2的布置使得一个周边通道形成。该通道优选均匀宽度，外侧壁由上框架F2的侧壁形成，内侧壁为由下框架F1的侧壁形成，通道的顶壁由上框架F2的宽边缘形成。下框架F1和上框架F2各自在其基部具有至少一个开口，其中下框架F1基部的开口与上框架F2中的开口至少部分地重叠。透气片覆盖下框架F1的至少一个开口，并且覆盖通道的顶壁的至少一部分。优选地，透气片覆盖通道的整个顶壁。下框架F1，透气片和上框架F2通过紧固装置对齐并保持在一起。

当盖组件放置在容器主体上时，上框架和下框架与透气片配合以影响容器的密封紧密性。覆盖顶部通道壁的至少一部分的片材提供类似垫圈的效果，从而不必包括额外的密封件。盖组件的通道提供与容器主体的侧壁相对宽的接触表面，并且可以通过可逆的紧固装置固定到容器主体的侧壁上。已经证明，本发明的盖组件提供了紧密密封，并且不需要任何弹性密封元件。选择通道的宽度使得容器主体的口部可以接合在通道中。优选地，通道的宽度选自0.5至5cm，更优选0.5至2cm。

可选地，盖组件可包括附加的周边扁平密封件，其可插入透气片和上框架F2之间。可选地或另外地，可以在透气片和下框架F1之间和/或透气片和容器主体的口部之间插入扁平的周边密封件。

下框架F1和/或上框架F2的开口盒形状可以通过片材折叠来获得。例如，可以从片材切割一个具有相邻翼片的矩形基部区域，通过折叠翼片使得它们相对于基部区域基本上成90°角而获得侧壁。

下框架F1和/或上框架F2的开口盒形状可以优选地包括侧壁中的间隙，尤其是在两个侧壁相交的位置处。当通过折叠获得开口盒形状时，可能发生这种间隙，在两个相邻的翼片形成的两个侧壁之间形成间隙。可选地，间隙可以例如通过焊接封闭。如果存在间隙，则框架F1和F2则更加柔韧，可以更好地顺应容器主体的形状。

或者，开口盒形状可以例如通过模塑或深拉(deep-drawing)获得。

开口盒形状的侧壁的高度限定了通道的深度。优选的是，下框架F1和/或上框架F2的侧壁的高度选择在0.5至3cm的范围内。

透气片被保持在下框架F1和上框架F2之间。下框架F1和上框架F2通过紧固装置保持在一起。为了使片材可更换，优选两个框架之间的连接是可逆的。优选使用紧固装置以保持下框架F1，片材和上框架F2对齐并牢固地压在一起。为此目的，可以使用任何类型的螺钉，夹具，磁性或其他紧固装置。

优选地，紧固装置包括连接到下框架F1的螺纹杆，其延伸穿过透气片中的孔和上框架F2中的孔，将螺母拧到所述螺纹杆上，以便将上框架F2和透气片压到下框架F1上。为了更换透气片，从螺纹杆上拧下螺母并取下上框架F2。取出旧透气片并换上新透气片。然后，将上框架F2放回到下框架F1上并将螺母拧到螺纹杆上以固定。

盖组件可以设计成具有一定的柔韧性，这使得它可以顺应容器主体的轻微变形，如可以在冷冻干燥时出现的。优选地，盖组件是柔性的，使得当压力施加到盖组件时，盖组件紧密地压合在干燥容器的口部的顶部上。

可以通过一个或多个紧固装置施加压力，以将容器主体可逆地连接到盖组件，例如夹具，螺钉和磁性紧固装置。所述紧固装置可以多个数量，在多个位置施加到容器主体上。

上框架F2和下框架F1两者优选地包括宽边缘。宽边缘的宽度优选为0.5cm至12cm。下框架F1和上框架F2的宽边缘至少部分地重叠，用作为夹具以将透气片牢固地保持在两个框架之间。为了牢固地保持透气片，由两个宽边缘形成的重叠区域的宽度优选为0.5至10cm，更优选为1至10cm，最优选为2至7cm。

为了提高冷冻干燥的效率，在干燥过程中，透气片的暴露区域应该尽可能大。透气片大的暴露区域对于能够有效地传输蒸汽/溶剂很重要，从而避免干燥容器内高蒸气/溶剂压力。透气片的暴露区域是其不与下框架F1或上框架F2直接接触的区域。应该注意的是，透气片的暴露区域通常随干燥条件而变化，在干燥过程之前，之中或之后会发生变化。在干燥过程中，由于蒸发溶剂，容器内的压力通常略高于外部，通常导致透气片某种式样的向外凸出，而使透气片与下框架F1之间的接触面积最小化。

下框架F1优选地包括宽边缘，并在基部区域中至少有一个开口。所述开口可以是在边缘包围内的单个或多个开口，或者是多个孔，而边缘没有孔。同样地，上框架F2的基部区域中的至少一个开口优选地为由边缘包围的单个或者多个开口。

为了提供大的透气片暴露区域，单个开口的尺寸或多个开口和/或孔的相加的尺寸优选尽可能的大。单个开口可以提供最大可能暴露区域，该开口基本上分别占有下框架F1和上框架F2的整个基部区域。然而，特别是对于大容器，透气片不应跨越无支撑的大面积，以防止透气片接触冻干容器的内容物。同样，应提供支撑以限制透气片的向外凸出，以避免其接触冻干室的上壁。因此，优选至少在下框架F1中布置多个开口。这允许布置支撑栅格或支撑支架，为透气片提供支撑。优选的是布置支撑栅格或支撑支架，使得在干燥条件下透气片的暴露区域最大化。图3中示出了一种这样的布置的示例。

此外，可能需要尽量减少爆炸性溶剂的不受控制的蒸发，并防止静电放电，特别是如果透气片是不导电材料的情况。为了提供良好的静电放电保护，优选使用由导电材料制成的下框架F1，该下框架F1在基部区域中具有多个均匀分布的孔。在干燥之前，透气片的暴露区域很小，因为它接触下框架F1，从而使溶剂的蒸发最小化：蒸发只能通过位于下框架F1的基部区域孔上面的那部分透气片。然而，在(冷冻)干燥的条件下，当在干燥容器外部施加真空，透气片向外凸出时，片材的暴露区域显着增加，从而能够有效地除去溶剂。图4中示出了本发明的该实施方式的一个例子。优选地选择下框架F1的基部区域中的孔的尺寸和数量，使得在(冷冻)干燥的条件下，透气片两侧的压力差较大。例如，如果下框架F1的基部区域中的孔的总面积(即孔面积的总和)是透气片的透气区域的总面积(透气片的毛孔区域的总和)的至少三倍。每个基部区域中的孔可以是相同的直径，例如直径在5和50mm之间，且孔之间的材料优选地提供密集的电导体网络。

优选地，下框架F1和/或上框架F2由金属制成。特别合适的金属是不锈钢。

原则上，任何可透过蒸汽的片材都可以用于本发明。如前所述，片材必须是蒸气可渗透的，以便在干燥过程中蒸发液体。对于不同的溶剂蒸气，给定片材的渗透性可能不同。已经发现，特别适用于本发明的片材是在跨膜压力为200Pa时，每平方分米每分钟至少可以通过10公升气体，优选至少50公升气体(>10l air/min/dm2，优选>50l)，这样它们能够使水/溶剂蒸气有效地通过。因此，优选的蒸气可渗透片材在200Pa的跨膜压力下允许每分钟每平方分米通过至少10公升，更优选至少50公升的空气。

该片材形成盖子顶壁的一部分，因此将容器的内容物与周围环境分开，将为颗粒物质(和可选地为液体)提供屏障。在本发明的上下文中，“为颗粒物质和/或液体提供屏障”是指至少部分地控制固体和/或液体材料的播散。由于其片材结构及其在盖组件内的位置，任何片材都会有这样的作用。

在干燥或冷冻干燥过程中可能会出现颗粒物质，尤其是可漂浮的颗粒物质。片材优选地构造成使得它对于在干燥或冷冻干燥过程中，即在干燥步骤和随后的步骤(例如干燥室的通风和材料的再悬浮)期间出现的颗粒基本上是不可渗透的。因此，在一个实施方案中，使用蒸气可渗透的片材，其为在干燥或冷冻干燥过程中出现的空气漂浮的固体颗粒提供屏障。通常，通过聚焦光束反射测量(FBRM)技术测量，这种干燥或冷冻干燥过程中出现的漂浮颗粒的平均尺寸在1μm和100μm之间。然而，取决于具体的干燥产品和干燥方案，粒度可以更大或更小。

在实践中，通常选择片材使得在本发明的给定干燥容器的特定干燥过程中实现特定的漂浮颗粒的控制水平。选择片材使得在完成最大限度量的待干燥材料的干燥过程之后，干燥室空气中含有的干燥材料颗粒的浓度低于特定值。所需的控制水平取决于待干燥材料的性质。典型值，例如，选自低于0.05μg/m³，低于0.1μg/m³，低于1μg/m³，低于10μg/m³。因此，在一个优选的实施方案中，使用透气性片材，其允许将干燥的材料漂浮颗粒控制在所需的水平。例如，可以使用蒸汽可渗透的片材，其达到对材料漂浮颗粒控制水平，使得其在干燥室的空气中的最大浓度低于10μg/m³，低于1μg/m³，低于0.1μg/m³，或低于0.05μg/m³。技术人员将常规地用不同的片材进行测试，以选择适合他/她的特定目的的片材。这些测试可以用如实施例1和2中所述的方法进行。

优选地，使用透气性片材，其相对于待干燥样品的液体组分是液体排斥的，即片材的表面不会被所述液体润湿或浸透。例如，如果要干燥的样品是水溶液或悬浮液，具有非极性表面(例如来自PTFE)的片材将具有拒液性：水不会润湿这样的表面，而是滴落，这有助于限制飞溅造成的液体溢出。对于有机溶剂具有排斥性的可透过蒸气的片材同样是可商购的。

根据具体用途，不仅如上所述的屏障功能，其他附加指标也可能影响片材的选择。例如，可能希望片材是化学稳定的，不释放可提取物或可浸出物，并且经证明可用于某种给定环境。

优选地，片材选自a)微孔膜，b)无孔透湿膜，和c)滤纸。合适的微孔膜可以例如由选自PTFE(聚四氟乙烯)，膨胀PTFE(聚四氟乙烯)或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的材料和包含上述材料的复合材料制成。复合材料可包括膜层和支撑层。优选地，膜的孔径为0.2至100微米，更优选1至25微米，最优选1至7微米。合适的无孔透湿膜可以例如选自一种或多种共聚醚酯弹性体，例如DuPont^TM 如本文所用，表述“无孔”是指在膜的两侧不存在穿透孔(如通过用放大倍数10,000的电子显微镜检查所评估)。像那样的微孔过滤纸也同样适用。在特别优选的实施方案中，片材是具有1-2μm孔径的PTFE(聚四氟乙烯)膜或具有7μm孔径的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜。

优选地，透气片设计成边缘可折叠，使得透气片的边缘向后折叠后在周边通道内形成双层片材。这样，增强了透气片的垫圈效果。

盖组件还可包括至少一个端口。

端口可以被配置为固定端口，端口开口可在下框架F1和/或在上框架F2。在透气片中也有开口，其和端口的开口对齐。所述对齐的开口被布置在下框架F1或上框架F2上的一个连接器/部件包围。连接部件可通过焊接固定到下框架F1或上框架F2。当端口未使用时，它被连接部件上的盖子盖上。

或者，端口可设为活动端口，其开口在下框架F1中和/或在上框架F2中，端口开口在使用之前与透气片对齐并被其覆盖。

活动端口可以在需要时提供端口。如果不需要端口，则由透气片覆盖下框架F1和/或上框架F2中的开口，而不需要另外的盖子。为了使用活动端口，透气片要在盖组件中提供一个通孔，一个具有通孔和凸缘状下端的螺纹接头被推过开口，使得凸缘状下端邻靠在各自的框架上。然后，通过将盖形螺母拧到螺纹接头上来固定接头。在螺纹接头加一帽子，则可以在不使用时关闭活动端口。

在一个实施例中，活动和/或固定端口定位在框架内的一个相对于框架边缘凹陷的部位。这种设计特别优选用于下框架中的固定端口。这样，当组装盖子时，与端口位于框架区域上的实施例相比，固定端口的连接器或活动端口的接头的突出将低于上框架F2的边缘的水平，而前种设计则是与框架的边缘齐平。

本发明的另一方面是提供一种干燥容器。所述干燥容器包括容器主体，所述容器主体具有底部和至少一个侧壁，所述侧壁形成容器主体的口部，所述口部具有环绕所述口部的接触表面。所述接触表面与盖组件的周边通道贴合。

接触表面的宽度优选地选自0.5至5cm，更优选0.5至2cm。接触表面的宽度可以与容器侧壁的厚度相同。或者，容器的口部可设有环绕边缘，以扩大接触表面。

优选地，干燥容器还包括一个或多个紧固装置，以将容器主体可逆地连接到盖组件上。紧固装置优选地选自夹具，螺钉和磁性紧固装置。

容器主体优选由金属制成。合适的金属例如是不锈钢。容器可以通过从板材焊接或通过深拉而获得。

典型的干燥容器的宽度范围为20至40厘米，长度范围为30至80厘米，高度范围为3至15厘米。然而，应该注意的是，本发明的一个优点是干燥容器的尺寸和形状非常灵活，可以顺应所遇到的特定需要，例如，允许在给定的干燥室中最佳地利用空间。

本发明的另一方面是提供一种干燥材料的方法，其包括以下步骤：

a)将待干燥的材料引入容器主体中，

b)通过所述盖组件关闭所述容器主体，和

c)将封闭的干燥容器暴露在适合干燥的条件下，

其中步骤a)和b)可以任何顺序进行。

在该方法的步骤a)中，可以在通过盖组件封闭容器之前引入待干燥的材料。如果在容器已经关闭之后引入材料，则盖组件优选包括至少一个端口，材料可以通过该端口引入。

步骤c)的干燥可以通过将容器放入冻干室中来实现。

本发明的另一方面是使用所述盖组件之一或所述干燥容器之一来冷冻干燥材料。

本发明的实施方案可有利地用于干燥或冷冻干燥散装材料，特别是包含活性药物成分的溶液。

本发明干燥容器可用于不同目的和用途。它们是灵活的，因为下框架F1和上框架F2的各种实施方式可以与适当的片材和容器体结合，以满足特定干燥过程的要求。作为进一步的优点，它们仅包括很少的一次性使用部件，大多数容器部件可以反复使用。

干燥容器由可清洁的多次使用部件(例如容器主体，框架F1和F2，弹簧夹)和新的单次使用部件(例如片，螺母，螺帽)组装而成。任选地，组装可以在洁净室中进行，所组装的干燥容器可以密封在塑料薄膜中备用储存。

将干燥容器转移到干燥室中并引入待干燥的材料。在液体溶液的情况下，这可以通过将液体经燥容器的一个端口泵送至密闭容器中，或者通过将材料转移到容器主体中随后关闭盖子来完成。

在完成干燥程序和干燥室的通风之后，将干燥容器从干燥室移除并转移到适于卸载的区域，例如手套箱。从卸载区域用适合的包装形式，如瓶子或连续衬，取出干燥的产品。

在干燥容器卸载后，可用封闭的小车将它们转移到适当的区域进行拆卸和去污，这区域同样可以是手套箱。丢弃一次性部件，并将去污染的重复使用部件转移到清洁设施。清洁后，重新开始使用周期。

附图简述

图1a为本发明干燥容器的一个实施例的分解图，其具有盖组件的第一实施例，

图1b为干燥容器的横截面图，

图1c显示了带有折叠透气片的干燥容器的横截面视图，

图2a至2h示出了上框架和/或下框架的不同实施例，

图3a为盖组件第二实施例的顶视图，

图3b为盖组件第二实施例的剖视图，

图4a为盖组件第三实施例的俯视图，

图4b为盖组件第三实施例的剖视图，其中透气片搁置在下框架F1上，

图4c为在干燥过程中盖组件第三实施例的剖视图，

图5a为布置在下框架F1上的活动端口的实施例，

图5b为布置在上框架F2上的活动端口的实施例，

图5c为布置在下框架F1上的固定端口的实施例，

图5d为布置在上框架F2上的固定端口的实施例，

图6显示干燥容器透气片两侧之间压力差的测量，

图7显示干燥容器内的温度测量，

图8显示经盖组件的端口的材料转移，

图9显示液体经盖组件的端口的转移，

图10a至10c显示将盖组件固定到容器主体上的紧固装置的第一实施例，

图10d至10e显示将盖组件固定到容器主体上的紧固装置的第二实施例，

图10f显示将盖组件固定到容器主体上的紧固装置的第三实施例，

图11a和11b显示将盖组件固定到容器主体上的紧固装置的第四实施例，

图12a和12b显示将盖组件固定到容器主体上的紧固装置的第五实施例，

图13a和13b显示将盖组件固定到容器主体上的紧固装置的第六实施例

图14为本发明干燥容器的第二实施例的分解图。

以下附图，权利要求和实施例(包括所进行的实验和所获得的结果)仅是为了说明目的，不应解释为限制权利要求的范围。任何形状的容器主体和盖组件都是可能的，并不限于图中所示的相对尺寸或矩形形状。

图1a示出了本发明的干燥容器10的一个实施例的分解图，其具有盖组件5的第一实施例。干燥容器10包括容器主体1，其具有底壁20和定义开口19的四个侧壁21。

盖组件5包括下框架F1 2，透气片3和上框架F2 4，它们按此顺序叠合。框架2,4各自成形为具有四个侧壁17,18的开口盒。框架2,4各自具有一个环绕开口16的边缘11。下框架F1 2的边缘11的宽度标记为数字6。上框架F2 4的边缘11的宽度标记为数字7。透气片3位于两个框架2,4之间，使得它夹在两个框架的边缘11之间。

盖组件5通过连接到下框架F1 2的螺纹杆12保持在一起。这些螺纹杆12延伸穿过透气片3和上框架4中的孔14。组装盖组件5后，螺母(未显示)安在螺纹杆12上并拧紧以固定盖组件5。

图1b显示了如图1a中所述的干燥容器10的横截面视图。

盖组件5以组装好状态示出，其中透气片3牢固地保持在下框架F1 2和上框架F2 4之间。两个框架2,4设定了具有通道宽度8的周边通道9。上框架F2 4限定通道9的顶壁，上框架F2 4的侧壁18限定通道9的外壁，下框架F1 2的侧壁17限定通道9的内壁。

容器主体1具有底壁20和侧壁21，侧壁21限定容器主体1的开口(嘴部)19。嘴部19具有接触表面13，接触表面13的宽度被选择成使得嘴部19可以接合在通道9中。盖组件5封闭干燥容器10。透气片3延伸到通道9中并至少部分地覆盖通道9的顶壁。当干燥容器10关闭时，透气片3的一部分位于通道9的内部，用作密封干燥容器10的垫圈。

图1c示出了如图1a和1b所述的干燥容器10的盖组件5的变型。盖组件5的透气片3布置在通道9中，使得透气片3的边缘向后折叠以在周边通道9内形成双层的透气片3。通过折叠透气片3以形成双层片材，其垫片的效果得到增强。

图2a至2g示出了板材的若干实施例，其可通过将翼片22折叠90°而形成下框架F1或上框架F2。折叠线在图2a至2g中以虚线示出。应当注意，下框架F1和上框架F2的类似形状可以通过诸如深拉的其他技术获得。

如果该板材用作下框架F1，则杆(如螺纹杆)可以连接到板上。如果板用作上框架F2，则可钻出通孔，对应附接到下框架F1的杆上。

在图2a中，板(透气片)具有一个单独的开口16，其由边缘11包围。开口16和边缘11都为矩形形状。四个翼片22邻接边缘11的四个侧面并且可以折叠90°以形成框架的侧壁17,18。

图2b示出了具有六个开口16的板材实施例，所述开口16布置成三列和两列。六个开口16被边缘11包围。开口16之间的板的材料形成支撑栅格24。

图2c示出了具有四个开口16的板材实施例，所述开口16布置成四列一行。四个开口16由边缘11围绕。开口16之间的板的材料形成支撑支架25。

图2d示出了具有多个孔15的板材实施例，孔15用作开口16，孔15以规则图案布置在由边缘11围绕的区域内。边缘11没有孔15。

图2e示出了具有支撑支架25的板材实施例，支撑支架25包含端口开口26。端口开口26可用于将活动端口连接到框架，并且可根据活动端口的形状来选择它们的形状，如方形，圆形或椭圆形。支撑支架25的宽度在端口开口26周围的区域中较大，以提供足够的稳定性。或者，可以使用具有端口开口26的支撑栅格24。另一替代方案是在突出部29上布置端口开口26，突出部29从边缘11突出到开口16的空间中。

板上的端口开口26的数量和布置可以变化。此外，可根据需要选择端口开口26的形状。端口开口26的合适形状的实例包括圆形，椭圆形和多边形形状，例如正方形或矩形。

图2f示出了图2e的板的变型，其中端口开口26构造成便于将连接部件焊接到端口开口26。提供切口31以补偿由于焊接引起的翘曲。

图2g示出了具有六个开口16和类似于图2b的实施例的支撑栅格24的板材。此外，设置两个端口开口26，其中一个端口开口设置有切口31，以在连接部件焊接到端口开口26时补偿翘曲。

图2h的(i)部分显示具有六个开口16和类似于图2b的实施例的支撑栅格24的板材。此外，其具有端口开口26，其中端口开口位于支撑栅格的杯状凹部中，使得端口开口和杯状凹部的底部23低于边缘11的水平。由于杯状凹槽的壁27限制了翘曲，当连接部件焊接到端口开口26时不需要切口31。(ii)部分显示放大的具有端口开口的支撑网格部分。(iii)部分示出了该实施例中的该区域的横截面，其中端口被配置为具有焊接连接部件38的固定端口。

图3a示出了盖组件5的第二实施例的顶视图。

上框架F2 4配置有三个支撑支架25(如图2c所述)，和四个开口16。下框架F1 2配置有四个支撑支架25。下框架F1 2的支撑支架25与上框架F2 4的撑支架不重叠。下框架F1具有五个开口16，它们与上框架F2的四个开口16部分重叠。

图3b显示盖组件5的第二实施例的剖视图。

在图3b所示的情况，是冷冻干燥操作正在进行中。保持在下框架F1 2和上框架F24之间的透气片3由于压力差而向外凸出。向外的凸出受到上框架F2的支撑支架25的限制。当没有压力差时，透气片3搁置在下框架F1的支撑支架25上。

通过两个框架2,4的支撑支架25的交替布置，在冷冻干燥过程中，透气片3的大部分区域被暴露。仅覆盖上框架F2 4的支撑支架25所覆盖的区域。

图4a示出了盖组件5的第三实施例的俯视图。

下框架F1 2如关于图2d所描述的那样配置，并且上框架F2 4如关于图2a所描述的那样配置。透气片3保持在两个框架2,4之间，当没有压力差时，透气片3搁置在下框架F1 2上。

图4b示出了盖组件5的第三实施例的剖视图，其中透气片3搁置在下框架F1 2上。在图4b所示的情况下，干燥容器10的内部与干燥容器10的外部之间没有压力差。因此，透气片在下框架F1 2上复位，并且片材的暴露区域很小，从而限制了溶剂的蒸发。如果使用非导电片材，则静电电荷可能在下框架F1 2与透气片3紧密接触的材料上排出。

图4c示出了盖组件5在冷冻干燥过程中使用时的第三实施例的剖视图。在图4c所示的情况下，干燥容器的内部和外部之间存在压力差，使得透气片3向外凸出。透气片3保持在两个框架2,4的边缘之间，但不搁置在下框架F1上。从图4c中可以看出，透气片3的几乎整个区域都是暴露的，可以有效地用于冷冻干燥过程。

图5a至5d示出了端口28的不同实施例，所有端口都以剖视图绘制。图5a示出了布置在下框架F1 2上的活动端口的示例。

带有通孔和下端突出边缘37的螺纹接头30插入下框架F1 2中的端口开口26。突出的边缘37(不一定是圆周的)保持螺纹接头30不会滑过端口开口26和/或提供用于可选垫圈32的相对表面。透气片3搁置下框架F1.2上，其上有可选的第二垫圈32。密封件34围绕接头30。螺纹接头30使用螺帽或螺母(未示出)固定。帽可以是封闭的或具有通孔。应当注意，螺纹接头的下端的外周不一定是圆形的，而是可以根据开口26的形状进行选择。

在另外的实施例中，具有下部端的螺纹接头30，该下部端具有多边形或椭圆形外周，可以用于提供活动端口。同样，端口开口26具有匹配的多边形或椭圆形。当螺纹接头30的下部插入相应的端口开口26中时，螺纹接头30被固定以防止旋转。

图5b示出了布置在上框架F2 4上的活动端口的示例。

具有通孔和在下端处有突出边缘37的螺纹接头30插入透气片3中的开口和上框架F2中的端口开口26。垫圈32放置在突出边缘37和透气片之间。第二垫圈32可用于支撑密封件34。密封件34围绕接头30，使用螺帽或螺母(没有显示)固定螺纹接头30。帽可以是封闭的或具有通孔。

图5c显示布置在下框架F1 2上的固定端口的示例。

具有螺纹的连接器38通过焊接连接到下框架F2 2中的端口开口26。透气片3具有开口，连接器38延伸穿过该开口。透气片3搁置在下框架F1 2上。为了关闭端口28，将密封件34放置在连接器38上，并将帽(未示出)拧到连接器38上。帽可以是封闭的或具有通孔。

图5d示出了布置在上框架F2 4上的固定端口的示例。

连接器38通过上框架F2 4中的端口开口26插入，并通过焊接固定到上框架F2 4。上框架F2 4放置在透气片3上，其中连接器38穿过透气片3中的开口插入。用螺母36固定的密封件34，密封面向容器内部的侧面。

为了封闭端口28，将密封件34放置在连接器38上，并将盖子(未示出)拧到连接器38上。盖子可以是封闭的或具有通孔。

图6示出了干燥容器10内的压力测量。差压测量装置42设置有第一管44，第一管44通过端口28插入干燥容器10中。干燥容器10填充有待干燥材料58，放置在干燥室40的架子65上。第二管46通向干燥室40的内部。在这种布置中，干燥容器10内部和干燥室40内部之间的压力差可以测量。压力测量装置42可以放置在干燥室40的内部或外部。

图7示出了干燥容器10内的温度测量。引导管47(具有较细下部和封闭的薄底部)插入干燥容器10的端口28中。优选地，引导管47由具有良好导热性的材料制成。为了提供紧密密封，在端口28上设置带有具有密封唇52的通孔的螺帽50，在该示例中示出为具有连接器38的固定端口。然而，这同样可以用于活动端口。密封唇52围绕引导管47的较宽上部形成紧密密封。温度探针48插入引导管中，使其传感器接触引导管的底部。为了测量温度，将导管47向下推，直到其底部接触容器主体的底部20。以这种方式，可以监测干燥材料58附近的温度而不会污染温度探针或干燥容器的内容物。

图8描绘了通过盖组件5的端口28将材料样品58从干燥容器10中安全转移出来。将袋56夹在透气片3和密封件34之间，使袋56固定到端口28上。然后，材料58可以从干燥容器10转移到袋56中，而没有污染周围环境的危险。然后在用切割工具分离之前，应用市售的安全密封夹来安全地移除袋56。夹子密封袋子56本身和袋子56的残余部。在袋子分离后，残余部留在端口28处。夹具的施加位置用点划线示意性地表示。

图9a和9b示出了两个不同的实施例，其能够将液体59通过盖组件5的端口28转移到干燥容器10中。软管66连接到端口28并允许液体59转移到干燥容器10内部的材料58上，没有污染周围环境的危险。

图9a示出了活动端口的示例，该活动端口包括插入下框架2的开口中的(螺纹)接头，(螺钉)螺母57和密封件34。

图9b示出了固定端口的示例，该固定端口包括焊接到下框架的连接器38，密封件34，以及具有通孔的螺帽50，该通孔具有密封唇52。这种装置可以用于在干燥过程完成后将材料58溶解或悬浮于液体59中。或者，该装置可用于将待干燥的液体材料引入容器10中，即材料58和液体59可以是相同的。

图10a至10c显示将盖组件5固定到容器主体1上的紧固装置的第一实施例。紧固装置构造为由弹簧钢板材制成的夹具54。图10a描绘了在切割板之后和折叠之前的夹具54。虚线标出折叠线。图10b描绘了折叠之后夹具54的俯视图，图10c描绘了折叠之后的夹具54的侧视图。

图10d至10e显示将盖组件5固定到容器主体1上的紧固装置的第二实施例。紧固装置构造为由弹簧钢板材制成的夹具54。图10d描绘了在切割板之后和折叠之前的夹具54。虚线标出折叠线。图10e描绘了折叠之后的夹具54的侧视图。

图10f显示将盖组件5固定到容器主体1上的紧固装置的第三实施例。紧固装置构造为由弹簧钢板材制成的夹具54。图10f描绘了在切割板之后和折叠之前的夹具54。虚线标记折叠线并指示折叠角度。

图11a和11b显示将盖组件5固定到容器主体1上的紧固装置的第四实施例。紧固装置构造为由弹簧钢板材制成的夹具54。图11a描绘了在切割板之后和折叠之前的夹具54。虚线标出折叠线。图11b描绘了折叠后的夹具54的侧视图。

图12a和12b显示将盖组件固定到容器主体1上的紧固装置的第五实施例。紧固装置构造为夹具54和锁定块55。图12a示出夹具54的透视图。夹具54具有通孔53，用于插入螺栓(未示出)。图12b显示锁定块55的透视图，其同样设置有用于插入螺栓的通孔53。

图13a和13b显示将盖组件5固定到容器主体1上的紧固装置的第六实施例。紧固装置构造为具有柔性薄片64的磁性紧固装置，柔性薄片64具有两个附接的磁体60。在柔性薄片上磁体60不可移动，磁性紧固装置沿折叠线62折叠，以将盖组件5固定到容器主体上(如图13b所示)。如果柔性片64形成一个小闩锁，则便于磁铁分离以便打开容器。

图14示出了干燥容器10第二实施例的分解图。

干燥容器10包括容器主体1，容器主体1具有底壁20和四个侧壁21，侧壁决定容器主体1的口部19。

盖组件5包括下框架F1 2，透气片和上框架F2 4，并按此顺序堆叠。

下框架F1 2如图2g所示构造并具有两个端口28。其中一个端口28构造为固定端口，其中连接器38焊接到下框架F1 2。上框架F2 4如图2a所示配置，其开口16与下框架F2 2中的六个开口16重叠。

盖组件5通过下框架F1 2上的螺纹杆12保持为一整体。螺纹杆12延伸，穿过透气板3和上框架F2 4中的孔14。

盖组件5组装之后，将螺母(未示出)安放在螺杆12上以固定盖组件5。

盖组件5通过八个夹具54固定到容器主体1上，具体如图11a和11b所述。

具体实施例：

例一

为了研究是否需要弹性密封件，组装了如图14所示的20个干燥容器，并在盖子的透气片和框架F2之间插入另外的硅树脂扁平密封件。容器主体，下框架F1，上框架F2和弹簧夹均由不锈钢制成。孔径为1-2μm的PTFE(聚四氟乙烯)膜用作透气片。端口设在F1中，由螺帽封闭。将所述干燥容器放在冷冻干燥室的搁板上。

使用蠕动泵向每个干燥容器中填充约5公升对乙酰氨基酚水溶液(10g/l)，其出口管连接到干燥容器的端口。取出管后，将温度传感器插入端口，关闭冻干室，开始冻干程序。

在冻干程序结束和冷冻干燥室通风后，在干燥容器的表面和冷冻干燥室内进行拭子试验。对乙酰氨基酚的表面浓度范围低于检测限(即<0.01μg/dm²)至最大值0.02μg/dm²。室内空气中对乙酰氨基酚的浓度以及操作者佩戴的测试探针的浓度都低于检测限。

再用10个干燥容器重复该实验，干燥容器省略硅酮平面密封，但其它方面则与先前使用的容器完全相同。

在冻干程序结束和冷冻干燥室通风后，在干燥容器的表面和冷冻干燥室内进行拭子试验。对乙酰氨基酚的表面浓度在大多数样品中低于检测限<0.01μg/dm²，最大值达到0.03μg/dm²。室内空气中对乙酰氨基酚的浓度以及操作者佩戴的测试探针的浓度同样低于检测限<0.01μg/m³。因此得出结论，本干燥容器的设计能够安全使用而无需弹性密封。

例二

按照图14所示，组装10个干燥容器并放置在冷冻干燥室的搁板上。容器主体，下框架F1，上框架F2和弹簧夹由不锈钢制成，具有7μm孔径的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜用作透气片，透气片折叠以在盖组件的周边通道内形成双层(参见图1c)。端口设在F1，由螺帽封闭。

在冻干程序结束和冷冻干燥室通风后，在干燥容器的表面和冷冻干燥室内进行拭子试验。在大多数样品中，对乙酰氨基酚的表面浓度低于检测限<0.01μg/dm²，最大值达到0.02μg/dm²。室内空气中对乙酰氨基酚的浓度以及操作者佩戴的测试探针的浓度同样低于检测限<0.01μg/m³。

1 容器体

2 下框架F1

3 透气片

4 上框架F2

5 盖组件

6 边缘宽度F1

7 边缘宽度F2

8 周边通通宽度

9 通道

10 干燥容器

11 边缘

12 螺纹杆

13 接触表面

14 开口

15 孔

16 端口

17 侧壁F1

18 侧壁F2

19 开口/嘴(容器体)

20 底部(容器体)

21 侧壁(容器体)

22 凸缘

23 底部(杯状凹槽)

24 支撑栅格

25 支撑支架

26 端口开口

27 侧壁(杯状凹槽)

28 端口

29 突出部

30 接头

31 切口

32 垫圈

34 密封垫

36 螺母

37 突出边缘

38 连接器/连接部件

40 干燥室

42 压力测量装置

44 第一管

46 第二管

47 导管

48 温度探针

50 带通孔的螺帽

52 密封唇

53 通孔

54 钳/夹

55 锁定块

56 袋

57 螺母

58 材料

59 液体

60 磁铁

62 折叠

64 弹性板材

65 架

66 软管

Claims

1.一种用于干燥容器(10)的盖组件(5)，包括：

—下框架F1(2)

—上框架F2(4)，

—位于上述两个框架(2,4)之间的透气片(3)和

—紧固装置，其中

—下框架F1(2)和上框架F2(4)各自成形为具有一个基部区域和至少一个侧壁(17,18)的开口盒，

—布置下框架F1(2)和上框架F2(4)以形成一个周边通道(9)，通道(9)的外侧壁由上框架F2(4)侧壁(18)形成，通道(9)的内侧壁由下框架F1(2)的侧壁(17)形成，通道(9)的顶壁由上框架F2(4)的边缘(11)形成)，

—下框架F1(2)和上框架F2(4)各自在其相应的基部区域中包括至少一个开口(16)，其中下框架F1(2)中的至少一个开口(16)至少与上框架F2(4)中的至少一个开口(16)部分重叠，

—透气片(3)覆盖下框架F2(4)中的至少一个开口(16)，并且进一步覆盖通道(9)顶壁的至少一部分，并且

—下框架F1(2)，透气片(3)和上框架F2(4)通过紧固装置对齐并保持为一体。

2.根据权利要求1中所述的盖组件(5)，其中所述下框架F1(2)和/或所述上框架F2(4)是折叠板材，其中相对于所述基部区域所述侧壁(17,18)是折叠起来的部分。

3.根据权利要求1或2中所述的盖组件(5)，其中所述紧固装置包括附接到所述下框架F1(2)的螺纹杆(12)，所述螺纹杆延伸穿过所述透气片(3)中的孔(14)和上框架F2(4)中的孔(14)，螺钉螺母被拧到所述螺纹杆(12)上，以便将上框架F2(4)和透气片(3)压到下框架F1(2)上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的盖组件(5)，其中所述盖组件(5)是柔性的，因而当压力施加到所述盖组件(5)上时，盖组件(5)会紧密地贴合在所述干燥容器(10)的口部(19)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的盖组件(5)，其中下框架F1(2)包括边缘(11)和位于其基部区域中的至少一个开口(16)，配置为：

—由边缘(11)环绕单个开口(16)，或

—由边缘(11)环绕多个开口(16)，或

—多个孔(15)，而边缘(11)中没有孔。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的盖组件(5)，其中所述上框架F2(4)的所述基部区域中的所述至少一个开口配置为：

—由边缘(11)环绕单个开口(16)，或

—由边缘(11)环绕多个开口(16)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的盖组件(5)，其中下框架F1(2)和/或上框架F2(4)由金属制成。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的盖组件(5)，其中所述透气片(3)选自a)微孔膜，b)无孔透湿膜，和c)滤纸。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的盖组件(5)，其中所述透气片(3)的边缘向后折叠以便在所述周边通道(9)内形成双层透气片(3)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的盖组件(5)，其中所述盖组件(5)还包括至少一个端口(28)，所述端口(28)为

—活动端口，其在下框架F1(2)中具有端口开口(26)和/或在上框架F2(4)中具有端口开口(26)，所述端口开口(26)在使用端口之前与透气片(3)对齐并被其覆盖，

—固定端口，其在下框架F1(2)中具有端口开口(26)和/或在上框架F2(4)中具有端口开口(26)，并且透气片(3)中也有开口，所述端口开口(26)与透气片(3)中的开口对齐，并被一连接器(38)围绕，所述连接器被布置在下框架F1(2)或上框架F2(4)上。

11.一种干燥容器(10)，包括：

—具有底部(20)和至少一个侧壁(21)的容器主体(1)，侧壁(21)决定容器主体(1)的口部(19)，所述口部(19)具有接触表面(13)，所述接触表面环绕所述口部(19)，

—盖组件(5)，其根据权利要求1至10中任一项所述，其中，所述接触表面(13)与所述盖组件(5)的周边通道(9)贴合。

12.根据权利要求11所述的干燥容器(10)，所述干燥容器(10)还包括一个或多个紧固装置，所述紧固装置将所述容器主体(1)可逆地连接到所述盖组件(5)，优选地，其中所述紧固装置选自夹具(54)，螺钉，和磁性紧固装置。

13.根据权利要求11或12所述的干燥容器(10)，其中，所述容器主体(1)由金属制成。

14.一种干燥方法，优选冷冻干燥方法，用于干燥材料(58)，包括以下步骤：

(a)将待干燥的材料引入容器体(1)，

(b)用一种根据权利要求1至10中任一项所述的盖组件(5)关闭所述容器主体(1)，

(c)将封闭的干燥容器(10)暴露在适于干燥的条件下，

其中步骤a)和b)可以任何顺序进行。

15.一种根据权利要求1至10中任一项所述的盖组件(5)或根据权利要求11至13中任一项所述的干燥容器(10)的用途，用于材料(58)的干燥，优选冷冻干燥。