CN115867760A - 对无菌产品进行微波真空干燥的设备和方法 - Google Patents

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J·T·布卢
R·K·埃文斯
T·芬内尔
J·斯坦布罗
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Abstract

一种微波真空干燥器包括:装载室和与所述装载室连通的第一真空泵;第一闸门,所述第一闸门将所述装载室与外部环境隔开;邻近所述装载室的干燥室、与所述干燥室连通的第二真空泵、以及与所述干燥室连通的冷凝器;第二闸门,所述第二闸门将所述装载室与所述干燥室隔开;邻近所述干燥室的卸载室和与所述卸载室连通的第三真空泵;第三闸门,所述第三闸门将所述干燥室与所述卸载室隔开;第四闸门,所述第四闸门将所述卸载室与所述外部环境隔开;以及具有多个磁控管的微波室,所述微波室位于与所述装载室和所述卸载室不同的平面上并且邻近所述干燥室。

Description

对无菌产品进行微波真空干燥的设备和方法
技术领域
本发明涉及用于有机材料的微波真空干燥的设备和方法,该有机材料包括生物活性材料,例如疫苗、抗生素、蛋白质和微生物培养物。
背景技术
微波真空干燥是可以应用于使制药生物材料(例如疫苗和抗体)脱水的干燥方法。微波真空干燥(也称为微波真空脱水)是一种快速干燥方法,该方法可以产出与空气干燥和冷冻干燥的产品相比具有改进质量的产品。因为干燥在减压下进行,降低了水的沸点和大气的氧含量,使得对氧化和热降解敏感的成分可以保持到比空气干燥更高的程度。干燥过程也比空气干燥和冷冻干燥更快。
然而,大规模地对制药生物材料进行微波真空干燥,同时还符合现行生产质量管理规范(current Good Manufacturing Practice,cGMP),这是困难的。目前制造的微波真空干燥机是为了解决食品安全问题,而不是设计用于受控更严格的GMP环境来干燥制药产品。在cGMP条件下使用微波真空干燥必须能够使在干燥过程中产生的微粒最小化,允许以受控和可再现的方式进行干燥,以及允许根据cGMP规定对干燥室进行清洁和灭菌。
发明内容
在本发明的一个方面,微波真空干燥器包括:装载室和与所述装载室连通的第一真空泵;第一闸门,所述第一闸门将所述装载室与外部环境隔开;邻近所述装载室的干燥室、与所述干燥室连通的第二真空泵、以及与所述干燥室连通的冷凝器;第二闸门,所述第二闸门将所述装载室与所述干燥室隔开;邻近所述干燥室的卸载室和与所述卸载室连通的第三真空泵;第三闸门,所述第三闸门将所述干燥室与所述卸载室隔开;第四闸门,所述第四闸门将所述卸载室与所述外部环境隔开;以及具有多个磁控管的微波室,所述微波室位于与所述装载室和所述卸载室不同的平面上并且邻近所述干燥室。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的微波真空干燥器,其中,所述微波室位于所述干燥室下方。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的微波真空干燥器,其中,所述干燥室具有限定两个内部平行边缘的底板和至少两个壁,所述两个边缘包括可移除的托盘导轨。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的微波真空干燥器,其中,所述装载室、所述干燥室和所述卸载室各自沿着中心轴线对齐。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的微波真空干燥器,其中,所述第一闸门和所述第四闸门是可手动操作的。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的微波真空干燥器,其中,所述第二闸门和所述第三闸门是可自动操作的,并且允许所述第二闸门和所述第三闸门同时移动。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的微波真空干燥器,其中,所述多个磁控管沿着位于所述第二闸门和所述第三闸门之间的所述干燥室的长度布置成阵列。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的微波真空干燥器,其中,磁控管的所述阵列布置成排。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的微波真空干燥器,其中,所述排包括六排磁控管。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的微波真空干燥器,其中,所述六排磁控管中的每一排包括三个单独的磁控管。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的微波真空干燥器,其中,所述多个磁控管中的每一者具有基于沿着所述干燥室的长度的位置而预定的功率设置。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的微波真空干燥器,所述干燥室包括用于监控冷冻溶液的容器的干燥的多个端口。在一些实施例中,所述多个端口包括热成像探头或光纤探头。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的微波真空干燥器,其中,所述卸载室、所述干燥室和所述装载室中的至少一者包括外垫圈和与所述外垫圈邻近的内垫圈,所述外垫圈在腔室的闸门之一关闭时用作微波密封件,所述内垫圈在所述腔室的所述闸门之一关闭时提供无菌边界。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的微波真空干燥器,其中,所述卸载室、所述干燥室和所述装载室中的每一者包括外垫圈和与所述外垫圈邻近的内垫圈,所述外垫圈在腔室的闸门之一关闭时用作微波密封件,所述内垫圈在所述腔室的所述闸门之一关闭时提供无菌边界。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的微波真空干燥器,还包括容纳在所述卸载室内的托盘卸载器和容纳在所述装载室内的托盘装载器。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的微波真空干燥器,其中,所述卸载室包括用于以惰性气体部分地回填所述卸载室的可关闭阀、以及用于将部分塞住的容器关闭的塞子机构。
在本发明的另一方面,对产品(包括但不限于反映GMP要求的制药产品)进行干燥的方法包括:提供微波真空干燥器,所述微波真空干燥器具有装载室和与所述装载室连通的第一真空泵,第一闸门,所述第一闸门将所述装载室与外部环境隔开,与所述装载室邻近的干燥室、与所述干燥室连通的第二真空泵、以及与所述干燥室进行蒸汽连通的冷凝器,第二闸门,所述第二闸门将所述装载室与所述干燥室隔开,与所述干燥室邻近的卸载室和与所述卸载室连通的第三真空泵,第三闸门,所述第三闸门将所述干燥室与所述卸载室隔开,第四闸门,所述第四闸门将所述卸载室与所述外部环境隔开,具有多个磁控管的微波室,所述微波室位于与所述装载室和所述卸载室不同的平面上并且邻近所述干燥室;使用所述第二真空泵从所述干燥室中抽空空气;以及启用所述多个磁控管中的至少一者以在所述干燥室内产生微波场。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,还包括以下步骤:使邻近所述干燥室的水再循环以从所述干燥室中除去多余微波。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,还包括以下步骤:打开所述第一闸门,将承载具有冷冻溶液的一个或多个容器的第一托盘装载到所述装载室中,关闭所述第一闸门,以及从所述装载室中抽空空气以使所述装载室的环境与所述干燥室的环境平衡。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,还包括以下步骤:打开所述第二闸门,使用容纳在所述装载室内的托盘装载器将容器的所述第一托盘推进到所述干燥室中,以及关闭所述第二闸门。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,还包括以下步骤:将附加托盘装载到所述装载室中,关闭所述第一闸门,以及从所述装载室中抽空空气,以使所述装载室的环境与所述干燥室的环境平衡。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,其中,所述附加托盘承载具有冷冻溶液的一个或多个容器,或者其中,所述附加托盘是空的。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,还包括以下步骤:使用容纳在所述装载室内的托盘装载器将所述附加托盘推动到所述干燥室中,从而用所述附加托盘将所述第一托盘进一步推动到所述干燥室中。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,还包括重复将附加托盘装载到所述装载室中并且推动所述附加托盘前面的托盘穿过所述干燥室的步骤,直到所述干燥室填满托盘。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,其中,所述多个磁控管沿着位于所述第二闸门和所述第三闸门之间的所述干燥室的长度布置成阵列,并且其中,在容器的所述第一托盘被推动到所述干燥室中之前,以不同的功率水平启用所述阵列的不同部分中的所述磁控管。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,其中,所述多个磁控管沿着位于所述第二闸门和所述第三闸门之间的所述干燥室的长度布置成阵列,并且其中,所述多个磁控管被启用到一个或多个预定的功率水平,并且其中,所述多个磁控管在所述干燥室填满托盘之后被启用。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,还包括以下步骤:打开所述第三闸门,并且使用容纳在所述卸载室内的托盘卸载器将所述第一托盘推进到所述卸载室内。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,还包括以下步骤:以顺序方式将所有的所述托盘从所述干燥室推进到所述卸载室。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,还包括以下步骤:从所述卸载室移除所述第一托盘。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,其中,所述干燥室具有限定两个内部平行边缘的底板和至少两个壁,所述两个边缘包括可移除的托盘导轨。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,还包括通过顺序地执行以下步骤以半连续模式操作所述微波真空干燥器的步骤:(i)用所述第二真空泵从所述干燥室中抽空空气,(ii)使水在所述干燥室上方的水室中再循环,(iii)在所述干燥室中产生微波场,(iv)将具有冷冻溶液的容器的第一托盘装载到所述装载室中,并且关闭所述第一闸门,(v)从所述装载室中抽空空气以使所述装载室的环境与所述干燥室的环境平衡,以及(vi)干燥所述干燥室内的所述第一托盘的所述容器中的所述冷冻溶液。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,还包括通过顺序地执行以下步骤以成批模式操作所述微波真空干燥器的步骤:(i)用所述第二真空泵从所述干燥室中抽空空气,(ii)通过所述装载室将包含冷冻溶液的容器的多个托盘装载到所述干燥室中,(iii)使水在所述干燥室上方的水室中再循环,(iv)在所述干燥室内产生微波场,和(v)干燥所述干燥室内的所述容器中的所述冷冻溶液。
在本发明的另一个实施例中是根据前述的干燥产品的方法,其中,所述卸载室包括用于以惰性气体部分地回填所述卸载室的可关闭阀、以及用于将部分塞住的容器关闭的塞子机构。
附图说明
本文参考附图公开当前公开的装置和方法的各种实施例,其中:
图1至图5是微波真空干燥器的示意性的立体图、后视图、前视图、顶视图和爆炸立体图;
图6至图7是示出了盖子处于打开状态的图1至图5的微波真空干燥器的示意性的后视图和侧视图;
图8是示出了腔室的垫圈的照片;
图9是可以拆下来清洁的可移除的微波阻隔件的照片;
图10至图11是示出了干燥室内部的通道的照片;以及
图12是具有微波真空干燥器的房间的示意性立体图。
现在将参考附图描述各种实施例。应当理解的是,这些附图仅描绘本发明的一些实施例,并且因此不应被视为限制其范围。
具体实施方式
尽管对微波真空干燥进行了各种改进,但是常规的装置和方法仍存在一些缺点。
因此,需要进一步改进用于微波真空干燥的装置和方法,特别是允许更高效地生产和准许例如连续或半连续生产活病毒疫苗的装置和方法。除了其它优点之外,本发明可以解决这些需求中的一个或多个。
图1至图5示出了根据本发明的一个实施例的微波真空干燥器100的一个示例。真空干燥器100通常在第一端102(或入口)和第二端104(或出口)之间延伸,并且包括彼此邻近布置的多个腔室。从第一端102开始朝向第二端104前进,真空干燥器100包括装载室110、干燥室112和卸载室114。真空干燥器100还包括微波室116。在该示例中,装载室、干燥室和卸载室沿中心轴线对齐,干燥室112设置在另外两个腔室之间,并且微波室116设置在干燥室下方。
从图12中最佳地可见,许多个真空泵146可以与装载室110、干燥室112和卸载室114连通。在至少一些示例中,这三个腔室中的每一者可以具有通过软管或导管与其连通的指定的真空泵146a-c(例如,真空泵146a与装载室110连通,真空泵146b通过冷凝器与干燥室112连通,并且真空泵146c与卸载室114连通)。
如图2中最佳所示的,装载室110和卸载室114分别具有一对气闸门121、122和123、124。这些气闸门准许具有产品的容器装载到和卸载出这些腔室,同时将这些腔室维持在脱水过程所需的减压下。具体地,第一闸门121将装载室110与外部环境隔开,而第二闸门122将装载室110与干燥室112隔开。同样,第三闸门123将干燥室112与卸载室114隔开,而第四闸门124将卸载室114与环境隔开。这些闸门中的每一者可以手动地或自动地致动,以允许腔室和邻近的腔室之间或腔室和环境之间连通或建立通路。在至少一些示例中,第二闸门和第三闸门同步,使得它们同时一起开启和/或关闭。当闸门121-124开启时,从第一端102到第二端104形成单一连续的通路125,如虚线所示。通路125的邻近闸门位置的某些元件在细节部分“A”中示出,其对应于图8的照片。
每个腔室通常可以包括不锈钢,或其它金属,或能够阻断微波通路的合适材料。图8是示出腔室的某些细节的照片。卸载室、干燥室和装载室中的每一者可以包括在它们之间的密封元件,例如用作微波密封件以防止微波泄漏从而保护操作者的外垫圈126。还可以包括邻近外垫圈126的内垫圈127,内垫圈是真空级的垫圈以提供无菌边界。
回到图3,微波室116可以设置在干燥室112下方,并且可以包括多个磁控管130。多个磁控管130可以在微波室116内、位于干燥室112的下方且沿着干燥室112的长度布置成阵列。该磁控管阵列可以包括一排/组或数排/组(例如,两排、三排、四排、五排、六排、七排、八排、九排、十排、十一排、十二排或更多排磁控管),并且每排可以包括单独的磁控管130(例如,每排一个、两个或三个或更多个磁控管)。在至少一些示例中,磁控管130可以布置成磁控管的行和列的矩阵,设置在干燥室下方。基于沿着干燥室长度的位置,可以将多个磁控管中的每一者设定为预定的功率设置(例如,在50瓦到900瓦之间、在50瓦到500瓦之间或在100瓦到500瓦之间)。替代地,可以将特定排内的每个磁控管设定为预定功率。另外,每个磁控管可以被编程为能够在过程期间内的特定时间周期开启或关闭,以改进对产品进行干燥的均匀性。
如所指出的,在某些示例中,微波室116设置在干燥室112下方,并且微波产生于干燥室下方的微波室116。微波可以通过行波波导到达干燥室。在这些示例中,微波然后穿过干燥室112到达位于干燥室上方的水循环系统117。水循环系统117可以包括冷水在其中再循环的波透管(例如,塑料管或管道)。导管可以布置成平行于干燥表面的蛇形路径。这可以防止波和驻波的反射,并且允许单程微波。干燥室的底板和顶板可以由塑料或其它的波透材料形成以允许微波通过。干燥室的至少一侧(例如侧壁、底板或顶板)可以包括用于过程监控的端口。在至少一些示例中,该端口用于热成像探头或光纤探头,之所以需要这些探头是因为它们允许在不破坏无菌边界的情况下进行监控。例如,端口118位于干燥室112的顶板上(见图3)。在一些示例中,增加行波波导、磁控管排、水循环系统117和其他特征可以提供干燥的均匀性。
微波真空干燥器100还可以包括冷凝器132,该冷凝器132通过输送管或导管133与干燥室112连通,冷凝器被构造成能够接收来自脱水产品的升华蒸汽,并且以冰的形式将其捕获在冷盘管上。可选择地,可移除的微波阻隔件134可以放置于冷凝器和干燥室之间以防止微波进入冷凝器132(图9)。真空泵146可以抽空冷凝器,并且,冷却器139被构造成能够通过冷却剂调整冷凝器的温度,并且将其冷却到适当温度(图12)。在至少一些示例中,冷却器139被构造成能够将冷凝器维持在-60摄氏度至-80摄氏度之间或更冷的温度。另外,可以使用两个或更多个冷凝器以允许连续操作,使得一个冷凝器可以排空而另一个冷凝器继续运行。
在图3中,传送带系统“B”运行穿过干燥室以提供用于将产品从干燥室112的一侧移动到另一侧的移动机构。由于传送带系统可能产生微粒,因此这种构型不是用于现行生产质量管理规范(current Good Manufacturing Practice,cGMP)环境中的优选构型。替代地,具有可移动壁的振荡棘轮系统可以使托盘移动穿过干燥室。在另一个实施例中,如图10至图11中所示的,可以使用具有轨道136的平滑导向通道135。通道135可以包括限定两个内部平行边缘的两个壁和底板137,该两个边缘包括可移除的托盘导轨,可以移除该托盘导轨以便清洁并且将其重新插入通道135中。在一些示例中,轨道136设置在倾斜到低点排放渠的槽内。通道135没有致动部件,而是依靠托盘输送组件来使托盘“T”移动穿过腔室。
如图3中最佳所示的,除了传送带系统、棘轮系统或平滑通道之外,可以使用托盘输送组件。托盘输送组件包括以托盘推动器142示出的托盘装载器和以托盘拉动器144示出的托盘卸载器。在一些示例中,托盘推动器142包括一个或多个臂,该一个或多个臂设置在装载室110内的第一位置,并且被构造成和被布置成能够移动到干燥室内的第二位置以将托盘从装载室110驱动到干燥室112中并且缩回到其初始位置。在其它的示例中,这一过程可以重复两次或更多次,以将托盘逐渐地推动到干燥室中。在一些示例中,托盘拉动器144包括一个或多个臂,该一个或多个臂设置在卸载室114内的第一位置,并且被构造成和被布置成能够移动到干燥室内的第二位置以将托盘从干燥室112收集到卸载室114中并且缩回到其初始位置。在其他的示例中,这一过程可以重复两次或更多次,以将托盘逐渐地拉动到卸载室中(例如,托盘拉动器144可以被致动两次或更多次以将托盘完全拉动到卸载室中)。
可选择地,干燥室112可以包括被构造成能够开启或关闭的盖子150(图6至图7)。在一个示例中,盖子150通过一个或多个铰链152联接到干燥室,使得盖子可以开启,以允许清洁干燥室的内部。盖子150可以容纳水循环系统117。
可选择地,装载室110、干燥室112、卸载室114和冷凝器132可以被构造成能够使用外部VHP发生器系统通过汽化过氧化氢(Vaporized Hydrogen Peroxide,VHP)进行灭菌。通常,VHP可以使用汽化过氧化氢作为广谱抗微生物剂,并且具有抗细菌、酵母菌、病毒和细菌孢子的功效,从而针对生物制剂净化系统。干燥器可以由操作者配置,使得可以通过VHP的循环实现最佳的灭菌循环。VHP端口可以用作入口或出口,并且可以位于装载室110、卸载室114和/或冷凝器132上。该系统可以被构造成能够使得存在单个入口和单个出口,或多个入口和/或出口(例如,两个入口和一个出口,或两个出口和一个入口)。真空干燥器100的内表面可以由不与VHP反应的材料制成,例如不锈钢、铝、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或聚氯乙烯(PVC)。在至少一些示例中,托盘推动器142、托盘拉动器144、第二闸门122和/或第三闸门123在VHP期间循环以确保对它们的表面也进行灭菌。
在使用中,真空干燥器100可以以两种模式中的一种来操作:半连续模式或成批模式。现在将更详细地描述这些模式中的每一者。应当理解的是,相同的微波真空干燥器可以以任一模式操作,并且可以通过使用有线或无线连接将真空干燥器连接到计算机、笔记本电脑、平板电脑或电话,或者通过具有存储器、处理器和接口的嵌入式计算机来选择模式。在至少一些示例中,真空干燥器100可以具有控制器“C”,该控制器“C”具有处理器和存储器,控制器能够监控、调节或调整真空泵146、磁控管130、冷却器139、冷凝器132和/或水循环系统117(图12)。
半连续模式
在半连续模式中,真空泵抽空冷凝器132和干燥室112,同时闸门122、123保持关闭。冷却器139能够将冷凝器132冷却到期望的温度。可选择地,冷却器139还用于冷却设置在装载室110的底板上的冷却台或冷却板。冷却板可以确保冷冻产品不超过其玻璃转变温度(Tg)。玻璃转变温度是无定形材料从刚性玻璃转变为粘性固体的温度。在装载过程中通过保持产品低于其玻璃转变温度,保护产品不受损坏,并且保护散装材料不会塌陷。疫苗和生物制剂的玻璃转变温度可以在-28摄氏度至-41摄氏度的范围内,因此期望在干燥过程开始之前使它们在它们各自的玻璃转变温度以下保持冷冻。
一旦达到干燥室112中的目标真空和冷凝器132中的目标温度,接通微波室116中的磁控管130以产生微波场。使水再循环通过水循环系统117以从干燥室中除去多余的微波。设置在容器(例如,小瓶、珠、双腔室筒、瓶或托盘中的散块等)中的冷冻产品可以放置在托盘上并且手动装载到装载室110中。冷冻产品本身可以包括活病毒疫苗、有包膜和无包膜病毒、佐剂、亚单位疫苗、蛋白质、肽,抗体-药物偶联物(ADC)、双特异性融合蛋白和/或小分子药物中的任何一者或数者。然后关闭闸门121,第二真空泵抽空装载室110。如果启用,装载室110中的冷却台用于在抽空期间使产品保持冷冻。
一旦装载室110与干燥室112平衡,第二闸门122自动(或手动)开启,并且托盘推动机构将产品托盘推动到干燥室112中。可选择地,位置传感器可以加入到干燥室或装载室中以监控托盘的位置。然后托盘推动器142可以缩回并且可选择地提供后续的推动以将托盘完全装载到干燥室中。然后,在最终推动之后,托盘推动器142可以缩回并且第二闸门122可以关闭。然后在干燥室112中可以开始对第一托盘的干燥过程。在干燥过程中的任何一点,操作者可以将第二托盘装载到装载室110中。具体地,释放装载室110中的真空并且开启第一闸门121。接下来,操作者可以装载具有如上所述的冷冻产品的托盘。然后可以关闭第一闸门121,并且可以抽空装载室110,并且在装载室110内保持计算的时间。在一些示例中,计算的时间由期望的总干燥时间除以干燥室112中的位置数量来确定。一旦流逝了计算的时间,如上所述将第二托盘推动到干燥室112中。当第二托盘移动到干燥室112中时,第二托盘将接触并且推动毗邻的第一托盘在干燥室112内进一步直线行进下去。以这种方式,由托盘推动器142推动的每个托盘用于在干燥室112内推进托盘而不产生微粒。
这一过程可以以定时的间隔重复,直到干燥室112中的所有干燥位置都被充满。在整个过程中,产品的托盘会脱水,并且它们的水蒸气在冷凝器132处被收集。在任何时间点,每个托盘处于其脱水曲线中的不同点上。因此,磁控管130可以基于它们在干燥室112内的位置和/或脱水周期的该部分所需的热量而被编程为、被构造成和被布置成能够在不同的功率设置下启用。
在真空干燥器100的第二端104处,以与装载托盘相同的顺序卸载托盘。一旦第一托盘在干燥室112中的最终干燥位置上花费了适当的时间,则开始卸载过程。通过第三真空泵在卸载室114中抽真空。当卸载室114与干燥室112平衡时,第三闸门123自动开启。托盘拉动器144伸出到干燥室112中并且将托盘收回到卸载室114中。可选择地,托盘拉动器144可以执行多个伸出/缩回步骤以逐渐地卸载托盘。在完全缩回之后,第三闸门123可以关闭。对于部分塞住的小瓶,可以进行可选择的气体回填以在小瓶中提供部分真空。气体可以选自氮气、氩气或合适的气体,回填可以在200托至750托之间、450托至700托之间、或540托或约540托的压力下进行。塞板压缩小瓶以将其固定。塞板可以由外部环境中的液压、气动或电动马达驱动,该马达通过波纹管轴联接到塞板以维持卸载室114的无菌状态。塞板可以被构造成能够以可编程的力和驻留时间进行多次压缩。此后,释放真空并且操作者手动地从第四闸门124卸载托盘。
当托盘从卸载室114中移除时,第四闸门124关闭并且在卸载室114中再次抽真空。如上所述重复卸载过程,直到移除最终的托盘。因为托盘穿过干燥室112的移动取决于引入的穿过装载室110的新托盘,所以必须装载不包含产品但具有与产品托盘相似的重量的“空托盘”,直到最终的产品托盘被卸载。替代地,可以将与装载的小瓶相等的重量加到“空托盘”上。
成批模式
相似的方法可以用于成批模式,但是存在某些差异。在干燥室112被抽空之后,但是在磁控管130被接通之前,产品托盘可以被装载到装载室110中。使用与上述相同的装载过程装载托盘,但是在托盘装载动作之间没有保持时间。一旦使用托盘推动器142装载干燥室112,磁控管130则被接通。磁控管130的功率随时间变化,而不是根据在干燥室112内的位置而具有不同的功率设置。在足够的干燥时间之后(例如,在3小时至24小时之间),关闭磁控管130。然后如上所述从卸载室114中一个托盘紧接着另一个托盘地卸载托盘。
应当理解的是,本文中所描述的实施例仅仅是对本发明的原理和应用的示例性说明。此外,某些部件是可选择的,并且本发明考虑了本文中所公开的元件的各种构型和组合。因此,应当理解的是,在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对示例性实施例进行多种修改,并且可以设计其它的布置。
应当理解的是,各种从属权利要求和其中阐述的特征可以以不同于初始权利要求中所呈现的方式进行组合。还应当理解的是,结合单个实施例描述的特征可以与其它的所述实施例共享。

Claims (32)

1.一种微波真空干燥器,包括:
装载室和与所述装载室连通的第一真空泵;
第一闸门,所述第一闸门将所述装载室与外部环境隔开;
邻近所述装载室的干燥室、与所述干燥室连通的第二真空泵、以及与所述干燥室连通的冷凝器;
第二闸门,所述第二闸门将所述装载室与所述干燥室隔开;
邻近所述干燥室的卸载室和与所述卸载室连通的第三真空泵;
第三闸门,所述第三闸门将所述干燥室与所述卸载室隔开;
第四闸门,所述第四闸门将所述卸载室与所述外部环境隔开;以及
具有多个磁控管的微波室,所述微波室位于与所述装载室和所述卸载室不同的平面上并且邻近所述干燥室。
2.根据权利要求1所述的微波真空干燥器,其中,所述微波室位于所述干燥室下方。
3.根据权利要求1所述的微波真空干燥器,其中,所述干燥室具有限定两个内部平行边缘的底板和至少两个壁,所述两个边缘包括可移除的托盘导轨。
4.根据权利要求1所述的微波真空干燥器,其中,所述装载室、所述干燥室和所述卸载室各自沿着中心轴线对齐。
5.根据权利要求1所述的微波真空干燥器,其中,所述第一闸门和所述第四闸门是可手动操作的。
6.根据权利要求1所述的微波真空干燥器,其中,所述第二闸门和所述第三闸门是可自动操作的,并且允许所述第二闸门和所述第三闸门同时移动。
7.根据权利要求1所述的微波真空干燥器,其中,所述多个磁控管沿着位于所述第二闸门和所述第三闸门之间的所述干燥室的长度布置成阵列。
8.根据权利要求7所述的微波真空干燥器,其中,磁控管的所述阵列布置成排。
9.根据权利要求8所述的微波真空干燥器,其中,所述排包括六排磁控管。
10.根据权利要求9所述的微波真空干燥器,其中,所述六排磁控管中的每一排包括三个单独的磁控管。
11.根据权利要求7所述的微波真空干燥器,其中,所述多个磁控管中的每一者具有基于沿着所述干燥室的长度的位置而预定的功率设置。
12.根据权利要求1所述的微波真空干燥器,其中,所述干燥室包括用于监控冷冻溶液的容器的干燥的多个端口。
13.根据权利要求1所述的微波真空干燥器,其中,所述卸载室、所述干燥室和所述装载室中的每一者包括外垫圈和与所述外垫圈邻近的内垫圈,所述外垫圈在腔室的闸门之一关闭时用作微波密封件,所述内垫圈在所述腔室的所述闸门之一关闭时提供无菌边界。
14.根据权利要求1所述的微波真空干燥器,还包括容纳在所述卸载室内的托盘卸载器和容纳在所述装载室内的托盘装载器。
15.根据权利要求1所述的微波真空干燥器,其中,所述卸载室包括用于以惰性气体部分地回填所述卸载室的可关闭阀、以及用于将部分塞住的容器关闭的塞子机构。
16.一种对产品进行干燥的方法,包括:
提供微波真空干燥器,所述微波真空干燥器具有
装载室和与所述装载室连通的第一真空泵,
第一闸门,所述第一闸门将所述装载室与外部环境隔开,
与所述装载室邻近的干燥室、与所述干燥室连通的第二真空泵、以及与所述干燥室进行蒸汽连通的冷凝器,
第二闸门,所述第二闸门将所述装载室与所述干燥室隔开,
与所述干燥室邻近的卸载室和与所述卸载室连通的第三真空泵,
第三闸门,所述第三闸门将所述干燥室与所述卸载室隔开,
第四闸门,所述第四闸门将所述卸载室与所述外部环境隔开,
具有多个磁控管的微波室,所述微波室位于与所述装载室和所述卸载室不同的平面上并且邻近所述干燥室;
使用所述第二真空泵从所述干燥室中抽空空气;以及
启用所述多个磁控管中的至少一者以在所述干燥室内产生微波场。
17.根据权利要求16所述的方法,还包括以下步骤:使邻近所述干燥室的水再循环以从所述干燥室中除去多余微波。
18.根据权利要求16所述的方法,还包括以下步骤:打开所述第一闸门,将承载具有冷冻溶液的一个或多个容器的第一托盘装载到所述装载室中,关闭所述第一闸门,以及从所述装载室中抽空空气以使所述装载室的环境与所述干燥室的环境平衡。
19.根据权利要求18所述的方法,还包括以下步骤:打开所述第二闸门,使用容纳在所述装载室内的托盘装载器将容器的所述第一托盘推进到所述干燥室中,以及关闭所述第二闸门。
20.根据权利要求19所述的方法,还包括以下步骤:将附加托盘装载到所述装载室中,关闭所述第一闸门,以及从所述装载室中抽空空气,以使所述装载室的环境与所述干燥室的环境平衡。
21.根据权利要求20所述的方法,其中,所述附加托盘承载具有冷冻溶液的一个或多个容器,或者其中,所述附加托盘是空的。
22.根据权利要求20所述的方法,还包括以下步骤:使用容纳在所述装载室内的托盘装载器将所述附加托盘推动到所述干燥室中,从而用所述附加托盘将所述第一托盘进一步推动到所述干燥室中。
23.根据权利要求22所述的方法,还包括以下步骤:重复将附加托盘装载到所述装载室中并且推动所述附加托盘前面的托盘穿过所述干燥室,直到所述干燥室填满托盘。
24.根据权利要求23所述的方法,其中,所述多个磁控管沿着位于所述第二闸门和所述第三闸门之间的所述干燥室的长度布置成阵列,并且其中,在容器的所述第一托盘被推动到所述干燥室中之前,以不同的功率水平启用所述阵列的不同部分中的所述磁控管。
25.根据权利要求23所述的方法,其中,所述多个磁控管沿着位于所述第二闸门和所述第三闸门之间的所述干燥室的长度布置成阵列,并且其中,所述多个磁控管被启用到一个或多个预定的功率水平,并且其中,所述多个磁控管在所述干燥室填满托盘之后被启用。
26.根据权利要求23所述的方法,还包括以下步骤:打开所述第三闸门,并且使用容纳在所述卸载室内的托盘卸载器将所述第一托盘推进到所述卸载室内。
27.根据权利要求26所述的方法,还包括以下步骤:以顺序方式将所有的所述托盘从所述干燥室推进到所述卸载室。
28.根据权利要求26所述的方法,还包括以下步骤:从所述卸载室移除所述第一托盘。
29.根据权利要求16所述的方法,其中,所述干燥室具有限定两个内部平行边缘的底板和至少两个壁,所述两个边缘包括可移除的托盘导轨。
30.根据权利要求16所述的方法,还包括通过顺序地执行以下步骤以半连续模式操作所述微波真空干燥器的步骤:(i)用所述第二真空泵从所述干燥室中抽空空气,(ii)使水在所述干燥室上方的水室中再循环,(iii)在所述干燥室中产生微波场,(iv)将具有冷冻溶液的容器的第一托盘装载到所述装载室中,并且关闭所述第一闸门,(v)从所述装载室中抽空空气以使所述装载室的环境与所述干燥室的环境平衡,以及(vi)干燥所述干燥室内的所述第一托盘的所述容器中的所述冷冻溶液。
31.根据权利要求16所述的方法,还包括通过顺序地执行以下步骤以成批模式操作所述微波真空干燥器的步骤:(i)用所述第二真空泵从所述干燥室中抽空空气,(ii)通过所述装载室将包含冷冻溶液的容器的多个托盘装载到所述干燥室中,(iii)使水在所述干燥室上方的水室中再循环,(iv)在所述干燥室内产生微波场,和(v)干燥所述干燥室内的所述容器中的所述冷冻溶液。
32.根据权利要求16所述的方法,其中,所述卸载室包括用于以惰性气体部分地回填所述卸载室的可关闭阀、以及用于将部分塞住的容器关闭的塞子机构。
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