CN201392318Y - 冷冻干燥状态模拟器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新颖的冷冻干燥状态模拟器。此模拟器是利用透明绝热材料制成的空心的无底和顶的长方体形状的盒状物。用其套住需要冷冻干燥的样品，并放到冻干机搁板边缘，置于观察窗容易观察到的位置。就可以通过透明的模拟器观察边缘的样品来得知中间样品的状态。在实验、试生产中的冷冻干燥条件的摸索和优化中可节约大量的时间，能源和物料。

Description

冷冻干燥状态模拟器

技术领域

本发明涉及一种冷冻干燥状态模拟器。

背景技术

在样品的冷冻干燥过程中，各药瓶的受热有所不同，冻干机搁板中心部的药瓶，平均来说其周围侧面被同温度的药瓶所包围，热量主要通过底面传往样品。但是，搁板周边的药瓶，却能受到未放置药瓶的板层空余面和搁板壁面的传热等影响。因此靠近冻干机搁板周边的药瓶比中心部药瓶接收到的的热量多得多，干燥速度相对较快。

冷冻干燥过程中只能通过观察窗观察冻干机搁板周边的样品，无法看到其他位置样品的情况，但搁板周边的样品不能代表搁板中间部分样品干燥情况。因此通过观察搁板周边的样品来进行冷冻干燥条件的摸索和优化往往会得到错误的结果。当观察到搁板周边的样品干燥完全后就结束一次干燥，此时中心位置药瓶中的药品并未完全干燥就进入二次干燥，会造成样品底部局部熔化，产品报废。即使样品已经报废，也要等到最后冻干结束取出样品后才得知，这时来判断冷冻干燥条件的优劣，经常也无法确认到底是哪个步骤出现的问题。因此需要大量的反复的实验，才能找到比较合适的条件，浪费了大量的时间，能源和原材料。特别是在放大生产时，冷冻干燥条件需要重新验证优化，这样的浪费就尤其突出了。冻干产品生产条件的确定也会受此约束，可能最后选择了一个比较保守的冷冻干燥工艺，导致以后大生产时更大的能源浪费。

发明内容

本发明提供一种利用透明绝热材料制成的空心的无底和顶的长方体形状的模拟器，大小正好可以套住一个药瓶。该透明绝热材料可以是硅气凝胶玻璃或是一种TIM(Transparent Insulation Material)的隔热塑料。该模拟器的壁厚为1～3cm，底面为正方形，内边长16～30mm(视常用药瓶底面直径而定，约一个药瓶的底面直径)，高为19～57mm。该模拟器至少有一个侧面刻有标尺，最小刻度为1mm。

用该模拟器套住需要冷冻干燥的样品瓶，并放到冻干机搁板边缘，置于观察窗容易观察到的位置。由于绝热材料阻挡了来自冻干机箱体壁和从未放置药瓶的板层空余面的热辐射，模拟了放置在搁板中间样品的受热状态。使放入其中的样品和搁板中间样品受热一致，就可以通过透明的模拟器观察边缘的样品来得知中间样品的状态。

模拟器上的标尺是用来观察升华界面分界线的。随着干燥的进行，升华界面逐渐向样品内部移动，分界线逐渐向下移动，当冻结层厚度为0时，分界线完全消失，一次干燥过程结束。因此可以通过观察分界线相对标尺的位置来推断样品干燥的情况。

本发明所述的模拟器，可以模拟搁板中间样品的冷冻干燥情况，而且通过观察模拟器表面的标尺和分界线的位置可得知样品干燥情况，然后进行条件的优化，避免了重复试验的巨大的时间和样品浪费，降低了产品开发成本。

冻干产品的在正式生产前，通常需要放大试生产，以验证实验室条件下确认的冷冻干燥条件是否符合生产要求。通常放大试生产通常需要制备多批样品来重复修改和验证新的冷冻干燥条件。也可以通过观察监控模拟器中药瓶的样品干燥情况进行条件的优化，可节约大量的时间，人力和物力。

在进行较贵重或对热极其敏感的药品生产时，可通过观察模拟器中药瓶的样品干燥情况来进行监控。如发现样品出现熔化和萎缩等不良现象时，可立即停止加热，从而避免造成产品的报废。

附图说明

图1：本实用新型正视结构示意图。

图2：本实用新型侧视结构示意图。

图3：本实用新型俯视结构示意图。

图4：实施例中测得药瓶中样品温度的曲线图。

具体实施方式

将10％乳糖溶液装于标准的7ml硼硅玻璃管制药瓶中，每个药瓶中盛装的药品高度约14mm。采用硅气凝胶玻璃做成一个空心的无底和顶的长方体盒状的冷冻干燥模拟器，该模拟器的壁厚为1.5cm，底面为正方形，内边长18mm，高为40mm。用此冷冻干燥模拟器将搁板周边的一个药瓶套住，放于观察窗位置。将三个同样类型的铂电极(Pt100)分别插入搁板中心部药瓶、模拟器中的药瓶和搁板周边的药瓶中。在同样的试验条件下分别测得三个药瓶中样品的温度曲线如图4。观察冻干过程中药瓶中的药品升华界面分界线和模拟器外标尺的相对位置得到下表：

冻干过程进程观察表

设定温度(℃)	样品温度(℃)	时间(h)	移动的距离(mm)
				-45～-38	-38～-35	3	0.5
-38	-35～-33	8	1.5
				-38～-33	-33～-29	2.4	2
-33	-29～-22	3.8	4

-33～-15	-22～-8	3	4
				-15	-8～-6	3	1.5
-15～10	-6～5	6	0.5

如图4所示，搁板中心部药瓶中样品的温度与模拟器中的药瓶中样品的温度几乎一致。而搁板周边药瓶中的样品温度在预冻过程中约低于前两者，且在干燥过程中则明显高于前两者。充分说明使用本发明所述的模拟器，可以模拟搁板中间样品的受热情况。另外还可以通过观察样品药瓶内分界线和模拟器标尺的相对位置判断干燥情况，进一步控制干燥进程。

Claims (2)

1.一种冷冻干燥模拟器，其特征在于是由透明绝热材料制成的空心的无底和顶的长方体形状盒状物，该模拟器壁厚为1～3cm，底面为正方形，内边长约为16～30mm，高为19～57mm。

2.根据权利要求1所述的冷冻干燥状态模拟器，其特征在于至少有一个外侧面刻有标尺，最小刻度为1mm。

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