Rozdeľovacie mraziace sušičky

Prehľad rozdeľovacích vymrazovacích sušičiek

Rozdeľovacia lyofilizácia sa často používa ako vstupné zariadenie do lyofilizácie.Výskumníci, ktorí hľadajú aktívnu farmaceutickú zložku alebo spracovávajú HPLC frakcie, často počas svojich počiatočných krokov v laboratóriu používajú rozdeľovaciu vymrazovaciu sušičku.Rozhodnutie o kúpe tohto typu lyofilizačnej sušičky sa zvyčajne zakladá na kritériách, ktoré zahŕňajú, ale nie sú obmedzené na:

1. -Počet používateľov v laboratóriu je zvyčajne vysoký a množstvo produktov, ktoré vyrábajú, je malé

2. -Veľký počet malých jednotlivých vzoriek

3. Menší rozpočet na vybavenie

4. Typ zariadenia bunkového bankovníctva

5. Lyofilizovaný produkt v tomto štádiu nie je určený na komerčné použitie

6. Výskum vo veľmi ranom štádiu

7. Vyžaduje sa minimálne kritické spracovanie produktu

Hoci sa kupuje veľké množstvo rozdeľovacích systémov, ktoré sú celkom primerané pre danú úlohu, je dôležité pochopiť, že použitie rozdeľovacieho typu lyofilizátora má značné obmedzenia, pokiaľ ide o proces sušenia vymrazovaním.V konečnom dôsledku operátor nemá žiadnu kontrolu nad procesom sušenia vymrazovaním, ako by to bolo v prípade drahších a zložitejších lyofilizačných sušičiek typu zásobníka alebo police.Existujú však kroky, ktoré je možné podniknúť na dosiahnutie väčšieho úspechu na rozdeľovacej vymrazovacej sušičke, keď sa toto zariadenie používa.Tento článok vysvetlí základné rozdeľovacie systémy, ich obmedzenia a silné stránky a ako zmierniť niektoré problémy, ktoré sa môžu vyskytnúť počas procesu lyofilizácie.

Pochopenie častí rozdeľovacej zmrazovacej sušičky

Ako všetky mraziace sušičky, aj rozdeľovacia mraziaca sušička má 4 základné komponenty.Toto sú:

· Stanica na pridávanie produktov

· Kondenzátor

· Vákuum

· Riadiaci systém

Stanica na pridávanie produktov
Stanica pridávania produktu je súčasťou zariadenia, ktoré zavádza produkt do lyofilizačnej sušičky.V prípade rozdeľovacieho systému sú nádobami na produkt zvyčajne banky.Produkt sa umiestni do banky a najtypickejšie sa staticky zmrazí v kúpeli s nízkou teplotou alebo v mrazničke.O možnostiach zmrazenia budeme podrobnejšie diskutovať neskôr v tejto technickej poznámke.

Kondenzátor
Kondenzátor v takmer všetkých moderných lyofilizátoroch je chladený povrch, ktorý slúži na riadenie procesu sublimácie vytvorením

oblasť s nižším tlakom v sušičke.Kondenzátor tiež slúži na zachytávanie vlhkosti/rozpúšťadiel, a tým zabraňuje ich úniku do vákuového čerpadla.Väčšina lyofilizátorov sa ponúka v „jednostupňovom“

(jednokompresor), „dvojstupňový“ (dva kompresory) alebo „dvojstupňový zmiešaný“ (dva kompresory so špeciálnou zmesou plynu).Maximálne rozsahy nízkych teplôt od – 48 °C (pre jednostupňovú jednotku) do –85 °C (dvojstupňový systém) nie sú nezvyčajné.Niektoré zmiešané systémy môžu dosiahnuť ešte nižšie teploty, napríklad -105 °C.Je nevyhnutné pochopiť, že tlak pár nad ľadom nie je lineárna krivka.Ako teplota klesá a klesá, platí zákon klesajúcich výnosov.

Systémové vákuum a vákuová pumpa
Tlak pár nad ľadom pri -48 °C je ekvivalentný 37,8 mT.Pri -85 °C je to 0,15 mT, čo znamená rozdiel približne 37,65

mT.Môžete však vidieť, že pod -85 C nižšia teplota vytvára len veľmi malý prírastkový pokles tlaku – v desatinách a stotinách miliTorr.V skutočnosti väčšina publikovaných tabuliek tlaku pár nad ľadom sa zastaví na približne -80 °C, pretože pri nižších teplotách sa tlakový rozdiel stáva nevýznamným.

Vákuové čerpadlo pre väčšinu lyofilizačných zariadení s potrubím je dvojstupňové rotačné lopatkové olejom utesnené vákuové čerpadlo.Jediným účelom vákuových čerpadiel počas väčšiny procesu sušenia vymrazovaním je odstraňovať nekondenzovateľné výpary (dusík, kyslík, oxid uhličitý atď.) zo sušiča vymrazovania.Odstránením nekondenzovateľných plynov v systéme vákuová pumpa v podstate pomáha vytvárať prostredie pre sublimáciu (ľad na paru bez prechodu cez kvapalnú fázu)

prihodiť sa.Pretože všetky lyofilizačné sušičky majú netesnosti (virtuálne netesnosti – odplyňovanie z nehrdzavejúcej ocele (áno, môže unikať), tesnenia, akryláty atď. a skutočné malé dierkové netesnosti rôznych konfigurácií a umiestnení v rámci systému, ako je napríklad pripojenie vákuovej trubice medzi kondenzátor a vákuové čerpadlo) je vákuové čerpadlo v prevádzke nepretržite počas cyklu sušenia vymrazovaním.Teoreticky, AK lyofilizátor bol úplne a úplne bez úniku, akonáhle vákuová pumpa vykonala počiatočné stiahnutie, mohla by sa v podstate vypnúť a až do konca cyklu sa ďalej nepoužívala.V reálnom živote to nie je možné.

Riadiaci systém
Riadiaci systém lyofilizátora sa stáva čoraz dôležitejším pri rozlišovaní jednej lyofilizačnej sušičky na druhú.Miera automatizácie a užívateľskej prívetivosti sa môže značne líšiť od jedného stroja k druhému.Bez ohľadu na značku sa odporúča, aby automatické zapnutie a automatické vypnutie bolo súčasťou možností ovládača.V laboratóriách, kde sa najčastejšie používajú rozdeľovacie sušičky, je lyofilizácia prostriedkom na dosiahnutie cieľa a jednoducho ďalším procesom v dlhom zozname procesov, ktoré ľudia musia použiť na dosiahnutie svojich cieľov.Nie každý je odborník na lyofilizáciu.Funkcie automatického zapínania a vypínania pomáhajú zabezpečiť, aby sa použili správne sekvencie spustenia a vypínania, aby sa zabezpečila ochrana systému a dlhá životnosť.