liity Gregory Sacha, Ph. D. Baxter BioPharma ratkaisuja johdatus lyophilization ja anatomia lyophilizer. Laboratoriomittakaavan kylmäkuivaimen edessä oleva Tri. Sacha osoittaa sijoittaminen termopari, manuaalinen lastaus, ja keskustelee prosessin parametrit ja laitteiden suunnittelu, jotka vaikuttavat kylmäkuivaamalla sykliä. Hooke College of Applied Sciences tarjoaa pakastekuivauskurssin.
transkriptio
niin, aloitetaan ensin ymmärtämällä, mitkä ovat kylmäkuivauksen vaiheet ja miksi tekisimme ne. Kylmäkuivauksen perusta on, että tarvitsemme jotain kylmäkuivattua, jos haluamme pidentää sen säilyvyyttä, esimerkiksi se ei ole stabiili liuoksessa. Kylmäkuivaamalla voimme poistaa jäätä tai vettä tuotteesta tuhoamatta haihtuvia molekyylejämme. Ei välttämättä haihtuvia, mutta ne, jotka saattavat olla alttiita kuumuudelle. Joten nämä tuotteet sijoitetaan kylmäkuivaimeen, jäähdytetään ja pakastetaan, ja sitten luodaan tyhjiö, joka poistaa jään sublimaationa.
näihin vaiheisiin kuuluu siis injektiopullojen täyttäminen ensin liuoksella, sen jälkeen pullojen ottaminen ja asettaminen kylmäkuivaimeen ja injektiopullojen jäähdyttäminen noin -40 asteeseen.tämä vaihe on jäädytysvaihe.
jäähdytä injektiopullot, anna niiden jäätyä täysin -40: een eli noin kahteen tuntiin. Ja sitten nyt voimme aloittaa tyhjiön, että tyhjiö voi olla noin, sanotaan 100 millitorr, ja sitten riippuen ominaisuuksista, jotka liuoksessa, eli ne lämpö ominaisuudet, voimme ehkä nostaa hyllyn lämpötila jonnekin noin -20 tai jopa korkeampi, jatkaen vetää että tyhjiö. Tuo vaihe on primaarikuivaus; siellä poistamme irtojäätä.
kun irtojää on poistettu kokonaan, on nyt turvallista nostaa tuotteen lämpötilaa. Se on turvallista, koska kaikki jäätynyt vesi on poistettu.
nyt on nostettava tuotteen lämpötilaa, jotta jäätymätön vesi saadaan pois. Tätä osaa kutsutaan sekundaarikuivaukseksi.
on myös vaihe, jota voidaan käyttää ensimmäisen jäädytysvaiheen aikana—tätä vaihetta kutsutaan hehkutukseksi. Jos tuote voi kiteytyä, voimme kannustaa kiteytymiseen nostamalla tuotteen lämpötilaa ja antamalla sen sitten levätä ilman, että se vetää tyhjiötä. Tuo vaihe tunnetaan hehkutuksena. Että hehkutus aika antaa aikaa molekyyli liikkeen, joka voi kannustaa kiteytyminen kiteytyvä komponentti, tai jopa edistää kasvua jääkiteiden.
niin, tavoitteenamme on sitten täyttää injektiopullot, ja tässä on esimerkki täytetystä pullosta, tavoitteenamme on pakastekuivauksen jälkeen säilyttää sama korkeus ja tilavuus kuin täytetyssä liuoksessa. Toivomme voivamme toimia esimerkkinä pakastekuivaustuotteesta, jonka ulkonäkö on hyväksyttävä. Toivomme, ettemme saa aikaan tällaista; tämä on romahdus. Näin tapahtuu, jos emme esimerkiksi ymmärrä tuotteemme lämpökäyttäytymistä ja ylitämme kriittiset lämpötilat primaarikuivaamisen aikana. Sitä me haluamme välttää.
saatat myös huomata, että toisin kuin liuoksessa, tämän valmisteen tulppa on osittain paikallaan. Näet, että tässä tulpassa on yksi aukko. Tämä yksittäinen aukko mahdollistaa vesihöyryn poistumisen prosessin aikana.
ennen kuin siirrymme eteenpäin, ymmärtäkäämme ensin hieman itse kylmäkuivaimesta.
aion tuoda teidät hieman lähemmäksi lyophilizeria, tämä on laboratorioasteikko lyophilizer. Huomaatte, että siinä on ovi, jonka edessä on toinen kammio.puhun teille siitä hetken kuluttua. Sisällä on tuotekammio. Tuotekammiossa on kolme hyllyä—esittelyn helpottamiseksi tämän istunnon aikana olen nostanut kaksi ylintä hyllyä, joten meillä on runsaasti tilaa.
jos katsomme hieman alemmaksi, näemme lauhduttimen. Lauhduttimessa jää poistuu vesihöyrynä sublimaation aikana, kun se jää näiden kelojen päälle lauhduttimeen. Nämä kelat pidetään lämpötilassa -65 tai -70, jossain siellä. Nostan kameraa hieman.
miten tuo vesihöyry pääsee kammioon lauhdutinta myöten? Tämä on tärkeää muistaa, ei kaikki lyofilizers luodaan sama. Näissä kylmäkuivattavissa on niin sanottu kelakappale tuotekammion ja lauhduttimen välissä. Se on kuin verkko. Pyöritän sinut toiseen kylmäkuivaimeen, jonka sivupaneeli on poistettu. Mitä näemme täällä, näemme hieman, tämän niskan palan kammion ja lauhduttimen välissä. Se on Kelan osa. Tämä on tärkeää muistaa, koska joissakin kylmäkuivattavissa ei ole kelakappaletta. Niissä voi olla vain tämä tuotekammio, ja aivan sen tuotekammion vieressä, jossa hyllyt on sijoitettu, on lauhdutin, eli todella kylmäkäämit. Ne kelat voivat vaikuttaa tuotteen lämpötilaan. Se ei ole hyvä eikä huono, mutta se on jotain olla tietoinen kehitettäessä prosessia ja siirtämällä sitä. Muut lyofilizers vielä voi olla kaula, mutta vain tämä seinä kammion ja lauhdutin, jossa levy, joka nousee ja laskee riippuen prosessin vaiheesta.
meidän on keskusteltava myös siitä, miten nämä pullot jäähdytetään? Mistä tämä kylmä lämpötila tulee?
nämä hyllyt ovat onttoja. Niissä on jäähdytysneste eli lämmönsiirtoneste, joka pyörii ja virtaa niiden läpi. Jotain muuta, joka on erilainen eri lyophilizers on miten että neste virtaa. Joillakin hyllyillä se virtaa serpentiinikuviona ylös ja alas. Muut hyllyt virtaavat spiraalikuviona, tämä on vähän liioiteltu, olen surkea piirtämään, mutta se on spiraali.
miksi välitämme? Välitämme, koska se varmasti ratkaisee, miten lämpö jakaantuu hyllylle. Kumpikaan ei ole etu tai haitta, se on vain, että meidän täytyy olla tietoisia siitä, koska on jotain, joka tunnetaan reuna vaikutus hyllylle. Kun meillä on täysi hylly täynnä pulloja, hyllyn sisäosassa, sisäosassa, olevat pullot ovat paljon viileämpiä kuin ne, jotka ovat aivan reunalla. Mikä tulee voimaan on seinän lämpötila, oven lämpötila, kuinka leveitä nämä kanavat ovat, ja kuinka hyvin ne kattavat koko hyllyn. Tämä meidän on tiedostettava.
kun täytämme pulloja, täytämme ne tarjottimella, tässä on manuaalinen käyttö laboratoriossamme. Pullomme on täytetty tarjottimelle, kaikki Tulpat ovat osittain paikoillaan.
huomaa joukon johtoja. Nämä johdot johtavat pulloihin, jotka on varustettu termopareilla, jotta voimme seurata tuotteemme lämpötilaa prosessin aikana. Tässä on pullo, jonka sisälle on asetettu termopari. Koska nämä termoparit ovat pistesensoreita, – yritämme kohdistaa sen mahdollisimman lähelle pullon keskipistettä. Teemme niin, koska kun jäätä poistetaan, se poistetaan ylhäältä alaspäin. Pohja tulee olemaan kylmin, ja se voi antaa meille mitta, milloin ensisijainen kuivauskierto on valmis. Se ei ole paras tapa mitata, mutta se on mahdollinen mittaus. Se on myös tapa määrittää, kuinka lähellä olemme tuotteen vikapisteen lämpötilaa. Huomaatte, että minulla on termopari edessä, keskellä ja keskellä. Eri ihmiset sijoittavat niitä eri menetelmillä. Kylmin alue tulee olemaan keskellä, reuna-alueet kertovat, kuinka lämmintä se voi olla-lämpimin lämpötila saatat kokea prosessin aikana.
miten nämä laitetaan kylmäkuivaimeen? Tarjottimella on rengas sen ympärillä, joten asetamme sen kylmäkuivaimeen ja liu ’ utamme tätä yläosaa eteenpäin työntäessämme. Nyt tarjottimen pohja ja pullot ovat suorassa kosketuksessa hyllyyn. Sitten voimme kytkeä lämpöparit eri portteihin. Näin voimme seurata tuotteen lämpötilaa koko prosessin ajan.
on olemassa muunlaisia termopareja, joista meidän on oltava tietoisia, tai lämpötilanseurantajärjestelmiä. Emme mene yksityiskohtiin täällä, mutta on RGD, on termopari, jonka asetamme suoraan pulloon, sitten on myös nämä langattomat lämpötila-anturit. Tämä sattuu olemaan Tempressistä ja näet, että siinä on suuri, ei oikeastaan niin suuri, mutta lasipohja siihen. Pohjassa on kristalli, joka värisee. Ja että värähtely tai värähtely suoraan kääntää lämpötila tuotteemme.
yksi syy, miksi pidämme näistä langattomista antureista, on se, että ne voidaan steriloida höyryllä, jotta niitä voidaan käyttää tuotantoprosessissamme, ja sitten meillä ei myöskään ole kaikkia näitä johtoja. Yksi haaste sijoittamalla termopareja valmistusalueella on, että voimme vaikuttaa negatiivisesti steriiliyden varmuuteen. Tuotantoalueella voimme ehkä vain testata tai valvoa pulloja, jotka ovat lähimpänä oven edessä, jotta emme kurkota yli ja vaikuttaa negatiivisesti steriiliyden varmuuteen. Näiden langattomien termoparien avulla voimme sijoittaa pulloja ja lämpötila-antureita linjaan, ne voidaan sijoittaa satunnaisesti koko hyllylle.
kun kytkemme nämä lämpöparit sisään, suljemme oven. Sulje ovi lauhduttimen kammioon ja sitten aloittaa prosessimme, muistaa ensimmäinen osa se on jäädyttäminen, ensisijainen kuivaus, ja toissijainen kuivaus.
asioita, joita tarkkailemme prosessin aikana; primaarikuivausta. Ensisijainen kuivaus haluamme määrittää, milloin se päättyy. Tämän päämäärän määrittää yksi, kun poistamme jään kokonaan injektiopulloistamme, ja tuotteemme lämpötila tulee samanlaiseksi kuin hyllymme lämpötila. Toinen menetelmä, ja luultavasti luotettavampi menetelmä, sanon luotettavampi, koska tämä menetelmä edustaa sitä, mitä tapahtuu koko hyllyllä tai koko hyllyllä, ja se on vertaileva painemittaus. Tässä lyophilizer on compacitance manometri mittaamiseen asetetun pisteen paine, esimerkiksi jos me se 100 millitorr se näyttää, kun se on 100 millitorr. Toinen paineen mittaus on vastuspaineen mittaus, joka tunnetaan nimellä pirani guage. Tähän sähkövastukseen vaikuttaa kammion vesihöyryn määrä. Kun vesihöyry on korkea, pirani-mittarin kirjaama paine on paljon suurempi kuin kompakitanssimanometrin kirjaama paine. Näin voimme mitata, milloin kaikki vesihöyry poistetaan tuotekammiosta. Siinä vaiheessa Pirani-mittarin mittauksesta tulee hyvin samanlainen kuin kompakitanssimanometrin mittauksesta. Se kertoo, että voimme nyt siirtyä sekundaarikuivaukseen.
tässä on kaksi pientä askelta, joita haluaisin käsitellä. Yksi on, kun poistamme vesihöyryn, mitä muuta menee kammioon paineen tasapainottamiseksi? Jatkuvasti, koko tämän prosessin, on typen vuoto pieni määrä typpeä kammioon, joka korvaa vesihöyryn, joka on poistettu. Se tarkoittaa, että kun nämä pullot suljetaan, ne suljetaan typen alle.
seuraava kohta, jota haluaisin käsitellä, on, mitä tämä on? Mikä tämä laatikko on? On jotain, joka meidän on tiedettävä prosessin aikana. Eli mikä on lopullinen jäännöskosteus tuotteemme? Alamme tarkastella sitä kohti loppua ensisijainen kuivaus ja sitten toissijainen kuivaus, koska haluamme pystyä ottamaan näytteitä aikana vaiheet, jotka edustavat korkean tason jäännöskosteus, keskipitkällä, ja alhainen. Otamme näytteet ja tutkimme jäännöskosteuden vaikutuksen. Se kertoo, kuinka alas pitää mennä.
kun tiedämme tarvittavan jäännöskosteuden tason, meidän on nyt tiedettävä, missä hyllylämpötilassa —kuinka kauan meidän on pidettävä sitä siinä hyllylämpötilassa saavuttaaksemme halutun jäännöskosteuden tason. Teemme kaiken tämän ottamalla näytteitä kammiosta. Haluamme tehdä sen rikkomatta täysin tyhjiötä. Yksi tapa tehdä se on tämä varas näytteenottaja. Tämä varas näytteenottaja on ovi edessä, voimme sulkea sen paikalleen, ja on ovi takana, joka menee suoraan kammioon. Voimme vetää imurin ulkolaatikkoon, kunnes saamme oven auki. Näin tehdessämme meillä on nyt pääsy istuntosalin sisäosiin.
pääsemme sitten tähän käsivarteen, sitä voi olla vaikea nähdä, mutta käsivarren päässä on pieni tarttumislaite. Voimme päästä sinne, vetää näytteen, vetää sen ulos, sulkea sen, – ja sitten ottaa näytteen prosessin siinä vaiheessa, joka edustaa tiettyä jäännöskosteutta. Sulje se.
prosessin lopussa on nyt oma valinta, haluatko sinetöidä tyhjiössä vai et. Tiivistäminen tyhjiössä tarkoittaa sitä, että varmistamme, että siellä on vielä tyhjiö, kun pakkaamme hyllyjämme sulkemaan tulpat. Näin tulpat suljetaan. Hyllyjä nostetaan napin painalluksella, kunnes injektiopullot osuvat yllä olevaan hyllyyn ja pulloja painetaan tulppien sulkemiseksi.
on vielä yksi asia, jota haluaisin käsitellä, ja se on todella se liikkeelle paneva voima tuon vesihöyryn poistamisessa? Yleinen harhaluulo on, että imuri vetää sen pulloista. Se ei todellakaan toimi niin. Mitä teemme primaarikuivauksen aikana on säätää kammion painetta ja hyllyn lämpötilaa halutun tuotteen lämpötilan saavuttamiseksi. Näin luomme paine-eron kammion ja kammion välille sekä lämpötilaeron. Paine-ero, jään höyrynpaine kammiossa on hyvin alhainen. Meillä on hyvin matala kammiopaine. Täällä, meillä on paljon korkeampi lämpötila auttaa lisäämään nopeutta sublimaatio. Kun näin tapahtuu, paine-eroa ei ole. Jään höyrynpaine on täällä paljon korkeampi, joten poistamme vesihöyryä ja nyt se on loukussa hyvin matalapaineen alueella, alhaisessa lämpötilassa, loukussa siellä lauhduttimen keloissa.
tämä on Johdantosi Kylmäkuivaukseen ja johdantosi kylmäkuivaimen anatomiaan. Toivon, että tulette mukaan lyhyen kurssin kurssille, jotta voimme käsitellä asiaa tarkemmin.