冻干设备生物制药实验中，冻干终点判断的方法详解

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冻干设备生物制药实验中，冻干终点判断的方法详解冻干终点判断的方法（一）——压力升测试在使用冻干设备进行冻干实验时，冻干时长是冻干工艺的关键参数，设置冻干时长的最终目的是为了控制制品的水分含量。在温度一定的条件下，不同含水量的体系释放到相同低压环境的水汽量不同，从而导致密闭空间内压力上升的值不同。通过一段时间前后压力值的变化情况衡量一定工况下制品的水分含量，即“压力升测试”。压力升测试数值配合露点仪数值综合衡量，就是目前冷冻干燥实验中较为可靠的冻干终点判断方法。压力升测试，适用于冻干舱与冷阱分舱设计、程序系统可实时显示记录压力，并安装有蝶阀的冻干机（配合漏点仪数值，设备还需配置漏点仪）。冻干过程中进行压力升测试的方法有两种，一种是“等时压差法”，一种是“等压时差法”。两种方法各有优劣，操作人员需结合实际情况，选择最合适的压力升测试方法。今天，我们一起来学习应用更为普遍的“等时压差法”。冻干终点判断标准：      一次干燥阶段，若升华已结束，关闭蝶阀一段时间，冻干舱压力变化较小趋于平稳。      二次干燥阶段，若解吸结束，冻干舱压力变化较小趋于平稳。“等时压差法”压力升测试操作步骤：→每隔一段时间关闭蝶阀（蝶阀关闭时间保持一致）；→记录关闭蝶阀前后压力值，并计算前后压力差；→压力差逐渐趋于平稳并保持一段时间，则可判定为达到冻干终点。达到冻干终点时对应的压力差数值，就是该制品该批量的压力升通过数据，该数据可用于同一型号设备、同一制品、相同批量的其他冻干实验。设备机械参数的改变、制品的改变以及装量的改变，都会影响冻干终点判断的压力升数值。因此，“压力升测试”的数值不具备互相参考借鉴价值，需根据特定设备、制品、装量等因素，形成一套冻干实验，摸索出冻干终点判断的压力升数值。采用“等时压差法”，若干燥尚未完成，在一段时间内关闭蝶阀，可能产生较大的压力上升，从而导致制品塌陷风险。那么是否有其他可避免制品塌陷的方法呢？冻干终点判断方法（二）——等压时差法等压时差法，是通过设定一定的压力差数值，观察压力变化所需的时间长短，来寻找冻干终点。“等压时差法”操作步骤：→ 一次干燥过程中，即将开始进行压力升测试之前，将冻干腔体压力抽到更低数值。→ 假设腔体内原本压力为20pa，先将压力抽到10pa。腔内压力降到10pa时，关闭蝶阀，开始进行压力升测试。→ 压力从10pa升到20pa的过程中，每隔一段时间记录腔内压力，形成表格或曲线。重复多次进行以上操作。→ 比较多次操作形成的曲线，曲线趋于平稳，则可判断为终点。“等压时差法”优缺点分析：等压时差法进行压力升测试具有明显的优点：整个过程中压力数值不高于一次干燥设定压力，压力更低，腔体内温度更低，避免物料崩塌风险。但应用该方法时，操作人员需熟知冻干原理。同时，使用该方法时，在冻干机上的操作动作较多，操作人员要能够熟练进行冻干设备操作。人工手动进行压力升测试总会受到操作人员工艺判断经验、对冻干设备使用熟练程度的影响。有没有更智能化的方法进行冻干终点判断呢？我们下次接着讨论！冻干终点判断标准化方法（三）——自动压力升测试我们前文提到的压力升测试方法“等时压差法”、“等压时差法”均需人工操作，操作人员对冻干工艺的了解程度、对冻干设备掌握情况以及是否具备足够的工艺经验等因素均可能造成压力升测试失败。那么，是否可以通过一些标准化流程完成压力升测试呢？北京四环起航通过自动化程序解决这一问题。北京四环起航最新研发了“压力升自动测试”程序，设定好压力升测试参数后，由程序自动运行设备，通过压力升测试数值和露点仪数值综合确定冻干终点。目前，北京四环起航已经在“未来-X17”“未来-X10”“LGJ-T系列”“LGJ-S系列”等多个系列型号冻干机上完成程序配置检测，均可选配“压力升自动测试”程序。压力升自动测试的优点：→ 无人为介入，规避了操作员操作过程中的人工失误。对冻干设备操作人员的技术要求、劳动强度降低。→ 在工艺边界数值以内设定参数，可保护物料。      由于每台设备的冻干条件、程序设置不同，冻干终点判断无法借鉴其他用户数据，还需自行摸索，判断自己产品在自己冻干设备上运行的终点。