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介紹藥品冷凍干燥機核心組成

來源:暨茵(上海)生物技術(shù)有限公司    2025年11月27日 10:51  

藥品冷凍干燥機(凍干機)是生物制藥、高品質(zhì)生物制劑生產(chǎn)的核心設(shè)備,以“低溫真空脫水+無菌保障+精準控制”為核心,其組成可概括為八大系統(tǒng),各系統(tǒng)協(xié)同實現(xiàn)高效、安全的凍干工藝。以下是各系統(tǒng)的核心功能與技術(shù)亮點:

一、制冷系統(tǒng):低溫動力源

功能為物料預(yù)凍(凍結(jié)成固態(tài))和升華干燥(冷阱捕集水蒸氣)提供穩(wěn)定低溫(-50℃以下)。

技術(shù)亮點

1、采用雙級/復(fù)疊制冷循環(huán),板層(-40℃)與冷阱(≤-70℃)獨立制冷;

2、變頻壓縮機+熱回收技術(shù)(節(jié)能30%+);

3、無氟制冷劑(如CO?跨臨界循環(huán))適配綠色制藥需求。

二、真空系統(tǒng):升華驅(qū)動力
功能:降低腔室壓力(1~100Pa),推動冰晶直接升華,減少氧化風險。

技術(shù)亮點

1、旋片泵+羅茨泵串聯(lián)(極限真空≤0.1Pa);

2、干式螺桿泵(無油防污染)替代傳統(tǒng)油泵;

3、智能梯度抽速控制(匹配升華/解吸階段水汽負荷)。

三、加熱系統(tǒng):能量供給站

功能:提供升華潛熱(約2830kJ/kg冰),避免物料熔化(崩解)。

技術(shù)亮點

1、硅油循環(huán)加熱(最主流,20~80℃±0.5℃);

2、輻射/微波輔助加熱(新興技術(shù));

3、多區(qū)段PID算法動態(tài)調(diào)溫(按共晶點曲線精準控制)。

四、控制系統(tǒng):全流程大腦

功能:實現(xiàn)工藝編程、實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)追溯與安全預(yù)警,滿足GMP要求(21 CFR Part 11)。

技術(shù)亮點

1、PLC/DCS+工業(yè)PC架構(gòu);

2、存儲千條工藝曲線,集成AI故障預(yù)判;

3、對接MES系統(tǒng),支持云端管理與遠程監(jiān)控。

五、在線自動清洗(CIP):防交叉污染

功能:自動化化學清洗內(nèi)表面,消除人工污染風險。

技術(shù)亮點

1、酸/堿儲罐+旋轉(zhuǎn)噴淋球(覆蓋率>95%);

2、“預(yù)沖-堿洗-酸洗-終沖”五步法+湍流設(shè)計(Re>3000);

3、電導(dǎo)率/濁度儀監(jiān)測清洗終點。

六、在線蒸汽滅菌(SIP):無菌保障

功能:飽和蒸汽(121~134℃)殺滅微生物(含芽孢),確保無菌環(huán)境。

技術(shù)亮點

1、脈動真空滅菌(排冷空氣,溫度均勻±1℃);

2、蒸汽質(zhì)量監(jiān)控(過熱水除冷凝水);

3、泄漏率測試(壓降≤0.13kPa/min)+生物指示劑驗證(嗜熱脂肪芽孢桿菌)。

七、安全保障系統(tǒng):人機與工藝防護

功能:覆蓋電氣、機械、工藝全維度安全。

技術(shù)亮點

1、門聯(lián)鎖(未閉合禁啟真空/加熱)、急停按鈕、壓力釋放閥;

2、溫度/壓力超限報警、真空泄漏預(yù)警;

3、可選防爆設(shè)計(適配易燃溶劑場景)。

八、壓蓋系統(tǒng):密封終端環(huán)節(jié)

功能:真空環(huán)境下完成西林瓶膠塞壓合,保障無菌屏障。

技術(shù)亮點

1、液壓/伺服/氣動壓蓋(伺服精度高);

2、視覺定位(CCD糾偏)、軟著陸控制(防碎屑);

3、可選氦質(zhì)譜檢漏(漏率≤1×10??mbar·L/s)。


藥品冷凍干燥機就是系統(tǒng)化與智能化協(xié)同趨勢

已從單一設(shè)備升級為“低溫真空+精密控制+無菌保障”的系統(tǒng)工程,各子系統(tǒng)需在效率、穩(wěn)定性、安全性間平衡。未來將向“更快(短周期)、更穩(wěn)(工藝一致)、更智能(自適應(yīng)調(diào)節(jié))”發(fā)展,尤其適配mRNA疫苗等生物藥的高要求,成為制藥工業(yè)的精密制造表率。




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