Analyse der wichtigsten Punkte der Gefriertrocknungstechnologie für Gefriertrocknungsanlagen.

1. Vorbereitung des Materialsystems.
Um die Gefriertrocknungswirkung zu gewährleisten, die Aktivität von Medikamenten und das Überleben von Zellen aufrechtzuerhalten, muss der Gefriertrocknungsmaschine vor der Gefriertrocknung eine bestimmte Menge an Schutz- und Zusatzstoffen zugesetzt werden. Materialien bilden zusammen mit Schutzmitteln und Additiven ein Mehrkomponentensystem, das wir „Materialsystem“ nennen. Es gibt Wechselwirkungen zwischen Schutzmitteln und Additiven und Materialien, daher sollten für unterschiedliche Materialien unterschiedliche Arten und Konzentrationen von Schutzmitteln und Additiven verwendet werden. In den letzten Jahren war fast jeder bedeutende Fortschritt auf dem Gebiet der Biopharmazeutika mit der Verwendung von Cocktail-ähnlichen Rohstoffsystemen verbunden. Diskussion über Schutz und Zusatzstoffe.
2. Erforschung physikalischer Eigenschaften von Stoffsystemen.
Die physikalischen Eigenschaften des Materialsystems wie Kondensationstemperatur, Phasenwechselwärme, Glasübergangstemperatur und Wärmekapazität vor und nach dem Glasübergang haben alle einen erheblichen Einfluss auf den Gefriertrocknungsprozess. Wenn die Sublimationsrate des Materials während des Trocknungsprozesses hoch ist, ist mehr Abstand erforderlich, ohne dass es zusammenfällt. Diese hängen auch mit den physikalischen Eigenschaften des Stoffsystems zusammen. In den letzten Jahren wurde festgestellt, dass, wenn ein Materialsystem unterschiedliche "Temperaturverläufe" (thermische Verläufe) durchläuft, wie z. B. "Tempern" bei unterschiedlichen Temperaturen für unterschiedliche Zeiten, dies zu erheblichen Änderungen der physikalischen Eigenschaften führen kann. Die Differentialscanningkalorimetrie (DSC) ist eine effektive und weithin anerkannte Technik zur Messung der physikalischen Eigenschaften von Materialsystemen.
3. Auswahl- und Implementierungstechnologie des Kühl- und Erstarrungsprozesses
Beim Kühl- und Erstarrungsprozess des Stoffsystems sind zwei Probleme zu lösen. Einer ist die Bestimmung der Kühltemperatur; Die andere ist die Wahl des geeigneten Kühlverfahrens. Die Endtemperatur des Kaltvulkanisationsprozesses sollte die Vollhärtungstemperatur sein, die niedriger sein sollte als die Temperatur des eutektischen Punkts oder die Glasübergangstemperatur des Materialsystems. Das gekühlte und erstarrte Materialsystem ist eigentlich ein gemischtes System, das sowohl einen kristallinen Zustand als auch einen Glaszustand aufweist. Beim Messen der abschließenden Abkühltemperatur des Materialsystems müssen zuerst die eutektische Punkttemperatur und die Glasübergangstemperatur des Materialsystems gemessen werden.
Bei der Auswahl geeigneter Kühlverfahren soll darauf geachtet werden, dass Wirkstoffe oder Zellen während des Kühl- und Verfestigungsprozesses, der für die Kryokonservierung von Zellen von grundlegender Bedeutung ist, nicht oder weniger geschädigt werden. Analysieren Sie viele Phänomene während des Gefrierprozesses des Stoffsystems, Schäden an Zellen und vorbeugende Maßnahmen; Diskutieren Sie die Theorie und Implementierungstechniken der programmierten Kühlung.
4. Bestimmung der Sublimationstrocknungsparameter
Sublimationstrocknung ist der Prozess des Erhitzens eines Materialsystems bei niedrigen Temperaturen, um das "freie Wasser" in dem zu Eis gefrorenen Material direkt in Wasserdampf zu sublimieren. Während des Sublimationstrocknungsprozesses können die Parameter die Temperatur des Materials, der Vakuumgrad der Trockenkammer und die Dauer der Sublimationstrocknung gesteuert werden.
Hinsichtlich der Temperatur des Materials wird allgemein angenommen, dass sie niedriger sein muss als die Glasübergangstemperatur oder die eutektische Temperatur des Materialsystems. Die Bestimmung der Temperatur der Sublimationstrocknung ist sehr wichtig. Wenn die Temperatur zu hoch ist, kommt es zu Erweichung, Kollaps und anderen Phänomenen, was zu einem Versagen der Gefriertrocknung führt; Eine zu niedrige Temperatur stellt nicht nur übermäßige Anforderungen an das Kühlsystem, sondern reduziert auch die Geschwindigkeit des zeit- und energieaufwändigen Sublimationsprozesses erheblich.
Die meisten derzeitigen Verfahren halten während des gesamten Sublimationstrocknungsprozesses eine konstante Heiztemperatur aufrecht. Ob dies der Fall sein sollte, darüber gibt es zwei unterschiedliche Auffassungen. Eine Ansicht ist, dass während der Sublimationstrocknungsstufe mit der Sublimation von Wasser die Konzentration des Materialsystems ansteigt und die Glasübergangstemperatur des Materialsystems ebenfalls ansteigt. Dies bedeutet, dass die Temperatur des Erwärmungsprozesses während der Sublimationstrocknungsstufe allmählich ansteigen sollte, anstatt bei einer konstanten Temperatur konstant zu bleiben. Eine andere Ansicht ist, dass in der Sublimationstrocknungsstufe nur "freies" Wasser in den Poren der Netzwerkstruktur sublimiert, was die Glasübergangstemperatur der materiellen Einheit nicht beeinflusst. Daher sollte die Erwärmungstemperatur während des Sublimationstrocknungsprozesses unverändert bleiben. Tatsächlich können diese beiden Situationen auftreten, was mit den Abkühlungs- und Erstarrungsbedingungen zusammenhängt.
Im Allgemeinen bleibt der Vakuumgrad während der Sublimationstrocknung unverändert. Es kann aber auch das Druckwechselverfahren eingesetzt werden, das den Druck des Vakuumsystems in einem bestimmten Bereich auf und ab schwankt, um die Wirkung des Wärme- und Stoffübergangs zu verbessern und den Trocknungsprozess zu beschleunigen.

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