FUSIDE 7104系列熱電阻在冷凍干燥機(jī)中的應(yīng)用

    冷凍干燥是利用冰晶升華的原理，在高度真空的環(huán)境下，將已凍結(jié)了的物料的水分不經(jīng)過(guò)冰的融化直接從冰固體升華為蒸汽，一般真空干燥物料中的水分是在液態(tài)下轉(zhuǎn)化為汽態(tài)而將物料干制，故冷凍干燥又稱為冷凍升華干燥。

Fig-1  冷凍干燥機(jī)

7104系列熱電阻溫度探頭基本參數(shù)

測(cè)溫范圍：-100~200℃

感溫芯體：PT100 三線制 *精度

保 護(hù) 管：316L材質(zhì)，zui小外徑2mm

連接線纜：絕緣層PTFE

Fig-2  7104系列熱電阻溫度探頭

    藥品生產(chǎn)過(guò)程中當(dāng)藥品不能制成液體劑型保存而且不能通過(guò)熱處理獲得固體粉末時(shí)，可以通過(guò)凍干處理得到固體粉末。凍干粉末具有制劑均勻、易于保存和運(yùn)輸、復(fù)融迅速使用方便等優(yōu)點(diǎn)。

    冷凍干燥的基本過(guò)程是箱體蒸汽滅菌、放入物料、預(yù)抽真空、冷凍、一級(jí)干燥、二級(jí)干燥、壓塞、升溫和破除真空、取出物料等。在整個(gè)過(guò)程中溫度、壓力的檢測(cè)和控制至關(guān)重要，溫度和壓力的控制直接決定產(chǎn)物的質(zhì)量，控制不可靠可以導(dǎo)致一個(gè)批次的不合格品。只有在溫度和壓力的配合下才能干燥出成功的產(chǎn)品。壓力的控制決定于系統(tǒng)密封性和真空泵的性能，系統(tǒng)開(kāi)孔和焊接處越少真空度的保持更容易。溫度的控制不僅僅決定產(chǎn)品的質(zhì)量更是決定了產(chǎn)品生產(chǎn)的成本能耗，溫度控制過(guò)于低，制冷機(jī)組持續(xù)在高負(fù)荷下運(yùn)作將會(huì)消耗大量的能耗，在過(guò)低的溫度下干燥將會(huì)使干燥時(shí)間拉長(zhǎng)從而導(dǎo)致生產(chǎn)周期延長(zhǎng)，整個(gè)機(jī)組單次生產(chǎn)所消耗的能耗也將會(huì)大大增加從而增加成本。溫度反應(yīng)的靈敏性，在干燥加熱過(guò)程中，需要謹(jǐn)慎控制加熱升溫，溫度升溫過(guò)快大于蒸發(fā)速度將會(huì)指直接導(dǎo)致產(chǎn)品融化而是導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。為了能保證得到高合格率以及均一化的產(chǎn)品，在凍干機(jī)中必須采用高精度、高靈敏性、多點(diǎn)測(cè)試溫度。因?yàn)闊醾鬟f時(shí)間以及各材料比熱容不同在樣品中、腔體空間中、板層上每時(shí)每刻溫度都會(huì)不同不管是時(shí)在升溫過(guò)程中還是在降溫過(guò)程中各位置對(duì)溫度變化的反應(yīng)也不同，所以不能通過(guò)單一化的溫度檢測(cè)來(lái)判斷整體的運(yùn)行的進(jìn)程。

    7104系列熱電阻溫度探頭是于冷凍干燥機(jī)內(nèi)的測(cè)溫探頭，探頭設(shè)計(jì)符合FDA認(rèn)證要求。探頭可直接放置在凍干機(jī)中，如將探頭放置于板層上、探頭放置于樣品中、探頭懸置于干燥箱中。在制劑凍干過(guò)程中藥液一般盛裝在西林瓶中，瓶口呈半加塞狀態(tài)。對(duì)于整個(gè)凍干過(guò)程中溫度的監(jiān)測(cè)必須以樣品的實(shí)際溫度為準(zhǔn)，所以需要將溫度探頭直接插入樣品瓶中。藥液一般預(yù)灌裝西林瓶中然后西林瓶進(jìn)行半加塞處理，加塞后西林瓶上口僅側(cè)面留有有2mm*4mm的蒸發(fā)空隙，一般熱電阻探頭由于直徑過(guò)大而無(wú)法直接插入，需要取下瓶蓋或?qū)ζ可w進(jìn)行打孔處理。7104系列熱電阻溫度探頭具有2mm直徑的微小體積可以直接從側(cè)面空隙插入和快速取出，不用拿下瓶蓋或者對(duì)瓶蓋進(jìn)行破壞處理。從而在保證溫度檢測(cè)的真實(shí)性下也不影響樣品的干燥過(guò)程。在冷凍干燥前需要對(duì)腔體進(jìn)行滅菌處理，滅菌處理一般采用蒸汽滅菌，蒸汽滅菌時(shí)溫度可達(dá)120℃以上。蒸汽滅菌時(shí)間一般持續(xù)30min，加壓和抽出的重復(fù)該過(guò)程。反復(fù)交替的壓力變化和溫度變化將會(huì)嚴(yán)峻的考驗(yàn)溫度探頭的材料性能。7104系列熱電阻溫度探頭采用PTFE線纜和耐高溫膠密封探頭，可承受在線滅菌時(shí)的各種工況。7104系列線纜PTFE和探頭316L材質(zhì)為FDA所接受的材質(zhì)，在規(guī)范化的操作范圍以內(nèi)使用不會(huì)產(chǎn)生影響藥物和危害人體的物質(zhì)。線纜為三線制但是單支三線線纜外徑小于2mm，在多支安裝的情況下線纜整體直徑依然較小，可以zui大限度減小箱體開(kāi)孔直徑從而保證不影響箱體的密封性。

Fig-3  7104系列在凍干機(jī)中的位置分布