Liofilizatory z kolektorem

Przegląd liofilizatorów z kolektorami

Rozdzielcza liofilizator jest często używany jako wyposażenie wejściowe do liofilizacji.Naukowcy, którzy poszukują aktywnego składnika farmaceutycznego lub przetwarzają frakcje HPLC, często używają liofilizatora na początkowych etapach pracy w laboratorium.Decyzja o zakupie tego typu liofilizatora jest zazwyczaj oparta na kryteriach, które obejmują między innymi:

1. -Liczba użytkowników w laboratorium jest zwykle duża, a ilość wytwarzanego produktu jest niewielka

2. -Duża liczba małych pojedynczych próbek

3. Mniejszy budżet na sprzęt

4. Rodzaj placówki bankowości komórkowej

5. Liofilizowany produkt nie do użytku komercyjnego na tym etapie

6. Badania na bardzo wczesnym etapie

7. Wymagane przetwarzanie produktu o minimalnym znaczeniu

Chociaż zakupiono dużą liczbę systemów rozgałęźnych i są one całkiem odpowiednie do danego zadania, ważne jest, aby zrozumieć, że stosowanie liofilizatora typu rozgałęźnego ma znaczne ograniczenia w odniesieniu do procesu liofilizacji.Ostatecznie operator nie ma kontroli nad procesem liofilizacji, jak w przypadku droższych i bardziej skomplikowanych liofilizatorów typu tacowego lub półkowego.Istnieją jednak kroki, które można podjąć, aby osiągnąć większy sukces w liofilizatorze z rozgałęźnikiem, gdy ten sprzęt jest używany.W tym artykule wyjaśnimy podstawowe systemy wielorakie, ich ograniczenia i mocne strony oraz sposoby łagodzenia niektórych problemów, które mogą wystąpić podczas procesu liofilizacji.

Zrozumienie części liofilizatora z kolektorem

Podobnie jak wszystkie liofilizatory, liofilizator kolektorowy składa się z 4 podstawowych elementów.To są:

· Stacja dodawania produktu

· Skraplacz

· Próżnia

· System sterowania

Stacja dodawania produktu
Stacja dodawania produktu to element wyposażenia, który wprowadza produkt do liofilizatora.W przypadku systemu rozgałęźnego pojemnikami z produktem są zazwyczaj kolby.Produkt umieszcza się w kolbie i najczęściej zamraża statycznie w łaźni niskotemperaturowej lub zamrażarce.Opcje zamrażania omówimy bardziej szczegółowo w dalszej części tej notatki technicznej.

Kondensator
Skraplacz w prawie wszystkich nowoczesnych liofilizatorach jest powierzchnią chłodzoną, która służy do napędzania procesu sublimacji poprzez tworzenie

obszar o niższym ciśnieniu w suszarce.Skraplacz służy również do zatrzymywania wilgoci/rozpuszczalników, zapobiegając tym samym przedostawaniu się ich do pompy próżniowej.Większość liofilizatorów jest oferowanych w „jednym etapie”

(pojedyncza sprężarka), „dwustopniowa” (dwie sprężarki) lub „dwustopniowa mieszana” (dwie sprężarki ze specjalną mieszanką gazów).Maksymalne zakresy niskich temperatur od –48C (dla jednostki jednostopniowej) do -85C (system dwustopniowy) nie są rzadkością.Niektóre systemy mieszane mogą osiągać jeszcze niższe temperatury, takie jak -105C.Należy koniecznie zrozumieć, że ciśnienie pary nad lodem nie jest krzywą liniową.Wraz ze spadkiem temperatury obowiązuje prawo malejących zwrotów.

Próżnia systemu i pompa próżniowa
Prężność pary nad lodem w -48C jest równoważna 37,8 mT.W temperaturze -85C jest to 0,15 mT, co przekłada się na różnicę około 37,65

mT.Widać jednak, że poniżej -85C niższa temperatura powoduje tylko bardzo mały przyrostowy spadek ciśnienia – w dziesiątych i setnych militorów.Rzeczywiście, większość publikowanych ciśnień pary na tablicach lodowych zatrzymuje się na około -80C, ponieważ w niższych temperaturach różnica ciśnień staje się nieznaczna.

Pompa próżniowa do większości liofilizatorów z kolektorem jest dwustopniową pompą próżniową z obrotowym łopatkowym uszczelnieniem olejowym.Jedynym zadaniem pomp próżniowych podczas większości procesu liofilizacji jest usuwanie niekondensujących się oparów (azotu, tlenu, dwutlenku węgla itp.) z liofilizatora.Usuwając nieskraplające się gazy z układu, pompa próżniowa zasadniczo pomaga stworzyć środowisko do sublimacji (lód w parę bez przechodzenia przez fazę ciekłą)

wystąpić.Ponieważ wszystkie liofilizatory mają przecieki (wirtualne przecieki – odgazowywanie ze stali nierdzewnej (tak, może odgazowywać), uszczelki, akryl i inne oraz rzeczywiste – małe przecieki w różnych konfiguracjach i miejscach w systemie, takie jak połączenie rury próżniowej między skraplacza i pompy próżniowej) pompa próżniowa pracuje w sposób ciągły przez cały cykl liofilizacji.Teoretycznie, JEŚLI liofilizator był całkowicie i całkowicie szczelny, po wykonaniu przez pompę próżniową wstępnego ściągania, można go zasadniczo wyłączyć i nie używać do końca cyklu.W prawdziwym życiu nie jest to możliwe.

System sterowania
System sterowania liofilizatorem staje się coraz ważniejszy w różnicowaniu jednej liofilizatora do drugiej.Stopień automatyzacji i łatwość obsługi może się znacznie różnić w zależności od maszyny.Niezależnie od marki zaleca się, aby automatyczne włączanie i wyłączanie było częścią możliwości sterownika.W laboratoriach, w których najczęściej stosuje się różnorodne suszarki, liofilizacja jest środkiem do celu i po prostu kolejnym procesem z długiej listy procesów, z których ludzie muszą korzystać, aby osiągnąć swoje cele.Nie każdy jest ekspertem od liofilizacji.Posiadanie funkcji automatycznego włączania i wyłączania pomaga zapewnić stosowanie właściwych sekwencji uruchamiania i wyłączania w celu zapewnienia ochrony i trwałości systemu.