服务热线
86-021-52261560
在制药行业中，冷冻干燥（Lyophilization）是一项至关重要的工艺过程，尤其对于热敏感药物和生物制品而言，是保障其长期稳定性和活性的关键手段。然而，冻干过程复杂多变且成本高昂，一个典型的冻干批次可能包含数万甚至数十万支西林瓶，价值可达数百万美元，一旦工艺失控，其成本损失及影响可能是灾难性的。因此，在整个冻干过程中实施科学而系统的批次控制显得尤为重要。
01. 在冻干过程中实施批次控制的作
冻干工艺的最终目标是获得一批质量一致、稳定可靠的产品。然而，由于冻干过程涉及多个阶段（预冻、一次干燥、二次干燥），且每个阶段都受到多种变量的影响，如腔室压力、搁板温度、产品处方等，因此必须通过批次控制来确保：
• 产品质量一致性：每支产品都应具有相同的物理结构和水分含量。
• 工艺稳定性：避免因操作误差或设备波动导致整批失败。
• 法规合规性：满足GMP、FDA等相关监管要求。
• 风险防控能力：及时发现并干预异常情况，防止不可逆损失。
可以说，没有有效的批次控制，就无法保证冻干工艺的可控性和可重复性。
02. 通过产品温度测量实现科学冻干批次控制
产品温度是冻干过程中常用的关键监测参数，既反映产品状态变化，又为工艺调控提供依据，是实现科学批次控制的基础指标。理论上，产品温度是其从周围环境（搁板）获得的热量与其因冰升华引起的自冷却效应所导致热量损失之间达到平衡的结果。产品温度的变化受多个因素共同影响，包括：
• 产品处方的性质（如成分、浓度、赋形剂等）
• 搁板提供的辐射与传导热
• 冻干腔室的压力
• 容器类型与材质（如西林瓶的尺寸、玻璃种类等）
这些变量的动态变化使得产品温度在整个冻干循环中呈现出间接但关键的波动趋势，因此必须在各个工艺阶段对其进行持续监测和控制。
03. 产品温度在冻干各阶段的动态变化
(1) 预冻（Pre-freezing）:
预冻的目的是使产品均匀冻结，形成适宜升华的冰晶结构。降温速度影响冰晶的大小与分布，需合理控制以避免过细或过大冰晶，从而确保干燥效率和产品稳定性。
(2) 一次干燥（Primary Drying）:
该阶段是冻干周期中最长、最关键的环节。在真空环境下，冰直接升华成蒸汽，需持续向产品供热以补偿升华过程所消耗的能量。此时产品温度应维持在其共熔点以下，防止局部融化或塌陷。当产品温度接近搁板温度并趋于稳定时，通常标志着一次干燥接近完成。
(3) 二次干燥（Secondary Drying）:
二次干燥用于去除一次干燥中未被冻结和升华的水分（如结合水）。此时已无冰存在，需逐步升温以促进水分脱附，但温度不宜过高，以防影响产品活性或性状，因此仍需精依赖产品温度进行精确调控。
综上所述，产品温度不仅是判断冻干各阶段是否顺利完成的关键指标，更是调节搁板温度、腔室压力等工艺参数的重要依据。通过对产品温度的实时监测，可以有效提升冻干过程的可控性与一致性，确保最终产品的质量与安全性，是实现冻干工艺优化和批次管理的技术支撑。
04. 如何安全准确地获取产品温度
要实现准确的批次控制，产品温度是一个关键参数。但如何在不破坏冻干腔室完整性、也不影响产品质量的前提下正确测量这一参数呢？传统有线传感器的厚型金属探头导热性强，可能干扰样品自身热平衡，并且往往需穿透设备密封结构布线，不仅会破坏冻干环境密闭性、引入污染风险，而且操作复杂、难以大规模部署，容易造成监控盲区，影响数据精准性和全面性。为此，Ellab开发了TrackSense® LyoPro冻干专用无线温度验证系统，以解决批次控制过程中常见的各种难题，同时提供测量精度与安全可靠的数据采集功能。
TrackSense® LyoPro：为冻干工艺量身打造的温度验证系统
• 超薄可更换热电偶：0.55 x 0.95 毫米的尺寸几乎不会对样品造成任何影响。
• 专用压塞装置：不仅可以在整个冻干过程中将传感器固定在预设的测量点上，还能确保后续测量具有良好的重复性，并防止传感器在压塞过程中受损。
• 可选缓冲瓶：可在样品瓶与 LyoPro 之间放置一个可选的缓冲瓶，以消除数据记录仪可能带来的热传导影响。
• 实时数据传输：支持全过程实时传输数据，同时所有数据也会存储在其大容量、电池供电的内部存储器中。
• 多数据记录器同步监控：支持在一项研究中使用超过100个数据记录器，消除数据盲区。
• 现场校准功能：用户可轻松完成所有 LyoPro 热电偶传感器的使用前和使用后校准，无需将设备送回工厂进行校准。
▍关于Ellab：
Ellab成立于1949年，是欧洲温度验证与环境监测解决方案供应商，专注于为制药、生命科学和食品等行业提供高精度的验证设备与服务。其产品涵盖无线温度验证系统、有线热电偶系统及无线环境监测解决方案，广泛应用于灭菌、冷冻干燥、巴氏杀菌、仓库温度分布验证等多种关键工艺。凭借良好的产品质量和全球化的服务网络，Ellab已成为全球成千上万客户认可的合作伙伴。
作为Ellab LyoPro产品线中国大陆总代，上海昊扩将为您的冻干过程提供可靠的温度验证解决方案。
▍关于上海昊扩：
上海昊扩科学器材有限公司成立于2019年，总部位于上海，是一家实验室设备/耗材及分析仪器的专业服务商。公司致力于为生物、医药、物性检测、化工分析、食品、工业生产等相关领域客户提供国内外高科技专业设备以及技术咨询服务。
Copyright © 2025 版权所有：上海昊扩科学器材有限公司 ICP备案号:沪ICP备20016915号-1 管理登陆 技术支持：化工仪器网 总流量：200682 网站地图