Dieser Artikel konzentriert sich auf die Analyse der Ursachen und Lösungen des Fläschchenbruchs während des Gefriertrocknungsprozesses aus der Perspektive des Bruchs des Antibiotika-Fläschchens. Unter normalen Umständen haben Glasflaschen einen großen Toleranzbereich für die Temperatur, ohne zu brechen, wenn sie gleichmäßig erhitzt werden, z. B. beim Backen in einem Ofen oder beim Einfrieren in einer Umgebung von mehreren zehn Grad unter Null. Wenn jedoch die Temperatur verschiedener Teile derselben Flasche (insbesondere des Flaschenbodens) plötzlichen Kälte- oder plötzlichen Wärmeänderungen unterliegt, die einen relativ großen Temperaturunterschied bilden, erfährt jeder Teil der Flasche unterschiedliche Expansionskräfte. Wenn diese Kraft die Lebensdauer des Glases überschreitet, wird das Glas unweigerlich beschädigt. Diese Situation kann während des Gefriertrocknens leicht auftreten.
Wenn wir eine bestimmte Antibiotika-Spezies gefriergetrocknet haben, stellen wir zunächst die Vorbereitungsflasche auf das Regal in der Trockenbox des Gefriertrockners. Das Regal ist mit wärmeleitendem Medium gefüllt und die Temperatur wird von einem externen Gerät geregelt. Während der Vorgefrierperiode des Produkts wird die Wärmeübertragung auf drei Arten durchgeführt, da die Temperatur zu diesem Zeitpunkt unter atmosphärischem Druck gesenkt wird: Leitung, Konvektion und Strahlung. Der Temperaturunterschied jedes Teils der Glasflasche ist nicht groß und die Glasflasche ist im Allgemeinen nicht zerbrochen. Da es im Niedrigvakuumzustand durchgeführt wird, erfolgt die Wärmeübertragung hauptsächlich durch Strahlung und Wärmeleitung, und der Konvektionseffekt ist sehr schwach und kann ignoriert werden. Das Erhitzen des Regals wirkt sich direkt auf den oberen Teil der Glasflasche aus, und die Wärmestrahlung des oberen Regals auf das Produkt wirkt nur auf den oberen Teil der Glasflasche. Die Leitung und Wärmeleitung an dem Teil der Herstellungskörner werden jedoch behindert und die empfangene Strahlungswärmeleitung ist relativ schwach. Wenn im Grunde keine konvektive Wärmeleitung vorhanden ist, bleibt der ursprüngliche Niedertemperaturzustand im Wesentlichen erhalten. Auf diese Weise tritt der Temperaturunterschied zwischen dem Boden der Glasflasche und dem Flaschenkörper auf. Der Flaschenkörper an der Arzneimittelsäule erhält nur eine geringe Menge an Wärmeenergie, und ein Teil der Energie wird durch die Wärmeabsorption der Sublimation von Wasser ausgeglichen, so dass die Temperatur des Flaschenkörpers am niedrigsten ist. Zu diesem Zeitpunkt gilt: Je niedriger der Druck, desto schneller der Temperaturanstieg, desto höher die Dicke des Korns, desto größer der Temperaturunterschied, desto stärker die Kraft auf die Flaschenwand und desto weniger hochwertige oder defekte Glasflaschen fallen zuerst ab und brechen. Risse, die Anzahl der Fragmente und der Fragmentierungsgrad hängen mit der Geschwindigkeit zusammen, mit der sich die Temperaturdifferenz bildet.
Der Schlüssel zur Lösung des Problems der Fragmentierung und des Bodens besteht darin, den Temperaturunterschied jedes Teils der Glasflasche zu verringern. Was sich in der Gefriertrocknungsprozesskurve widerspiegelt, ist die Verringerung des Temperaturlinienintervalls zwischen der Lagertemperaturkurve und der Probentemperaturkurve. Dies kann durch Vakuumregelung und Temperaturregelung im tatsächlichen Betrieb erreicht werden.
Kühlen Sie die Probe zunächst auf 20 ° C unter dem eutektischen Punkt vor und halten Sie die Temperatur 1 Stunde lang. Wenn die Kondensatortemperatur unter -60 ° C liegt, wird das gesamte System evakuiert. Nach Erreichen des vorgegebenen Wertes beginnt der Temperaturanstieg und das Trocknen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Lagertemperatur auf 15 ° C höher als die der Probe eingestellt. Gleichzeitig wird die Hauptklappe so eingestellt, dass der Dampfdruck in der Trockenkammer erhöht wird, um die konvektive Wärmeübertragung zu verbessern, den Wärmeübertragungsprozess zu beschleunigen und die Probentemperatur mit der Lagertemperatur zu erhöhen. Wenn der Druck ansteigt, achten Sie genau auf Änderungen des Luftdrucks und der Temperatur, um sicherzustellen, dass der Temperaturunterschied zwischen der Probe und dem Regal im Bereich von 10 bis 15 ° C liegt. Zu diesem Zeitpunkt nähert sich die Temperaturkurve der Probe so schnell wie möglich dem eutektischen Punkt, sublimiert schnell bei etwa 5 ° C unter dem eutektischen Punkt und schließt dann die Haupttrocknung ab.
Nachdem die Haupttrocknung der Zubereitung im Wesentlichen abgeschlossen ist, kann die Temperatur schnell erwärmt werden, damit die Lagertemperatur direkt den eingestellten Wert erreicht. Da das Wasser in der Glasflasche grundsätzlich sublimiert wurde, existieren die Faktoren, die die Temperaturhomogenisierung beeinflussen, nicht mehr. Selbst wenn der Temperaturunterschied größer als 20 ° C ist, wird die Glasflasche nicht zerbrochen. Nachdem die Lagertemperaturkurve mit der Probentemperaturkurve übereinstimmt, werden Wärmekonservierung und Trocknung durchgeführt, und schließlich ist der gesamte Prozess der Gefriertrocknung abgeschlossen.
Durch mehr als ein Jahr Gefriertrocknungspraxis wird das oben erwähnte Verfahren verwendet, um die Temperatur einzustellen, und die Temperaturdifferenz zwischen der Probentemperatur und der Lagertemperatur beträgt während des Sublimationsprozesses weniger als 15 ° C. Dies verkürzt nicht nur den Gefriertrocknungszyklus, sondern löst auch das Problem vollständig. Es löst das Problem des Abplatzens und Ablösens von Glasflaschen während des Gefriertrocknungsprozesses.