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真空冷冻干燥之共晶点温度测定的重要性

时间:2020-04-23 点击次数:164

真空冷冻干燥工艺的研发出发点是共晶点温度,因此共晶点温度是冻干研发的核心,整个工艺过程这个温度都在起一定的作用。

水有一个固定的结冰点,而溶液却不一样,它不是在某个固定的温度时完全凝结成固体,而是在某一温度时晶体开始析出,随着温度的下降,晶体量不断增加,直到最后溶液才全部结晶凝结固化,这个物质全部凝结的温度叫共晶点温度,也称完全固化温度。

当达到共晶点温度时,其液态和所形成的固态中的组分完全相同。共晶点温度有什么作用呢,为什么重要呢?

共晶点温度的作用及重要性主要包括:

只有清楚的知道共晶点温度,才会提高效率。不同的预冻温度、升华温度、解析温度对应的冻干的周期是不一样的,温度低,效率低,因此在清楚知道共晶点温度的前提下就能很好的控制各个关键温度点。之前我们提到过有五个关键温度,但是共晶点温度是最重要的,其他的都是和他有一定的关系,如果获得其他的关键温度有困难,而知道共晶点温度就能很好的设计冻干曲线,优化工艺。

我们做冻干要保护生物制品的活性,而清楚的了解制品的共晶点温度就能保护生物活性,防止温度过高或者过低,对生物的有效成分或者活性成分产生破坏。

共晶点温度的控制影响产品的质量。通过合适的控制方式,能控制产品的温度不超过其共晶点温度,活性成分不被破坏,控制合适的结晶粒径,合适的升华效率,从而获得好的冻干产品。制品的稳定性与控制的结晶粒径,结晶温度,升华温度等有关,而共晶点温度是首要控制的,因此是影响质量的关键。

影响生产放大产业化的成本。如果不清楚制品的共晶点温度,可能能做出来样品,也能不断的优化让效率提高,但是这个周期相对来说较长,而且不知道优化到什么程度是zui佳的效率,放大生产的时候更没有参考的依据,因此共晶点温度对于产业化生产是一个指导,能选择合适的冻干设备,优化合适的冻干曲线,获得低成本的转化。

    共晶点温度主要是预冻阶段使用,但是如果在不知道其他温度的情况下,我们的升华温度的设定也可以以共晶点温度作为参考,因为共熔点温度、塌陷温度基本和共晶点温度相差不大,一般5度以内,也就是我们以共晶点温度作为参考是保险。由于玻璃转化温度、塌陷温度等的获得需要比较昂贵的仪器,而获得共晶点相对来说比较容易,很多冻干机上都可以配置共晶点测试仪,因此获得共晶点温度和共熔点温度就比较容易了。而获得的共晶点温度对于工艺优化起到的作用绝不止前面提到的几点。

共晶点测试仪

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