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西林瓶凍干后破損現象分析
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來源:滄州??邓幱冒b有限公司  點擊:33  發布時間:2020/4/1 9:05:00
針對凍干制品凍干后西林瓶有掉底、裂瓶現象問題分析
 
     很多生產凍干制劑的人員都會遇到西林瓶產品掉底、裂瓶的問題,這個問題也是凍干產品生產時常遇到的問題,有的產品出現的多,有的產品出現的少一些,掉底,裂瓶又是生產過程中比較頭疼的問題,會造成產品瓶子表面的藥粉污染,還會影響下游軋蓋的順暢性。

    一、瓶子質量因素:

      1、西林瓶質量是受玻璃材質的影響,我們常用玻璃材質是硼硅玻璃(凍干劑不宜用鈉鈣玻璃)即硅酸鹽中加入三氧化二硼的含量不同而已(低、中、高)。含硼量高膨脹系數低,反之則高。我們需要的是膨脹系數低。因為,按熱漲冷縮的原理,瓶子在冷凍情況下是收縮的,而水凍成冰的的體積是增大的。這只是炸瓶的一個方面,但問題并不是這么單,進口瓶比國產瓶要好得多。(低硼硅玻璃含三氧化二硼為5%-8%,中硼硅玻璃8-12%,國外早已淘汰了低硼硅玻璃容器,目前只有中國和印度在用)。般硼硅玻璃的密度比鈉鈣玻璃小,硼硅玻璃耐冷熱沖擊比鈉鈣玻璃(鋼化的除外)好,硼硅玻璃冷熱沖擊一般都在100 ℃到200 ℃左右,鈉鈣玻璃一般在80℃左右。一般硼硅玻璃的密度比鈉鈣玻璃小,硼硅玻璃耐冷熱沖擊比鈉鈣玻璃(鋼化的除外)好,硼硅玻璃冷熱沖擊一般都在100 ℃到200 ℃左右,鈉鈣玻璃一般在80℃左右。目前國產的西林瓶凍到零下50度就會出現較多的掉底瓶子。

      2、預凍溫度太低,目前國產的管制抗生素瓶凍到零下50度就會出現較多的掉底瓶子。

      3、升溫過程中隔板與制品溫差過大,也會引起裂瓶。

解決辦法和措施:

     1、選擇適合的西林瓶,可以進行試制分析,可以選數家的一起試驗,找出質量好的。裂瓶、掉底是否與瓶子有關,如有關聯,可以考慮將管制瓶改為進口瓶等。

     2、檢查你的西林瓶質量是否合格(用偏光鏡檢查一下應力,出現紫色過多的瓶子不要用)。

二、產品灌裝量、樣品厚度因素:

    如果是以預凍的時候碎裂為主,多數是裝量多、樣品厚、預凍速度快。。瓶子為什么會碎裂,掉底、裂瓶主要與瓶身上下溫度不勻有關,當瓶身、瓶底溫度差超過15~20度時就可能出現是溫度玻璃材質承受了過大的應力所致??s小瓶子底部和上部的溫差,縮小應力就可以避免碎裂。建議在預凍時先將溫度降低到共晶點以上某一值,保持一段時間,使瓶身上下溫度均勻,在同一溫度下降溫;或者減慢降溫速率。

解決辦法和措施:

     1、“慢降速凍法”,即板層溫度降至樣品共熔點附近時,保持一段時間(2小時左右即可),使藥液溫度盡量接近板層溫度,再迅速降溫至共熔點以下10℃,此時藥液迅速凍結并放熱,保持一段時間,使樣品溫度接近板層溫度,再降溫至最終預凍溫度(此時降溫速度不宜過快,盡量減小樣品溫度與板層溫度的差值),并保持3~5小時,讓所有制品溫度和導熱油溫度相同,再開始抽真空,這樣可能會減少(完全不出現裂瓶、碎瓶很難,畢竟瓶子的擺放和質量都會出現問題)掉底和裂瓶的現象,。


     2、最終預凍溫度:這也可能會導致裂瓶。一般為-40℃,可適當調高或降低。我以前做過一個品種,采用上述“慢降速凍法”后還是裂瓶不少,后來觀察到,當樣品溫度降至-35℃以下時,就接連的裂瓶。后來將最終預凍溫度由-40℃調高至-30℃,效果比較理想,幾乎沒有裂瓶。這是小試結果,可能試驗用小凍干跟車間大凍干機凍干效率有所差別,還需進一步驗證。在車間進行大生產驗證時,雖然采用“慢降速凍法”,但考慮到成本等因素,還是保守的將最終預凍溫度定為-40℃,結果成品裂瓶率已大大減小,降至1.5%以內。三、輔料因素:1、適當減少賦形劑的用量,原來有一個品種小試時也出現這種情況,后來將輔料調整后就沒有了。裂瓶和濃度沒有直接關系,你加點輔料試試吧,加點甘露醇和鹽類賦形劑調整一下,最好不要那種粘性很強的敷料。

    2.物料性質引起裂瓶:研究報道,當凍甘露醇時有時會出現裂瓶,發現因為甘露醇在冷凍過程中與水形成氫鍵,升溫過程中當達到一定溫度時(并未融化),氫鍵突然斷裂,引起體積突然膨大,以致裂瓶,而山梨醇及乳糖就不會出現這種情況。

解決辦法和措施:

     1、一般來說如果固形物濃度高,剛性強(如含較高濃度的甘露醇),則在預凍過程中可能出現碎瓶情況。如果制品中用的賦形劑是甘露醇的話,可以考慮在預凍的過程中增加退火的步驟。這樣處理對甘露醇作為賦形劑的凍干產品影響還是比較大的;甘露醇使用量大了就容易掉底,爆瓶的問題,必須考慮調整凍干曲線,生產中常遇到過類似問題,關鍵是甘露醇在升華時體積突然膨脹造成瓶掉底,如在預凍時延長2小時左右,使之凍的更結實一些,在升溫時溫度度變化不大,體積就不會突然變化太大,我就是只改了預凍,問題就解決了。

    2、某藥不含賦形劑,規格大,而其它品種相同條件并未出現碎瓶,說明該藥結晶性強,剛性強。對于這樣的主藥,是容易出現碎瓶的。建議改變預凍條件(起始溫度、降溫速度,最低溫度、保持時間、是否退火等)。盡量減小溶液的過冷度,避免溶液瞬間凍結。另外預凍最低溫度不必太低,以免因冰與瓶子的熱膨脹系數差別,冰體積膨脹使瓶子的破碎。

三、凍干工藝因素:

    1、凍干曲線有關,預凍過快等,樣品凍結時,體積迅速膨脹,會對瓶體產生一定的膨脹力,一般常發生在預凍階段,是裂瓶的主要原因。

    2、升溫過快,藥液厚度也比較厚,凍結后,冰柱后,冰又是熱的不良導體,容易導致瓶底與瓶身產生大的溫差,溫差大,瓶體各部位受力差異不同,導致玻瓶冷爆脫底,這是掉底的主要原因。

    3、預凍不徹底也是掉底的原因之一:如果在制品尚沒有完全凍結實的情況下,系統就開始對箱體抽真空,這樣當壓力達到某一數值時,尚沒有凍結好的部分就開始蒸發沸騰,產生放熱現象,而其本身溫度急劇下降,到達共晶點溫度時,產品凍結,隨之開始出現爆瓶脫底現象。隨著壓力的繼續下降,溫度也相應下降。一般凍干機的真空泵能達到0.1毫巴以下,這就是說箱內的藥品溫度達到-40℃左右。由于西林瓶底與下部的板層沒有以上的蒸發冷凍特性,故在短時間內西林瓶承受不了如此大的溫度差而導致西林瓶冷爆脫底。

解決辦法和措施:

    1、注意預凍、升華時的曲線不要太陡,時間要相對長一些,減少對瓶子的熱脹冷縮影響。

    2、預凍時產生的掉地現象,可采用慢凍的方式,使其藥品的晶型變化,凍出來的產品才會不掉底,我們在生產時也發生過這種情況,利用此方式解決此問題。3、凍干周期是和樣品的共熔點溫度、裝量、總的固體含量比例、藥品柱型高度、升華速率、樣品空間結構特點等因素以及凍干各個參數的確定和調節有密切的關系。

 
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