マニホールド凍結乾燥機

マニホールド凍結乾燥機の概要

マニホールド凍結乾燥機は、凍結乾燥への入り口装置としてよく使用されます。医薬品有効成分を探している、またはHPLCフラクションを処理している研究者は、ラボでの最初のステップでマニホールド凍結乾燥機を使用することがよくあります。このタイプの凍結乾燥機を購入する決定は、通常、以下を含むがこれらに限定されない基準に基づいています。

1.-ラボのユーザー数は通常多く、作成している製品の量は少ないです。

2.-多数の小さな個々のサンプル

3.機器の予算が少ない

4.セルバンキングタイプの施設

5.この段階では商業用ではないフリーズドライ製品

6.非常に初期段階の研究

7.最低限重要な製品処理が必要

多数のマニホールドシステムが購入されており、当面の作業には十分ですが、マニホールドタイプの凍結乾燥機の使用には、凍結乾燥プロセスに関して大きな制限があることを理解することが重要です。最終的に、オペレーターは、より高価で複雑なトレイまたは棚タイプの凍結乾燥機の場合のように、凍結乾燥プロセスを制御できません。ただし、その機器を使用する場合、マニホールド凍結乾燥機でより大きな成功を収めるために実行できる手順があります。この記事では、基本的なマニホールドシステム、それらの制限と長所、および凍結乾燥プロセス中に発生する可能性のある問題のいくつかを軽減する方法について説明します。

マニホールドフリーズドライヤーの部品を理解する

すべての凍結乾燥機と同様に、マニホールド凍結乾燥機には4つの基本コンポーネントがあります。これらは：

・製品追加ステーション

・コンデンサー

・バキューム

・制御システム

製品追加ステーション
製品追加ステーションは、製品を凍結乾燥機に導入するための機器です。マニホールドシステムの場合、製品容器は通常フラスコです。製品はフラスコに入れられ、最も一般的には低温浴または冷凍庫で静的に凍結されます。凍結オプションについては、このテクニカルノートの後半で詳しく説明します。

コンデンサー
ほとんどすべての最新の凍結乾燥機のコンデンサーは、昇華プロセスを促進するために機能する冷蔵表面です。

ドライヤー内の低圧領域。コンデンサーは、水分/溶剤をトラップし、真空ポンプへの移動を防ぐ役割も果たします。ほとんどの凍結乾燥機は「シングルステージ」で提供されます

（シングルコンプレッサー）、「2ステージ」（2コンプレッサー）または「2ステージブレンド」（ガスの特別なブレンドを備えた2つのコンプレッサー）。–48C（単段ユニットの場合）から-85C（2段システムの場合）の最大低温範囲は珍しいことではありません。一部の混合システムでは、-105°Cなどのさらに低い温度を実現できます。氷上の蒸気圧は直線曲線ではないことを理解することが不可欠です。気温がどんどん低くなるにつれて、収穫逓減の法則が適用されます。

システム真空と真空ポンプ
-48Cでの氷上の蒸気圧は37.8mTに相当します。-85Cでは0.15mTであり、これは約37.65の差に相当します。

mT。ただし、-85°C未満では、温度が低くなると、圧力が10分の1から100分の1ミリトールの非常にわずかに減少するだけであることがわかります。実際、公開されている氷のテーブル上のほとんどの蒸気圧は、低温では圧力差がわずかになるため、約-80℃で停止します。

ほとんどのマニホールド凍結乾燥機の真空ポンプは、2段ロータリーベーンオイルシール真空ポンプです。ほとんどの凍結乾燥プロセス中の真空ポンプの唯一の目的は、凍結乾燥機から非凝縮性蒸気（窒素、酸素、二酸化炭素など）を除去することです。システム内の非凝縮性ガスを除去することにより、真空ポンプは本質的に昇華（液相を通過せずに氷から蒸気へ）のための環境を作り出すのに役立ちます

発生することが。すべての凍結乾燥機には漏れがあるため（仮想漏れ-ステンレス鋼からのガス放出（はい、ガス放出する可能性があります）、ガスケット、アクリルなど、システム内のさまざまな構成と場所の実際の小さなピンホール漏れ（真空管の接続部など）コンデンサーと真空ポンプ）真空ポンプは、凍結乾燥サイクル全体を通して継続的に作動します。理論的には、凍結乾燥機に完全かつ完全に漏れがない場合、真空ポンプが最初のプルダウンを実行すると、基本的にオフになり、実行が終了するまでそれ以上使用できなくなります。実生活では、これは不可能です。

制御システム
凍結乾燥機の制御システムは、ある凍結乾燥機を別の凍結乾燥機に区別する上でますます重要になっています。自動化の量と使いやすさは、マシンごとに大きく異なる場合があります。ブランドに関係なく、自動オンと自動オフをコントローラーの機能の一部にすることをお勧めします。マニホールドドライヤーが最も一般的に使用されている実験室では、凍結乾燥は目的を達成するための手段であり、人々が目標を達成するために使用しなければならないプロセスの長いリストの中で単に別のプロセスです。誰もが凍結乾燥機の専門家というわけではありません。自動オンおよびオフ機能を使用すると、適切な起動およびシャットダウンシーケンスを使用して、システムの保護と寿命を確保できます。