西林瓶|西林瓶的生產(chǎn)-西林瓶生產(chǎn)出現故障的解決方案-滄州?？邓幱冒b

本文著(zhù)重從抗生素西林瓶凍干過(guò)程中西林瓶破裂的角度分析凍干過(guò)程中破瓶原因及解決方法。

1、 引言

真空冷凍干燥技術(shù)近幾年來(lái)在國內的發(fā)展非常迅速，經(jīng)過(guò)近十幾年的市場(chǎng)競爭和優(yōu)化組合，目前形成10余家凍干機專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家。制藥用凍干機其技術(shù)性能已經(jīng)基本成熟，國內也制定了相應的行業(yè)標準。

目前用的兩臺凍干機，分別是英國B(niǎo)OCEDWARDS（1998年啟用）和上海東富龍科技有限公司（2002年啟用）的產(chǎn)品，通過(guò)這幾年的對比，從機器的整體性能以及穩定性方面沒(méi)有明顯差異，最終產(chǎn)品的各項質(zhì)量指標也基本相當，可以看出目前國內知名品牌的產(chǎn)品已能完全替代進(jìn)口設備。從實(shí)際生產(chǎn)中的問(wèn)題來(lái)看，自從采用了國產(chǎn)西林瓶后，發(fā)現凍干過(guò)程中破瓶問(wèn)題相對比較突出，由此相關(guān)部門(mén)做了大量的工作，從工藝、設備、及西林瓶質(zhì)量入手，(更換滄州?？诞a(chǎn)西林瓶)終于解決了這個(gè)困擾已久的問(wèn)題。

2、 設備制造的原因

目前國產(chǎn)凍干機還存在著(zhù)許多不足，個(gè)別企業(yè)仍然處于仿制國外凍干機的結構，沒(méi)有吃透設計與制造的原理。由于綜合技術(shù)素質(zhì)不同、設計結構和制造工藝不同，沒(méi)有統一的標準。部分廠(chǎng)家產(chǎn)品擱板平整度不好，尤其對于較大面積的擱板，在凍干結束后進(jìn)行壓塞時(shí)，壓力分布不均勻，導致個(gè)別瓶子被壓壞。

3、 西林瓶本身的質(zhì)量

這是影響凍干破瓶率的重要因素。我們知道，西林瓶在灌裝之前，需經(jīng)過(guò)超聲波清洗和高溫滅菌除熱源，無(wú)論哪一道工序，對西林瓶都是一個(gè)考驗。清洗中超聲波的強度以及水氣的沖擊會(huì )對玻璃有一定影響，而隧道烘箱溫度的分布不均勻容易產(chǎn)生驟熱驟冷的情況，這更是對質(zhì)量不好的西林瓶產(chǎn)生重大的傷害。也許外觀(guān)用肉眼看不出瓶子的變化，但其有可能產(chǎn)生微小的裂隙，使之不足以承受后面凍干過(guò)程中的溫度變化。我們以前一直使用進(jìn)口HELVOET的西林瓶，偶爾也發(fā)生過(guò)破瓶現象，但幾乎可以忽略不計。后來(lái)我們考慮到成本問(wèn)題，開(kāi)始考察國內多家廠(chǎng)商提供的西林瓶樣品，發(fā)現在工藝不變的前提下，國內各家的西林瓶均出現程度不一的破瓶現象，嚴重的甚至達到10%以上，而國內最好的西林瓶的破瓶率也與進(jìn)口的西林瓶相差甚遠。

4、 凍干工藝的影響

在考察西林瓶質(zhì)量的同時(shí)，我們著(zhù)重從凍干的工藝入手，分析了產(chǎn)生破瓶的原因。通常情況下玻璃瓶在均勻受熱時(shí)對溫度有較大的耐受范圍而不碎裂，如在烤箱中烘烤，或在零下幾十攝氏度的環(huán)境中冷凍。但如果同一個(gè)瓶子上的不同部位（尤其是瓶底）的溫度發(fā)生驟冷或驟熱的變化，形成相對較大的溫差，此時(shí)瓶子各部位會(huì )受到不同的膨脹力，當這種作用力超過(guò)玻璃的承受力時(shí)，必然導致玻璃的損壞。這種情況在冷凍干燥的過(guò)程中是很容易發(fā)生的。

我們在對某一抗生素品種進(jìn)行冷凍干燥時(shí)，是將制劑瓶放置在冷凍干燥機干燥箱內的擱板上開(kāi)始進(jìn)行，擱板內充滿(mǎn)導熱介質(zhì)，由外部的設備控制溫度。在產(chǎn)品的預凍期，由于此時(shí)是在大氣壓的情況下降低溫度，熱傳遞以傳導、對流和輻射三種方式進(jìn)行，玻璃瓶各部的溫差不大，一般不會(huì )使玻璃瓶破碎。由于在低真空狀態(tài)下進(jìn)行，熱傳遞主要以輻射和傳導方式進(jìn)行，對流作用非常微弱，可以忽略不計。對擱板加溫會(huì )直接作用于玻璃瓶的上部，上擱板對制品的熱輻射也只作用于玻璃瓶的上部。而制劑藥柱部位在傳導導熱受阻、接受的輻射導熱比較微弱，對流導熱基本不存在的情況下，基本保持原來(lái)的低溫狀態(tài)，這樣，玻璃瓶的底部與瓶體產(chǎn)生溫度差異。而藥柱部位的瓶體只接受少量的熱能，且有一部分能量由于水分的升華吸熱而抵消，因此瓶體的溫度最低。此時(shí)，壓強越低，升溫越快，藥柱厚度越高，溫差就越大，瓶壁受力也就越強，進(jìn)而那些質(zhì)量較差的或有缺陷的玻璃瓶就會(huì )首先脫底和碎裂，其碎裂數量、破碎程度均與溫差有形成溫差的速率相關(guān)。

解決碎裂和脫底問(wèn)題的關(guān)鍵是縮小玻璃瓶各部分的溫差，在凍干工藝曲線(xiàn)上體現的就是縮小擱板溫度曲線(xiàn)與樣品溫度曲線(xiàn)之間的溫度線(xiàn)間隔。這在實(shí)際操作中可以通過(guò)真空控制和溫度控制來(lái)實(shí)現。

先將樣品預冷至共晶點(diǎn)以下20℃，保持溫度1小時(shí)，當冷凝器溫度達到—60℃以下后，整個(gè)系統抽真空，待達到預定值后即開(kāi)始升溫干燥。此時(shí)擱板溫度設定高于樣品15℃，同時(shí)調節主蝶閥，提高干燥室內的蒸汽壓強，以利于加強對流傳熱作用，加快熱傳遞過(guò)程，促使樣品溫度跟隨擱板溫度而升高。當壓強升高后，密切注意氣壓和溫度變化，保證樣品和擱板之間的溫度差處于10至15℃的范圍內。此時(shí)樣品的溫度曲線(xiàn)盡量加快向共晶點(diǎn)靠近，在共晶點(diǎn)以下5℃左右快速升華，進(jìn)而完成主干燥。

在此基本完成制劑主干燥后，此時(shí)可快速加溫，使擱板溫度直接達到所設定的數值。因為玻璃瓶?jì)鹊乃忠鸦旧A完畢，影響溫度均化的因素已不存在，即使溫差大于20℃，也不會(huì )使玻璃瓶碎裂。待擱板溫度曲線(xiàn)與樣品溫度曲線(xiàn)重合后進(jìn)行保溫干燥，最后完成冷凍干燥的全過(guò)程。

通過(guò)一年多來(lái)的冷凍干燥工作實(shí)踐，利用上述方法調整溫度，在升華過(guò)程中保證樣品溫度和擱板溫度之間的溫差小于15℃，這樣，既縮短了冷凍干燥的周期，同時(shí)又完全解決了冷凍干燥過(guò)程中玻璃瓶碎裂和脫底的問(wèn)題。以下是華北制藥使用幾種西林瓶在工藝調整前后的破瓶率統計（一共統計10批，每批約15000支）

使用原凍干工藝
平均進(jìn)箱數 平均破瓶數 破瓶率
HELVOET 16128 15 0.09%
國外產(chǎn)瓶A 16128 723 4.48%
國外產(chǎn)瓶B 16128 1089 6.75%
國外產(chǎn)瓶C 16128 637 3.95%

使用改進(jìn)后的凍干工藝

平均進(jìn)箱數 平均破瓶數 破瓶率
?？诞a(chǎn)瓶A 16128 246 1.52%
?？诞a(chǎn)瓶B 16128 315 1.95%
?？诞a(chǎn)瓶C 16128 126 0.78%

經(jīng)過(guò)比較，現在使用?？诞a(chǎn)瓶C，用改進(jìn)后的凍干工藝，把破瓶率控制在相對比較理想的范圍內，今后這方面還有許多工作可以做，相信這個(gè)指標還可以做得更好。

5、 結束語(yǔ)
由于不同產(chǎn)品的凍干工藝不盡相同，我們只是對某一抗生素產(chǎn)品凍干過(guò)程的破瓶問(wèn)題進(jìn)行了探索，尤其對于附加值較高的產(chǎn)品，每一支的破損都意味著(zhù)利潤的大幅降低，希望本文能夠給相關(guān)藥友帶來(lái)一些有益的思考。