一种用于冻干机在线灭菌的方法及其装置

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一种用于冻干机在线灭菌的方法及其装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种用于冻干机在线灭菌的方法及其装置，特别是一种适用于汽化过氧化氢灭菌的方法及其装置。\n背景技术\n[0002] 中国药典作为进一步改进，2010版附录灭菌法中明确无菌冻干是最广泛的无菌生产工艺之一，用于冻干机在线灭菌的装置通过对冻干机的干燥腔室、真空冷凝室、相关管道的内表面灭菌，创造一个适于药品生产的无菌环境，避免冷冻干燥过程中对药品造成微生物污染的风险。目前冻干机的在线灭菌方法主要有蒸汽灭菌、环氧乙烷灭菌、汽化过氧化氢灭菌三种，其主设备均为冻干机。\n[0003] 上述三种方法中，环氧乙烷在线灭菌方法因为气体本身存在的高压、易燃、易爆、有毒等问题，采用概率较小，目前已基本停止使用；蒸汽灭菌法因为容易使得灭菌腔室内产生较大的压差变化，对设备需要一定的耐压要求，且湿热的蒸汽气体容易破坏冻干机腔体内表面不锈钢的钝化膜，导致设备寿命缩短等问题，该方法是目前冻干机最广的自带在线灭菌方法，但其能耗高，需要复杂的压力容器和管道系统，另外在使用前需耗时等待其冷却；而汽化过氧化氢灭菌技术，因为灭菌工艺重复性好、安全性高、灭菌周期短、无害无污染等优点成为各国药典、GMP、消毒灭菌技术规范推荐的方法，应用范围也最为广泛。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的在于提供一种用于冻干机在线灭菌的方法及其装置，通过该种在线灭菌的方法及其装置，对冻干机的干燥腔室、真空冷凝室以及相关管道的内表面进行灭菌，创造一个适于药品生产的无菌环境，避免冷冻干燥过程中对药品造成微生物污染的风险。\n[0005] 为了达到上述目的，本发明的技术方案是：提供了一种用于冻干机在线灭菌的装置，包括过氧化氢储液瓶、压缩空气进气接口、混合过氧化氢液体及压缩空气成过氧化氢蒸汽的汽化器、PLC电器控制系统及固定各部件的机壳，所述的进气接口与汽化器之间依次连接有电动球阀、控制阀A、高效过滤器、气管组件、预热器；所述的汽化器所设出气接口上设有连接冻干机的连接管；所述的PLC电器控制系统设有连接控制冻干机的通讯接口；所述的控制阀A与高效过滤器之间设有调压过滤系统，所述的调压过滤系统调压过滤压力＜0.6MPa的压缩空气，而调压过滤系统与高效过滤器之间设有流量监测系统，监测并控制进入冻干机内的气体的量。\n[0006] 作为进一步改进，所述的电动球阀为卫生级电动球阀；上述的预热器采用管道式加热结构，保证进入冻干机的气体能被均匀加热，且不会在管道内产生过氧化氢冷凝现象；\n上述的连接管为软管；上述的进气接口、出气接口均采用卫生级快速接头装置。\n[0007] 作为进一步改进，所述的高效过滤器设有通过两端压差监控的过滤器压力监测装置，高效过滤器保证进入冻干机内的过氧化氢气体经过高效过滤器处理后为无菌气体，过滤器压力监测装置有效监控并保证高效过滤器完整性。\n[0008] 作为进一步改进，还包括流量控制组件的控制模块，温度、湿度、压力显示组件。\n[0009] 作为进一步改进，还包括设置于机壳内的定量加药系统，所述的定量加药系统与过氧化氢储液瓶通过控制阀B相连接，以便实时控制过氧化氢加药量，保证灭菌的效果。\n[0010] 作为进一步改进，所述的机壳上安装有打印输出各项灭菌参数记录的微型打印机；以保证灭菌参数数据实时输出；上述的机壳上安装有彩色触摸屏，以方便参数设置和增强可操作性；上述的机壳下方安装有移动脚轮，以方便在线灭菌装置的移动，并可实现一台在线灭菌装置对多台冻干机设备进行灭菌的要求。\n[0011] 本发明还公开了一种的方法，包括连接于冻干机上的上述在线灭菌装置，其步骤为加热和抽真空冻干机的干燥腔室、真空冷凝室、及相关管道至设定真空度后，在线灭菌装置向冻干机内加入灭菌气体过氧化氢蒸汽。\n[0012] 与现有技术相比，压缩空气通过进气接口、卫生级电动球阀、控制阀A、调压过滤系统、流量监测系统、高效过滤器、气管组件、预热器后，和过氧化氢液体在汽化器混合后变成过氧化氢蒸汽，经出气接口、连接软管将过氧化氢灭菌气体送入冻干机，对冻干机的干燥腔室、真空冷凝室以及相关管道的内表面进行灭菌，创造一个适于药品生产的无菌环境，避免冷冻干燥过程中对药品造成微生物污染的风险。本发明所述的用于冻干机在线灭菌的装置具有灭菌工艺重复性好，安全性高，能耗低，运行费用低，灭菌周期短，灭菌后无害无污染等有益效果。\n附图说明\n[0013] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。\n[0014] 图1是本发明与冻干机在线灭菌连机示意图；\n[0015] 图2是本发明的前视图；\n[0016] 图3是本发明的俯视图；\n[0017] 图4是本发明的后视图；\n[0018] 图5是图2的A-A视图；\n[0019] 图6是图2的B-B视图。\n具体实施方式\n[0020] 参见图1-6，本实施案例装置包括过氧化氢储液瓶2、压缩空气进气接口6、混合过氧化氢液体及压缩空气成过氧化氢蒸汽的汽化器14、PLC电器控制系统20、设置于机壳1内的定量加药系统11及固定各部件的机壳1，进气接口6与汽化器14之间依次连接有电动球阀17、控制阀A 8、高效过滤器9、气管组件13、预热器10；汽化器14所设出气接口7上设有连接冻干机的连接管19；PLC电器控制系统20设有连接控制冻干机的通讯接口。定量加药系统11与过氧化氢储液瓶2通过控制阀B12相连接。\n[0021] 本实施案例中，还包括流量控制组件的控制模块，温度、湿度、压力显示组件。控制阀A 8与高效过滤器9之间设有调压过滤系统15，调压过滤系统15调压过滤压力＜0.6MPa的压缩空气。而调压过滤系统15与高效过滤器9之间设有流量监测系统16。\n[0022] 其中电动球阀17为卫生级电动球阀，预热器10采用管道式加热结构，进气接口6、出气接口7均采用卫生级快速接头装置，高效过滤器9设有通过两端压差监控的过滤器压力监测装置3；连接管19为软管。\n[0023] 机壳1上安装有打印输出各项灭菌参数记录的微型打印机5及彩色触摸屏4。机壳1下方安装有移动脚轮18。\n[0024] 本发明所述的用于冻干机在线灭菌的装置正面设有人机操作彩色触摸屏4、急停开关、故障报警器、状态指示灯、过滤器压力监测装置3、微型打印机5，电源开关。\n[0025] 本发明实施案例的方法步骤为加热和抽真空冻干机的干燥腔室、真空冷凝室、及相关管道至设定真空度后，在线灭菌装置向冻干机内加入灭菌气体过氧化氢蒸汽。\n[0026] 在图1与图6中，用于冻干机在线灭菌的装置在与冻干机通讯联机后，进入冻干机灭菌操作界面，卫生级电动球阀17、控制阀A 8自动关闭，然后开启冻干机，将冻干机的冻干腔室作为进一步改进，前室和冷凝室作为进一步改进，后室通过加热、抽真空进行干燥，以防止灭菌时过氧化氢气体产生冷凝，影响灭菌效果，利用冻干机的抽真空技术，将冻干机冻干腔室作为进一步改进，前室和冷凝室作为进一步改进，后室抽真空至≤20Pa。\n[0027] 在图5与图6中，当冻干机真空压力达到设定参数时，冻干机的压力继电器给出反馈信号后，在线灭菌装置开始工作：首先外接气源控制阀A 8打开，气体经过调压过滤系统\n15，流量监测系统16，预热器10，高效过滤器9，气管组件13，进入汽化器14，当温控系统监测汽化器内的温度达到设定参数后，控制阀B 12打开，定量加药系统11开始工作加药，高浓度的过氧化氢蒸汽通过连接软管19，进入冻干机通风管道内，经过冻干机通风过滤器后，进入冻干机干燥腔室和真空冷凝室、相关管道进行表面灭菌处理。通过冻干机腔室和真空冷凝室内的压力和湿度监测控制过氧化氢的加入量；当达到设定的压力或湿度值时，停止注入过氧化氢气体，定量加药系统11，控制阀A 8，控制阀B 12，预热器10停止工作；过氧化氢气体在冻干机内部保持一定时间，直到灭菌完成。\n[0028] 灭菌阶段，可根据冻干机的体积大小，多次进行抽真空以及注入过氧化氢气体。\n[0029] 灭菌结束后通过多次抽真空和放空，将冻干机干燥腔室和真空冷凝室内的残留过氧化氢及其分解产物水汽和氧排出，直至残留过氧化氢浓低于1ppm。