ES2300947T3 - Dispositivo y procedimiento de guiado de la operacion de deshidratacion durante un tratamiento de liofilizacion. - Google Patents

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Abstract

Dispositivo de guiado de la operación de deshidratación durante un tratamiento de liofilización aplicado en un recinto (10) unido a una línea de vacío (18), que tiene un analizador de los gases contenidos en dicho recinto, caracterizado porque dicho analizador de los gases comprende: - un sistema de ionización (1) de los gases que comprende una fuente de plasma (3), en contacto con dichos gases, combinado con un generador apto para generar un plasma a partir de dichos gases, - un sistema de análisis de los gases ionizados que comprende un captador de radiación (20), situado en la proximidad de la zona de generación del plasma, conectado a un aparato de análisis (22) de la evolución del espectro de radiación emitido por dicho plasma.

Description

Dispositivo y procedimiento de guiado de la operación de deshidratación durante un tratamiento de liofilización.
El presente invento se refiere al seguimiento y al control de la deshidratación de productos durante un procedimiento de secado en vacío, y más particularmente a la detección del fin de la sublimación del agua contenida en productos sometidos a un tratamiento de liofilización.
La liofilización es un procedimiento a baja temperatura que consiste en eliminar por sublimación la mayor parte del agua contenida en un producto. Las industrias alimentarias, farmacéuticas (vacunas, sueros, medicamentos) y las bioindustrias (levaduras) son las más fuertemente afectadas por este procedimiento que les permite obtener la conservación a largo plazo de un principio activo (actividad biológica y/o de los medicamentos) en un producto que se va a almacenar a temperatura próxima a la ambiental.
El seguimiento de la cinética de deshidratación en el curso de la liofilización es esencial para dominar los costes de fabricación, pero también para obtener un producto liofilizado de calidad. En efecto, la estabilidad de un producto conservado en estas condiciones es extremadamente sensible a una muy débil variación de la cantidad de agua residual que contiene. Un ciclo demasiado corto, si bien permite disminuir los costes, tiene como resultado un producto muy húmedo a la salida. Se observa entonces generalmente un deterioro rápido de la calidad del producto. Por el contrario, un ciclo operativo demasiado largo tiene el peligro de provocar el deterioro del producto por sobrecalentamiento, al que se añaden sobrecostes inútiles. En el curso del procedimiento, una elevación de la temperatura efectuada demasiado pronto puede conducir a una fusión, incluso parcial, del producto provocando defectos de aspecto. Este accidente de fabricación viene muy a menudo acompañado de un deterioro sensible, incluso reivindicatorio, de algunas de las propiedades de uso buscadas para el producto final (pureza, aptitud para la rehidratación...). Un control fiable del tratamiento de deshidratación de estos productos se muestra pues indispensable.
El procedimiento de liofilización consta de dos operaciones sucesivas: la congelación y la deshidratación. La operación de deshidratación tiene dos etapas que corresponden a dos fenómenos físicos distintos: por una parte la sublimación de los cristales de hielo que se han formado durante la congelación, a menudo llamado "desecación primaria", y por otra parte la desorción final del agua no congelada, a menudo llamado "desecación secundaria". La sublimación es habitualmente producida por el aporte de calor y el descenso de la presión total (liofilización en vacío). El problema es determinar lo más exactamente posible el paso de una etapa a otra y el final de la operación.
La operación de congelación se desarrolla generalmente a la presión atmosférica. La operación de deshidratación necesita en primer lugar bajar la presión de vapor de agua por debajo del punto triple, después el paso del agua al estado de vapor es favorecido por una disminución de la presión. Durante toda la etapa de sublimación, y a la vez que el producto contiene hielo, la temperatura del producto va a seguir siendo idéntica a su temperatura de congelación. Cuando el producto no contiene ya hielo, es decir al final de la desecación primaria, la temperatura del producto asciende.
El método de seguimiento de la liofilización, que es el más empleado en el medio industrial, es el de la medida de la evolución de la temperatura del producto durante el tratamiento. Permite, sobre todo, determinar el final de la desecación primaria. Se colocan sondas de temperatura en el corazón del producto antes de la congelación, y la evolución de la señal de temperatura se registra a continuación durante el tratamiento de liofilización. En tanto que la sonda permanece en el corazón congelado del producto, la temperatura medida evoluciona muy lentamente. Por el contrario, desde que la sonda no se encuentra ya en contacto con el hielo, la temperatura medida evoluciona muy rápidamente, lo que evidencia la acumulación de calor en la capa seca. La detención del tratamiento de liofilización (o el cambio de consigna para comenzar la etapa de desecación secundaria) corresponde al momento en el que todas las sondas de temperatura, situadas en puntos diferentes del recinto de tratamiento, indican el mismo valor. En efecto, los productos situados en un mismo recinto pueden tener velocidades de desecación diferentes, de tal forma que entre las diferentes sondas puede observarse un desfase de varias horas en la espera de la temperatura de referencia. El margen de seguridad que consiste en esperar durante varias horas que todos los valores de la temperatura sean idénticos para detener el ciclo impone un sobrecoste del procedimiento, a veces importante, para una eficacia reducida. Además, el número de sondas utilizadas es generalmente poco elevado (del orden de 4 ó 5 segundos para 150.000 productos que hay que liofilizar), lo que puede engendrar hasta un 10% de rechazos en un lote de producto.
Se han considerado otros sistemas de medida para asegurar el seguimiento de la cinética de liofilización en vacío, como por ejemplo la medida de la resistencia eléctrica o de la constante dieléctrica del producto en curso de tratamiento. El paso del frente al nivel de los electrodos colocados en el producto hace variar estas magnitudes. Además, la constante dieléctrica del agua líquida, al ser muy superior a la del hielo, hace posible detectar los fenómenos de fusión.
El inconveniente principal de estos métodos indirectos es su carácter local y la falta de sensibilidad. Las curvas de temperatura no son lo suficientemente precisas y no permiten, por ejemplo, determinar con exactitud el fin de la desecación primaria.
En tal caso se ha previsto un método de guiado que tiene en cuenta el conjunto del sistema. Sobre todo, se ha propuesto utilizar un seguimiento cinético basado en los balances térmicos realizados al nivel de las placas calentadoras y de la trampa de hielo del liofilizador. El seguimiento del consumo de nitrógeno líquido de la trampa de frío permite establecer el balance térmico. Teóricamente, este método permite conocer en todo momento la intensidad de la transferencia de calor y en consecuencia, la cantidad de vapor de agua producido. Pero la calidad del balance térmico adolece de la precisión de las sondas de temperatura y de pérdidas térmicas difícilmente cuantificables.
La medida de la masa de los platos que contienen el producto o de la del condensador permite seguir la cinética de la pérdida de agua durante el tratamiento. El sistema portaplatos o la trampa de frío fijada sobre un armazón están equipados con medidores de tensiones cuya deformación puede ser correlacionada con la cantidad de agua extraída del producto y atrapada en forma de hielo. Desgraciadamente este método aparentemente fiable no puede adaptarse fácilmente a la mayoría del conjunto de los liofilizadores existentes, y el coste sigue siendo elevado. Un balance entre materia y vapor de agua desprendido en el recinto puede igualmente obtenerse por medición directa por medio de un captador de presión del vapor de agua. El problema de la precisión de la medición al final del procedimiento sigue planteado para todos estos métodos.
En el caso en el que el condensador está situado en el exterior del recinto de liofilización es posible seguir la evolución de la presión total en el recinto de liofilización después del cierre de una válvula que une el recinto con la trampa (método barométrico). Muy próximo a que se produzcan fugas de aire, cualquier elevación rápida de la presión indica una velocidad de sublimación elevada y traduce la presencia de hielo residual. La finura del método (impacto de la subida de presión en la cinética de liofilización) y su precisión al final del ciclo (débil desprendimiento de vapor) definen los límites.
Más recientemente se ha considerado un método basado en la medida por espectrometría de masas (véase por ejemplo el artículo ``Monitor Lyophilization with Mass Spectrometer Gas Análisis, J. P. Connelly y otros, Journal of Parenteral Science and Technology, vol. 47, nº 2, marzo 1993, páginas 70-75). Este método consiste en el análisis de los balances de materia en el conjunto del recinto de liofilización. Este método es el que permite la medida más precisa y la más uniforme que conduce a un seguimiento real de la deshidratación. Desgraciadamente, en ciertas industrias aseptizadas, como en la farmacéutica, se exige la esterilización de los aparatos de medida. El espectrómetro de masas no resiste a las tensiones de esterilización y no puede por tanto ser esterilizado. Para remediarlo, una válvula provista de un filtro está intercalada entre el espectrómetro de masas y el recinto. Pero este método tiene ciertas limitaciones, originadas sobre todo por la colmatación de los filtros. En efecto, existe un riesgo de contaminación del recinto de liofilización a través de este filtro. Además, la utilización de un espectrómetro de masas es costosa ya que requiere la utilización de de una bomba secundaria y la renovación frecuente de componentes consumibles como el
filamento.
Como el método que utiliza un espectrómetro de masas, los otros métodos propuestos plantean igualmente problemas en caso de ser necesaria una esterilización.
El presente invento tiene por tanto como objeto proponer un dispositivo y un procedimiento de guiado de la operación de deshidratación durante un tratamiento de liofilización que no presente los inconvenientes anteriormente citados de los métodos conocidos. En particular, el invento propone un dispositivo y un procedimiento que permite determinar de forma precisa el final de la etapa de desecación primaria. El invento propone también un dispositivo y un procedimiento que sea compatible con las exigencias elevadas de asepsia, y sobre todo que permita evitar tener que recurrir a la esterilización.
El objeto del presente invento es un dispositivo de guiado de la operación de deshidratación durante un tratamiento de liofilización aplicado en un recinto unido a una línea de vacío, que tiene un analizador de los gases contenidos en dicho recinto. El aparato de análisis de los gases comprende:
- un sistema de ionización de los gases que tiene una fuente de plasma en contacto con los gases combinada con un generador que puede generar un plasma a partir de los gases, y
- un sistema de análisis de los gases ionizados que comprende un captador de radiación situado en la proximidad de la zona de generación del plasma, conectado a un aparato de análisis de la evolución del espectro de radiación emitido por el plasma.
El dispositivo según el invento va a permitir seguir la evolución de las especies presentes en el recinto de liofilización durante la operación de deshidratación analizando la evolución de las rayas características de estas especies en el espectro óptico de la luz emitida por el plasma de las especies excitadas.
Un plasma es un sistema estadístico formado por partículas cargadas y por partículas neutras que puede ser creado artificialmente por ionización de un gas. Para esto es preciso aportar energía a fin de arrancar electrones a las partículas de gas y obtener así un sistema de iones, de electrones y de átomos. Es un conjunto globalmente neutro de partículas que se mueven aleatoriamente en todas las direcciones. La vuelta de las moléculas excitadas a su estado inicial genera la emisión de una radiación electromagnética. Con presiones reducidas aparecen los plasmas no térmicos o plasmas fríos: los plasmas fríos son los plasmas más utilizados por sus propiedades germicidas. Se han realizado numerosos estudios sobre las propiedades bactericidas o virulicidas de los plasmas, en microorganismos de referencia tales como los Escherichia coli, Bacillus subtilis, Candida albicans, Streptococcus...
La fuente de plasma está situada en una cámara de excitación que se comunica con el recinto. Los gases contenidos en el recinto de tratamiento son conducidos a la cámara de excitación en contacto con el interior del recinto de liofilización que contiene los productos que hay que deshidratar. Los gases se ionizan en forma de un plasma y se analiza la luz emitida a través de las paredes de la cámara.
En un recinto confinado, en general en vacío parcial, es posible transferir energía a un gas plasmagénico creando una descarga eléctrica:
- bien por un sistema que tiene electrodos (descarga en campo eléctrico de tipo luminiscente, a baja presión, o de tipo corona a presión atmosférica).
- bien por un sistema sin electrodos (descarga en campo electromagnético variable de altas frecuencias o microondas).
Gracias a la concepción adecuada del sistema y a la elección apropiada de los gases y vapores que permiten generar el plasma es posible alcanzar una temperatura ambiente bastante baja, incluso en un medio altamente reactivo.
Por otra parte, las especies activas, capaces de destruir rápidamente los microorganismos no se crean más que cuando el sistema es puesto en tensión y son rápidamente eliminados cuando la potencia de entrada se corta. No existe en consecuencia peligro alguno para el entorno una vez que el proceso ha terminado.
Según una forma de ejecución del invento las paredes de la cámara son de cuarzo, de vidrio óptico (en especial de BK7) o de óxido de aluminio (especialmente de zafiro).
Este dispositivo se distingue de los dispositivos conocidos por la ventaja de estar completamente adaptado a las exigencias de esterilización. En efecto, el dispositivo no necesita transferencia alguna de materia pues trata sobre la materia para cuantificarla sin desplazarla. Para esto, solamente el interior de la cámara de excitación del dispositivo entra en contacto con el entorno interno del recinto de liofilización. Esta cámara adopta muy frecuentemente la forma de un tubo generalmente hecho de cuarzo, pero puede igualmente estar hecho de vidrio óptico, como el BK7, o de óxido de aluminio, como el zafiro, o de cualquier otro material que permita el paso de las ondas electromagnéticas a la vez que permite el acceso a la luz. Puede ser esterilizado sin ninguna dificultad.
Además, el plasma en sí mismo es conocido por sus propiedades esterilizantes. El primer triunfo es la emisión de Ultra Violetas desprendidos por el plasma, que es germicida. Por otra parte, los compuestos OH y O son componentes esenciales de la esterilización por plasma utilizados en medicina. Se encuentran estos compuestos en la aplicación de la liofilización puesto que las moléculas de agua son "craqueadas" y por lo tanto se generan componentes OH y O. Los procedimientos de plasma son en efecto, técnicas nuevas más recientes cuyo potencial es especialmente prometedor en muchos sectores. Así, es en el de la esterilización en el que la eficacia de la técnica de plasma ha sido probada y su puesta en práctica aplicada en varios dispositivos médicos sensibles.
Además, este dispositivo garantiza una medida global pues permite visualizar la sublimación de la totalidad de los productos de un lote, y no una muestra poco significativa del lote de productos.
Preferiblemente la fuente de plasma se produce por acoplamiento inductivo. En este caso el generador es un generador de radiofrecuencia. La fuente de plasma puede también ser una fuente de microondas que utiliza el principio de propagación de una superficie de onda o del tipo de cavidad resonante. En este caso el generador es un generador de microondas.
Según una primera variante, el generador genera el plasma por inducción por medio de un solenoide de inducción arrollado alrededor de y en el exterior de la cámara.
Según otra variante, el generador genera el plasma por inducción por medio de una antena excitadora dispuesta en el interior de la cámara. En este caso la antena está previamente recubierta por un aislante estéril. Ventajosamente la antena es un manómetro de Penning. En efecto, el principio de este medidor de presión consiste en aplicar una alta tensión entre dos electrodos para formar un plasma. La corriente de descarga es proporcional a la presión. Este tipo de medidor corrientemente utilizado para la medida de la presión encuentra aquí una nueva aplicación.
Preferiblemente el aparato de análisis de la evolución del espectro de radiación es un espectrómetro de emisión óptico que mide las emisiones ópticas. En lugar del espectrómetro es posible utilizar un captador de luminosidad que permite seleccionar una raya espectral característica especialmente del vapor de agua, aunque la resolución sea ligeramente peor. Ventajosamente se puede igualmente utilizar un filtro óptico o una combinación de filtros ópticos que permiten seleccionar la o las longitudes de onda que hay que vigilar. La selección de varias rayas puede ser considerada de forma que se utilice por ejemplo la relación de las rayas H2O/N2 y obtener así una información independiente de la presión. Este modo de realización tiene la ventaja de disminuir el coste del dispositivo que incluye un espectrómetro óptico.
El dispositivo según el invento puede aplicarse fácilmente en instalaciones de liofilización. En efecto, no necesita ninguna modificación importante del recinto de liofilización y, contrariamente al espectrómetro de masas, no requiere bombeo suplementario alguno pues el nivel de vacío necesario para el funcionamiento del dispositivo es el mismo que el requerido en el procedimiento de liofilización.
El invento tiene también como objeto un procedimiento de guiado de la operación de deshidratación durante un tratamiento de liofilización en un recinto por medio del dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes. Se determina el final de la etapa de desecación primaria de la operación de deshidratación por el análisis de los gases presentes en el recinto por medio de una fuente de plasma acoplada a un aparato de análisis de la evolución del espectro de radiación emitido por el plasma. Preferiblemente el aparato de análisis de la evolución del espectro de radiación es un espectrómetro de emisión óptica. Preferiblemente además la fuente de plasma está producida por acoplamiento inductivo.
El presente invento tiene como ventaja proponer un método de seguimiento preciso, uniforme y estéril de la operación de deshidratación, que permita especialmente determinar el final de la etapa de desecación primaria, durante un tratamiento de liofilización a escala industrial. Este método va a permitir una mejora de la productividad a la vez que disminuye los rechazos al final del ciclo.
Este procedimiento permite liberarse de la variabilidad del tratamiento de liofilización. En efecto, según la cantidad de producto y la naturaleza de los productos que se van a liofilizar, las diferentes etapas del tratamiento pueden tener duraciones diferentes. Este procedimiento permite también una apreciable ganancia de tiempo: el comienzo de la etapa de desecación secundaria, actualmente determinado empíricamente en los procedimientos industriales, puede determinarse de forma automática por medio de un dispositivo según el presente invento. Esto implica economías en el nitrógeno utilizado para regular la presión. Las variaciones de los parámetros del procedimiento que pueden intervenir, según la cantidad de producto y la naturaleza del producto que hay que liofilizar, durante la operación de deshidratación son tenidos en cuenta de forma natural por el dispositivo. Este método puede también permitir ver la repetitividad del procedimiento de un lote a otro. En efecto, si para la misma cantidad de producto y los mismos parámetros de procedimiento, las señales son diferentes, lo que puede indicar un problema eventual en el liofilizador, como una fuga por ejemplo.
Otras características y ventajas del presente invento aparecerán durante la descripción que sigue de los modos de realización dados a título ilustrativo, pero en forma alguna limitativo, y en el dibujo anejo en el que la figura única representa
- la figura 1 representa el sistema de ionización del dispositivo del invento según un modo de realización particular,
- la figura 2 muestra una instalación para el tratamiento de productos por liofilización mediante la aplicación del invento,
- la figura 3 da la variación de la intensidad luminosa (en unidades arbitrarias) de las rayas de hidrógeno y de nitrógeno en función del tiempo t en segundos.
En la figura 1 se esquematiza un modo de realización particular del sistema de ionización 1 del dispositivo según el invento. Un tubo 2 de cuarzo posee un extremo cubierto 2a que comunica con el recinto en el que tiene lugar el tratamiento de liofilización, y un extremo cerrado 2b en forma de lenteja esférica que permite una recogida eficaz de la luz. La fuente de plasma 3 se forma en el tubo 2 al nivel del solenoide de inducción 4. El solenoide 4, o antena excitadora, está arrollado en el exterior del tubo 2 alrededor de la zona de formación del plasma o cámara de excitación 2c.
El empalme 5 (referencia DN16) según la norma ISO-KF) es de acero inoxidable 316. Una junta 6 asegura la estanquidad entre el tubo 2 y el empalme 5. Esta junta 6 es de un fluorelastómero, como el "Viton®" a fin de poder resistir a temperaturas elevadas.
Este aparato está adaptado a las exigencias de esterilización que existen en el campo de la liofilización (vapor de agua a 150ºC y a 2 bar de presión): en efecto, la única parte en contacto con el medio gaseoso es el tubo en el que se forma el plasma, la junta de estanquidad y el empalme DN16. El plasma es creado por una antena exterior, lo que evita de esta forma cualquier contaminación o depósito en el interior del recinto de liofilización. Por otra parte, la fuente de plasma es poco voluminosa (86mm x 50mm x 115mm aquí por ejemplo, y puede por tanto colocarse fácilmente en un recinto de liofilización.
La figura 2 representa el dispositivo según un modo particular de realización del invento. El sistema de ionización 1 está asociado a un recinto 10 de liofilización por su empalme 6 y el tubo 2 que lleva una válvula 11. El recinto de liofilización 10 que contiene los productos que hay que deshidratar 12 tiene clásicamente tres elementos: una fuente calentadora 13, una trampa de recuperación del vapor de agua 14 y una bomba de vacío primaria 15. La trampa 14 está conectada al recinto 10 por un conducto 16 que tiene una válvula 17. La bomba de vacío está conectada al recinto 10 por un conducto 18 que tiene una válvula 19. Una vez terminada la operación de congelación, que puede haber sido realizada en el exterior o en el interior del recinto 10 de liofilización, la bomba de vacío 15 es puesta en marcha. El bombeo realizado por la bomba 15 tiene como fin permitir el descenso de la presión total en el recinto 10, después el mantenimiento de la presión alcanza valores compatibles con las condiciones de sublimación durante toda la operación de deshidratación. La sublimación se efectúa por aporte de calor al producto, por conducción o por radiación, por medio de la fuente calentadora 13, evitando que se produzca la fusión por el mantenimiento de la temperatura por debajo del punto triple. El vapor de agua formado es entonces recuperado por la trampa 14.
Cuando comienza la operación de deshidratación, la presión baja en el interior del recinto 10 y se forma un plasma en el interior del tubo 2 al nivel de la cámara de excitación 2c. La luz emitida por el plasma es detectada en el extremo 2b cerrado del tubo 2 por un captador 20 como una fibra óptica. Esta luz es entonces conducida, por ejemplo por una fibra óptica 21, hacia un espectrómetro de emisión óptico 22 para ser allí analizada. La luz emitida es característica de los compuestos presentes en el seno del plasma, y por tanto en el recinto 10 de liofilización. Para esta aplicación, se hace un seguimiento de las rayas características de hidrógeno (665 nm, por ejemplo) y de nitrógeno (337 nm, por ejemplo) en el curso de la operación de deshidratación. Las informaciones pueden ser registradas y tratadas gracias a una conexión 23 a un ordenador 24.
Durante la etapa de desecación primaria la presión en el recinto 10 de liofilización se estabiliza por medio de la válvula de regulación 25 situada en el conducto 26 de alimentación de nitrógeno. Cuando baja la presión debido a la disminución de la velocidad de la sublimación, la válvula 25 se abre para inyectar más nitrógeno. Cuando la sublimación de agua es importante se inyecta poco nitrógeno.
La operación de deshidratación se desarrolla en un vacío comprendido entre 0,005 y 0,5 mbar. A este fin, una fuente de plasma producida por acoplamiento inductivo, denominado de tipo ICP (Inductive Coupled Plasma) está bien adaptada ya que su margen de presión de funcionamiento es de 0,005 a 10 mbar. No hay por tanto necesidad de recurrir a un bombeo secundario, como podría necesitar un espectrómetro de masas.
La figura 3 muestra las curvas 30, 31 obtenidas por el análisis del espectro óptico. Estas curvas 30, 31 representan la evolución en el tiempo de las rayas de hidrógeno con una longitud de onda de 656 nm (curva 30) que representan el vapor de agua, y de las rayas de nitrógeno con una longitud de onda de 337 nm (curva 31) durante la operación de deshidratación. Durante la etapa de desecación primaria se detecta una gran cantidad de agua debido a la sublimación del hielo (parte A). Esta cantidad de vapor de agua evoluciona poco durante toda la fase de sublimación. Cuando la sublimación se ha terminado, la señal de hidrógeno disminuye rápida e inversamente, y aumenta la del nitrógeno. En efecto, durante esta transición el vapor de agua es sustituido por el nitrógeno inyectado en el liofilizador (parte B). Finalmente la estabilización de las dos curvas (parte C) marca el fin de la sublimación y por tanto el fin de la desecación primaria. Las curvas 30, 31 de la figura 3 de seguimiento del tratamiento muestran que el cambio de consigna que corresponde al paso a la etapa de deshidratación secundaria se activa en el punto D. La medida conocida del final de la desecación primaria utilizando un seguimiento por captadores de temperatura estaba indicada antes, estando la etapa todavía no completamente terminada.
Bien entendido, el método de detección del final de la etapa de desecación primaria tal como acaba de ser descrito puede aplicarse de la misma forma a la detección del final de la etapa de desecación secundaria.
El presente invento no está limitado a los modos de realización que han sido explícitamente descritos, sino que incluye las diversas variantes y generalizaciones que están al alcance del experto en la materia.

Claims (12)

1. Dispositivo de guiado de la operación de deshidratación durante un tratamiento de liofilización aplicado en un recinto (10) unido a una línea de vacío (18), que tiene un analizador de los gases contenidos en dicho recinto, caracterizado porque dicho analizador de los gases comprende:
- un sistema de ionización (1) de los gases que comprende una fuente de plasma (3), en contacto con dichos gases, combinado con un generador apto para generar un plasma a partir de dichos gases,
- un sistema de análisis de los gases ionizados que comprende un captador de radiación (20), situado en la proximidad de la zona de generación del plasma, conectado a un aparato de análisis (22) de la evolución del espectro de radiación emitido por dicho plasma.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que dicha fuente de plasma (3) está situada en una cámara de excitación (2c) que se comunica con dicho recinto (10).
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 y 2, en el que dicha fuente de plasma está producida por acoplamiento inductivo.
4. Dispositivo según la reivindicación 3, en el que dicho generador es un generador de radiofrecuencias.
5. Dispositivo según la reivindicación 4, en el que dicho generador genera dicho plasma por inducción por medio de un solenoide de inducción (4) arrollado alrededor y en el exterior de dicha cámara (2c).
6. Dispositivo según la reivindicación 4, en el que dicho generador genera dicho plasma por inducción por medio de una antena excitadora dispuesta en el interior de dicha cámara (2c).
7. Dispositivo según la reivindicación 6, en el que dicha antena es un manómetro de Penning.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho analizador de la evolución del espectro de radiación es un espectrómetro de emisión óptica (22).
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 2 a 8, en el que las paredes de dicha cámara (2c) son de cuarzo, de vidrio óptico o de óxido de aluminio.
10. Procedimiento de guiado de la operación de deshidratación durante un tratamiento de liofilización en un recinto (10) por medio del dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que se determina el fin de la etapa de desecación primaria de la operación de deshidratación por el análisis de los gases presentes en dicho recinto (10) por medio de una fuente de plasma (3) acoplada a un aparato de análisis (22) de la evolución del espectro de radiación emitido por dicho plasma.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que dicho analizador de la evolución del espectro de radiación es un espectrómetro de emisión óptico (22).
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 10 y 11, en el que dicha fuente de plasma (3) está producida por acoplamiento inductivo.
ES05112161T 2004-12-23 2005-12-14 Dispositivo y procedimiento de guiado de la operacion de deshidratacion durante un tratamiento de liofilizacion. Expired - Lifetime ES2300947T3 (es)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016166396A1 (es) * 2015-04-17 2016-10-20 Abengoa Solar New Technologies, S.A. Sistema y método de análisis del gas presente en el espacio interanular de receptores solares de tubo

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004007526A1 (de) * 2004-02-17 2005-09-01 Oetjen, Georg-Wilhelm, Dr. Verfahren und Einrichtung zur Gefriertrocknung von Produkten
TWI251472B (en) * 2005-06-02 2006-03-21 Kurotech Co Ltd System for drying and sterilizing foods and method therefor
ES2399140T3 (es) * 2006-04-10 2013-03-26 F. Hoffmann-La Roche Ag Aparato para monitorizar el proceso de liofilización
US20080256825A1 (en) * 2007-04-17 2008-10-23 Hokwang Industries Co., Ltd. Hand dryer with visible light indicated sensing area
FR2920046A1 (fr) * 2007-08-13 2009-02-20 Alcatel Lucent Sas Procede de post-traitement d'un support de transport pour le convoyage et le stockage atmospherique de substrats semi-conducteurs, et station de post-traitement pour la mise en oeuvre d'un tel procede
US20090044420A1 (en) * 2007-08-16 2009-02-19 Hokwang Industries Co., Ltd. Light directing hand dryer
US8371039B2 (en) 2009-12-30 2013-02-12 Baxter International Inc. Thermal shielding to optimize lyophilization process for pre-filled syringes or vials
FR2955927B1 (fr) * 2010-02-01 2012-04-06 Alcatel Lucent Dispositif et procede de pilotage d'une operation de deshydratation durant un traitement de lyophilisation
US8966782B2 (en) * 2010-09-28 2015-03-03 Baxter International Inc. Optimization of nucleation and crystallization for lyophilization using gap freezing
AU2011318436B2 (en) 2010-09-28 2015-07-02 Baxter Healthcare Sa Optimization of nucleation and crystallization for lyophilization using gap freezing
DE102010050281A1 (de) * 2010-11-02 2012-05-03 Hof Sonderanlagenbau Gmbh Verfahren zur Überwachung eines Gefriertrocknungsprozesses und Gefriertrocknungsanlage hierfür
EP2674712B1 (en) * 2011-02-08 2020-08-19 Kyowa Vacuum Engineering, Ltd. Calculation method and calculation device for sublimation interface temperature, bottom part temperature, and sublimation rate of material to be dried in freeze-drying device
US9673037B2 (en) 2011-05-31 2017-06-06 Law Research Corporation Substrate freeze dry apparatus and method
CN102230718B (zh) * 2011-07-26 2014-05-14 湖南千山制药机械股份有限公司 控制西林瓶自动进出冻干机的装置
US8898928B2 (en) * 2012-10-11 2014-12-02 Lam Research Corporation Delamination drying apparatus and method
US10309722B1 (en) 2013-03-14 2019-06-04 International Research Institute Inc. Microwave and vacuum drying device, system, and related methods
JP6173495B2 (ja) * 2013-05-29 2017-08-02 ゲア・プロセス・エンジニアリング・アクティーゼルスカブ トロリに収容されたトレイ内の製品の直列滅菌凍結乾燥を実現する方法、方法を実施するためのシステム、および方法の使用
PL3177359T3 (pl) * 2014-08-04 2020-09-21 F. Hoffmann-La Roche Ag Urządzenie i sposoby do uszczelniania lekarstwa w obrębie medycznego urządzenia dostarczającego
BE1022362B1 (nl) * 2014-10-01 2016-03-17 Quathem Piet Van Procedé voor het bewerken van huiden
CN104677057B (zh) * 2015-03-03 2017-02-01 华南理工大学 变频交流电场辅助冻干药物脂质体粉的方法和设备
CN104810135B (zh) * 2015-03-28 2016-12-07 山东达驰电气有限公司 一种变压器器身煤油气相清洁与干燥系统及方法
US10194672B2 (en) 2015-10-23 2019-02-05 NanoGuard Technologies, LLC Reactive gas, reactive gas generation system and product treatment using reactive gas
WO2018186343A1 (ja) 2017-04-04 2018-10-11 日東電工株式会社 凍結乾燥体の製造方法及びその製造装置
DK3392584T3 (da) * 2017-04-21 2020-03-02 Gea Lyophil Gmbh Nukleation
WO2018194925A1 (en) * 2017-04-21 2018-10-25 Mks Instruments, Inc. End point detection for lyophilization
US10648730B1 (en) * 2017-05-08 2020-05-12 Cenorin, Llc Medical implement drying apparatus
CN108375281A (zh) * 2018-03-19 2018-08-07 嘉兴市秀洲区天禾生态农场 一种用于藏红花的快速烘干设备
CN109440202B (zh) * 2018-10-18 2023-09-08 青岛即发集团股份有限公司 一种湿法纺丝真空冷冻干燥方法及干燥设备
DE102018218758A1 (de) 2018-11-02 2020-05-07 OPTIMA pharma GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Gefriertrocknen
IT201900002463A1 (it) * 2019-02-20 2020-08-20 Officine Di Cartigliano S P A Macchina combinata per il trattamento termico di essiccazione di prodotti dielettrici
US10925144B2 (en) 2019-06-14 2021-02-16 NanoGuard Technologies, LLC Electrode assembly, dielectric barrier discharge system and use thereof
KR102402683B1 (ko) * 2020-01-29 2022-05-25 김병우 진공펌프가 필요 없는 진공건조기
US11896731B2 (en) 2020-04-03 2024-02-13 NanoGuard Technologies, LLC Methods of disarming viruses using reactive gas
US12228338B2 (en) * 2020-08-21 2025-02-18 Ziel Equipment, Sales And Services, Inc. RF treatment systems and methods
CN113758158B (zh) * 2021-09-24 2022-05-17 四川大学 微波真空冻干装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3020645A (en) * 1959-01-26 1962-02-13 Raytheon Co Method and apparatus for control of freeze drying
SU1272067A1 (ru) * 1984-07-19 1986-11-23 Государственный научно-исследовательский институт стандартизации и контроля медицинских биологических препаратов им.Л.А.Тарасевича Способ определени момента окончани процесса сублимационной сушки биопрепаратов
JPS62184334A (ja) * 1986-02-07 1987-08-12 Japan Atom Energy Res Inst 強磁場下での分圧測定方法
JPH0914834A (ja) * 1988-12-30 1997-01-17 Shiyoujimisao Seisakusho:Kk 放射性廃棄物の前処理装置
JP2519364B2 (ja) * 1990-12-03 1996-07-31 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Uhf/vhf共振アンテナ供給源を用いたプラズマリアクタ
US5656238A (en) * 1994-10-11 1997-08-12 Johnson & Johnson Medical, Inc. Plasma-enhanced vacuum drying
DE19824077A1 (de) * 1998-05-29 1999-12-02 Leybold Systems Gmbh Vorrichtung zur Erzeugung von Plasma
FR2788854B1 (fr) * 1999-01-22 2001-05-04 Cit Alcatel Systeme et procede d'identification d'effluents gazeux, equipement pourvu d'un tel systeme
SE0001453D0 (sv) * 2000-04-19 2000-04-19 Astrazeneca Ab Method of monitoring a freeze drying process
FR2808098B1 (fr) * 2000-04-20 2002-07-19 Cit Alcatel Procede et dispositif de conditionnement de l'atmosphere dans une chambre de procedes
TW503123B (en) * 2000-09-08 2002-09-21 Boc Group Inc Plasma drying and passivation of compressed gas cylinders
JP3867267B2 (ja) * 2001-12-28 2007-01-10 株式会社大川原製作所 液体原料を用いる粉粒体製造装置及びこの装置を用いた粉粒体の製造方法
KR100414360B1 (ko) * 2002-11-08 2004-01-16 주식회사 휴먼메디텍 플라즈마 처리기가 부착된 멸균장치 및 멸균방법
JP3854238B2 (ja) * 2003-03-20 2006-12-06 大陽日酸株式会社 プラズマ源

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016166396A1 (es) * 2015-04-17 2016-10-20 Abengoa Solar New Technologies, S.A. Sistema y método de análisis del gas presente en el espacio interanular de receptores solares de tubo

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Publication number Publication date
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