Epsilon 2-12D LSCplus
Die Gefriertrocknungsanlage Epsilon 2-12D LSCplus ist eine universelle und leistungsfähige Pilotanlage die aufgrund des Temperierprinzips mit wärmeträgerdurchströmten Edelstahl-Stellfächen auch den höchsten Ansprüchen der Pharma- und Biotech-Industrie entspricht. Wesentliche Merkmale dieser Anlage sind die Trocknungsmöglichkeit auf bis zu 6 Stellflächen und einer Gesamtoberfläche von 0,95 m2, bei einem Stellflächenabstand 51 mm, sowie die hydraulische Verschlussvorrichtung wahlweise mit Edelstahlbalg-Abdichtung. Die Epsilon 2-12D LSCplus ist gleichermaßen prädestiniert für die Produktentwicklung wie auch für die Kleinproduktion.
Der Gefriertrockner Epsilon 2-12D LSCplus kann z.B. zur Trocknung von Bakterienkulturen, Viren, Blutplasma, Seren-Fraktionen, Antikörpern, Impfstoffen, Arzneimitteln wie Chloramphenicol, Streptomycin, Vitaminen, Biomasse und Pflanzenextrakten für biochemische Tests verwendet werden.
| Eiskondensatorkapazität: | 12 kg |
| Eiskondensatorleistung: | 10 kg / 24 h |
| Eiskondensatortemperatur: | -80 °C |
| Eiskondensatorvolumen: | 100 Liter |
| Stellflächenabmessungen: | 350 × 450 mm (B × T) |
| Stellflächenanzahl: | max. 6 |
| Stellfläche: | 0,95 m2 |
| Stellflächenabstand: | 51 mm |
| Stellflächentemperatur: | -60 °C bis zu +60 °C |
| Stellflächentemperaturgenauigkeit: | max. ±1 °C |
| Kühlsysteme: | unabhängige Systeme, wassergekühlt |
| Eiskondensator-Kühlsystem: | Kompressoren 4 kW, zweistufig |
| Stellflächen-Kühlsystem: | Kompressor 1,2 kW |
| Anlagenabmessungen: | 1972 × 1570 × 1397 mm (H × B × T) |
Wireless Temperature Measurement plus
Das drahtlose Temperaturmesssystem WTMplus („Wireless Product Temperature Measurement plus“) vermeidet die Nachteile, die sich aus der Verwendung von drahtgebundenen Temperaturmessfühlern ergeben. Das Handling gestaltet sich wesentlich einfacher. Es sind keine Temperaturfühler-Kabel und -Steckanschlüsse in der Vakuumkammer erforderlich. Die drahtlosen, energieautarken Sensoren werden manuell oder automatisch bei der Abfüllung der Produktvials oder -schalen platziert und melden während des gesamten Lyophilisationsprozesses die entsprechenden Produkttemperaturen an die Anlagensteuerung.
| Messkopfabmessungen | Länge: 21 mm plus 29 mm flexible Antenne Durchmesser: 2,8 mm |
| Temperaturmessbereich | -60 °C bis +140 °C |
| Messgenauigkeit | +/- 0,5 K |
| Auflösung Temperatur | 0,1 K |
| HF-Trägerfrequenz | 2,4000 – 2,4835 GHz |
Komparative Druckmessung
Zusätzlich zu den Techniken „Produkttemperaturmessung“ sowie „Druckanstiegstest“ kann die gleichzeitige Verwendung zweier Vakuumsensoren mit unterschiedlichem Messprinzip Aufschlüsse über den Trocknungsfortschritt geben. Der standardmäßig eingesetzte Pirani-Sensor zeigt zu Beginn der Haupttrocknung höhere absolute Druckwerte an, da er gasartabhängig arbeitet und zum Beginn der Haupttrocknung große Mengen Wasserdampf freigesetzt werden. Ein sogenannter kapazitiver Druckaufnehmer ist gasartunabhängig. Die Annäherung beider Druckkurven über den Prozess zeigt das Ende der Haupttrocknung an, d.h. es ist kein nennenswerter Wasserdampfanteil mehr vorhanden.
Wägesystem LyoBalance
Das Wägesystem LyoBalance dient der Bestimmung der Trocknungsgeschwindigkeit und des Trocknungsendes während des Gefriertrocknungsprozesses bei der Verwendung von Fläschchen beziehungsweise Vials.
Durch die praktisch kontinuierliche Messung ist die Möglichkeit gegeben, die Trocknungsgeschwindigkeit während beliebiger Prozeßphasen bei unterschiedlichen Trocknungsbedingungen zu ermitteln.
Das Trocknungsende kann über die Gewichtsabnahme leicht und sicher bestimmt werden.
Die Probe behält ihren Standort neben den anderen Fläschchen direkt auf der Stellfläche; damit sind repräsentative Ergebnisse sichergestellt.
| Meßprinzip: | elektromagnetische Kraftkompensation |
| Meßbereich: | 0,001 ... 30,0 g |
| Meßgenauigkeit: | ± 0,005 g |
| Flaschengrößen: | 2R ... 20R (nach DIN 58366) |
| Nutzbarer Temperaturbereich: | -40 °C ... + 40 °C |
| Abmessungen (B x H x T): | 125 x 55 x 45 mm |
| Kabeldurchführung: | über Kleinflansch NW 40 oder auf Anfrage |
| Software: | in Anlagensteuerung LSCplus integriert |
Probenentnahmesystem
Das Probenentnahmesystem ermöglicht die Entnahme einzelner Probengefäße während des Trocknungsprozesses unter Vakuum ohne Unterbrechung des Trocknungsprozesses. Zu diesem Zweck wird das Probengefäß mit dem Greiferarm entnommen, verschlossen und über eine Vakuumschleuse ausgeschleust. Hierdurch können in zeitlich definierten Abständen einzelne Probenbefäße bzw. Vials aus dem Gefriertrocknerzu entnommen werden. Die durch die Vakuumschleuse entnommenen Proben können parallel zum laufenden Prozess untersucht und analysiert werden. Hierdurch ist es möglich den Fortschritt des Prozesses detailliert messen und dokumentieren zu können.
| Probengefäße/Vials: | 6R bis 30R Max. 50H |
| Koppel-Flansch: | DN 160 Clamp |
| Greifer-Arbeitsbereich: | 200 mm |
| Verschlussvorrichtung: | teflonbeschichteter Druckstempel |
| Vakuumschleuse: | DN50 |
| Materialien: | Edelstahl 1.4404 sowie 1.4435, Teflon, Borosilikatglas |
| Visualisierung: | Direkt oder mittels Digitalkamera, Beleuchtungseinrichtung und Bildschirm |
Reinraumeinbau
Um auch höchsten Anforderungen an die Reinheit der Produktionsumgebung zu genügen und die Einhaltung bestehender Vorschriften sicherzustellen, ist es möglich die Gefriertrocknungsanlage in einen Reinraum zu integrieren.
Glove-Box-Anschluss
In der Praxis werden häufig hohe Sicherheitsanforderungen an den Anlagenbetrieb gestellt. Sollen beispielsweise Produkte gefriergetrocknet werden, die vor schädlichen Einflüssen aus der Umgebung geschützt werden müssen oder die hochwirksam und daher zum Beispiel toxisch sind, kommen oft Kombinationen aus Gefriertrocknungsanlage und Glovebox zum Einsatz. Die direkte Anbindung des Gefriertrockners an die Glovebox erfolgt durch einen speziellen Andockrahmen. Hierdurch ist der gesamte Trocknungsraum sowie die Arbeitsfläche zur Probenvorbereitung von der Umgebung abgetrennt.
Ausführung mittels Standard-Andockrahmen. Sonderlösungen auf Wunsch möglich.
Manuelle sowie hydraulische Verschlussvorrichtung
Das Verschließen der Trocknungsgefäße bzw. vials, durch Eindrücken von Stopfen, erfolgt je nach Anlagentyp mittels einer manuellen oder automatischen Verschlussvorrichtung. Insbesondere bei Pharmaanwendungen kommen edelstahlbalggedichtete elektrohydraulische Verschlussvorrichtungen zum Einsatz.
H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>-Desinfektion
Das Verfahren der Sterilisation mit VHP (Vapourized Hydrogen Peroxyd, H2O2) ist eine kostengünstige und effiziente Alternative zu dem Verfahren der rein manuellen Desinfektion mit Isopropanol o.ä. und der im Produktionsprozess üblichen Dampfsterilisation.
VHP ist vor allem dann sinnvoll einsetzbar, wenn die Investitionskosten für die Anlagenausstattung mit Dampfsterilisation zu hoch liegen, aber die Vorteile eines reproduzierbar ablaufenden Prozesses genutzt werden sollen. Dabei wird die Gefriertrocknungsanlage mit einem geeigneten VHP-Erzeuger in einem Kreislauf zusammengekoppelt, üblicherweise mit Hilfe von Schläuchen und Schellkupplungen, da so der mobile VHP-Erzeuger flexibel auch an weiteren Geräten eingesetzt werden kann.
Lösungsmittelbeständige Ausführung
Neben der Gefriertrocknung aus wässrigen Medien kommen z.B. im Bereich der Pharmaforschung aggressive Lösemitteln zum Einsatz. Die hier zu nennenden Lösemittel weisen allesamt Gefrierpunkte im technisch beherrschbaren Bereich auf, z.B. DMSO (Gefrierpunkt +15 °C), Tertiärbutanol (+25,5 °C), Dioxan (+12 °C) oder Acetonitril (–45 °C). Gefriertrockner für diesen Anwendungsfall sind chemiefest ausgeführt, d. h. sie besitzen modifizierte Ventile und Türdichtungen, spezielle Vakuumpumpen sowie angepasste Kältesysteme. Als besonders vorteilhaft stellt sich die Lyophilisation im Vergleich zur Flüssigeindampfung durch eine bessere Struktur des gefriergetrockneten Produktes (Pulver bzw. schwammiges Produkt, keine viskose Masse), durch den geringeren Endlösungsmittelgehalt sowie die noch schonendere Behandlung dar.
Inertisierung
Zur Inertisierung der Trocknungs- und der Eiskondensatorkammer werden diese mittels eines inerten Gases, z.B. Stickstoff, Argon, etc., durchströmt beziehungsweise gespült. Die zu Prozessbeginn in den Kammern befindliche Luft, sowie der darin enthaltene Sauerstoff, wird durch das einströmende Inertgas verdrängt. Insbesondere bei der Trocknung lösungsmittelhaltiger Produkte, bei denen eine inerte Atmosphäre in der Prozesskammer erforderlich ist, kommt dieses Verfahren zum Einsatz.
Stellflächenabstandsverstellung
Zur Anpassung der Stellflächen an Gefäße unterschiedlicher Höhe, z.B. Fläschchen oder Produktschalen, ist es möglich, die Abstände zwischen den Stellflächen zu verändern. Hierdurch kann die zur Verfügung stehende Stellflächenkapazität bestmöglich genutzt werden.
Stickstoffkühlung
Der Einsatz von Flüssigstickstoff (LN2) als alternatives Kühlmedium ist möglich. Die Vorteile dieser Betriebsweise sind die sehr hohe Einfriergeschwindigkeit, die sehr tiefen Eiskondensatortemperaturen (< -100 °C) und die geringe Geräuschentwicklung.
Mögliche Varianten:
Kühlung der Stellflächen und des Eiskondensators ausschließlich mit Hilfe von Flüssigstickstoff.
Notkühlung (Stellflächen und Eiskondensator) durch Flüssigstickstoff bei Ausfall der konventionellen Kühlung.
Stickstoff-Booster zur Unterstützung der konventionellen Kühlung.
Weitere Vorteile der mit flüssigem Stickstoff gekühlten CHRIST Gefriertrocknungsanlagen sind:
- tiefe Stellflächentemperaturen
- hohe Regelgenauigkeit
- beliebig einstellbare Eiskondensatortemperatur, auch unter Volllast konstant (höchste Leistungsreserven)
- geringe elektrische Anschlusswerte
- minimale Wartungskosten
- umweltfreundlicher, zukunftssicherer Betrieb unter Verzicht auf Kältemittel