研究室用凍結乾燥機をメンテナンスするためのベストプラクティス

Brandoch Cook 博士は、フリーランスの科学ライターです。 彼への連絡先は、[email protected] です。

実験室設備のメンテナンスには 2 つの原則があります。 1 つは、定期的に計画されたメンテナンスを標準の運用手順に組み込むことです。 2 つ目は、計画、機器のチェック、および適切な使用を通じて、可能な限り余分なメンテナンスを避けることです。 凍結乾燥機の場合、メンテナンススケジュールを検討する前に、凍結乾燥される製品の全範囲、量と頻度、および関連する共晶点または崩壊温度を評価する必要があります。 その結果として機器を選択すると、多くの場合、機器の予想寿命のかなりの部分にわたって、予定外のメンテナンスや修理が不要になります。

氷上の蒸気圧を指針として、コンデンサー温度と共融温度の間の最適な差を念頭に置き、ラボ管理者は、溶媒、酸、最低設定値、および最終製品の要件を考慮に入れて、収集される最も困難なサンプルに基づいて購入を行う必要があります。対称で結晶質、または非晶質でガラス質になります。 そこから、ユーザーはすべての不可欠な部品に細心の注意を払い、定期的に計画されたメンテナンス プログラムを遵守する必要があります。

適切な凍結乾燥プロセスでは、サンプルから水分を取り出す熱力学的プロセスを開始する前に、凍結自体が完了している必要があります。 これは、昇華とその後の脱着で構成される 2 段階の手順で、最初に氷を蒸発させ、次に結合した水分子を除去します。 真空ポンプは、最終的な収量と再現性に最も大きな影響を与えます。 真空が適切に機能していれば、必要な圧力と温度で予測可能な量の生成物が回収されるはずです。 一体型棚ではなく外部フラスコを備えたベンチトップ型マニホールド凍結乾燥機の場合、これはさらに、清潔で傷のないガラス製品に依存します。そうしないと、強い真空下でガラス製品が破裂する可能性があります。 適切に凍結乾燥された製品は長期保存が可能であり、水またはその同種の溶媒を使用して簡単に再構成できる必要があります。

成功を妨げる最も一般的な故障は、真空圧の損失です。 ほとんどのベンチトップ システムは、ロータリー ベーン、オイルシール真空ポンプを使用します。 オイル漏れは機能を損なうため、定期的に (通常は少なくとも 2,000 時間の使用ごとに 1 回) オイルを交換するか、オイルが目に見えて曇ったり変色したときにオイルを交換することで軽減できます。 一部の大型システムではドライ スクロール ポンプを使用しており、特に酸および溶剤ベースの乾燥では、この 2 つのポンプを組み合わせて使用​​するシステムもあります。 凍結乾燥機は、真空ポンプを保護し、用途をカスタマイズするために、カーボン溶剤、ソーダ酸、またはドライアイストラップを追加してアフターマーケットで改造できます。 オイル潤滑が不足すると定期的なメンテナンスが減りますが、スクロールは約 40,000 時間ごとに交換する必要があり、故障したポンプ システム全体を再構築する必要がある場合もあります。

追加の機器、特に温度および圧力センサーは、凍結乾燥機が研究目的で使用されるか、または GMP 認定されているかどうかに応じて校正間隔を調整して、定期的に校正する必要があります。 一部のセンサーはクラッシュアイスバスを使用してゼロ度に校正できます。 他のものは電子的に校正する必要があります。 真空センサーは、乾燥した空のシステムとゼロミリトールの設定値でチェックでき、デュアルピラニゲージと静電容量ゲージが同時対応するかどうかを評価できます。 あるいは、真空搬送標準を正確な校正器として使用することもできます。 機械システムと冷凍システムは、定期的な機能テストまたは標準レシピのドライランを通じて評価する必要があります。 凝縮器、チャンバー、および棚は実行のたびに洗浄し、新たな実行を開始する前に二重にチェックする必要があります。 さらに、チャンバーと表面は、酸ベースのフリーズドライサイクル後に pH 緩衝剤で中和する必要があります。

他の高価な実験室機器と同様に、凍結乾燥機のメンテナンスを定期的に計画することで、長期にわたるメンテナンスの負担が少なくなり、ダウンタイムが制限されます。 真空ポンプのメンテナンスに特に注意を払うことで、機能、一貫性、寿命が最適化されます。