A Liofilização é um lento
processo de batelada usado nas indústrias
farmacêutica e bioquímica para extrair um
produto seco de uma solução aquosa. O
produto, que geralmente está dentro de viais,
é colocado nas prateleiras de uma câmara de
vácuo, que foi primeiramente congelada e
depois evacuada. Depois, as prateleiras são
aquecidas muito lentamente, aferventando o
líquido, ao mesmo tempo em que a câmara é
continuamente evacuada por um condensador
frio.
Design
& Controle
Existem muitos arranjos diferentes
para liofilizadores, mas basicamente eles funcionam
assim.
A temperatura pode ser medida
eletricamente por medidores nas prateleiras, ou por
óleo que circula por canos presos nas prateleiras
dentro da câmara. A temperatura da câmara, das
prateleiras (e/ou do óleo quente), mais o
condensador formam a parte das variáveis de controle
e monitoramento. A pressão do vácuo é medida por um
calibrador Pirani. O controle é conseguido
por uma válvula analógica agulha ou válvulas sem
precisão e admissão fina. Uma válvula de troca é
usada para mudar a planta de refrigeração do
congelamento da câmara para o congelamento do
condensador. No estágio final de secagem o
condensador estará cheio de gelo e poderá ser
isolado. O processo de Liofilização é caracterizado
por longos períodos de estabilização, por exemplo,
quando a câmara é congelada inicialmente, para
certificar que todo o produto está completamente
congelado antes que a evacuação seja iniciada. Está
é uma situação típica em que o operador deverá
checar e confirmar visualmente que o produto e a
planta estão prontos para o procedimento de
evacuação.
A fase crítica é a de aquecimento
onde a taxa em que a água ferve dever ser
suficientemente baixa para não estragar o produto.
Durante essa fase, o vácuo é mantido constante para
dar condições consistentes. A rampa da temperatura
deve ser contida caso o vácuo suba muito, indicando
que a água está saindo muito rápido.
No final da rampa de calor da Secagem
Primária, um Teste de Aumento de Pressão (TAP -
Pressure Rise Test - PRT) é feito. A válvula de
isolamento da câmara é então fechada por um período
de tempo definido – se o produto estiver seco o
vácuo é mantido, se a pressão subir acima de um
valor nominal o produto não está completamente seco.
Neste caso, a válvula de isolamento é reaberta por
mais um período antes que um segundo teste seja
feito. Depois do segundo TAP, a Secagem Secundária é
feita para assegurar que o produto está
completamente seco. A temperatura do produto é
elevada até à temperatura ambiente ou um pouco a
cima desta.
A planta normalmente necessita de
esterilização. Isto é obtido por uma estratégia
alternativa dento do sistema de controle.
Um sistema de controle deve prover
uma excelente IHM e flexibilidade, assim como
controle preciso e confiável de cada ciclo de
Liofilização. Incluirá as seguintes funções:
Controle preciso de temperatura
com rampagem
Controle seqüencial da
temperatura, vácuo e refrigeração da planta,
para liofilização e esterilização
Estratégias de segurança para
garantir que o produto não sofra danos em caso
de falha na planta
Indicadores claros para o
operador local de parâmetros e estados chave do
processo
