——揭秘高效冻干背后的“温度指挥官”
在药品冻干工艺中，精确的热流控制直接关系产品质量与生产效率。Millrock Technology研发的Accuflux®热流传感器，凭借其独特的热通量监测能力，正在重塑冻干过程监控的行业标准。
一、Accuflux技术原理：冻干过程的“热力学透视眼”
Accuflux采用差分热电偶设计，直接安装在冻干机货架上（尺寸3.6×3cm），通过不锈钢带确保样品瓶均匀受热（图1：传感器安装示意图）。其核心技术包括：
[图1：Accuflux传感器安装示意图（货架热流传导/辐射/对流示意）
·实时热通量监测：每30秒记录一次数据，输出单位为W/m²
·双参数同步采集：同时测量货架温度（Ts）与产品温度（Tp）
·智能算法计算：通过公式Kv=热通量Ts−TpKv=Ts−Tp热通量 动态计算瓶体传热系数
冻干工艺的三大核心阶段
预冻（Freezing）
o控制冰晶结构：通过FreezeBooster®技术诱导均匀核化，减少冰晶大小差异，避免破坏药品结构。
oAccuFlux®实时监测：量化冷冻均匀性，优化预冻速率与温度（通常-60°C至-80°C）。
一次干燥（Primary Drying）
o升华过程监测：AccuFlux®直接测量热通量（W/m²），结合货架温度（Ts）与产品温度（Tp），计算热传递系数（Kv），公式： Kv = 热通量 / (Ts - Tp) 。
o干燥终点判定：AccuFlux®检测终点早于传统压力计，与热电偶（TC）数据一致，减少过度干燥风险。
<预冻：热通量测量能更深入地了解小瓶在冷冻过程中的均匀性程度>
<一次干燥：冷冻方案对热流测量无影响>
二次干燥（Secondary Drying）
o去除结合水：监测残余水分至0.5%以下，AccuFlux®灵敏度可识别1.5% w/w的残留水分变化。
二、四大核心应用场景：从冷冻到干燥的全周期掌控
冷冻阶段：成核事件精准捕捉
o检测冰晶成核瞬间，区分随机成核与控制成核过程
o实验显示，5%蔗糖溶液浓度每提升1%，热通量下降约5%
初级干燥：终点判定效率提升
o与热电偶（TC）和ΔT读数一致性达98%，早于传统压力差法发现干燥终点
o在Millrock Magnum®冻干机实验中，成功将主干燥时间缩短43%
工艺参数优化：建立科学设计空间
o仅需7个样品瓶即可确定Kv、升华速率等关键参数，API用量减少80%
o支持多变量同步研究：瓶体尺寸（1-5cc）、货架负载（满载/半载）
辐射效应量化：突破传统监测盲区
o独特识别典型辐射（货架热传导）与非典型辐射（腔室壁对流）影响
o在MicroFD®系统中，通过LyoSIM®环状温度源消除边缘效应（图2：均匀干燥示意图）
[图2：LyoSIM®环形系统消除边缘效应，小批量样品均匀干燥
三、技术优势对比：为什么选择Accuflux？
四、行业实践案例：从实验室到生产的无缝衔接
案例1：疫苗冻干工艺开发
使用MicroFD®系统配合Accuflux，仅19个样品瓶即完成：
·确定最佳货架温度曲线
·量化辐射热占比（从15%优化至8%）
·成功转移至商业规模生产线，Kv偏差<3%
案例2：蛋白类药物优化
通过热通量趋势分析发现：
·5%BSA溶液在-35℃出现异常热流峰值，提示相变风险
·调整预冻速率后，产品复溶时间缩短20分钟
五、未来展望：智能冻干的“数据大脑”
Accuflux正与LyoPAT®软件深度整合，实现：
✅ 冻干过程数字孪生建模
✅ 人工智能预测干燥终点
✅ 自动化生成FDA合规报告
结语
作为冻干工艺的“热力学导航仪”，Accuflux通过精准的热通量监测，正在打破传统工艺开发的效率瓶颈。欲了解这项技术如何为您的冻干项目赋能，欢迎扫描下方二维码获取相关资料。
