制药行业中试生产环节,靶向药物中间体合成、低温结晶纯化等工艺需维持 **-30℃~20℃的精准低温环境,温度波动超过 ±0.5℃会导致反应选择性下降、产物纯度降低,甚至引发副反应造成安全隐患。传统低温控温方式(如液氮浴、冰盐浴)存在温度不可精准调控、冷量损耗快、需人工频繁补冷等问题,且无法实现反应釜夹套的连续循环控温,难以满足中试阶段50-500L 反应体系的稳定生产需求。为解决上述痛点,引入密闭式快速低温冷却循环泵,构建 “快速降温 - 精准控温 - 循环保冷" 的标准化低温反应控温体系,保障中试工艺的稳定性与产物质量。
选用适配制药中试规模的密闭式快速低温冷却循环泵,核心配置满足高效制冷、精准控温、长时循环的工艺需求:
制冷控温系统:采用压缩机制冷 + 变频调速技术,控温范围 **-40℃~30℃,降温速率可达10℃/min**,远超传统冰浴的降温效率;控温精度 ±0.1℃,支持恒温、程序升降温两种模式,可精准匹配不同反应的温度变化曲线;
循环系统:配备大流量磁力驱动循环泵,循环流量10-50L/min可调,扬程≥20m,可驱动导热介质在反应釜夹套内快速循环,确保釜内温度均匀;密闭式循环管路设计,有效减少冷量损耗,避免导热介质挥发污染环境;
安全与适配性:内胆与循环管路采用 304 不锈钢材质,耐有机溶剂腐蚀,适配乙醇、乙二醇等常用低温导热介质;内置超温报警、低液位保护、压缩机过载保护等多重安全装置,温度偏离设定值时自动停机并报警;配备触摸屏控制系统,支持工艺参数存储与导出,满足中试生产的溯源要求;
节能设计:采用高效保温层与智能变频技术,低温恒温运行时能耗降低 30%,适配长时间连续生产场景。
针对制药中试不同低温工艺优化控温参数:
靶向药物中间体合成(格氏反应):采用 -25℃恒温 模式,循环流量调至 30L/min,确保反应釜内温度稳定,提升反应选择性与产物收率;
产物低温结晶纯化:采用 程序降温模式,从 10℃以 0.5℃/h 速率降至 - 10℃,配合低速搅拌,促进晶体缓慢生长,提升晶体纯度与粒径均一性;
酶制剂低温保藏预处理:采用 4℃恒温 模式,低流量循环(10L/min),减少介质扰动对酶活性的影响。
设备预处理与介质加注
根据目标控温温度选择导热介质:温度≤-20℃时加注 50% 乙二醇水溶液,-20℃~30℃时加注纯水;
向冷却循环泵储液槽加注导热介质至刻度线,检查管路密封性,确保无泄漏;启动设备,设置预冷温度,待介质温度降至目标温度并稳定后,再连接反应釜。
循环系统连接与控温运行
将冷却循环泵的出液口、回液口分别与反应釜夹套的进出接口相连,形成闭合循环回路;
根据工艺需求选择控温模式,输入目标温度、循环流量及运行时间,启动循环泵与制冷系统;
反应过程中,实时监测设备控制面板与反应釜内置温度探头的数值,确保温度偏差在 ±0.1℃范围内;中试生产中可开启远程监控功能,实现无人值守运行。
工艺结束后处理与设备维护
反应完成后,先关闭制冷系统,将控温模式切换至 “自然升温",待导热介质温度回升至室温后,关闭循环泵;
拆卸循环管路,排空储液槽内的导热介质,用纯水冲洗内胆与管路,晾干后加盖防尘罩;
定期检查压缩机压力、循环泵密封性,更换老化密封圈,确保设备长期稳定运行。
工艺稳定性与产物质量大幅提升:快速低温冷却循环泵的精准控温能力,使反应温度波动从传统冰浴的 ±3℃降至 ±0.1℃,靶向药物中间体收率从 70% 提升至 92%,产物纯度达 99.5% 以上;结晶工艺的晶体粒径均匀度提升 40%,满足制剂生产的严苛要求。
生产效率与自动化水平升级:降温速率提升 10 倍,中试批次的低温准备时间从 4 小时缩短至 30 分钟;密闭循环控温实现 24 小时无人值守运行,人工成本降低 60%,单批次生产周期缩短 30%,满足制药中试 “快速迭代、批量产出" 的需求。
安全与合规性全面保障:多重安全保护装置消除了液氮浴、冰盐浴的冻伤、泄漏等安全隐患,车间安全事故发生率降至 0;工艺参数自动记录与导出功能,满足 GMP(药品生产质量管理规范)对中试生产的溯源要求,顺利通过药监部门审核。
适用场景广泛拓展:该设备不仅适用于制药中试的低温反应,还可拓展至化工新材料合成、食品饮料低温萃取、电子元件高低温测试等领域,一台设备满足多行业低温控温需求,降低企业设备采购成本。
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