[发明专利]检测冻干过程中硅油泄漏的质谱装置及方法

说明书

本发明提供了一种检测冻干过程中硅油泄漏的质谱装置及方法，包括：内胆电极；进样管，一端朝向所述内胆电极，将待测气体引入所述内胆电极；第一电离源，朝向所述内胆电极，电离待测气体中的硅油中性分子，得到对应的正离子；质量分析器，与所述内胆电极之间设置有传输聚焦电极；其中，正离子受所述内胆电极所产生的电场力牵引，并通过所述传输聚焦电极将正离子引入所述质量分析器。本发明可实时在线检测冻干过程中硅油泄漏的质谱，填补了国内此类产品的技术空白。

技术领域

本发明涉及质谱分析领域，具体地，涉及一种检测冻干过程中硅油泄漏的质谱装置及方法。

背景技术

真空冷冻干燥技术(以下简称冻干技术)是指含水物料在低温状态下进行冻结，而后在真空条件下，将其中的水分直接升华成水蒸气并排除，使物料干燥的一门高新技术。这样干燥后的物料，其理化性质和生理活性基本保持不变，有效成分损失小、含水量低、易长期稳定保存。冻干技术应用广泛，涉及到生物工程、医药工程、化学工程与工艺、食品工程、材料工程等多个领域，尤其在干注射药品、血液制剂、生物制剂、口服医药用粉体制剂等药剂生产中，冻干技术发挥着重要作用。

实现冻干技术的仪器称为冻干机，冻干机一般由冻干箱、真空系统、制冷系统以及控制系统构成。其中冻干箱是冻干机的核心部件，物料的冷冻和干燥都在冻干箱内完成。

但是在物料的冻干过程中，有时会出现冻干箱中被混入杂质而影响品质的情况。若药品在冻干过程中混入杂质而没有被发现，一旦作为合格产品应用于人体，会造成无法预知的危害。因此，检测冻干过程中是否混入杂质是倍受关注的焦点问题。

冻干过程中杂质的主要来源是冻干机所处操作环境中含有的有害气体和冻干箱内泄漏的硅油。一般情况下，冻干机所处的操作环境均严格按照GMP无菌要求设计，产生杂质的可能性很小。因此，冻干箱中泄漏的硅油成为杂质的主要源头，检测冻干机内的硅油泄漏对于保证生化药品的品质具有重要意义。

硅油泄漏检测技术介绍

传统的检测方法有光谱、色谱、传感器等。光谱和传感器只能对特定物质进行检测，反应速度慢、检测限不足，且只能定性分析，不能定量分析。色谱虽然可以定量分析，但是检测周期长，无法实时检测。冻干机中的硅油主要作为导热介质使用，由于泄漏的位置、时间和含量无法进行预计。因此，以上方法都无法应用于现场实时在线检测冻干机中的硅油泄漏。

质谱法作为检测领域的重要方法之一，能够定性定量分析复杂化合物，并且可实现原位的秒级响应检测，成为检测硅油泄漏的新型方法。国外商用质谱仪也有模拟检测硅油泄漏的质谱方法，这种新型的质谱检测方法具有以下缺陷：

1.不能够冻干过程全周期检测。冻干机在一个冻干周期中温度变化为-60℃到120℃，压强变化为1Pa到2.45*10⁷Pa，温度和压强变化范围都比较广。这就对质谱仪器的性能要求更高。国外商用质谱仪器所进行的硅油模拟泄漏检测实验，没有直接检测冻干过程全周期的硅油泄漏。而是对冻干箱进行预热，将温度提高，达到检测条件，才进行了实验。在没有预热的条件下，冻干过程中出现硅油泄漏，则不会被发现。因此，这种方式限制了在低温工作条件下的硅油泄漏检测。不能实现在冻干机工作过程中的由低温到高温的全范围监测。

2.检测限低。首先国外商用质谱在只在国内某大型冻干机制造商产的最小体积(0.5m²)的冻干箱上进行了硅油泄漏的模拟检测，说明其检测能力有限；其次，在模拟检测中，采取了在冻干箱中喷洒200mL二甲基硅油的方式来模拟硅油的泄漏，这个浓度非常高，已经超出了大漏的范围。说明此这种方法的检测限不高，无法检出低于此浓度的硅油泄漏。

3.不能定性检测硅油种类。国外质谱仪仅仅对二甲基硅油的单体73进行了检测，而几乎所有的硅油单体都是73，这对鉴别是何种硅油泄漏造成了困难。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种检测冻干过程中硅油泄漏的质谱装置及方法。