郭全举，刘超

    (1.上海东富龙科技股份有限公司，上海 201108；2.上海现代制药装备系统工程技术研究中心，上海 201108)

    在生物制药行业，可控冻融技术在单抗、疫苗、血液制品、细胞因子、益生菌等液态生物原液冷冻存储中具有较好的应用前景。该技术集成了冷冻技术和解冻技术，通过可编程控制[1]的方式，冷冻储存时，可以实现液态生物原液由液态快速转化成固态，再次使用时，可以快速从固态解冻为液态。

    传统的液态生物原液冷冻存储方式主要采用低温冰箱进行冷冻贮存[2]，局部温差较大、温度不可控、低温浓缩严重、效率低等问题较为突出。同时，解冻采用自然空气室温进行解冻或采用循环水浴或油浴进行解冻，仍然存在效率低下、微生物污染、渗漏等问题。传统低效率的冻融[3-4]方式已无法满足现代生物制药企业生产要求。

    可控冻融技术不仅可以实现温度的有效控制，而且可以在较短时间内完成生物原液的冷冻和解冻操作，是一种可控的、强大的(冷冻与解冻一体化)、高效的技术手段。可控冻融主要是通过直接接触式、间接接触式两种方式实现。直接接触式可控冻融是将换热介质(液氮、合成硅油、乙二醇等)直接喷洒在装有生物原液的冻融储液袋表面的方式，以达到快速降温和快速升温，实现冷冻和解冻，这种方式一方面温度很难控制，另一方面存在较大的交叉污染、渗漏风险；间接接触式可控冻融是通过换热介质(合成硅油)流经换热面将热量或冷量直接带走，从而在较短时间内完成生物原液快速冷冻和解冻。基于生物原液对热敏感的特性，本文给出了两种易于实现商业化、大规模生产的可控冻融装置——盘管式可控冻融装置和平板式可控冻融装置，并分析了其基本结构、工作原理、主要特点。

    1 盘管式可控冻融装置

    盘管式可控冻融装置的基本结构如图1所示。由图1可见，盘管式可控冻融装置是由三个基本单元组成：冷冻制冷单元、换热介质循环单元、料液循环单元、加料排放单元。制冷单元是由压缩机、辅冷器、节流阀、换热器1组成；换热介质循环单元是由冻融罐、循环泵、加热器、换热器2组成；料液循环单元是由循环蠕动泵、循环阀组成；加料排放单元是由料液加料阀、料液排放阀组成。

    盘管式可控冻融装置按照工作模式分为两种：冷冻模式和解冻模式。冷冻模式，打开加料阀，料液通过蠕动泵泵送至冻融罐内 ......