数学的に理解するシミュレーションの方法とは？

品質を安定化させるためのポイントとは？

フリーズドライ（凍結乾燥）製品の

生産・製造プロセスの基礎から

シミュレーション・品質安定化・評価分析のポイント

《凍結乾燥過程で起こるさまざまな現象をふまえた安定化と分析手法・評価法》

【提携セミナー】

主催：株式会社R&D支援センター

◆セミナー趣旨

フリーズドライ（凍結乾燥）とは凍結した製品中の水分を昇華によって取り除くことを特徴とする乾燥手法です。質の保持に最も優れた乾燥方法として知られており、抗がん剤、抗生剤、ワクチンをはじめ、インスタント食品などの製造にもその利用はますます拡大しています。その反面、その背景で起こっている現象は非常に複雑で、一見静かにゆっくりと進行している凍結と乾燥の過程では、いくつもの現象が同時に起こっています。本講演では、それらの現象をひとつずつ丁寧に取り上げ解説します。これらの現象はいずれも最終的な製品の品質と結びついており、これを理解することで品質安定化のために必要な考え方を身につけて貰います。また、乾燥の進行速度がどのように決定しているかといった数学を使った解説を通じ、凍結乾燥がどのようなメカニズムで進行し、どうすれば乾燥を速く進行させられるかの考え方を身につけて貰います。

◆習得できる知識

• 凍結乾燥の基礎原理とその周辺の物理化学現象
• FDプロセスと装置メカニズムの理解
• FDの進行を数学的に理解する・シミュレーションの概要
• FD製品の品質安定化の考え方
• FD試験の条件設定・分析手法

◆受講対象

• 凍結乾燥についての予備知識がない方から研究開発経験のある方まで。
• 凍結と乾燥に関わる物理化学的・化学工学的な理解を深めたい方。
• FD製品開発の課題解決のヒントが欲しい方．

◆キーワード

凍結,乾燥,フリーズドライ,品質,劣化,研修,セミナー

担当講師

九州大学大学院工学研究院化学工学部門　教授　中川 究也　氏

《ご専門》
化学工学・食品工学
《ご経歴》
平成15年　京都大学　工学研究科化学工学専攻博士後期課程修了・工学博士
平成15年　チュラロンコン大学（タイ）　博士研究員
平成16年　リヨン第一大学（仏）　博士研究員
平成18年　兵庫県立大学工学研究科　機械システム工学専攻・助教
平成22年　兵庫県立大学工学研究科ナノマイクロ構造科学研究センター・准教授
平成25年　京都大学農学研究科 食品生物科学専攻 農産製造学分野・准教授
平成31年　京都大学工学研究科 化学工学専攻 分離工学分野・准教授
令和6年　九州大学工学研究院 化学工学部門 熱プロセス工学研究室・教授

セミナープログラム（予定）

１．凍結乾燥にとって重要な物理化学を理解する
1.1 溶解度・溶解度曲線
1.2 結晶・結晶多形・ガラス転移
1.3 乾燥製品の物性

２．凍結乾燥の工程と装置を知る
2.1 凍結乾燥と他の乾燥手法との違い
2.2 凍結乾燥の工程
2.3 医薬用・食品用の凍結乾燥装置
2.4 凍結乾燥装置内で水はどう動くか
2.5 凍結乾燥過程の温度チャートの読み方

３．凍結乾燥過程で起こるさまざまな現象を理解する
3.1 凍結過程で起こる現象
3.2 過冷却現象の解除
3.3 固液相平衡図上で理解する凍結
3.4 氷晶が作るミクロ構造
3.5 アニーリング操作で変わる氷晶のミクロ構造
3.6 凍結乾燥製品の氷晶サイズの推算と分布
3.7 乾燥過程で起こる現象
3.8 コラプス・発泡の発生

４．Excelでできる凍結乾燥のシミュレーション
4.1 伝熱方程式・拡散方程式
4.2 凍結乾燥を数学的に記述する
4.3 棚板式バイアル凍結乾燥モデル
4.4 モデルを用いたシミュレーションの方法
4.5 シミュレーションの実施例
4.6 デザインスペースの推算

５．凍結乾燥を実施しよう
5.1 凍結乾燥プログラムの設定（一次乾燥温度・二次乾燥時間）
5.2 凍結乾燥の実施（ラボ試験）

６．品質を安定化させる
6.1 製品品質の変化はいつ起こるか
6.2 品質安定化のためのアプローチ
6.3 保護物質の役割と選定
6.4 復水性・再水和特性の保持
6.5 吸湿のメカニズムと湿度管理
6.6 好気成分の保持
6.7 ナノ粒子の凝集抑制
6.8 エクストリーム条件による安定性保持

７．分析手法
7.1 含水率測定
7.2 コラプス温度の測定
7.3 コラプス発生の評価
7.4 X線CTによる分析
7.5 凍結乾燥過程の温度計測

【質疑応答】

公開セミナーの次回開催予定

開催日

【LIVE配信】2024/9/19（木）10:30～16:30
【アーカイブ配信】9/24～10/4

開催場所

【WEB限定セミナー】※会社やご自宅でご受講下さい。

受講料

非会員： 55,000円 （本体価格：50,000円）
会員： 49,500円 （本体価格：45,000円）

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• セミナー資料は開催前日までにお送りいたします。
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