凍結乾燥(フリーズドライ)の基礎からプロセス最適化

～現象の理解から品質安定化のポイント、

シミュレーション・分析まで～

＜東京会場（対面）セミナー＞

講師

京都大学　工学研究科　化学工学専攻　准教授　中川 究也 氏

＊ 希望者は講師との名刺交換が可能です

講師紹介

■ご略歴：
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

■ご専門および得意な分野・研究：
・医薬食品乾燥プロセスの最適化と品質制御に関する研究
・医薬や食品を対象とした新しい乾燥技術の開発
・食品マイクロカプセル製造技術開発と機能創出に関する研究

■本テーマ関連学協会でのご活動：
・日本食品工学会
・化学工学会

日時・会場・受講料

●日時　2024年8月23日（金）　10:30-16:30　※途中、お昼休みと小休憩を挟みます。

●会場　[東京・大井町]きゅりあん5階 第4講習室　→「セミナー会場へのアクセス」

●受講料　1名47,300円(税込（消費税10％）、資料付)
　＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円
　＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。→「セミナー申込要領・手順」を確認下さい。

　●録音・撮影行為は固くお断り致します。
　●講義中の携帯電話の使用はご遠慮下さい。
　●講義中のパソコン使用は、講義の支障や他の方の迷惑となる場合がありますので、極力お控え下さい。
　　場合により、使用をお断りすることがございますので、予めご了承下さい。
　　＊ＰＣ実習講座を除きます。

■ セミナーお申込手順からセミナー当日の主な流れ　→

セミナー開催にあたって

■はじめに：
　本講座では，医薬や食品を対象とした凍結乾燥プロセスの基礎となる原理や現象について詳細に解説します．品質確保のための定性的な理解にとどまらず，乾燥理論に基づいた乾燥時間予測をExcelで計算できるシミュレーション手法も紹介し，トラブル対処に必要な乾燥過程の温度・乾燥速度の予測制御の原理，デザインスペース推算についての理解を深めて貰います．
　また，実用のために必要な条件設定，分析手法についても解説します．オンラインでは話せない，コツや勘所をふんだんに紹介します．

■受講対象者：
・凍結乾燥に関する研究開発を始めたばかりの方から，開発経験のある方。
・FD製品の開発に取り組んでいる方．物理化学的・化学工学的な理解と数学的アプローチを検討したい方．
・FD製品開発時の課題解決のためのヒントを求めている方．
・凍結乾燥が実現できる可能性へのヒントを求めている方．

■必要な予備知識：
　化学工学の学習経験があると分かり易いと思いますが，この分野に興味のある方であれば予備知識は特に必要はありません．分かりにくい専門用語も必要に応じてその場で解説します．

■本セミナーで習得できること：
・凍結乾燥の基礎原理，基礎知識
・FDプロセスや装置の理解
・FDプロセスの化学工学的な理解と数学的アプローチ
・FD製品製造の様々なトラブル対処の考え方
・FD条件設定・分析手法
など

セミナー内容

１．凍結乾燥の理解に重要な固体の化学
　1.1　溶解度と溶解度曲線
　1.2　結晶と非晶質の違い
　1.3　ガラス転移・結晶多形
　1.4　乾燥製品の物性（ミクロ・マクロな特徴）

２．凍結乾燥の工程と装置
　2.1　凍結乾燥と他の乾燥手法との違い
　2.2　凍結乾燥のフロー図
　2.3　装置概要（食品・医薬用装置の特徴）
　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現象
　3.1　凍結過程で起こる種々の現象
　3.2　過冷却現象の解除はランダムに起こる
　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　アニーリング操作と氷晶のミクロ構造
　3.6　凍結乾燥製品の氷晶サイズの推算と分布
　3.7　乾燥過程で起こる種々の現象
　3.8　コラプス・発泡の発生を正しく理解する

４．乾燥の基礎理論と凍結乾燥シミュレーション
　4.1　伝熱方程式・拡散方程式
　4.2　定常状態とは
　4.3　境膜内伝熱係数と物質移動係数
　4.4　放射伝熱
　4.5　凍結乾燥の数学的取り扱い
　4.6　棚板式バイアル凍結乾燥モデル
　4.7　モデルを用いたシミュレーションの方法
　4.8　シミュレーションの実施例
　4.9　デザインスペースの推算

５．凍結乾燥の実施と品質の安定化
　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（ラボ試験のコツ）
　5.3　製品品質の変化は何故起こるか
　5.4　品質安定化のためのアプローチ
　5.5　保護物質の役割と選定
　5.6　復水性・再水和特性の保持
　5.7　吸湿のメカニズムと湿度管理
　5.8　好気成分の保持
　5.9　ナノ粒子の凝集抑制
　5.10　エクストリーム条件による安定性保持

６．分析手法
　6.1　含水率測定
　6.2　コラプス温度の測定
　6.3　コラプス発生の評価
　6.4　X線CTによる分析のコツ
　6.5　凍結乾燥過程の温度計測のコツ

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