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凍干實驗室操作過程詳解
更新時間:2024-12-31 點擊次數(shù):4725
博醫(yī)康凍干實驗室1.png
凍干溶液配制(圖片來源:博醫(yī)康凍干實驗室)
 
  1、凍干準(zhǔn)備工作
 
  產(chǎn)品共熔點的測定:水溶液的冰點會低于溶媒的冰點,冷卻溶媒液開始析出晶體的溫度稱為冰點,全部凝結(jié)的溫度叫做溶液的凝固點。反之,加熱凝固的溶媒時,凝固點就是溶化的開始點,所以凝固點又叫共熔點。
 
  測定共熔點的必要性:一方面,由于冷凍干燥是在真空狀態(tài)下進行,所以要求含有產(chǎn)品的溶媒液全部凍結(jié)后方可在真空下進行升華,否則未凍結(jié)的部分液體會在真空下迅速蒸發(fā),造成溶媒的濃縮而使干產(chǎn)品的體積縮小,而且溶解在水中的氣體在真空下迅速冒出來,使凍干產(chǎn)品冒泡,甚至被帶出瓶外。為此凍結(jié)的溶媒在升華開始時必須冷卻到共熔點以下的溫度,才能使干產(chǎn)品真正凍結(jié)。另一方面,低溫加熱升華時不得超過共熔點的溫度,否則產(chǎn)品發(fā)生溶化,干燥后的產(chǎn)品將發(fā)生體積縮小,出現(xiàn)氣泡,顏色加深,溶解困難等現(xiàn)象。因此,可以說共熔點的測定是實驗成敗的關(guān)鍵。實驗室常用測共熔點的方法有惠斯頓電橋法、臨界電阻法、差式熱分析法和低溫顯微鏡直接觀察法。
 
  2、凍干產(chǎn)品的預(yù)凍
 
  a、需凍干的產(chǎn)品要配制成一定濃度的液體,一般在4~25%為宜。
 
  b、產(chǎn)品的分裝:散裝和瓶裝。散裝可采用金屬盤、飯盒或玻璃器皿;瓶裝采用玻璃瓶(如:血漿瓶、疫苗瓶和青霉素小瓶等)和安瓶(如平底安瓶、長安瓶和園安瓶等),各容器在分裝之前要求清洗干凈并進行滅菌處理。產(chǎn)品的分裝的要求:一般厚度不大于15cm,表面積盡可能大,這樣有利于升華。
 
  c、預(yù)凍的方法:1、箱內(nèi)預(yù)凍法:直接把產(chǎn)品放置在凍干機凍干箱內(nèi)的多層隔板上進行冷凍;2、箱外預(yù)凍法:一種方法是低溫冰箱或酒精加干冰來進行預(yù)凍。另一種方法是專用的旋凍器,可把大瓶的產(chǎn)品邊旋轉(zhuǎn)邊冷凍成殼狀結(jié)構(gòu)再進凍干箱;3、特殊預(yù)凍法,離心式預(yù)凍法,利用在真空下液體迅速蒸發(fā),吸收本身的熱量而凍結(jié),一般800轉(zhuǎn)/min。
 
  d、預(yù)凍時要注意的問題:1、預(yù)凍速率,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品選擇速率;2、預(yù)凍的zui低溫度,應(yīng)低于共熔點溫度;3、預(yù)凍時間,應(yīng)恰好在抽真空之前(因此要提前使冷凝器工作,達到-40℃時,真空度達到100μHg)溶媒均已凍實(經(jīng)驗值:一般預(yù)凍達到規(guī)定的溫度后,再保存1-2h就可以抽真空升華)。
 
  3、凍干產(chǎn)品升華干燥階段
 
  升華干燥階段加熱的溫度應(yīng)接近于共熔點的溫度,但又不能超過共熔點的溫度。該階段使溶媒內(nèi)凍結(jié)冰大部分升華,因此也稱該過程為升華干燥階段。升華是一個吸熱的過程,因此必須對產(chǎn)品低溫加熱,但絕不能超過共熔點的溫度。如果加熱的溫度低于共熔點的溫度過多,則升華的速率降低而延長了升華階段的時間。
 
圖片2.png
凍干樣品八聯(lián)排(圖片來源:博醫(yī)康凍干實驗室)
 
  影響升華干燥階段的因素:
 
  a、產(chǎn)品的本身,共熔點較高的產(chǎn)品易干燥,升華時間短;
 
  b、產(chǎn)品的分裝厚度,正常的升華速率大約每小時產(chǎn)品下降1mm的厚度;
 
  c、凍干機本身的性能,真空性能、冷凝器的溫度和效能。
 
  4、凍干維持階段
 
  使得凍干箱加熱隔板的溫度接近于產(chǎn)品共熔點的溫度,維持12h左右,使產(chǎn)品中大部分動結(jié)冰升華。
 
  5、凍干產(chǎn)品解析干燥階段
 
  一旦產(chǎn)品內(nèi)凍結(jié)的冰大部分(約90%冰已升華)升華完畢,產(chǎn)品的干燥進入第二階段,即解析干燥階段。
 
  解析干燥階段,可以迅速使產(chǎn)品產(chǎn)品的溫度上升到該產(chǎn)品的容許溫度(25~40℃),并在該溫度下一直維持到凍干結(jié)束。
 
  6、維持階段即凍干結(jié)束
 
  產(chǎn)品的溫度達到許可的溫度,并在這個溫度保存2h以上。凍干結(jié)束后,要把產(chǎn)品放入無菌干燥箱,然后盡快加塞封口,以防止重新吸收空氣的水份。
 

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