干燥是保持物質(zhì)不變質(zhì)的一種方法，大家比較熟悉的是曬干、煮干、烘干、噴霧干燥和真空干燥等手段。但這些干燥方法都是在0℃以上或更高的溫度下進(jìn)行，被干燥的物品往往會變色變形。而實驗室凍干機(jī)所采用的干燥技術(shù)是在0℃以下的溫度進(jìn)行，即在產(chǎn)品凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行，因此能達(dá)到生物活性不變、外觀色澤均勻、形態(tài)飽滿、結(jié)構(gòu)牢固、溶解速度快，殘余水分低的要求。
實驗室凍干機(jī)的工作流程包括預(yù)凍、升華和再凍干三個分階段。預(yù)凍在兩種方式：一種是制品與干燥箱同時降溫；另一種是待干燥箱擱板降溫至-40℃左右，再將制品放入，前者相當(dāng)于慢凍，后者則介于速凍與慢凍之間，因而常被采用，以兼顧凍干效率與產(chǎn)品質(zhì)量。
下面我們來談?wù)剬嶒炇覂龈蓹C(jī)預(yù)凍階段三個關(guān)鍵因素：
1、預(yù)凍溫度：進(jìn)行真空冷凍干燥，必須保證預(yù)凍溫度足夠低。由于物料的多樣性，對有共晶點的物料，一般的處理方法是低于共晶點的5至10攝氏度；對于不存在共晶點的物料（以非晶態(tài)、玻璃態(tài)或兩種狀態(tài)共存）就需要進(jìn)行多次試驗，確認(rèn)預(yù)凍溫度。
2、預(yù)凍時間：整個預(yù)凍需要持續(xù)一段時間，物料的凍結(jié)過程也是一個放熱的過程。為了能使預(yù)凍的效果更好，通常在達(dá)到預(yù)凍溫度的時候，保持一段時間。通常的時間為2小時左右，當(dāng)然這只是一個估計經(jīng)驗值，具體需要根據(jù)物料的特性進(jìn)行計算。
3、預(yù)凍速率：速率與物料有很大的關(guān)系，緩慢冷凍產(chǎn)生的冰晶較大，干燥速率較快，對于普通的藥品的凍干很有幫助；而較為快速冷凍產(chǎn)生的冰晶就較小，對應(yīng)的干燥速率較慢，對于生物制品干燥的效果較好。對于速率的調(diào)整需要針對不同的物料進(jìn)行區(qū)分，如生物細(xì)胞就不能過慢的冷凍，會造成其蛋白質(zhì)的變性，生命體死亡，我們稱這種現(xiàn)象為溶質(zhì)效應(yīng)，是需要我們在真空冷凍干燥需要避免的。
以上就是實驗室凍干機(jī)在預(yù)凍階段的技術(shù)分析，供大家參考！
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