中試凍干機由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。主要部件為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。冷凍干燥(以下簡稱凍干)就是將含水物質,先凍結成固態(tài),而后使其中的水分從固態(tài)升華成氣態(tài),以除去水分而保存物質的方法。
真空冷凍干燥是先將物料凍結到共晶點溫度以下,使物料中的水分變成固態(tài)的冰,然后在適當?shù)恼婵斩认拢贡苯由A為水蒸氣。再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結器(捕水器)將水蒸汽冷凝,從而獲得干燥制品的技術。
中試凍干機利用升華的原理進行干燥,是將被干燥的物質在低溫下快速凍結,然后在適當?shù)恼婵窄h(huán)境下,使凍結的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程。冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物,該過程稱作凍干。
物質在干燥前始終處于低溫(凍結狀態(tài)),同時冰晶均勻分布于物質中,升華過程不會因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)象,避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。干燥物質呈干海綿多孔狀體積基本不變易溶于水而恢復原狀。在大程度上防止干燥物質的理化和生物學方面的變性。液體樣品冷凍成固體后進行實驗。
重組蛋白本身穩(wěn)定性較差,這在一定程度上制約了重組蛋白的發(fā)展和應用,而解決這一問題要采用凍干機真空冷凍干燥(凍干)的方法。凍干機凍干技術的基本原理是把重組蛋白溶液先在低溫環(huán)境下凍結,再在真空條件下干燥,形成重組蛋白固體制劑。
由于凍干藥品呈多孔狀、能長時間穩(wěn)定貯存、并易重新復水而恢復活性,因此冷凍干燥技術廣泛應用于制備固體蛋白質藥物、口服速溶藥物及藥物包埋劑脂質體等藥品。