真空冷凍干燥是指將水或其他溶劑從冷凍樣品中去除的過(guò)程。整個(gè)干燥過(guò)程通過(guò)升華作用,,避免樣品經(jīng)過(guò)液態(tài)狀態(tài),,且樣品處于真空狀態(tài)下,溫度一般低于-10℃,。真空冷凍干燥的目的是為了使樣品復(fù)水后能夠恢復(fù)原來(lái)的特性,。
由于干燥過(guò)程是在低溫下進(jìn)行,因此可用于一些在高溫下易變性的物質(zhì)如蛋白質(zhì)等,,還能保證其他的化合物性質(zhì)不會(huì)發(fā)生變化,。
通過(guò)真空冷凍干燥后大多數(shù)生物制品如組織、組織抽提物,、細(xì)菌,、疫苗和血清等變?yōu)楦稍飿悠?,且在這個(gè)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生酶變和其他生化反應(yīng)。真空冷凍干燥是保存敏感組織或其它組織生化特性的最溫和的過(guò)程,;也是干燥無(wú)機(jī)物質(zhì),,如納米級(jí)顆粒的最好方法,因?yàn)轭w粒的表面積幾乎不變,。
真空冷凍干燥技術(shù)在生物工程,、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè),、材料科學(xué)和農(nóng)副產(chǎn)品深加工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,。
藥品冷凍干燥包括西藥和中藥兩部分。西藥冷凍干燥在國(guó)內(nèi)已經(jīng)得到了一定的發(fā)展,,很多較大型的制藥廠都有冷凍干燥設(shè)備,。在針劑方面,冷凍干燥工藝采用的比較多,,提高了藥品質(zhì)量和貯存期限,,給醫(yī)患雙方都帶來(lái)了利益。凍干藥品的品種不多,,產(chǎn)品價(jià)格高,,干燥工藝不*。在中藥方面,,局限在人參,、鹿茸、山藥,、冬蟲夏草等少量中藥材的凍干,,大量的中成藥還沒(méi)有采用凍干工藝,與國(guó)外差距較大,。日本幾年前就開(kāi)展了"漢藥西制",,改變了中藥的熬制方法,解決了中藥不能制成針劑或片劑的傳統(tǒng),,也解決了中藥不治急病的難題,,因此我國(guó)中藥凍干工藝及產(chǎn)品的研究很有潛力可挖。
在生物技術(shù)產(chǎn)品領(lǐng)域,,凍干技術(shù)主要用于血清,、血漿、疫苗,、酶、抗生素,、激素等藥品的生產(chǎn);生物化學(xué)的檢查藥品,、免疫學(xué)及細(xì)菌學(xué)的檢查藥品;血液、細(xì)菌、動(dòng)脈,、骨骼,、皮膚、角膜,、神經(jīng)組織及各種器官長(zhǎng)期保存等,。
設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展
凍干技術(shù)的應(yīng)用和設(shè)備是分不開(kāi)的,到目前為止,,凍干設(shè)備的形式主要分為間歇式和連續(xù)式兩大類,,設(shè)備的規(guī)模從不到一平方米到幾十平方米都有。
間歇式凍干設(shè)備
間歇式凍干設(shè)備適合多品種小批量生產(chǎn),,特別是在食品領(lǐng)域適用于季節(jié)性強(qiáng)的食品生產(chǎn),。采用單機(jī)操作,如果一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障,,不會(huì)影響其它設(shè)備的正常運(yùn)行,。間歇式凍干設(shè)備便于控制物料干燥時(shí)不同階段的加熱溫度和真空度的要求。設(shè)備的加工制造和維修保養(yǎng)易于進(jìn)行,。但由于裝料,、卸料、起動(dòng)等操作占用時(shí)間較多,,因此設(shè)備利用率低,,生產(chǎn)效率也不高。
連續(xù)式凍干設(shè)備
國(guó)內(nèi)外開(kāi)始探索和使用連續(xù)式真空冷凍干燥設(shè)備,。連續(xù)式設(shè)備的特點(diǎn)是適于品種單一而產(chǎn)量龐大,、原料充足的產(chǎn)品生產(chǎn),特別適合漿狀和顆粒狀制品的生產(chǎn),。連續(xù)式設(shè)備容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,,簡(jiǎn)化了人工操作和管理,其主要缺點(diǎn)是成本高,。
隨著GMP認(rèn)證的結(jié)束,,國(guó)產(chǎn)的優(yōu)秀醫(yī)藥用凍干設(shè)備全面進(jìn)入了現(xiàn)代化階段,功能齊全,、工作可靠,、性能穩(wěn)定,可實(shí)現(xiàn)在線清洗(CIP)或蒸汽消毒滅菌(SIP),,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都能滿足生物制品和藥品凍干生產(chǎn)的需要,。相比之下,國(guó)外凍干設(shè)備的品種規(guī)格比國(guó)內(nèi)多,,配套設(shè)備齊全,,節(jié)能型結(jié)構(gòu)比較精致,,連續(xù)式凍干設(shè)備生產(chǎn)量大。為保證凍干產(chǎn)品的質(zhì)量和節(jié)能,,常采用凍干設(shè)備與其它干燥設(shè)備組合在一起的組合凍干設(shè)備,,例如噴霧凍干設(shè)備。
在未來(lái),,如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,,提高冷凍干燥效率,縮短干燥時(shí)間,,節(jié)約能源將是廣大凍干行業(yè)工作者的目標(biāo)