1, 冷冻干燥能否去除有机溶剂
冷冻干燥冷冻干燥是指通过升华从冻结的生物产品中去除水分或其他溶剂的过程。升华指的是溶剂，比如水，象干冰一样，不经过液态，从固态直接变为气态的过程。冷冻干燥得到的产物称作冻干物（lyophilizer），该过程称作冻干（lyophilization）。传统的干燥会引起材料皱缩，破坏细胞。在冰冻干燥过程中样品的结构不会被破坏，因为固体成份被在其位置上的坚冰支持着。在冰升华时，它会留下孔隙在干燥的剩余物质里。这样就保留了产品的生物和化学结构及其活性的完整性。在实验室中，冻干有很多不同的用途，它在许多生物化学与制药应用中是不可缺少的。它被用来获得可长时期保存的生物材料，例如微生物培养、酶、血液、与药品，除长期保存的稳定性以外，还保留了其固有的生物活性与结构。为此，冻干被用于准备用做结构研究（例如电镜研究）的组织样品。冷冻干燥也应用于化学分析中，它能得到干燥态的样品，或者浓缩样品以增加分析敏感度。冻干使样品成分稳定，也不需改变化学组成，是理想的分析辅助手段。冷冻干燥的实现：冷冻干燥可以自然发生。在自然情况下，这一过程缓慢而且不可预测。通过冷冻干燥系统，人们改进、细分了很多步骤，加速了这一过程。冷冻干燥系统：一个基本的冷冻干燥系统包括： · 一个干燥室或者多歧管 · 一个抽真空系统克服阻碍因素和加速气体流动 · 一个热源提供能量 · 一个低温冷凝器，用于使蒸气压差最大化并捕捉蒸气使之冻结，避免水蒸气污染真空泵冷冻干燥的步骤冷冻干燥过程包含三个步骤： · 预冻，为接下来的升华过程准备样品。 · 初级干燥，在此过程中，冰升华而不融化。 · 次级干燥，在此过程中，键和于固体物质的残留水分被除去，从而留下干燥样品，这一步骤对保存样品的稳定性非常重要。在壳式预冻中，冻干瓶中的样品浸放在低温热传导液体里旋转，液体样品沿冻干瓶圆周内壁结冻，以达到更大的表面积。这层薄的结冻层能让水分子更加容易地穿过。一旦样品结冰，就可以与冷冻干燥系统连接了。初级和次级干燥发生在样品瓶被连接到冻干系统时，样品立刻暴露在一个真空条件下，从而克服气流阻力。同时热量被提供做能量。为接在干燥箱或多歧管的冻干瓶和其它玻璃容器提供热量的热源是室温空气浴。在自动压盖上箱，是加热层供给。真空和热量这些条件可帮助从冰中升华出的水蒸气更容易地流离样品和表层已冻干的物质。冷冻干燥过程的几个因素：冰冻样品的升华效率取决于几个因素。其中最重要的冷冻产品与收集器之间的气压差。最有效的冷冻干燥发生在样品在它所能承受的最高温度，同时仍能保持冰冻状态，与此同时收集器温度和系统真空度保持在所能达到的最低值。干燥时间的变化依赖于被冷冻干燥的材料的低共熔温度。对于绝大多数的生物材料，这个温度低于0oC，有的甚至要低至-40 oC。高的气压差和温差将产生有效的干燥。 在初级冻干完成后，所有的冰即被升华。但是结合水仍旧存在于产品中，在次级干燥时，最后相的干燥，牢固键合于固体样品的水，被称为吸收水转变成蒸气。这一过程被称为解吸作用。解吸是一个缓慢的过程，因为吸收水比液体水在同一温度下气压更低。冷冻干燥在样品和收集器的蒸气压力相等时彻底完成。如果样品在未完全干燥时过早的脱离系统，它也许会很快的降解和失去结构及生物性能。
2, 喷雾冷冻干燥技术知识
雾冷冻干燥设备主要有以下部分组成：1喷雾塔，2喷嘴，3加热装置，4储液槽，5过滤系统，6阀门，7空气过滤，8鼓风机，9冷冻压缩机，10加热系统，11旁路管，12为喷嘴所提供的喷雾气体。干燥新技术-喷雾冷冻干燥技术：喷雾冷冻干燥是近几年发展起来的新的干燥技术，完美的结合了喷雾干燥和冷冻干燥两项技术的优点，是干燥技术的重大升级。干燥后的成品溶解性非常好，又极好的保持了物料的物化特性，现在世界上很多大型生物公司和食品公司陆续开始采用这项新的技术。在国外，喷雾冷冻干燥（Spray freeze drying,SFD）技术应用于药物微胶囊技术和奶粉生产越来越多，特别是，以前的药物微胶囊主要依靠喷雾干燥技术，但是喷雾干燥过程，是一个高温的干燥过程，很多热敏性药物，就会有物性甚至化学性质的变化，影响了药物的实际成分。而喷雾冷冻干燥技术主要联合喷雾冷冻和冷冻干燥2种技术 。与传统冷冻干燥技术相比，SFD具有以下优点：（1）雾化分散的细小液滴浸入低温中迅速冻结，能弱化冰晶的生长，减小冰晶对脂质体的破坏，避免药物的渗漏和突释；（2）冻结样品经真空干燥后形成具有微孔结构的球形微粒，流动性好，且微粒的大小可以通过改变喷雾工艺来调节。喷雾冷冻干燥机，填补了国内实验室喷雾冷冻干燥研发设备领域的空白。适合在实验室内完全模拟喷雾冷冻整个过程，能用于实验室里原始配方确定/配方更新、口味的甄别、颜色的评估、稳定剂/乳化剂应用、货架期实验以及制作赠送客户之样品，实验数据可直接放大应用于工业生产。适用于热敏性、粘稠性、活性物料及含糖量高的物料的低温干燥，如中草药天然产物提取液、乳制品、生物制剂、酶制剂、水果原汁、高分子材料等。主要特点：1、本机把喷雾干燥和真空冷冻干燥二者有机的结合起来，所需的干燥时间极短，极大的缩短了传统的真空冷冻干燥时间，且干燥后的物料为粉状的固体，经喷雾冷冻干燥的物品，原有的生物、化学特性基本不变，易于长期保存，加水后能恢复到冻干前的形态，并且能保持其原有的生化特性；2、本机采用风冷冷凝式全封闭压缩机制冷系统，制冷迅速，结冰器温度低，吸附水份能力强，温度、真空度显示均为数字式，准确、直观；3、冷冻喷雾干燥物品采用空气自然加热升华，保持样品的安全性；4、主机上配有真空泵电源插头，不需另接电源，使用方便；5、真空连接采用国际通用标准卡箍，方便可靠；6、性能稳定，操作简便，噪音低；7、快速冷冻喷雾干燥对比传统冻干机：能对易粘壁、含有机物的液态物料进行快速冻干（果汁、中药浸膏等），且干燥后的成品呈颗粒状态，流动性好，颗粒粒径在一定范围内可调。适用范围适用于热敏性、粘稠性、活性物料及含糖量高的物料的低温干燥，如中草药天然产物提取液、乳制品、生物制剂、酶制剂、水果原汁、高分子材料等。工作原理：喷雾冷冻干燥机将需要干燥的液体料液由蠕动泵输送至特殊设计制造的雾化器中被分散成细小的雾滴，同时与经过多级制冷系统制冷的空气在容器内充分接触，细雾被瞬间冷却，形成雪花。在料液被全部冷却为雪花后，系统进入冷冻干燥阶段，雪花被大量的低温空气流态化，同时雪花中的水分快速升华干燥，完成整个冷冻干燥过程，且最终的产品是流动性很好的粉状产品，减少了原来真空冷冻干燥的产品粉碎过程。
3, 冷冻干燥原理及优点
冷冻干燥就是把含有大量水分物质，预先进行降温冻结成固体，然后在真空的条件下使水蒸汽直接升华出来，而物质本身剩留在冻结时的冰架中。冷冻干燥有下列优点：一.冷冻干燥在低温下进行，因此对于许多热敏性的物质特别适用。二.在低温下干燥时，物质中的一些挥发性成分损失很小，适合一些化学产品，药品和食品干燥。三.在冷冻干燥过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性装。四.由于在冻结的状态下进行干燥，因此体积几乎不变，保持了原来的结构，不会发生浓缩现象。五.干燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原来的性状。六.由于干燥在真空下进行，氧气极少，因此一些易氧化的物质得到了保护。七.干燥能排除95-99%以上的水份，使干燥后产品能长期保存而不致变质。因此，冷冻干燥目前在医药工业，食品工业，科研和其他部门得到广泛的应用。
相关概念
冷冻干燥
又称升华干燥。将含水物料冷冻到冰点以下，使水转变为冰，然后在较高真空下将冰转变为蒸气而除去的干燥方法。物料可先在冷冻装置内冷冻，再进行干燥。但也可直接在干燥室内经迅速抽成真空而冷冻。升华生成的水蒸气借冷凝器除去。升华过程中所需的汽化热量，一般用热辐射供给。
喷雾
喷雾是喷入气体中的大量液滴。形成喷雾的过程称为喷雾化。喷雾喷嘴可以用来产生喷雾。喷雾的两个主要用途是在界面上分布材料以及产生具有液态表面的区域。在数千种应用中，喷雾使得材料得以有效利用。为了选择适当的技术和最优的设备和尺寸，了解喷雾特性很重要。
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