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真空冷凍干燥技術背景
真空冷凍干燥也叫干燥,升華干燥或簡稱凍干。它是干燥方法之一,目的是為了貯存物品。物品之所以會損壞、腐爛、變質,主要是由于外因和內因二個因素引起的,外因者,空氣、水、溫度、生物等的作用;內因者,主要是生物物質自身的新陳代謝作用。如果能使外因和內因的作用減小到最低程度,則能達到物品在一定時間內保持不變的目的。
干燥法就是驅除物品內部所含的水份,因為水份是一切生物生長的必要條件之一。生物體水份減少到一定程度,則生物不易或不能生長繁殖。因而能較長時間的貯藏保存;另外,當有水份存在時,一些酸堿溶解其內還會發生一些化學作用而使物品變質。干燥的方法很多,如曬干、烘干、煮干、晾干、噴霧干燥、真空干燥、冷凍干燥等。其中唯有真空冷凍干燥法是干燥生物活性物質的最理想方法。  
真空冷凍干燥技術是將含水物料冷凍到冰點以下,使水轉變為冰,然后在較高真空下將冰直接轉變為蒸氣而除去的干燥方法。物料可先在冷凍裝置內冷凍,再進行干燥。但也可直接在干燥室內經迅速抽成真空而冷凍。升華生成的水蒸氣借冷凝器除去。升華過程中所需的汽化熱量,一般用熱輻射供給。其主要優點是:
(1)干燥后的物料保持原來的化學組成和物理性質(如多孔結構、膠體性質等);
(2)熱量消耗比其他干燥方法少。主要用于干燥抗生素、蔬菜和水果等。  
含水的生物樣品,經過冷凍固定,在低溫高真空的條件下使樣品中的水分由冰直接升華達到干燥的目的,在干燥的過程中不受表面張力的作用,樣品不變形。
冷凍干燥技術是在第2 次世界大戰期間,因大量需要血漿和青霉素而發展起來的。現在已廣泛應用于化學、制藥工業、食品工業和科學研究等方面,特別是應用于含有生物活性物質的生物藥品方面最為普遍。

傳統冷凍干燥技術應用方法是怎么樣的?
冷凍干燥屬于邊緣科學,它涉及到物理、化學、生物學等知識,包括制冷、真空、電 工、儀表等技術。因此也是一門綜合性的專業科學技術。在臨床醫學、基礎醫學、法醫學、藥學等研究領域,生物樣品中的藥物濃度檢測是一項十分重要的技術,廣泛應用于毒物分析、藥物分析等研究中。
傳統的對于全血、血漿、血清、尿液、糞便、組織或組織勻漿液等生物樣品的處理方法為有機溶劑沉淀蛋白離心后使用氮氣或空氣流在加熱條件下吹干有機溶劑再定容后進行分析,或者使用與生物樣品不相混容的有機溶劑如乙酸乙酯、乙醚等進行液液萃取后使用氮氣或空氣流在加熱條件下吹干有機溶劑定容后進行分析。
在基礎研究或臨床藥物濃度監測的過程中,常常會有大量的待檢測樣品,使用傳統的樣品前處理方法,樣品中的內源性成分容易對目標藥物的測定產生干擾,并且操作步驟較多,尤其是待測藥物為熱不穩定化合物時,處理過程需要在低溫或室溫條件下進行,這必然會增加樣品處理所需要的時間。

如何解決傳統冷凍干燥技術中的弊端?
傳統的生物樣品前處理方法存在操作步驟多、花費時間長、存在較多內源性干擾等弊端。而本篇應用提到的“真空冷凍干燥技術應用于生物樣品前處理”的方案,則可以有效的解決傳統方式的弊病,提升實驗監測的準確和效率。


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