冷冻干燥的保护剂和添加剂
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冻干工艺和常见保护剂成分嘿,朋友!今天咱们来聊聊冻干工艺和常见的保护剂成分,这可有意思啦!你知道吗,冻干工艺就像是给物品来了一场神奇的“魔法变身”。
想象一下,把新鲜的水果、美味的食物或者珍贵的药品,放进一个特别的“魔法箱”里,然后经过一系列操作,它们就变得又轻又方便保存,而且还能保持原本的精华。
这就像把春天的花朵定格在最美的瞬间,随时都能欣赏到它的美丽。
冻干工艺的过程可不简单哟!首先要把东西进行冷冻,这可不是随便冻冻就行,得掌握好温度和时间,就像炒菜时掌握火候一样重要。
如果温度太低或者时间太长,东西可能就被“冻坏”啦;温度太高或者时间太短,又达不到理想的效果。
这难道不像是在走钢丝,需要小心翼翼地保持平衡吗?冷冻之后呢,就要进行干燥啦。
这就像是把水分这个“小调皮”从物品里赶出去,但是又不能太粗暴,不然物品的“身体”会受不了的。
得用合适的方法,让水分慢慢离开,还不能伤害到物品本身的“结构”。
而在这神奇的冻干过程中,保护剂成分就像是物品的“守护天使”。
比如说甘露醇,它就像是给物品穿上了一层柔软的“防护衣”,让它们在冻干的过程中不会受到伤害。
还有蔗糖,就像是给物品喂了一口“甜蜜的力量”,让它们能更坚强地面对冻干的挑战。
就拿药品来说吧,如果没有这些保护剂成分,那冻干后的药品可能就失去了药效,那不就成了“绣花枕头——中看不中用”了吗?再比如说食品,如果没有保护剂成分,冻干后的口感可能就变得糟糕透顶,谁还愿意吃呢?冻干工艺和常见保护剂成分的结合,那可真是天作之合!它们让我们能享受到方便保存又不失原味的美食,能使用到效果依旧显著的药品。
这难道不是科技给我们生活带来的巨大惊喜吗?所以说,冻干工艺和常见保护剂成分,它们可不是简单的概念,而是实实在在能改变我们生活的好东西!我们得好好了解它们,才能更好地享受它们带来的便利和美好呀!。
冻干保护剂一、冻干损伤机理:蛋白质冷冻干燥全过程分为预冻、第一阶段升华干燥和第二阶段再干燥。
预冻过程中水结冰时体积增大,致使活性物质活性部位中一些由弱分子力键连接的键遭到破坏,从而使活性损失;另外,水结冰后引起溶质浓度上升以及由于各种溶质在不同温度条件下溶解度变化不一致而引起pH值的变化,导致活性物质所处的环境发生变化而造成失活或变性。
二、冻干保护作用机理:第一,“水替代假说”:认为由于蛋白质分子中存在大量氢键,结合水通过氢键与蛋白质分子联结。
当蛋白质在冷冻干燥过程中失去水分后,蛋白的主相变温度会升高,发生变性。
但某些糖类属于亲水性物质,形成氢键能力较强,能替代蛋白表面的水的羟基,与蛋白质中的极性基团形成氢键,使得蛋白的主相变温度变化不大,低于操作温度,从而避免了生物活性物质由于发生相变所造成的机械损伤。
能够直接测量到冻干的蛋白质与保护剂蔗糖间的氢键。
第二,“玻璃态假说”:认为在含糖溶液的干燥过程中,糖-水混合物会玻璃化,兼有固体和流体的行为,粘度极高,不容易形成结晶;且分子扩散系数很低,因而具有粘性的保护剂包围在蛋白质分子的周围,形成一种在结构上与玻璃状的冰相似的碳水化合物玻璃体,使大分子物质的链锻运动受阻,阻止蛋白质的伸展和沉淀,维持蛋白质分子三维结构的稳定,从而起到保护作用。
研究表明,单糖、双糖、多羟基化合物以及结构蛋白质、酶都能显示玻璃行为,只是玻璃化转变温度不同而已。
由于某些糖的玻璃化温度较高,在较高的保存温度下,仍能在蛋白质分子附近形成玻璃态。
(大于玻璃化温度就不形成玻璃态了)一般说来,如工作温度低于保护剂的玻璃化温度,高于被保护的活性物质的主相变温度,那么该活性物质就能有效地保持活性。
但在目前,这两种假说还不能完全解释现有的实验现象。
三、冻干保护剂的选择:冻干保护剂需要具备四个特性:玻璃化转变温度高、吸水性差、结晶率低和不含还原基。
常用的保护剂有如下几类物质:1.糖类/多元醇:蔗糖、海藻糖、甘露醇、乳糖、葡萄糖、麦芽糖等;其中,葡萄糖、乳糖具有还原性,而蔗糖、海藻糖、葡聚糖没有还原性。
冻干保护剂大全简言:博医康一直致力于小试、中试、生产型真空冷冻干燥设备的研发、生产。
在长期服务客户的过程中,发现广大冻干机使用客户对冻干保护剂的机理不了解.针对以上情况,特收集整理冻干保护剂资料供广大用户参考.在冷冻干燥的液品中,除了那些有活性、有生命或有治疗效果的组分之外,统称为冻干保护剂。
它不同于佐剂,佐剂具有治疗效果,而保护剂则无治疗效果。
有些液品能单独地进行冷冻干燥,但也有些液品进行冷冻干燥往往不易成功.为了使某些制品能成功地进行冷冻干燥,改善冻干产品的溶解性和稳定性,或使冻干产品有美观的外形,需要在制品中加入一些附加物质,它们就是保护剂,有时也称保护剂为悬浮介质、填充剂、赋形剂、缓冲剂、基础物等。
保护剂对于冻干制品必须是化学隋性的。
保护剂的作用:⒈细菌和病毒需要在特定的培养介质下生长繁殖,但有些培养介质与细菌和病毒往往难以分离,它们一般能成功地冷冻干燥在这些培养介质中。
例如肉汤、脱脂、蛋白质等。
⒉有些活性物质浓度极小,干物质含量极少.在冷冻干燥时已经干燥的物质会被升华的气流带走。
为了改善浓度,增加干物质含量,使冻干后的产品能较理想的团块。
因此需要加入填充物质,使固体物质的浓度在4~25%之间。
这些填充物或赋形剂是:蔗糖、糖脱脂、蛋白质及水解物、聚维酮、葡聚糖、山梨醇等。
⒊有些活性物质特别脆弱,在冷冻干燥时由于物理或化学原因会受到危害,因此加入一些保护剂或防冻剂,以减少冷冻干燥中的损害。
例如,加入二甲亚砜、甘油、右旋糖苷(葡聚糖)、糖类、聚维酮等.⒋加入某些物质可以提高产品的崩解温度,以得到良好的产品并容易冻干。
它们是甘露醇、甘氨酸、右旋糖苷、木糖醇、聚维酮等。
⒌为了改变冻干液剂的酸碱度,从而改变共熔点以利于冻干,它们是碳酸氢钠、氢氧化钠等。
⒍为了改变产品贮藏的稳定性、提高贮藏温度,增加贮藏时间,它们是:抗氧化剂类如维生素C、维生素E、氨基酸、硫代硫酸钠、硫脲等。
保护剂的范围相当宽广,品种繁多,但找不到十分理想的保护剂。
冻干保护剂的筛选
一、材料、仪器:
2ml装的蛋白原液、1000iu/ml青链霉素、伊利高蛋白脱脂高钙奶粉、蔗糖、高压蒸汽灭菌锅、真空冷冻干燥机
脱脂奶粉配料表:
配料:脱脂牛奶、食品添加剂:大豆磷脂
维生素:维生素A醋酸酯、胆钙化醇、维生素E醋酸酯、抗坏血酸。
二、方法:
表1 冻干剂配方
1、在超净工作台中用三角烧瓶中按表1配方配好保护剂,混匀,包好,放入高压蒸汽灭菌锅中,115℃高压灭菌30分钟;
2、高压后取出,加抗原,即与1000 iu/ml青链霉素按1:1比例混合;
3、分装:摇匀后,与蛋白原液按1:1的比例按分装于高压过的玻璃瓶中;
4、预冻:将分装好的玻璃瓶放于-70℃冰箱预冻2h;
5、冻干:预冻完成后,将瓶盖拔开一些,将青霉素瓶转移到预冷过的冷冻干燥机内进行冻干;
6、冻干进行中,注意观察样品冻干的状态和结构,如形成乳白色疏松多孔的海绵状物质即可取出,放于-20℃保存备用;
7、观察各瓶的形态、外观,进行效价的测定。
8、活性测定,包括CEF成纤维细胞的培养,接种VSV病毒,以及结果的判定。
鸡传染性法氏囊病病毒X-28弱毒株的致病性试验。