优势
干燥方法有很多,如晒干、煮干、干燥、喷雾干燥和真空干燥等,但常见的干燥方法通常在0℃以上或更高的温度下进行。干燥后的产品普遍存在体积缩小、质地坚硬的问题。大多数挥发性成分将丢失。有些热敏材料会变性失活,有些材料甚至会被氧化。因此,与干燥前的产品相比,干燥后的产品的性质存在很大差异。冻干法基本在0℃以下进行,即产品在冷冻状态下进行,分析干燥时一般不超过60℃。在真空条件下,当水蒸气直接升华时,药物留在冻结的冰架中,形成海绵状疏松多孔结构,干燥后其体积几乎不变。再次使用前,加入注射用水即可立即溶解。
与常规方法相比,冻干机具有以下优点:
许多热敏性物质不会变性或失活。
低温干燥时,物质中部分挥发性成分损失小。
在冷冻干燥过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此可以保持原有的特性。
因为是在冷冻状态下干燥,体积几乎不变,保持原有结构,不会出现浓缩现象。
由于物料中的水分在预冻后以冰晶的形式存在,原来溶解在水中的无机盐类物质均匀分布在物料中。在升华过程中,溶解在水中的溶解物质沉淀出来,避免了一般干燥方法中由于物料内部水分迁移到表面而使无机盐在表面析出而引起的表面硬化现象。
干燥后的物料松散、多孔、海绵状。加水后迅速完全溶解,几乎立即恢复其原有性能。
由于干燥是在真空下进行,氧气很少,因此保护了一些易氧化的物质。
干燥可去除95%~99%以上的水分,使干燥后的产品可长期保存不变质。
由于物料处于冻结状态,温度很低,加热的热源温度不高,常温或低温加热器即可满足要求。如果冷冻室和干燥室分开,干燥室不需要保温,也不会有大量的热损失,所以热能的利用非常经济。
缺点
俗话说,没有完美的技术。真空冷冻干燥技术的主要缺点是成本高。由于需要真空和低温条件,真空冷冻干燥机必须配备真空系统和低温系统,所以投资成本和运行成本都比较高。
冻干机技术在生物工程、医药工业、食品工业、材料科学、农副产品深加工等领域有着广泛的应用。药品的冷冻干燥包括西药和中药两部分。西药冻干在我国已经发展起来,很多较大的药厂都有冻干设备。在注射剂方面,冻干工艺使用频率更高,提高了药品的质量和保质期,造福于医患双方。但冻干药品品种不多,产品价格高,干燥工艺不先进。在中药方面,目前仅限于人参、鹿茸、山药、冬虫夏草等少量中药材的冻干。大量中成药尚未采用冻干工艺,与国外相差甚远。几年前,日本推出了“中药西方制剂”,改变了中药的熬煮方式,解决了中药不能制成注射剂或片剂的问题,也解决了中药不能治急性的问题。疾病。因此,我国中药冻干工艺及产品研究具有很大的可挖掘潜力。在生物技术产品领域,冷冻干燥技术主要用于生产血清、血浆、疫苗、酶、抗生素、激素等药物;生化检验药物、免疫学和细菌学检验药物;血液、细菌、动脉、骨骼、皮肤、角膜、神经组织和各种器官的长期保存。