冷凍干燥or離心濃縮

作者：新芝生物　發(fā)布日期：2023-05-26

冷凍干燥or離心濃縮

多糖（polysaccharide）由多個單糖分子縮合、失水而成，含有不同類型的糖苷鍵，分子量較大，是機(jī)體內(nèi)一種對維持生命活動至關(guān)重要的碳水化合物。由相同的單糖組成的多糖稱為同多糖，如淀粉、纖維素和糖原；以不同的單糖組成的多糖稱為雜多糖，如阿拉伯膠是由戊糖和半乳糖等組成。

部分多糖的命名

圖一部分多糖的命名

由于種類繁多，多糖在自然界分布極廣，是構(gòu)成動植物細(xì)胞壁的組成成分，如肽聚糖和纖維素。多糖還可作為動植物儲藏的養(yǎng)分，如糖原和淀粉。同時，它具有特殊的生物活性，像人體中的肝素有抗凝血作用，肺炎球菌細(xì)胞壁中的多糖有抗原作用。

淀粉（左）與肝素（右）

圖二淀粉（左）與肝素（右）

近年來，植物多糖因其具有抗癌、護(hù)肝、抗缺氧、抗肥胖等多種生物學(xué)功能而受到越來越多的關(guān)注，因其安全無毒的特點(diǎn)而被廣泛用于生物化學(xué)和醫(yī)藥領(lǐng)域。其中，芫根多糖具有多種生物學(xué)功能，如抗缺氧、抗疲勞和免疫調(diào)節(jié)；而鐵皮石斛多糖參與發(fā)揮鐵皮石斛的抗氧化、抗腫瘤、降血糖和抗菌等多種藥理功能。

鐵皮石斛多糖降脂作用

圖三鐵皮石斛多糖降脂作用

然而，由于分子結(jié)構(gòu)不同，部分多糖形成的膠狀溶液會因分子凝聚變得不穩(wěn)定（如支鏈多糖），還有一些多糖溶液因為分子間氫鍵的作用形成沉淀或結(jié)晶。所以去除多糖溶液中的水分，以干燥的狀態(tài)保存多糖可最大限度的維持其活性和穩(wěn)定性。

常見的干燥方式如烘干、蒸發(fā)等都需要對樣品施加熱量，對于部分受熱易分解多糖，這些方法顯然是不可取的，為了保證樣品活性與穩(wěn)定性，可根據(jù)樣品狀態(tài)使用冷凍干燥或離心濃縮的方式對多糖溶液進(jìn)行作用。

冷凍干燥

對于樣品量大，后續(xù)用途為保存或凍藏的多糖溶液，建議使用冷凍干燥的方式去除水分，搭配西林瓶可避免復(fù)潮以獲得脫水率極高的粉末狀多糖樣品。

冷凍干燥的原理是：真空條件下，預(yù)凍為固態(tài)的目標(biāo)物溶劑通過升華的方式被除去，從而達(dá)到對目標(biāo)物干燥的效果。冷凍干燥主要應(yīng)用于干燥熱敏感、受熱易變性的物質(zhì)，如血清、疫苗、微生物、組織等生物樣品，可保持樣品原來的形狀和結(jié)構(gòu)，便于儲存；還可以用于凍干醫(yī)藥產(chǎn)品或者其他凍干制品在大批量生產(chǎn)之前的工藝摸索。常見的凍干機(jī)有鐘罩和原位兩種型號，可搭配壓蓋、多歧管等功能，根據(jù)客戶的用量需求和功能需求進(jìn)行選擇。

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SCIENTZ-18N

鐘罩型壓蓋式凍干機(jī)

圖四 SCIENTZ-18N鐘罩型壓蓋凍干機(jī)

「產(chǎn)品介紹」

SCIENTZ-N系列鐘罩式凍干機(jī)是最常用的小型凍干機(jī)，對有凍干需求且樣品量較小的學(xué)校、科研院所等客戶，是不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備，前期摸索樣品配方，后續(xù)可對接中試機(jī)型從而加速凍干工藝的摸索進(jìn)度，主要應(yīng)用于干燥熱敏感、受熱易變性的物質(zhì)，如血清、疫苗、微生物、組織等生物樣品。

「性能特點(diǎn)」

整體性能結(jié)構(gòu)緊湊，功能強(qiáng)大

制冷系統(tǒng) 制冷迅速，清晰可見

控制系統(tǒng) 智能控制，真彩顯示

干燥室透明密封，防腐可靠

真空系統(tǒng) 真空可控，智能保護(hù)

「可選配功能」

共晶點(diǎn)測試功能，掌握物料更好的升華溫度。
真空度控制功能，使熱傳導(dǎo)最大化。
雙機(jī)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，技術(shù)成熟，溫度低，用于-80℃凍干機(jī)。
廣口歧管凍干瓶配置，易于裝取物料，可與進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)的凍干瓶閥配套連接，標(biāo)配8只管。
可選配電除霜功能，加速除霜速度，縮短干燥周期。
可選配多品牌進(jìn)口真空泵。

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SCIENTZ-50F

硅油原位壓蓋凍干機(jī)

圖五 SCIENTZ-50F硅油原位壓蓋凍干機(jī)

「產(chǎn)品介紹」

SCIENTZ-F系列硅油原位凍干機(jī)是專門用來處理對升溫曲線要求復(fù)雜的樣品（特別是藥品、微生物制品、名貴藥材等）的冷凍干燥機(jī)，可用于企業(yè)小試中試及小規(guī)模生產(chǎn)，特別適用于摸索凍干工藝。產(chǎn)品已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于制藥研發(fā)、食品凍干工藝研究、新材料研究等領(lǐng)域，兼具功能性和經(jīng)濟(jì)性。

「性能特點(diǎn)」

整體性能安全高效，環(huán)保清潔

控制系統(tǒng) 智能控制，真彩顯示

加熱系統(tǒng) 硅油介質(zhì)，均一度好

雙腔系統(tǒng) 防腐冷阱，支持預(yù)凍

制冷系統(tǒng) 制冷迅速，清晰可見

真空系統(tǒng) 真空可控，智能保護(hù)

「可選配功能」

共晶點(diǎn)測試功能，掌握物料更好的升華溫度。
真空度控制功能，使熱傳導(dǎo)最大化。
雙機(jī)復(fù)疊式制冷系統(tǒng)，技術(shù)成熟，溫度低，用于-80℃凍干機(jī)。
廣口歧管凍干瓶配置，易于裝取物料，可與進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)的凍干瓶閥配套連接，標(biāo)配8只管。
可選配電除霜功能，加速除霜速度，縮短干燥周期。
可選配多品牌進(jìn)口真空泵。
可選配UPS不間斷電源，保證短時停電可自行啟動。

離心濃縮

對于樣品量相對較小，后續(xù)用途為鑒別、鑒定（如接液相質(zhì)譜）的多糖溶液，可選擇離心濃縮作為干燥方式，尤其是溶劑為易揮發(fā)組分時，可快速高效的進(jìn)行樣品干燥。

離心濃縮的工作原理與冷凍干燥類似，也是通過降低氣壓實現(xiàn)高效干燥，但離心濃縮是利用低壓條件下液體的沸騰現(xiàn)象，但由于沸騰是吸熱過程，因此樣品會降溫甚至結(jié)冰，搭載離心功能是防止溶液沸騰后帶著目標(biāo)物一起彈出，也可避免樣品間交叉污染，當(dāng)離心力大于沸騰帶來的沖擊力時，目標(biāo)物就可留在裝液容器內(nèi)，配備的冷阱和冷凍干燥一樣是用于收集捕獲除去的氣態(tài)溶劑。同時，離心濃縮儀與原位硅油凍干機(jī)類似，也具有一定的加熱功能，但由于儀器內(nèi)部為真空狀態(tài)且沒有硅油作為傳熱介質(zhì)，加熱效果更多是通過固件間傳熱實現(xiàn)的，加熱的意義在于輸送額外能量以加速沸騰。

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SCIENTZ-1LS/SCIENTZ-10LS

真空離心濃縮儀

圖六 SCIENTZ-1LS 一體式真空離心濃縮儀（左），SCIENTZ-10LS 分體式真空離心濃縮儀（右）

「產(chǎn)品介紹」

SCIENTZ-1LS 和SCIENTZ-10LS型離心濃縮儀，自帶捕水冷阱，方便快捷。采用磁懸浮電機(jī)工作，保證離心干燥室的真空密封，領(lǐng)先于同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可選用多種轉(zhuǎn)子，可提供大批量的小體積濃縮可廣泛用于生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、制藥研究以及分析化學(xué)等諸多方面。

「性能特點(diǎn)」

高效精準(zhǔn) 根據(jù)樣本差異精準(zhǔn)調(diào)整真空值，濃縮更高效。

優(yōu)質(zhì)材質(zhì) 離心腔、內(nèi)部管路和轉(zhuǎn)子均采用耐防腐蝕效果材料。

安全性高斷電后自動泄真空，保護(hù)樣品。

溫度可選溫度可設(shè)置，確保安全有效地濃縮多種樣品。

「可選配功能」

可定制多種規(guī)格的轉(zhuǎn)子以供使用。

總結(jié)

冷凍干燥與離心濃縮原理相似，都是利用低壓狀態(tài)下物料自身的性質(zhì)實現(xiàn)干燥和分離，冷凍干燥需要對樣品進(jìn)行預(yù)凍以升華的方式除去溶劑，而離心濃縮直接對液體狀態(tài)下的樣品進(jìn)行處理，以蒸發(fā)的方式除去溶劑。兩者都適用于多糖溶液有效組分的分離、保存和鑒定，也可在生物、醫(yī)藥、化學(xué)、材料和食品等多個行業(yè)發(fā)揮作用，客戶可根據(jù)自身需求，結(jié)合處理量大小和處理后應(yīng)用方向進(jìn)行選擇，真空冷凍干燥機(jī)與真空離心濃縮儀兩類儀器型號齊全，總有一款catch your eyes。

冷凍干燥or離心濃縮

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