5 что такое лиофилизация приведите примеры где практически применяется этот процесс
Лиофильная сушка: история, принцип, цена
Лиофильная сушка (лиофилизация, криодессикация) – это процесс дегидратации, обычно используемый для того, чтобы сохранить скоропортящийся материал или сделать его более удобным для транспортировки. Лиофилизация биологических продуктов (белков, вакцин, микроорганизмов) направлена на сохранение их физической и биологической целостности после хранения в течение нескольких месяцев или даже лет. Процесс лиофилизации основан на замораживании материала с последующим уменьшением внешнего давления, что позволяет воде переходить из твердого состояния напрямую в газообразное.
Процесс сублимационной сушки был изобретен в 1906 году Жаком-Арсье д’Арссовалем (который всю жизнь занимался электрофизиологией) и его ассистентом Фредериком Бордасом в лаборатории биофизики университета Collège de France в Париже. В 1911 году Дауни Харрис и Шекл, работавшие в лаборатории физиологии Сент-Луисского университета, разработали метод сублимационной сушки для сохранения вируса бешенства (The Journal of Infectious Diseases, Volume 8, Issue 1, 3 January 1911, P. 47–49). Эта работа в конечном итоге привела к разработке первой вакцины от бешенства.
Современная лиофилизация была разработана во время Второй мировой войны. Особо актуальной в этот период была задача доставить сыворотку крови для помощи раненым из США в Европу. Но из-за отсутствия надлежащего охлаждения во время транспортировки большая часть сыворотки портилась еще до того, как попадала в госпитали. Процесс сублимационной сушки был разработан как коммерческий метод, который позволил сделать сыворотку химически стабильной и жизнеспособной без необходимости ее охлаждения. Вскоре после этого криодессикация была применена к пенициллину, и была признана важной методикой сохранения биологических веществ. С этого времени лиофилизацию используют в качестве метода консервации или обработки для широкого спектра веществ. Это обработка пищевых продуктов, фарм. препаратов, наборов для диагностики заболеваний; восстановление документов, поврежденных водой; подготовка осадка речного дна для углеводородного анализа; производство флаконов с покрытием из серы и другое.
Процесс лиофилизации подразделяют на четыре этапа:·
Лиофилизация
Смотреть что такое «Лиофилизация» в других словарях:
лиофилизация — способ сушки влагосодержащих материалов, продуктов, культур микроорганизмов при низкой температуре (из замороженного состояния) в вакууме. Используется при хранении и консервации продуктов, пром. штаммов микроорганизмов (культура… … Словарь микробиологии
лиофилизация — сушка Словарь русских синонимов. лиофилизация сущ., кол во синонимов: 1 • сушка (19) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
лиофилизация — Способ сушки влагосодержащих материалов, продуктов и биологических объектов при низкой температуре в вакууме. Используется при хранении и консервировании продуктов биологического происхождения, получения сухой плазмы крови, сывороток и вакцин,… … Справочник технического переводчика
Лиофилизация — * ліяфілізацыя * lyophilization способ сушки биологических объектов при низкой температуре в вакууме … Генетика. Энциклопедический словарь
Лиофилизация — У этого термина существуют и другие значения, см. Лиофилизация (значения). Лиофилизация (от др. греч. λύω растворяю и φιλέω люблю) способ мягкой сушки веществ, при котором высушиваемый препарат замораживается, а потом помещается … Википедия
лиофилизация — (см. лиофильность) способ сушки влагосодержащих материалов, продуктов и биологических объектов при низкой температуре в вакууме; используется при хранении и консервировании продуктов биологического происхождения, получении сухой плазмы крови,… … Словарь иностранных слов русского языка
лиофилизация — freeze drying, lyophilization лиофилизация. Высушивание в вакууме замороженного материала, что позволяет получать обезвоженные препараты, способные долго сохранять биологическую активность. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
лиофилизация — sublimacinis džiovinimas statusas T sritis chemija apibrėžtis Drėgmės ar tirpiklio likučių šalinimas vakuumuojant užšaldytą medžiagą. atitikmenys: angl. freeze drying; freeze drying; lyophilic drying; lyophilization; sublimation drying rus.… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
лиофилизация — sublimacinis džiovinimas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Užšaldytų biologinės kilmės medžiagų džiovinimas vakuume. Taip džiovinamų medžiagų nesuardoma struktūra, užšaldytas galima ilgai laikyti, sudrėkintos jos atgauna pradines savybes ir … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
лиофилизация — (греч. lyo растворять + phileo любить, иметь склонность) метод обезвоживания биологического материала, заключающийся в его замораживании с последующей сушкой в вакууме; применяется для обеспечения сохранности основных свойств биопрепаратов,… … Большой медицинский словарь
ЛИОФИЛИЗАЦИЯ
Найдено 2 изображения:
Рис. 1. Общий вид цеха лиофилизации биологических препаратов.
Рис. 1. Общий вид цеха лиофилизации биологических препаратов.
лиофилиза́ция (от греч. lýō растворяю и philéō люблю), лиофильная сушка, сублимационная сушка, метод высушивания биологических объектов и пищевых продуктов в замороженном состоянии под вакуумом. При этом вода удаляется из замороженного материала путём испарения льда, минуя жидкую фазу. Л. широко применяется в ветеринарной, медицинской, биологической практике и пищевой промышленности для длительного сохранения бактерий, вирусов, грибов, диагностических и лечебных биопрепаратов, животных и растительных тканей, продуктов. При Л. вода из объектов удаляется без нарушения нативной структуры белков; в препаратах резко замедляются или прекращаются биохимические реакции, в результате чего они становятся более устойчивыми к факторам внешнего воздействия и сохраняют первоначальные свойства в течение длительного периода хранения. Препараты, высушенные методом Л., обладают хорошей растворимостью и при добавлении к ним воды или физиологического раствора легко переводятся в исходное нативное состояние.
В процессе Л. вирулентных штаммов микроорганизмов, живых вакцин и диагностикумов возможна контаминация сушильных аппаратов, поэтому их необходимо периодически дезинфицировать парами формальдегида, спиртом и другими средствами.
Литература:
Никитин Е. Е., Звягин И. В., Замораживание и высушивание биологических препаратов, М., 1971;
Долинов К. Е., Сравнительная оценка методов определения остаточной влажности сухих биопрепаратов, в кн.: Вакцины и сыворотки, вып. 11. М., 1972, с. 12735.
Рис. 2. Загрузка ампул в сублиматор БризиоБази.
Рис. 2. Загрузка ампул в сублиматор БризиоБази.
Лиофилизация
Лиофилизация (от др.-греч. λύω — растворяю и φιλέω — люблю) — способ мягкой сушки веществ, при котором высушиваемый препарат замораживается, а потом помещается в вакуумную камеру, где и происходит возгонка растворителя.
Преимущества лиофилизации
Преимущества такого способа высушивания — отсутствие воздействия высоких температур на препарат, сохранение дисперсной фазы препарата, возможность использования летучих растворителей. Метод лиофилизации позволяет получать сухие ткани, препараты, продукты и т. п. без потери их структурной целостности и биологической активности. При лиофилизации большинство белков не подвергается денатурации и может длительно сохраняться при умеренном охлаждении (около 0 °C). Лиофилизированные ткани и препараты при увлажнении восстанавливают свои первоначальные свойства.
Недостатки лиофилизации
Недостатками лиофилизации является необходимость тщательной подготовки препарата к сушке, создание высокого вакуума для полноты высыхания, длительность сушки и достаточно высокие энергозатраты.
Применение
Лиофилизацию применяют при необходимости продолжительного хранения и консервирования различных продуктов биологического происхождения, для получения сухой плазмы донорской крови, сухих сывороток и вакцин, при трансплантации органов и тканей, в фармацевтической и пищевой промышленности. В системах жизнеобеспечения космического корабля лиофилизация применяется как один из перспективных способов регенерации воды из влагосодержащих материалов.
В пищевых производствах в технологических процессах лиофилизации сохраняется значительное количество полезных веществ, продукты сохраняют форму, запах и цвет. При лиофилизации обычно не используются красители, ароматизаторы и подобные добавки.
Значительная часть растворимого кофе изготавливается с использованием лиофилизации. В пищевой промышленности эта технология называется «сублимированный кофе» (другие названия — «вымороженный», «фриз-драйд»).
лиофилизация — сушка Словарь русских синонимов. лиофилизация сущ., кол во синонимов: 1 • сушка (19) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
лиофилизация — Способ сушки влагосодержащих материалов, продуктов и биологических объектов при низкой температуре в вакууме. Используется при хранении и консервировании продуктов биологического происхождения, получения сухой плазмы крови, сывороток и вакцин,… … Справочник технического переводчика
Лиофилизация — * ліяфілізацыя * lyophilization способ сушки биологических объектов при низкой температуре в вакууме … Генетика. Энциклопедический словарь
лиофилизация — (см. лиофильность) способ сушки влагосодержащих материалов, продуктов и биологических объектов при низкой температуре в вакууме; используется при хранении и консервировании продуктов биологического происхождения, получении сухой плазмы крови,… … Словарь иностранных слов русского языка
лиофилизация — freeze drying, lyophilization лиофилизация. Высушивание в вакууме замороженного материала, что позволяет получать обезвоженные препараты, способные долго сохранять биологическую активность. (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
лиофилизация — sublimacinis džiovinimas statusas T sritis chemija apibrėžtis Drėgmės ar tirpiklio likučių šalinimas vakuumuojant užšaldytą medžiagą. atitikmenys: angl. freeze drying; freeze drying; lyophilic drying; lyophilization; sublimation drying rus.… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
лиофилизация — sublimacinis džiovinimas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Užšaldytų biologinės kilmės medžiagų džiovinimas vakuume. Taip džiovinamų medžiagų nesuardoma struktūra, užšaldytas galima ilgai laikyti, sudrėkintos jos atgauna pradines savybes ir … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
лиофилизация — (греч. lyo растворять + phileo любить, иметь склонность) метод обезвоживания биологического материала, заключающийся в его замораживании с последующей сушкой в вакууме; применяется для обеспечения сохранности основных свойств биопрепаратов,… … Большой медицинский словарь
Лиофилизация — (от греч. lýo растворяю и philéo люблю) лиофильная сушка, высушивание тканей и др. биологических объектов в замороженном состоянии под вакуумом. При этом вода удаляется из замороженных объектов путём сублимации льда, т. е. превращения его … Большая советская энциклопедия
ЛИОФИЛИЗАЦИЯ
ЛИОФИЛИЗАЦИЯ (греч. lyo растворять + philia склонность; син.: сублимационная сушка, замораживание — высушивание) — процесс получения обезвоженного материала (препарата, ткани и т. п.), способного легко растворяться в воде; в отличие от высушивания (см.), лиофилизации предусматривает предварительное замораживание материала и последующую сушку из замороженного состояния в вакууме. Процесс высушивания имеет две фазы — сублимацию льда при температурах ниже 0° и десорбцию — удаление части свободной и связанной влаги при температурах выше 0°. Л. широко используется для получения сухих мед. препаратов и биол, материалов благодаря минимальным физ.-хим. и биол, превращениям в получаемом материале, отсутствию вспенивания, способствующего денатурации белков, малой изменяемости формы и структуры материала и возможности его длительного хранения при комнатной температуре, а при соответствующей упаковке — и в тропических условиях.
Применительно к мед. препаратам Л. впервые была осуществлена в 1909 г. Шаккеллом (L. F. Shackell), который высушил вирус бешенства, а также ряд антисывороток. Лиофилизированные антисыворотки, в отличие от антисывороток, высушенных тепловым способом, легко растворялись, и их р-ры были прозрачными. Однако широкое развитие Л. получила в 30-х гг. 20 в. после того, как Флосдорф (E. W. Flosdorf) приготовил этим методом сухую плазму крови, а Л. Г. Богомолова, H. Н. Титов и М. А. Калашников спроектировали один из первых в мире сублимационных аппаратов камерного типа. В последующие годы началось бурное развитие Л. Этим методом готовят различные сухие мед. препараты: плазму крови, фибриноген, криопреципитат, тромбин, фибринолизин, вакцины, сухую бактериальную массу (колибактерин и др.), антибиотики, гормональные и ферментные препараты, коллагенные губки, различные экстракты, гистол, препараты для гистохимических и электронно-микроскопических исследований и т. д. Высушивание из замороженного состояния в вакууме распространено в пищевой, микробиологической, химической и других отраслях промышленности.
Л. мед. и биол, препаратов проводится в стеклянных флаконах, ампулах и противнях. Для обеспечения оптимальных условий замораживания и последующего высушивания температура замораживания должна соответствовать эвтектической температуре р-ра, при к-рой р-р полностью замерзает и отношение поверхности к объему замороженного препарата будет максимальным, что обеспечит наибольшую поверхность сублимации при минимальной толщине слоя.
При получении препаратов сухой плазмы крови — фибриногена, криопреципитата, альбумина, гамма-глобулина и др.— предварительное замораживание проводят во флаконах, помещенных в спиртовую ванну (—40—45°) и вращающихся вокруг горизонтальной оси. В зависимости от количества замораживаемого препарата продолжительность процесса составляет 30—40 мин. Микроскопические исследования сухой плазмы крови, замороженной этим методом, показали, что сухой материал состоит из нескольких слоев, на границах которых обнаруживаются изменения белковой структуры, т. к. продолжительность замораживания относительно велика. Для сокращения периода замораживания и образования мелкокристаллической структуры льда выступающую из ванны поверхность флакона поливают охлажденным спиртом. Используется также метод центробежного замораживания, при к-ром флаконы с помощью специальных устройств (моторы, турбинки) вращаются в вертикальном положении со скоростью 800—1500 об/мин. Охлаждение производится путем разбрызгивания охлажденного до —45″ спирта на стенки флаконов.
Предварительное замораживание препаратов в пенициллиновых флаконах и ампулах осуществляется в холодильных камерах с температурой внутри бункера —40—50°. В лаб. практике для замораживания может использоваться твердая углекислота (— 78°), охлаждающая смесь изо льда (2 части) и поваренной соли (1 часть). Такая смесь позволяет получить температуру до —21,3°. При статическом замораживании ампулы могут быть помещены в холодильный шкаф в вертикальном либо наклонном положении. При самозамораживании препаратов используется охлаждающий эффект, возникающий при испарении воды в вакууме.
Л. проводится в сублимационных аппаратах различной производительности, выпускаемых предприятиями «Юзифруа» (Франция), «Фригера» (ЧССР), «Хохвакумм» (ГДР), «Эдвардс» (Англия), «Стокс» (США) тг др. В СССР широко используются аппараты производства завода «Фригера» марки Л3-9, КС-30 и Л 3-45 производительностью 4,75: 15 и 22,5 л соответственно за цикл сушки, равный 24—28 час.
Библиография: Бланков Б. И. и Клебанов Д. Л. Применение лиофилизации в микробиологии, М., 1961, библиогр.; Д о-л и н о в К. Е. Основы технологии сухих биопрепаратов, М., 1969, библиогр.; H и-к и т и н E. Е. и 3 в я г и н И. В. Замораживание и высушивание биологических препаратов, М., 1971, библиогр.; Подольский М. В. Высушивание препаратов крови и кровезаменителей, М., 1973, библиогр.; Применение замораживания — высушивания в биологии, под ред. Р. Харриса, пер. с англ.. М., 1956; F I о s d о r f E. W. Freeze-Drying-, X. Y., 1949.