Инжиниринг и комплексные поставки биотехнологического оборудования

Лиофилизация микробиологических препаратов

Лиофилизация (сублимация) 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 лиофилизации 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.

lyoph1.jpg lyoph2.jpg

Препараты, высушенные методом лиофильной сушки, обладают хорошей растворимостью и при добавлении к ним воды или физиологического раствора легко переводятся в исходное нативное состояние.

Процесс лиофилизации состоит из предварительного замораживания препарата, первичного высушивания, досушивания, укупорки ампул (флаконов) с высушенным препаратом. Для сохранения исходных свойств препаратов или высокой жизнеспособности микроорганизмов в процессе лиофильной сушки и последующем хранении используют различные защитные среды (стабилизаторы): сыворотку крови животных, альбумин, обезжиренное молоко, желатин, желатозу, пептон, сахарозу, сорбит, поливинилпирролидон, глутамат натрия и их комбинации. Предварительное замораживание материала проводят в морозильных камерах при t от -40 до -60°C или при помещении материала в смесь спирта с сухой углекислотой (t -78°C), чем избегают вспенивания препарата в процессе лиофильной сушки. Замороженный материал в ампулах или флаконах быстро переносят в сушильную камеру (сублиматор), в которой создаётся глубокий вакуум и поддерживается пониженная температура (до -40°С). На биофабриках, биокомбинатах и в институтах применяют камерные вакуумные аппараты различных марок. Существуют аппараты, в которых предварительное замораживание препаратов осуществляется непосредственно в сублимационной камере. В результате сублимации свободная вода удаляется с поверхности замороженного материала, препарат переходит из твёрдого (замороженного) состояния в сухое (пористая масса, почти не изменённая в объёме). Досушивание объекта проводят в этой же камере при t до 20°C и выше. При этом из препарата удаляется связанная вода. После окончания лиофильной сушки вакуумный насос выключают, и в камеру через фильтр подают стерильный сухой воздух или азот.

lyoph3.jpgАмпулы или флаконы быстро укупоривают, чтобы избежать увлажнения препарата при хранении. Ампулы запаивают, предварительно создавая в них вакуум или заполняя их инертным газом. Флаконы заполняют газом или сухим воздухом, закрывают резиновыми пробками с алюминиевыми колпачками. Время лиофилизации на биологических предприятиях регулируют и регистрируют с помощью автоматических приборов. Качество лиофильной сушки оценивается по следующим основным показателям:

  • быстрая растворимость препарата (1-2 мин),
  • остаточная влажность, не превышающая 1-3%,
  • исходная вязкость препарата после растворения,
  • характерная структура высушенного материала,
  • рН среды,
  • сохранение активности, специфичности и других свойств объекта.

В процессе лиофилизации вирулентных штаммов микроорганизмов, живых вакцин и диагностикумов возможна контаминация сушильных аппаратов, поэтому их необходимо периодически дезинфицировать парами формальдегида, спиртом и другими средствами.

lyoph4.jpg

Сбросить
фильтр
Свернуть >

Технологическая карта

Хранение культур
Ёмкости и резервуары