Freeze or Not Freeze, that's a question
多糖(polysaccharide)由多个单糖分子缩合、失水而成,含有不同类型的糖苷键,分子量较大,是机体内一种对维持生命活动至关重要的碳水化合物。由相同的单糖组成的多糖称为同多糖,如淀粉、纤维素和糖原;以不同的单糖组成的多糖称为杂多糖,如阿拉伯胶是由戊糖和半乳糖等组成。
图一部分多糖的命名
由于种类繁多,多糖在自然界分布极广,是构成动植物细胞壁的组成成分,如肽聚糖和纤维素。多糖还可作为动植物储藏的养分,如糖原和淀粉。同时,它具有特殊的生物活性,像人体中的肝素有抗凝血作用,肺炎球菌细胞壁中的多糖有抗原作用。
图二淀粉(左)与肝素(右)
近年来,植物多糖因其具有抗 癌、护肝、抗缺氧、抗肥胖等多种生物学功能而受到越来越多的关注,因其安全无毒的特点而被广泛用于生物化学和医药领域。其中,芫根多糖具有多种生物学功能,如抗缺氧、抗疲劳和免疫调节;而铁皮石斛多糖参与发挥铁皮石斛的抗氧化、抗肿瘤、降血糖和抗 菌等多种药理功能。
图三铁皮石斛多糖降脂作用
然而,由于分子结构不同,部分多糖形成的胶状溶液会因分子凝聚变得不稳定(如支链多糖),还有一些多糖溶液因为分子间氢键的作用形成沉淀或结晶。所以去除多糖溶液中的水分,以干燥的状态保存多糖可最 大限度的维持其活性和稳定性。
常见的干燥方式如烘干、蒸发等都需要对样品施加热量,对于部分受热易分解多糖,这些方法显然是不可取的,为了保证样品活性与稳定性,可根据样品状态使用冷冻干燥或离心浓缩的方式对多糖溶液进行作用。
对于样品量大,后续用途为保存或冻藏的多糖溶液,建议使用冷冻干燥的方式去除水分,搭配西林瓶可避免复潮以获得脱水率极高的粉末状多糖样品。冷冻干燥的原理是:真空条件下,预冻为固态的目标物溶剂通过升华的方式被除去,从而达到对目标物干燥的效果。冷冻干燥主要应用于干燥热敏感、受热易变性的物质,如血清、疫苗、微生物、组织等生物样品,可保持样品原来的形状和结构,便于储存;还可以用于冻干医药产品或者其他冻干制品在大批量生产之前的工艺摸索。常见的冻干机有钟罩和原位两种型号,可搭配压盖、多歧管等功能,根据客户的用量需求和功能需求进行选择。
冷冻干燥
对于样品量大,后续用途为保存或冻藏的多糖溶液,建议使用冷冻干燥的方式去除水分,搭配西林瓶可避免复潮以获得脱水率极高的粉末状多糖样品。
冷冻干燥的原理是:真空条件下,预冻为固态的目标物溶剂通过升华的方式被除去,从而达到对目标物干燥的效果。冷冻干燥主要应用于干燥热敏感、受热易变性的物质,如血清、疫苗、微生物、组织等生物样品,可保持样品原来的形状和结构,便于储存;还可以用于冻干医药产品或者其他冻干制品在大批量生产之前的工艺摸索。常见的冻干机有钟罩和原位两种型号,可搭配压盖、多歧管等功能,根据客户的用量需求和功能需求进行选择。
No-Number-
01
SCIENTZ-18N
钟罩型压盖式冻干机
图四 SCIENTZ-18N钟罩型压盖冻干机
「产品介绍」
SCIENTZ-N系列钟罩式冻干机是最常用的小型冻干机,对有冻干需求且样品量较小的学校、科研院所等客户,是不可或缺的关键设备,前期摸索样品配方,后续可对接中试机型从而加速冻干工艺的摸索进度,主要应用于干燥热敏感、受热易变性的物质,如血清、疫苗、微生物、组织等生物样品。「性能特点」整体性能 结构紧凑,功能强大制冷系统 制冷迅速,清晰可见控制系统 智能控制,真彩显示干燥室 透明密封,防腐可靠真空系统 真空可控,智能保护
「可选配功能」
共晶点测试功能,掌握物料更好的升华温度。
真空度控制功能,使热传导最 大化。
双机复叠式制冷系统,技术成熟,温度低,用于-80℃冻干机。
广口歧管冻干瓶配置,易于装取物料,可与进口标准的冻干瓶阀配套连接,标配8只管。
可选配电除霜功能,加速除霜速度,缩短干燥周期。
可选配多品牌进口真空泵。
No-Number-
02
SCIENTZ-50F
硅油原位压盖冻干机
图五 SCIENTZ-50F硅油原位压盖冻干机
「产品介绍」
SCIENTZ-F系列硅油原位冻干机是专门用来处理对升温曲线要求复杂的样品(特别是药品、微生物制品、名贵药材等)的冷冻干燥机,可用于企业小试中试及小规模生产,特别适用于摸索冻干工艺。产品已经被广泛应用于制药研发、食品冻干工艺研究、新材料研究等领域,兼具功能性和经济性。
「性能特点」
整体性能 安全高效,环保清洁
控制系统 智能控制,真彩显示
加热系统 硅油介质,均一度好
双腔系统 防腐冷阱,支持预冻
制冷系统 制冷迅速,清晰可见
真空系统 真空可控,智能保护
「可选配功能」
共晶点测试功能,掌握物料更好的升华温度。
真空度控制功能,使热传导最 大化。
双机复叠式制冷系统,技术成熟,温度低,用于-80℃冻干机。
广口歧管冻干瓶配置,易于装取物料,可与进口标准的冻干瓶阀配套连接,标配8只管。
可选配电除霜功能,加速除霜速度,缩短干燥周期。
可选配多品牌进口真空泵。
可选配UPS不间断电源,保证短时停电可自行启动。
离心浓缩
对于样品量相对较小,后续用途为鉴别、鉴定(如接液相质谱)的多糖溶液,可选择离心浓缩作为干燥方式,尤其是溶剂为易挥发组分时,可快速高效的进行样品干燥。 离心浓缩的工作原理与冷冻干燥类似,也是通过降低气压实现高效干燥,但离心浓缩是利用低压条件下液体的沸腾现象,但由于沸腾是吸热过程,因此样品会降温甚至结冰,搭载离心功能是防止溶液沸腾后带着目标物一起弹出,也可避免样品间交叉污染,当离心力大于沸腾带来的冲击力时,目标物就可留在装液容器内,配备的冷阱和冷冻干燥一样是用于收集捕获除去的气态溶剂。同时,离心浓缩仪与原位硅油冻干机类似,也具有一定的加热功能,但由于仪器内部为真空状态且没有硅油作为传热介质,加热效果更多是通过固件间传热实现的,加热的意义在于输送额外能量以加速沸腾。
No-Number-
01
SCIENTZ-1LS/SCIENTZ-10LS
真空离心浓缩仪
图六 SCIENTZ-1LS 一体式真空离心浓缩仪(左),SCIENTZ-10LS 分体式真空离心浓缩仪(右)
「产品介绍」
SCIENTZ-1LS 和SCIENTZ-10LS型离心浓缩仪,自带捕水冷阱,方便快捷。采用磁悬浮电机工作,保证离心干燥室的真空密封,领先于同行业标准,可选用多种转子,可提供大批量的小体积浓缩可广泛用于生物学、微生物学、生物化学、制药研究以及分析化学等诸多方面。
「性能特点」
高效精 准 根据样本差异精 准调整真空值,浓缩更高效。
优质材质 离心腔、内部管路和转子均采用耐防腐蚀效果材料。
安全性高 断电后自动泄真空,保护样品。
温度可选 温度可设置,确保安全有效地浓缩多种样品。
「可选配功能」
可定制多种规格的转子以供使用。
总结
冷冻干燥与离心浓缩原理相似,都是利用低压状态下物料自身的性质实现干燥和分离,冷冻干燥需要对样品进行预冻以升华的方式除去溶剂,而离心浓缩直接对液体状态下的样品进行处理,以蒸发的方式除去溶剂。两者都适用于多糖溶液有效组分的分离、保存和鉴定,也可在生物、医药、化学、材料和食品等多个行业发挥作用,客户可根据自身需求,结合处理量大小和处理后应用方向进行选择,真空冷冻干燥机与真空离心浓缩仪两类仪器型号齐全,总有一款catch your eyes。
标签:碳水化合物
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