真空冷凍干燥技術(shù)背景
真空冷凍干燥也叫干燥，升華干燥或簡(jiǎn)稱凍干。它是干燥方法之一，目的是為了貯存物品。物品之所以會(huì)損壞、腐爛、變質(zhì)，主要是由于外因和內(nèi)因二個(gè)因素引起的，外因者，空氣、水、溫度、生物等的作用；內(nèi)因者，主要是生物物質(zhì)自身的新陳代謝作用。如果能使外因和內(nèi)因的作用減小到最低程度，則能達(dá)到物品在一定時(shí)間內(nèi)保持不變的目的。
干燥法就是驅(qū)除物品內(nèi)部所含的水份，因?yàn)樗菔且磺猩锷L的必要條件之一。生物體水份減少到一定程度，則生物不易或不能生長繁殖。因而能較長時(shí)間的貯藏保存；另外，當(dāng)有水份存在時(shí)，一些酸堿溶解其內(nèi)還會(huì)發(fā)生一些化學(xué)作用而使物品變質(zhì)。干燥的方法很多，如曬干、烘干、煮干、晾干、噴霧干燥、真空干燥、冷凍干燥等。其中唯有真空冷凍干燥法是干燥生物活性物質(zhì)的最理想方法。  
真空冷凍干燥技術(shù)是將含水物料冷凍到冰點(diǎn)以下，使水轉(zhuǎn)變?yōu)楸?，然后在較高真空下將冰直接轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵舛サ母稍锓椒?。物料可先在冷凍裝置內(nèi)冷凍，再進(jìn)行干燥。但也可直接在干燥室內(nèi)經(jīng)迅速抽成真空而冷凍。升華生成的水蒸氣借冷凝器除去。升華過程中所需的汽化熱量，一般用熱輻射供給。其主要優(yōu)點(diǎn)是：
（1)干燥后的物料保持原來的化學(xué)組成和物理性質(zhì)（如多孔結(jié)構(gòu)、膠體性質(zhì)等）；
（2)熱量消耗比其他干燥方法少。主要用于干燥抗生素、蔬菜和水果等。  
含水的生物樣品，經(jīng)過冷凍固定，在低溫高真空的條件下使樣品中的水分由冰直接升華達(dá)到干燥的目的，在干燥的過程中不受表面張力的作用，樣品不變形。
冷凍干燥技術(shù)是在第2 次世界大戰(zhàn)期間，因大量需要血漿和青霉素而發(fā)展起來的?，F(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于化學(xué)、制藥工業(yè)、食品工業(yè)和科學(xué)研究等方面，特別是應(yīng)用于含有生物活性物質(zhì)的生物藥品方面最為普遍。

傳統(tǒng)冷凍干燥技術(shù)應(yīng)用方法是怎么樣的？
冷凍干燥屬于邊緣科學(xué)，它涉及到物理、化學(xué)、生物學(xué)等知識(shí)，包括制冷、真空、電 工、儀表等技術(shù)。因此也是一門綜合性的專業(yè)科學(xué)技術(shù)。在臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、法醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等研究領(lǐng)域，生物樣品中的藥物濃度檢測(cè)是一項(xiàng)十分重要的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于毒物分析、藥物分析等研究中。
傳統(tǒng)的對(duì)于全血、血漿、血清、尿液、糞便、組織或組織勻漿液等生物樣品的處理方法為有機(jī)溶劑沉淀蛋白離心后使用氮?dú)饣蚩諝饬髟诩訜釛l件下吹干有機(jī)溶劑再定容后進(jìn)行分析，或者使用與生物樣品不相混容的有機(jī)溶劑如乙酸乙酯、乙醚等進(jìn)行液液萃取后使用氮?dú)饣蚩諝饬髟诩訜釛l件下吹干有機(jī)溶劑定容后進(jìn)行分析。
在基礎(chǔ)研究或臨床藥物濃度監(jiān)測(cè)的過程中，常常會(huì)有大量的待檢測(cè)樣品，使用傳統(tǒng)的樣品前處理方法，樣品中的內(nèi)源性成分容易對(duì)目標(biāo)藥物的測(cè)定產(chǎn)生干擾，并且操作步驟較多，尤其是待測(cè)藥物為熱不穩(wěn)定化合物時(shí)，處理過程需要在低溫或室溫條件下進(jìn)行，這必然會(huì)增加樣品處理所需要的時(shí)間。

如何解決傳統(tǒng)冷凍干燥技術(shù)中的弊端？
傳統(tǒng)的生物樣品前處理方法存在操作步驟多、花費(fèi)時(shí)間長、存在較多內(nèi)源性干擾等弊端。而本篇應(yīng)用提到的“真空冷凍干燥技術(shù)應(yīng)用于生物樣品前處理”的方案，則可以有效的解決傳統(tǒng)方式的弊病，提升實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確和效率。

本技術(shù)的目的在于提供一種將成熟的真空冷凍干燥技術(shù)應(yīng)用到生物樣品的前處理過程當(dāng)中，能夠同時(shí)處理大量生物樣品，使對(duì)熱不穩(wěn)定化合物在生物樣品中的測(cè)定更簡(jiǎn)便和可靠的生物樣品進(jìn)行前處理的方法。

為達(dá)到上述目的，采用的技術(shù)方案是：將生物樣品進(jìn)行凍干處理后，再使用有機(jī)溶劑對(duì)生物樣品凍干粉進(jìn)行目標(biāo)化合物提取。
其具體步驟請(qǐng)見“更多詳情”！

分離待測(cè)血液樣品中的血漿，移取0.1ml 至1.5ml 的^endoff 管中，置冷凍干燥機(jī)中預(yù)凍至 -45°C 并維持2小時(shí)，轉(zhuǎn)移至凍干箱中，打開真空泵，經(jīng)2 小時(shí)后真空度達(dá)到0.3mbar，對(duì)物料盤進(jìn)行加熱并按照預(yù)定程序升溫至10°C，凍干程序完成，恢復(fù)凍干箱壓力為大氣壓后取出凍干后的血漿樣品，迅速蓋上印endoff 管的蓋子，恢復(fù)至室溫后加入 0.1 ml 甲醇作為提取溶劑，渦旋混合1 分鐘后12000Xg 離心10 分鐘取上清液進(jìn)行液相分析。
例如血漿和組織勻漿，進(jìn)行凍干處理后，使用有機(jī)溶劑提取后進(jìn)行臨床治療藥物監(jiān)測(cè)、藥物代謝研究、藥代動(dòng)力學(xué)研究、法醫(yī)學(xué)毒物分析等。
有些分析技術(shù)，如加速器質(zhì)譜（accelerator mass AMS)技術(shù)，可以將凍干樣品不經(jīng)溶劑萃取直接進(jìn)行其氧化、還原等前處理進(jìn)行分析，應(yīng)用于臨床治療藥物監(jiān)測(cè)、藥物代謝研究、藥代動(dòng)力學(xué)研究、法醫(yī)學(xué)毒物分析。
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