في مجالات المستحضرات الصيدلانية الحيوية والبحث العلمي، تُعد إزالة المذيبات وتركيز المواد خطوتين أساسيتين في كل من العمليات التجريبية والإنتاجية. غالبًا ما تعاني الطرق التقليدية، مثل التبخير والطرد المركزي، من عدم الكفاءة، وفقدان المكونات الفعالة، وعدم اكتمال إزالة المذيبات. وقد برزت مجففات التجميد المختبرية، بمزاياها الفريدة من حيث انخفاض درجة الحرارة والضغط، كأدوات فعالة للغاية في هذه العمليات. من بينها،مجففات التجميد "كلاهما"وهم في طليعة تطوير هذه التكنولوجيا.
العلم وراء التجفيف بالتجميد: التجفيف في درجات حرارة منخفضة
A مجفف التجميد المختبرييحقق إزالة المذيبات وتركيز المواد من خلال ثلاث مراحل رئيسية:
مرحلة ما قبل التجميد:يتم تجميد المادة التي تحتوي على المذيبات بسرعة عند درجات حرارة تتراوح من -40 درجة مئوية إلى -80 درجة مئوية، مما يؤدي إلى تكوين بلورات جليدية صلبة.
التجفيف الأولي (التسامي):في بيئة الفراغ (عادة أقل من 10 باسكال)، تتحول بلورات الجليد مباشرة إلى بخار الماء، مما يؤدي إلى إزالة أكثر من 90% من المذيب.
التجفيف الثانوي (الامتصاص):تؤدي الزيادة الطفيفة في درجة الحرارة (20-40 درجة مئوية) إلى تسهيل الامتصاص الكامل للمياه المرتبطة، مما يؤدي إلى محتوى رطوبة نهائي بنسبة 1٪ -5٪.
تُجنّب هذه العملية تلف المواد الحساسة للحرارة نتيجة درجات الحرارة العالية، مع الحفاظ على البنية الجزيئية للبروتينات والإنزيمات والفيتامينات. كما تُكوّن بنية مسامية تُسهّل إعادة الترطيب أو الاستخدام المباشر.
المزايا الرئيسية لمجففات التجميد المعملية
بالمقارنة مع المعدات ذات النطاق الصناعي، توفر مجففات التجميد المعملية تحكمًا دقيقًا متفوقًا وفوائد معالجة دفعات صغيرة:
التحكم الدقيق في درجة الحرارة:نموذج مجفف التجميد "BOTH"ZLGJ-12على سبيل المثال، تستخدم تقنية تبريد الضاغط المستوردة، مما يؤدي إلى الوصول إلى درجات حرارة منخفضة تصل إلى -80°C لضمان التجميد السريع.
إدارة الفراغ الذكية:تراقب أجهزة الاستشعار عالية الدقة مستويات الفراغ بشكل مستمر (≤5 باسكال)، مع آليات حماية مدمجة لمنع احتباس المذيبات.
التسخين المتدرج للتركيز:تتميز هذه الأنظمة بتسخين الرفوف القابل للبرمجة (مثل تقنية التحكم PLD في مجفف التجميد "BOTH")، مما يسمح بتكوين منحنيات درجة حرارة مخصصة لمواد مختلفة، مما يؤدي إلى تحسين التركيز.
على سبيل المثال، في تجربة معملية بيولوجية تضمنت تجفيف الأجسام المضادة بالتجميد، أدت طرق التبخير التقليدية إلى تجميع البروتين وتعطيله. في المقابل، حافظ التجفيف بالتجميد في درجات حرارة منخفضة على أكثر من 95% من نشاط الأجسام المضادة، مما جعل المسحوق الناتج أكثر استقرارًا للتخزين طويل الأمد.
باعتبارها شركة متخصصة في معدات التجفيف بالتجميد المنزلية منذ 17 عامًا، تعمل مجففات التجميد "BOTH" على تحسين كفاءة إزالة المذيبات من خلال الابتكار التكنولوجي المستمر.
1. نظام تتبع البيانات الكامل للعملية
مجفف التجميد المختبري "BOTH" مُجهّز بشاشة لمس ملونة ووحدة تخزين بيانات (قادرة على تخزين ما يصل إلى 100,000 سجل). يوفر هذا المجفف منحنيات درجة الحرارة والفراغ آنية، مما يُمكّن الباحثين من تحديد نقطة نهاية تسامي المذيب بدقة، مما يمنع الجفاف الزائد أو مشاكل المذيبات المتبقية.
2. آليات حماية السلامة المتعددة
يتم قفل مضخة التفريغ تلقائيًا إذا كانت درجة حرارة المصيدة أعلى من -50 درجة مئوية لمنع حدوث أضرار بسبب التدفق العكسي.
إنذارات صوتية وضوئية مع تفعيل الحماية التلقائية في حالة فشل الفراغ أو التقلبات غير الطبيعية في درجات الحرارة.
يحافظ مصدر الطاقة UPS الاختياري على تشغيل نظام التحكم لمدة 20 دقيقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي، مما يضمن استمرارية التجربة.
3. توسيع الوظيفة المعيارية
بفضل نظام حقن غاز إعادة الضغط التلقائي الاختياري، يُمكن إدخال غازات خاملة، مثل النيتروجين، إلى حجرة التجفيف لمنع تفاعلات الأكسدة أثناء تركيز المذيبات الحساسة للأكسجين (مثل الإيثانول). الحجرة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الصحي بتصميم مصيدة بدون ملفات، مما يُقلل من مخاطر التلوث المتبادل.
تطورت مجففات التجميد المخبرية من أجهزة تجفيف بسيطة إلى منصات متطورة للتحكم في العمليات. "كلاهما"زد إل جي جيهمسلسلبفضل تصميمها الذكي والمعياري، لا يقتصر دور هذه الأجهزة على تحسين كفاءة إزالة المذيبات فحسب، بل تتيح أيضًا مراقبة عملية التركيز وتحسينها آنيًا. بالنسبة للباحثين الذين يُعطون الأولوية لدقة التجارب وثبات النتائج، تُصبح هذه الأجهزة بمثابة "مساعد معياري للعمليات" لا غنى عنه في المختبرات.
وقت النشر: ١٣ مارس ٢٠٢٥
