Проблема длительного сохранения различных препаратов, продуктов биологического происхождения всегда остро стояла для ученых во всем мире. На протяжении многих лет исследователи разрабатывали различные методики, позволяющие сохранить скоропортящийся материал и сделать его транспортировку более удобной. Одним из таких методов является лиофилизация, о которой мы и поговорим в этой статье.
Что такое лиофилизация?
Лиофилизация — это широко применяемая методика физического высушивания (обезвоживания) продукта, позволяющая удлинить срок годности различных биологических веществ, тканей, лекарственных препаратов. Кроме медицины, метод лиофилизации используется в пищевой промышленности.
Большая часть веществ плохо сохраняются в течение длительного времени в их обычном состоянии. С целью удлинения срока годности продуктов было разработано множество методик, например, заморозка или химическая стабилизация. Однако каждая из них имеет свои недостатки, например, разрушение термически нестабильных веществ, таких как пептиды. При этом изменение состава препарата может привести к потере его ценных свойств или резко повысить токсичность.
Сохранить термически нестабильные вещества, входящих в состав того или иного продукта, можно с помощью лиофилизации, так как главное ее отличие от других методов сушки — это то, что во время процесса не применяются высокие температуры.
В чем же суть этой методики? Во время лиофилизации происходит замораживание свободной и непрочно связанной с гидрофильными веществами клеток воды с последующей сублимацией льда, то есть переходом его из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую стадию. По итогу остается сухая пористая масса, к которой перед применением добавляется вода для получения желаемой консистенции.
Преимущества и недостатки метода
Главными преимуществами лиофилизации являются:
- возможность значительного удлинения срока годности препаратов и тканей;
- быстрое восстановление материала до исходного состояния;
- отсутствие денатурации белков;
- минимальное изменение физико-химических свойств вещества, подвергающегося обработке.
Что касается недостатков, в первую очередь, к ним относится необходимость использования дорогостоящего оборудования, требующего тщательного ухода. Кроме этого, любой препарат должен подвергаться специальной, зачастую достаточно длительной подготовке.
Где применяется лиофилизация?
Прежде всего, данная методика используется для сохранения различных биологических препаратов, например, плазмы крови. В 2016 году ученые из гематологического научного центра г. Москвы опубликовали работу, в которой был сделан вывод о том, что применение лиофилизированной плазмы имеет ряд преимуществ перед свежезамороженной плазмой как для оказания трансфузионной помощи в полевых условиях, так и для проведения диагностических исследований системы гемостаза.
Также эта процедура часто применяется в фармацевтической промышленности, в частности для создания лиофилизата того или иного лекарственного препарата, из которого в последствие делается раствор путем добавления воды.
