實驗室凍干機的使用流程是一個系統(tǒng)化的操作過程,以下是詳細的使用流程描述:
一、前期準備與樣品預(yù)處理
1. 樣品適配性評估
- 選擇含水量>70%且熱敏感或易氧化的樣品(如酶制劑、菌種、藥材等),避免高糖/高蛋白樣品直接凍干(需添加海藻糖等保護劑防止結(jié)構(gòu)坍塌)。
- 分裝時控制樣品厚度≤10mm(液體樣品不超過容器深度1/3),使用淺口托盤或西林瓶均勻平鋪,避免堆疊影響傳熱效率。
2. 容器滅菌與清潔
- 所有接觸樣品的容器需高溫高壓滅菌后烘干,無菌操作需在生物安全柜內(nèi)完成[^1^]。
- 設(shè)備檢查:確認冷阱溫度降至-50℃以下,真空泵油位處于視窗1/2~2/3處,密封圈完好無破損。
二、預(yù)凍階段:冰晶形成的關(guān)鍵控制
1. 預(yù)凍方式選擇
- 內(nèi)置預(yù)凍機型:將樣品置于冷阱托盤,啟動預(yù)凍模式,溫度設(shè)定低于樣品共晶點5~10℃。
- 外置預(yù)凍:超低溫冰箱(-80℃)或液氮預(yù)凍2~4小時,直至樣品中心凍結(jié)(敲擊容器發(fā)出清脆聲)。
2. 防回融措施
- 預(yù)凍不足會導(dǎo)致干燥階段樣品融化起泡,需通過紅外測溫儀監(jiān)測物料表面溫度,確保凍結(jié)深度達標。
三、真空凍干:分階段精準調(diào)控
1. 升華干燥(初級干燥)
- 啟動真空泵,真空度抽至10~50Pa,緩慢升溫至-20~-10℃(低于共晶點),持續(xù)2~24小時(依樣品厚度調(diào)整)。此階段去除90%以上自由水,觀察冷阱結(jié)霜層不再增厚即為終點。
2. 解析干燥(次級干燥)
- 逐步升溫至0~30℃(蛋白質(zhì)類≤25℃),維持真空度5~10Pa,促進結(jié)合水脫附。通過稱重法判斷終點:連續(xù)兩次稱量差值<0.1%。
四、結(jié)束干燥與取樣規(guī)范
1. 破除真空與密封
- 關(guān)閉真空泵后,緩慢通入氮氣恢復(fù)常壓,迅速取出樣品并密封(西林瓶壓塞或鋁箔袋真空包裝),儲存于4℃或-20℃環(huán)境。
2. 設(shè)備復(fù)位與清潔
- 化霜排水后,用75%酒精擦拭冷阱及擱板,檢查真空泵油質(zhì)(渾濁時更換),記錄運行參數(shù)。
實驗室凍干機的使用是“科學預(yù)判+精密控制”的結(jié)合體。嚴格遵循標準化流程可顯著提升樣品活性保留率(達92%以上),同時降低設(shè)備故障風險。