ЛИОФИЛИЗАЦИЯ

ЛИОФИЛИЗАЦИЯ (греч. lyo растворять + philia склонность; син.: сублимационная сушка, замораживание — высушивание) — процесс получения обезвоженного материала (препарата, ткани и т. п.), способного легко растворяться в воде; в отличие от высушивания (см.), лиофилизации предусматривает предварительное замораживание материала и последующую сушку из замороженного состояния в вакууме. Процесс высушивания имеет две фазы — сублимацию льда при температурах ниже 0° и десорбцию — удаление части свободной и связанной влаги при температурах выше 0°. Л. широко используется для получения сухих мед. препаратов и биол, материалов благодаря минимальным физ.-хим. и биол, превращениям в получаемом материале, отсутствию вспенивания, способствующего денатурации белков, малой изменяемости формы и структуры материала и возможности его длительного хранения при комнатной температуре, а при соответствующей упаковке — и в тропических условиях.

Применительно к мед. препаратам Л. впервые была осуществлена в 1909 г. Шаккеллом (L. F. Shackell), который высушил вирус бешенства, а также ряд антисывороток. Лиофилизированные антисыворотки, в отличие от антисывороток, высушенных тепловым способом, легко растворялись, и их р-ры были прозрачными. Однако широкое развитие Л. получила в 30-х гг. 20 в. после того, как Флосдорф (E. W. Flosdorf) приготовил этим методом сухую плазму крови, а Л. Г. Богомолова, H. Н. Титов и М. А. Калашников спроектировали один из первых в мире сублимационных аппаратов камерного типа. В последующие годы началось бурное развитие Л. Этим методом готовят различные сухие мед. препараты: плазму крови, фибриноген, криопреципитат, тромбин, фибринолизин, вакцины, сухую бактериальную массу (колибактерин и др.), антибиотики, гормональные и ферментные препараты, коллагенные губки, различные экстракты, гистол, препараты для гистохимических и электронно-микроскопических исследований и т. д. Высушивание из замороженного состояния в вакууме распространено в пищевой, микробиологической, химической и других отраслях промышленности.

Л. мед. и биол, препаратов проводится в стеклянных флаконах, ампулах и противнях. Для обеспечения оптимальных условий замораживания и последующего высушивания температура замораживания должна соответствовать эвтектической температуре р-ра, при к-рой р-р полностью замерзает и отношение поверхности к объему замороженного препарата будет максимальным, что обеспечит наибольшую поверхность сублимации при минимальной толщине слоя.

При получении препаратов сухой плазмы крови — фибриногена, криопреципитата, альбумина, гамма-глобулина и др.— предварительное замораживание проводят во флаконах, помещенных в спиртовую ванну (—40—45°) и вращающихся вокруг горизонтальной оси. В зависимости от количества замораживаемого препарата продолжительность процесса составляет 30—40 мин. Микроскопические исследования сухой плазмы крови, замороженной этим методом, показали, что сухой материал состоит из нескольких слоев, на границах которых обнаруживаются изменения белковой структуры, т. к. продолжительность замораживания относительно велика. Для сокращения периода замораживания и образования мелкокристаллической структуры льда выступающую из ванны поверхность флакона поливают охлажденным спиртом. Используется также метод центробежного замораживания, при к-ром флаконы с помощью специальных устройств (моторы, турбинки) вращаются в вертикальном положении со скоростью 800—1500 об/мин. Охлаждение производится путем разбрызгивания охлажденного до —45" спирта на стенки флаконов.

Предварительное замораживание препаратов в пенициллиновых флаконах и ампулах осуществляется в холодильных камерах с температурой внутри бункера —40—50°. В лаб. практике для замораживания может использоваться твердая углекислота (— 78°), охлаждающая смесь изо льда (2 части) и поваренной соли (1 часть). Такая смесь позволяет получить температуру до —21,3°. При статическом замораживании ампулы могут быть помещены в холодильный шкаф в вертикальном либо наклонном положении. При самозамораживании препаратов используется охлаждающий эффект, возникающий при испарении воды в вакууме.

Л. проводится в сублимационных аппаратах различной производительности, выпускаемых предприятиями «Юзифруа» (Франция), «Фригера» (ЧССР), «Хохвакумм» (ГДР), «Эдвардс» (Англия), «Стокс» (США) тг др. В СССР широко используются аппараты производства завода «Фригера» марки Л3-9, КС-30 и Л 3-45 производительностью 4,75: 15 и 22,5 л соответственно за цикл сушки, равный 24—28 час.

Библиография: Бланков Б. И. и Клебанов Д. Л. Применение лиофилизации в микробиологии, М., 1961, библиогр.; Д о-л и н о в К. Е. Основы технологии сухих биопрепаратов, М., 1969, библиогр.; H и-к и т и н E. Е. и 3 в я г и н И. В. Замораживание и высушивание биологических препаратов, М., 1971, библиогр.; Подольский М. В. Высушивание препаратов крови и кровезаменителей, М., 1973, библиогр.; Применение замораживания — высушивания в биологии, под ред. Р. Харриса, пер. с англ.. М., 1956; F I о s d о r f E. W. Freeze-Drying-, X. Y., 1949.

М. В. Подольский.