¿Por qué es necesario utilizar un liofilizador en un laboratorio?

agosto 12, 2022by Kalstein
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Un liofilizador es un instrumento de laboratorio que se emplea para llevar a cabo el proceso de liofilización, ya que este equipo está diseñado para remover la humedad de un producto mediante su secado en frío, generando así un producto totalmente deshidratado que puede ser nuevamente rehidratado cuando se necesite utilizar, sin perder sus propiedades comunes. 

A nivel de los laboratorios el uso de un liofilizador tiene como objetivo principal el disminuir las pérdidas de los componentes volátiles o termosensibles. La liofilización se considera un proceso bastante necesario para preservar células, enzimas, bacterias, levaduras, virus, vacunas, sueros, hemoderivados, algas, entre otros, debido a que proporciona una conservación más eficiente, de allí su importancia en los laboratorios.

¿Qué es la liofilización?

La liofilización es un proceso de secado (deshidratación) que se lleva a cabo mediante la técnica de sublimación progresiva del solvente o agua presente en una muestra. Este proceso ocurre a bajas temperaturas lo cual evita que algunos elementos volátiles se pierdan, caso contrario que ocurre en los procesos de secado convencional. En la sublimación progresiva se logra dar el paso directo del hielo (sólido) a gas (vapor) sin pasar por su fase líquida.

El procedimiento para liofilizar una muestra se compone de varias etapas: congelación de la muestra a bajas temperaturas, secado del producto congelado por sublimación y almacenamiento del producto. Este proceso se caracteriza por: conservar las características de las sustancias originales, en la liofilización no se altera la estructura fisicoquímica de la muestra, conservar la forma original, con la liofilización el material sufre sólo un leve encogimiento, acondicionar el material y preparar las muestras para análisis químicos o bioquímicos.

¿Cuándo se necesita un liofilizador en un laboratorio?

Un liofilizador es un equipo de mucha utilidad en los laboratorios de la industria farmacéutica y alimentaria, es un equipo muy necesario a la hora de conservar productos, debido a que permite retirar la humedad a través del secado en frío. El material a liofilizar es introducido en el instrumento, donde existen temperaturas muy bajas, normalmente menores a – 40°C. Con una bomba de vacío, se reduce la presión en el equipo. Habiendo reducido la temperatura el agua o solvente orgánico se congela. Posteriormente, al bajar la presión, el agua que está en estado sólido pasa a vapor en el proceso conocido como sublimación. 

Su gran utilidad a nivel de los laboratorios radica en que este instrumento permite llevar a cabo en el vacío y a bajas temperaturas la deshidratación de compuestos de importancia clínica y científica, evitando la desnaturalización de proteínas. Materiales biológicos como células, bacterias y vacunas se convierten en productos secos impidiendo el paso por su fase líquida, y de esta manera previniendo cambios químicos, enzimáticos y biológicos, que puedan deteriorar el producto. Por lo que se considera la liofilización un proceso clave para conservar productos farmacéuticos y de origen biológico que no deben ser calentados ni siquiera a temperaturas moderadas. 

¿Cómo funciona un liofilizador?

En primer lugar, el material a liofilizar se congela a temperaturas bajo cero, para mantener su estructura molecular. El material congelado se inserta posteriormente en el liofilizador, en donde hay una presión de vacío, debido a la acción de una bomba de vacío que le permite funcionar correctamente. Esta bomba permite que se sublime el 95% del agua presente en la muestra, y de esta manera, el producto se seca sin necesidad de usar temperaturas superiores a la temperatura ambiente.

El calor presente en el liofilizador proporciona la energía necesaria al agua para pasar a estado gaseoso, acelerando el proceso. Y el gas que queda suelto, es condensado a bajas temperaturas, regresando nuevamente a estado sólido. Para pequeñas cantidades de muestra se utilizan viales, tubos o matraces de fondo redondo (mayor resistencia, con posibilidad de cierre dentro del liofilizador).

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