1、多糖類成分中藥多糖具有促進免疫調節、抗氧化、抗腫瘤、抗病毒等藥理活性，其理化性質及生物活性依賴于空間結構。喻芬等總結了中藥材在干燥過程中的理化性質及機制變化情況，發現多糖含量下降的原因主要包括呼吸作用、高溫降解、酶降解及氧化降解。而低溫凍干因處于低溫真空條件下，不僅可減弱呼吸作用，也可抑制高溫條件下多糖的氧化變性。
比較了不同干燥方法對靈芝多糖抗氧化能力的影響，發現真空冷凍干燥相對于熱風干燥及真空干燥而言，所得多糖具有更高地清除羥自由基、超氧化物自由基及1,1- 二苯基-2- 三硝基苯肼自由基的能力，顯示出更強的抗氧化能力；多糖為川芎的活性成分之一，通過比較不同干燥法所得川芎多糖，發現在外觀色澤、氣味方面無差異，但低溫凍干條件下總糖含量最高，可能原因為凍干可最大限度地保護其生物活性，有效抑制高溫條件下因糖結合蛋白變性而引起的多糖構象受損]。因此，低溫凍干為處理含有多糖成分藥物的有效方法之一。
2、揮發性成分揮發油廣泛存在于解表類及芳香化濕類中藥中，其含量的高低直接影響了藥物的療效。干燥在一定條件下會影響揮發油的揮發程度、結構分解及變異程度。
高溫對揮發性成分的影響較大，唐文文等研究發現隨著溫度的升高當歸揮發油的成分及含量發生顯著變化。研究表明低溫凍干中成分的損失較大可能與水分的升華有關，不適用于含揮發性成分藥物的干燥。但也有一些學者比較了低溫凍干法與其他干燥法對含揮發性成分藥物的影響，發現冷凍干燥法所得揮發油含量最高，如比較不同干燥方式對紅花玉蘭花蕾揮發油含量及成分的影響，發現低溫凍干花蕾的揮發油萃取率最高，且揮發油的抗氧化活性由高到低依次為凍干＞陰干＞曬干＞55℃烘干。因此對于低溫凍干技術在含揮發性成分藥物的應用中，還需進一步研究。
3、黃酮類成分黃酮類化合物是存在于藥用植物中最受關注和最重要的抗氧化劑，該功能與其結構有關，含有大量酚羥基。溫度越高，黃酮類物質越易被氧化、分解，尤其是化合物中含有醛基基團時，高溫可導致其結構發生轉變，損失越多，低溫凍干可阻止氧化過程，實驗研究表明凍干沙棘提取物中總黃酮質量分數（47.35 mg/g ）遠高于低溫烘干（29.04 mg/g）或高溫烘干（23.37mg/g）。分析桑葉干燥過程中黃酮類成分的動態變化發現， 不同干燥條件對黃酮類成分含量具有顯著影響，黃酮類化合物由高到低的烘干方法依次為凍干＞陰干＞烘干＞曬干＞微波干燥＞紅外干燥。
4、其他成分冷凍干燥也可更好地保留苷類、蛋白質類等其他成分。如冷凍干燥技術可降低酶的活性抑制水解的發生，李敏通過測定凍干地黃、生地、鮮地中毛蕊花糖苷的含量，發現凍干地黃中含量最高，對臨床提高藥用價值有重要意義。比較低溫凍干和其他干燥法對姜黃中姜黃素及其他化學成分的影響時發現，低溫凍干法所制備的姜黃中姜黃素及酚醛類含量最高，可能原因為多酚氧化酶活性隨著溫度的降低而降低，在0℃以下及真空環境可有效抑制其活性。部分蛋白為熱敏性蛋白，易受溫度影響，在較高的干燥溫度下發生結構上的變化。地龍的主要活性成分為蛋白質，采用真空冷凍干燥工藝可最大程度保留其有效活性成分，可溶性蛋白的含量與原料無明顯差別。
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