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蛋白冻干储存过程中变性机理

时间:2021-09-01 点击次数:96

蛋白类由于蛋白对温度的敏感性,液体储存时的不稳定性,常做成冻干制品,各种冻干物质的主要成分就是蛋白类物质,其中蛋白类物质失活就会造成产品的失效。因此成功的冻干并能长期稳定保存是我们冻干的主要目的。

和冷冻干燥过程一样,在冻干制品的长期贮藏过程中也存在着多种影响因素。两者之间的主要区别在于时间尺度上。干燥过程中出现的引起蛋白质变质的时间尺度为小时;而对于贮藏而言,时间尺度为月或年。在正确的冷冻干燥工艺中,要求产品温度接近于其玻璃化转变温度;而在正确的贮藏条件下,环境温度应当比其玻璃化转变温度低得多,以获得很长的松弛时间。

蛋白类冻干物质在长期储存过程中会发生变性或者失效,主要的变性机理是:

蛋白质凝聚:是冻干生物制品活性组分在贮藏过程中发生变性的主要因素之一。导致蛋白质凝集可能是物理(非共价)相互作用,也可能是蛋白质发生化学凝集(共价)。  

脱酰胺作用:也是蛋白质发生变性的主要途径之一。天冬酰胺(Asn)和谷氨酰胺(Gln)是蛋白质中易于发生脱酰胺作用的两种氨基酸。

非酶褐变:也称作Maillard反应。它使得还原性糖(如葡萄糖)与蛋白质中的赖氨酸(lysine)和精氨酸(arginine)形成碳水络合物。

氧化反应:蛋白质中蛋氨酸,胱氨酸,组氨酸,色氨酸和酪氨酸残基的侧链是发生氧化反应的可能位置。

水解作用: 虽然冻干的蛋白质中含有极少量的水分,但在贮藏过程中仍然会发生水解作用。 

蛋白冻干过程控制需要选择功能更齐全的冻干机,其中pilotL, M .ES 、EP都可以。

      pilotL及PilotM 冻干机参数一览表

型号

Pilot3-6L

Pilot3-6M

Pilot5-8L

Pilot5-8M

Pilot7-12L

Pilot7-12M

Pilot10-15L

Pilot10-15M






冻干面积

0.35

0.35

0.525

0.525

0.8

0.8

1.0

1.0






板层尺寸(mm

350*500

350*500

350*500

350*500

350*570

350*570

350*570

350*570






22西林瓶装量(20ml

900

900

1170

1170

1500

1500

2000

2000






冷阱温度

(空载)

-55

-85

-55

-85

-55

-85

-55

-85






真空度

(空载)

<10Pa/<3Pa

板层温度(空载)

-40

-55

-40

-55

-40

-55

-40

-55






板层制冷方式

硅油循环

捕水能力

6L

6L

8L

8L

12L

12L

15L

15L






冻干效率

3L/24H

3L/24H

5L/24H

5L/24H

7L/24H

7L/24H

10L/24H

10L/24H






板层间距

130mm

130mm

80mm

80mm

110mm

110mm

80mm

80mm






压塞

电动

压缩机功率

1.5HP

2*1.5HP

2HP

2*2HP

3HP

2*3HP

3HP

2*3HP






真空泵

6L/S

整机尺寸

(约)

W760*D1040*H1860

W760*D1040*H1860

W760*D1040*H1860

W760*D1040*H1860

W760*D1140*H1980

W760*D1140*H1980

W760*D1140*H1980

W760*D1140*H1980







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