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蛋白多肽冻干粉常用冻干保护剂

时间:2022-05-12 点击次数:39

真空冷冻干燥就是我们常说的冷冻干燥或者冻干,就是含水物质首先经过冷冻,然后在真空中使水分升华,干燥,获得干燥的物质,在这种低温、干燥和缺氧环境下微生物及活性物质的生长和代谢暂时停止,因此能够长期保存该物质。

冻干法可以干燥很多物质如药品、食品、中草药、化妆品、材料、试剂等,尤其适合一些高附加值的蛋白药品和多肽类物质。冻干法要获得干燥的物质,需要配液设备、冻干机等设备,并需保护剂。物质要成功的冻干,大部分物质都需要合适的保护剂才能成功的冻干。冻干成功的蛋白多肽类冻干粉冻干后具有疏松多孔、外形饱满、表面平整、色泽均匀、多孔性好、水分含量合格、加水后能迅速复溶、能长期存放等特点。

冻干保护剂一般为糖类、多元醇类、氨基酸、表面活性剂、聚合物和无机盐等化合物。因为冻干保护剂不但要具有保护生物制品活性的效果和结构不发生改变,而且要具有冻干赋形的作用。

糖是一种使用广泛的冻干保护剂,蔗糖和海藻糖属于二糖,海藻糖比蔗糖具有更低的吸湿性和更高的玻璃态转化温度,其羟基能替代水分子与蛋白质分子表面部分结合,而且海藻糖分子较小,能填充到蛋白质分子的空隙中,有效地限制蛋白质分子内部的结构发生变化,因此海藻糖和甘露醇通常被称为万能的保护剂,经常使用但是有时候糖类辅料可能降解,对蛋白稳定性造成不利影响。例如,还原性糖乳糖和麦芽糖如果用来保护剂易被还原的蛋白,从而导致赖氨酸残基的蛋白糖化。糖化反应甚至在冻干蛋白制剂的储存过程中以固态发生。相比之下,不具有还原性、高玻璃化转变温度、高酸碱稳定性、天然双糖中稳定的海藻糖,作为保护剂正获得越来越广泛的应用。

氨基酸具有酸性羧基和碱性氨基,能够调节制品溶剂环境的pH值,不同类别的氨基酸具有不同的亲水性功能,而亲水性强的氨基酸较易与蛋白质产生氢键,这对蛋白质在冻干的过程中的稳定性和活性具有重要的保护作用,如组氨酸、丙氨酸等,可以增加慢病毒载体包膜蛋白和组氨酸磷酸盐缓冲液间的张力,提高慢病毒载体包膜蛋白水化水平。而加入二价阳离子类,如CaCl2和MgSO4这两种无机盐,可延迟海藻糖结晶,通过和磷酸根阴离子存在下氢键网络以及分子迁移率的变化抑制结晶。

聚合物具有能提高生物制品混合溶液的玻璃化转变温度等有利因素,因而在有些生物制品的配方中常常加入多种聚合物类保护剂。


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