蛋白質凍幹保護劑有哪些?
為(wei) 什麽(me) 現在越來越多的公司趨向於(yu) 將各種蛋白凍幹呐?主要因為(wei) 幹粉狀態下蛋白的穩定性更高,而且要比液體(ti) 試劑容易運輸與(yu) 儲(chu) 存,因此蛋白凍幹已成為(wei) 一個(ge) 大的趨勢。
由於(yu) 生物物料中活性組分各不相同,因而一般均須針對物料單獨配方。為(wei) 了確保生物製品冷凍幹燥後很大程度地獲得活性恢複率,必須充分考慮各種保護劑和添加劑與(yu) 生物製品活性組分之間的最大相容性。
主要分為(wei) 五大類:
一、pH值
由於(yu) 蛋白質隻有在很小的pH值範圍內(nei) 才是穩定的;並且不同的pH環境會(hui) 影響某些蛋白質的溶解性。所以,選擇的pH環境有利於(yu) 蛋白質的穩定性和它在溶液中的溶解性。例如,在中性環境中凍結卵清蛋白,不會(hui) 導致蛋白質變性,但在pH=1.9環境下,蛋白質的結構發生了明顯的變化。
二、緩衝(chong) 劑, 有許多緩衝(chong) 劑能夠用於(yu) 生物製品的冷凍幹燥配方中,但是,並非每一種緩衝(chong) 劑都能夠用於(yu) 任何溶液,例如,對pH敏感的蛋白質溶液,就應當避免使用磷酸鈉緩衝(chong) 劑,這是由於(yu) 在凍結過程中,Na,HPO,易於(yu) 優(you) 先結晶,使得溶液的pH值降低,最終引起蛋白質變性。
另外,正確選擇緩衝(chong) 劑的濃度也是很重要的。例如,B-牛乳糖水溶液 (2ug/ml)冷凍幹燥過程中,因為(wei) 甘露醇結晶而不能起到保護作用。當添加濃度為(wei) 10mM的磷酸鹽緩衝(chong) 液 (pH7.4)後部分抑製了甘露醇的結晶,並且酶的活性達到95%:而將磷酸鹽緩衝(chong) 液 (pH7.4)的濃度提高到200mM就能夠抑製甘露醇結晶。
二、填充劑,為(wei) 了保證凍幹品形成良好的結構防止產(chan) 品坍塌,同時也為(wei) 了增加配方的溶解性,所以填充劑必須是充分可溶並且是與(yu) 蛋白是相容的,常用的填充劑是甘露醇、甘氨酸,牛血清白蛋白等。
三、糖類,糖類是蛋白凍幹過程中的賦形劑,因為(wei) 糖類物質中含有較多的羥基,可以取代蛋白質與(yu) 水之間的氫鍵來提供穩定作用,一般是雙糖,如蔗糖和海藻糖。
四、其他
目前,已經有超過50%的蛋白質藥物產(chan) 品選擇冷凍幹燥,因為(wei) 在固態下,蛋白質藥物的物理和化學降解減少,從(cong) 而保證了其長期穩定性。不同結構和性質的冷凍幹燥保護劑對冷凍幹燥的不同階段保護蛋白質的保護機製不同,聯合使用時對某些蛋白質有協同保護作用,所以,了解常用凍保護劑種類和性質對於(yu) 開發更有效的蛋白製製劑至關(guan) 重要的。