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新闻中心/正文
为什么海藻糖是非常好的冻干保护剂
8767 人阅读发布时间：2019-12-23 10:57
为了保护生物制品和一些特殊制剂如脂质体药物的质量与活性，我们通常在药品配方中添加活性物质的保护剂然后将其制备成冻干制剂。对于冻干保护机制，目前主要有两种假说——水替代假说和玻璃态假说，它们的理论基础都是药液实现了部分或全部玻璃化冻结。因此，合适的保护剂需要具备以下四个特性：玻璃化转变温度高、吸水性差、结晶率低以及不含还原基。
实验证明，单糖（如葡萄糖、半乳糖等）对蛋白质的冻干过程不能起到保护作用，这是因为单糖在冻结过程中只能提供微弱的稳定作用，使得蛋白质在脱水干燥前就发生了不可逆变性。在许多生物制品的冻干工艺中常使用还原性二糖（蔗糖、海藻糖）作为保护剂，这是因为二糖既能在冷冻过程中充当低温保护剂，又能在干燥脱水过程中起到脱水保护剂的作用，并且不含还原基不会使得生物制品发生蛋白质褐变反应从而变质失活。所以在生物药品的冷冻干燥配方中，蔗糖和海藻糖是最常用的两种保护剂。
而与蔗糖相比，海藻糖具有更高的的玻璃化相变温度（120℃），因此海藻糖溶液更不容易形成冰晶。且海藻糖还具有神奇的水合能力：按每个葡萄糖单位算，海藻糖周围的不冻水分子数是糖类最多，海藻糖溶液能够形成刚性更强的海藻糖/水结构，抗冷冻脱水能力更强。这也是为什么在很多冻干试验中，海藻糖的表现会比蔗糖好。
此外，海藻糖还是很好的脂质体冻干保护剂。有研究表明，以海藻糖作保护剂的冻干脂质体粒径变化最小，保护效果最好；葡萄糖的粒径变化最大，保护效果最差。对于海藻糖，10% 的浓度对冻干脂质体的保护效果最好。
实验证明，单糖（如葡萄糖、半乳糖等）对蛋白质的冻干过程不能起到保护作用，这是因为单糖在冻结过程中只能提供微弱的稳定作用，使得蛋白质在脱水干燥前就发生了不可逆变性。在许多生物制品的冻干工艺中常使用还原性二糖（蔗糖、海藻糖）作为保护剂，这是因为二糖既能在冷冻过程中充当低温保护剂，又能在干燥脱水过程中起到脱水保护剂的作用，并且不含还原基不会使得生物制品发生蛋白质褐变反应从而变质失活。所以在生物药品的冷冻干燥配方中，蔗糖和海藻糖是最常用的两种保护剂。
而与蔗糖相比，海藻糖具有更高的的玻璃化相变温度（120℃），因此海藻糖溶液更不容易形成冰晶。且海藻糖还具有神奇的水合能力：按每个葡萄糖单位算，海藻糖周围的不冻水分子数是糖类最多，海藻糖溶液能够形成刚性更强的海藻糖/水结构，抗冷冻脱水能力更强。这也是为什么在很多冻干试验中，海藻糖的表现会比蔗糖好。
此外，海藻糖还是很好的脂质体冻干保护剂。有研究表明，以海藻糖作保护剂的冻干脂质体粒径变化最小，保护效果最好；葡萄糖的粒径变化最大，保护效果最差。对于海藻糖，10% 的浓度对冻干脂质体的保护效果最好。