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蛋白大规模冻干技术

2020-08-28 阅读(1445)

由于冻干药品呈多孔状、能长时间稳定贮存、并易重新复水而恢复活性,因此冷冻干燥技术广泛应用于制备固体蛋白质药物、口服速溶药物及药物包埋剂脂质体等药品。目前国内已有注射用重组人粒细胞巨噬细胞集落剌激因子、注射用重组人干扰素a2b等多种冻干药品。

重组蛋白本身稳定性较差,这在一定程度上制约了重组蛋白的发展和应用,采用冻干的方法能够较好的解决这一问题。

 

1.     冷冻干燥原理

冻干技术的基本原理是把重组蛋白溶液先在低温环境下冻结,再在真空条件下干燥,形成重组蛋白固体制剂。其中干燥过程又可分为去除结晶水的初步干燥和去除结合水的二次干燥。但是由于冻干过程实质上是物质和能量的转换过程,因此冷冻干燥本身也会给重组蛋白带来负面影响,导致重组蛋白发生变性作用。

1.1 冷冻过程的变性机理

冷冻过程的变性机理主要包括低温变性和冷冻变性 ,其中冷冻变性包括形成分枝状冰晶、增加离子强度、改变ph值和发生相分离等多种因素

1.2 干燥过程的变性机理

干燥过程的变性主要是发生在去除结合水的二次干燥阶段。重组蛋白在水溶液中是水化的,水化的重组蛋白表面有一层水分子包裹,构成了一个单分子层,即水化层,这层水分子是通过氢键和蛋白相互作用的。干燥过程势必要去除一部分水化层的水,而去除水化层的水破坏了蛋白质表面的氢键结构,可能会引起重组蛋白天然结构的变性。

 

2.冻干技术主要流程:

 

 

3.保护剂

 

加入添加剂能够有效减少或阻止冻干对蛋白质带来的变性影响,这些添加剂也被称之为保护剂,因此,为了保护药品的活性,通常在药品配方中添加活性物质的保护剂。它需要具备四个特性:玻璃化转变温度高、吸水性差、结晶率低和不含还原基。

      常用的保护剂有如下几类物质:

      1)糖类/多元醇:蔗糖、海藻糖、甘露醇、乳糖、葡萄糖、麦芽糖等;

      2)聚合物: HES、 PVP、 PEG、葡聚糖、白蛋白等;

      3)无水溶剂:乙烯乙二醇、甘油、DMSO、DMF等;

      4)表面活性剂: Tween 80等;

      5)氨基酸: L-丝氨酸、谷氨酸钠、丙氨酸、甘氨酸、肌氨酸等;

      6)盐和胺:磷酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐等

卡梅德生物建立了完善的抗体、蛋白平台,我们拥有GMP样的冻干生产线,齐全的大型冷冻干燥设备,可一次性为客户提供大规模蛋白分装与冻干服务。我们拥有的蛋白制备技术人员,积累了丰富的蛋白重组表达、发酵和纯化经验,可以为客户提供从蛋白表达制备到蛋白大规模发酵生产、蛋白纯化、冻干及后续鉴定等全程一站式服务。