海藻糖冻干保护特性研究
冻干保护剂主要可分为以下几类:一般为多羟基化合物、糖类、氨基酸、蛋白质、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*****的冻干保护剂,本研究中采用的海藻糖属于二糖,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,在冻干时可以对慢病毒的蛋白衣壳形成保护,因此冻干制剂保护效果更好。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。 供注射用海藻糖就找艾伟拓AVT。湖北高纯度海藻糖规格
海藻糖可以几种固体形式存在,*常见的是二水化合物。海藻糖的稳定性比蔗糖好,与氨基酸、蛋白质等混合在加热的条件下,也不会发生美拉德反应。其溶解度约是蔗糖的2/3,渗透压与蔗糖、麦芽糖等双糖相同,甜度只有蔗糖的45Chemicalbook%左右,留在口中的后味较清爽。含两个结晶水的海藻糖不显示吸湿性,而无水海藻糖结晶有非常强的吸湿性,后者可作为干燥剂使用。海藻糖不能使斐林试剂还原,也不能被α-糖苷酶水解,但在强酸条件下能被水解为两个葡萄糖分子。
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海藻糖是天然双糖中稳定的一类。由于不具有还原性,对热和酸碱都具有非常好的稳定性。在与氨基酸、蛋白质共存时,即使加热也不会发生美拉德反应。海藻糖进入人体内在小肠中被海藻糖酶分解为两分子葡萄糖,进而被人体的新陈代谢所利用,是一种重要的能量来源,对人体健康安全有益。
海藻糖还具有低吸湿特性。将海藻糖放置在相对湿度90%以上的地方超过1个月,海藻糖也几乎不会吸湿。
海藻糖是生物体对于外部环境变化所形成的一种典型的应激代谢物,保护机体抵抗外部恶劣环境。同时,海藻糖还能用于保护生物体内DNA分子防止放射线引起的损伤;外源性的海藻糖对生物体也具有非特异性保护作用。其保护机制一般被认为是机体含有海藻糖的部分强力地束缚水分子,与膜脂质共同拥有结合水或海藻糖本身起到代替膜结合水的功用,从而防止生物体膜和膜蛋白的变性等。
药用海藻糖在医药工业的应用药用海藻糖主要是作为试剂的诊断药的稳定剂。例如,应用于移植内脏器的储存、淋巴***、生物制剂、***、维生素、酶以及各种容易失去活性的物质改良与稳定。不过,海藻糖也可用于牙膏、内服药、糖衣片剂等中作为甜味剂、呈味改良剂、品质改良剂、稳定剂。同时用海藻糖来干燥活疫苗,易于保藏,说得上是一种很好的医用干燥剂,重新得水后使用极为方便有效。另外,海藻糖不仅可用于疫苗保存,而且还可使***、血液及其成分稳定化。MenAfrivac,DengVaxia,HepB(ShanVac),Influenzae(DPIV),MMR等开始使用海藻糖替换血清白蛋白作为保护剂,这使得很多疫苗可以常温条件保存,降低了冷链运输等高昂成本。基因工程所用的DNA限制内切酶,常规条件下不稳定,易失活。相比于血制品的稀缺和潜在的外源性风险,海藻糖具有安全稳定的优势。上海供注射级海藻糖就找艾伟拓AVT。
在高温、高寒、高渗透压及干燥、脱水、冷冻时等恶劣环境条件下,海藻糖在细胞表面能形成独特的保护膜,有效地保护蛋白质分子不变性失活,从而维持生命体的生命过程和生物特征。目前海藻糖已用于多种生物细胞研究,如:红细胞、血小板及生殖细胞等的离体长期保存,且均表现出独特的功能。海藻糖的发现为低温保存卵母细胞提供可利用的价值,其作为冷冻保护剂对卵母细胞进行玻璃化冷冻成为新的冷冻技术方法。海藻糖的作用原理包括:“水替代”假说、“玻璃态”假说、“优先排阻”假说。
“优先排阻”假说。海藻糖等小分子糖类不直接与蛋白质空间结构相互作用,而是优先与蛋白质表面的水分子结合,结果蛋白质的溶剂化层半径减小,分子结构更紧密,构象更稳定,有利于抵御外界极端环境的影响。该假说可解释溶液中海藻糖对生物分子的稳定作用。海藻糖水合体积为蔗糖、麦芽糖、葡萄糖、果糖的2.5倍,在溶液中可结合更多的水分子。这-结果可很好地解释海藻糖保护生物分子的效果优于其他低聚糖的原因[3]。 海藻糖供注射级无菌售卖厂家?湖北高纯度海藻糖规格
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海藻糖与其它糖类相比的优势:1、更强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中*多,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,海藻糖的表现比蔗糖好。2、高玻璃化相转变温度海藻糖具有更高的的玻璃化相转变温度(120℃),因此海藻糖溶液更不容易形成冰晶,能够更好的保护蛋白不受冻干过程的损伤。3、抗高温潮湿能力在高温、潮湿等特殊环境下,海藻糖对蛋白的稳定、保护效果较蔗糖等其它糖类保护剂更好。随着生物技术的高速发展,可应用于临床的多肽、单抗、疫苗、细胞生长因子类药物成为开发重点。但生物制品活性受温度、水分等因素的影响很大,不稳定、易变性、易失活;生产过程参数变化也极易影响产品质量。不论是目前采用的冷冻干燥技术还是添加蛋白保护剂,都是以提高蛋白质稳定性为首要目的,因此海藻糖虽简单却能得到大应用,在生物制品的开发中起着关键作用。湖北高纯度海藻糖规格