大程度。Р3. 贮藏过程中的保护机理Р和冷冻干燥过程一样,在冻干制品的长期贮藏过程中也存在着多种影响因素。两者之间的主要区别在于时间尺度上。干燥过程中出现的引起蛋白质变质的时间尺度为小时;而对于贮藏而言,时间尺度为月或年。在正确的冷冻干燥工艺中,要求产品温度接近于其玻璃化转变温度;而在正确的贮藏条件下,环境温度应当比其玻璃化转变温度低得多,以获得很长的松弛时间。Р在冻干生物制品的长期贮藏过程中,各种赋形剂对它的保护作用机理,同样有“玻璃态假说”和“水替代假说”之争论。Р1.确定最优的pH值Р由于生物制品中的活性组分(如蛋白质)只有在很小的pH值范围内才是稳定的;并且不同的pH环境会影响某些蛋白质的溶解性。所以,选择最优的pH环境有利于蛋白质的稳定性和它在溶液中的溶解性。例如,在中性环境中冻结卵清蛋白(ovalbumin),不会导致蛋白质变性,但在pH1.9环境下,蛋白质的结构发生了明显的变化。Р另外,冷冻干燥配方的pH值对冻干生物制品长期贮藏的稳定性也会带来很大影响。酸碱度会影响固体状态下蛋白质的物理和化学稳定性。例如,冻干的核糖核酸酶(RNase)在贮藏过程中发生不可逆聚集程度就与蛋白质溶液冷冻干燥前的pH值有关。Р2.缓冲剂的选择Р有许多缓冲剂能够用于生物制品的冷冻干燥配方中,但是,并非每一种缓冲剂都能够用于任何溶液,例如,对pH敏感的蛋白质溶液,就应当避免使用磷酸钠缓冲剂,这是由于在冻结过程中,Na2HPO4易于优先结晶,使得溶液的pH值降低,最终引起蛋白质变性。Р另外,正确选择缓冲剂的浓度也是很重要的。例如, β-牛乳糖水溶液(2μg/ml)冷冻干燥过程中,因为甘露醇结晶而不能起到保护作用。当添加浓度为10mM的磷酸盐缓冲液(pH7.4)后,部分抑制了甘露醇的结晶,并且酶的活性达到95%;而将磷酸盐缓冲液(pH7.4)的浓度提高到200mM就能够完全抑制甘露醇结晶。
全文预览
