Le mannose est un monosaccharide, soluble dans l'eau et légèrement soluble dans l'éthanol. Il se présente sous forme de poudre cristalline incolore ou blanche. Il joue un r?le important dans le métabolisme humain, notamment dans la glycosylation de protéines spécifiques. L'absorption du mannose par l'organisme est difficile et il est excrété peu après son ingestion, principalement par les reins. Le cycle métabolique global est d'environ huit heures. L'ingestion de mannose n'entra?ne pas d'augmentation de la glycémie?; c'est donc un type de sucre que certaines personnes diabétiques peuvent consommer. Dans la nature, le mannose est présent à l'état libre dans certains fruits, comme les canneberges, les pommes, les oranges, etc. Dans le corps humain, le mannose est présent dans tous les tissus et le sang, y compris la peau, les organes et les nerfs. Dans ces tissus, le mannose participe à la synthèse des glycoprotéines qui régulent le fonctionnement du système immunitaire. Des études cliniques antérieures ont montré que le mannose pouvait traiter et prévenir les infections urinaires. C'est pourquoi certains produits de santé étrangers contenant du mannose comme composant principal sont utilisés pour maintenir la santé du système urinaire. Le mannitol est un polyol, généralement obtenu par réduction du sucre (mannose), un isomère du sorbitol, soluble dans l'eau, sous forme de poudre cristalline blanche, au go?t sucré proche du saccharose. Le mannitol peut être utilisé non seulement comme excellent agent squelettique, mais aussi comme protecteur protéique lyophilisé dans certaines prescriptions. L'effet protecteur du mannitol sur les protéines est lié à sa concentration et à sa structure morphologique, et sa concentration est parfois liée à la morphologie cristalline. On pense généralement que le mannitol amorphe a une fonction stabilisatrice des protéines, tandis que le mannitol cristallisé perd sa fonction protectrice. Des concentrations de mannitol inférieures ou égales à 1 % empêchent l'agrégation des protéines médicamenteuses en formant des structures amorphes, mais des concentrations élevées ont tendance à cristalliser et à favoriser l'agrégation des protéines médicamenteuses. Pour la plupart des protéines, la conservation à 4 °C n'est que de courte durée (environ une semaine) après remise en suspension. Pour une conservation à long terme, il est recommandé de préparer des diluants (qui doivent contenir des protéines porteuses, telles que 0,1 % de BSA, 5 % de HSA ou 10 % de FBS), puis de les sous-conditionner congelés à -20 °C ou -80 °C. Il est important d'éviter les congélations et décongélations répétées, car chaque congélation et décongélation entra?nerait une inactivation partielle de la protéine. Le tréhalose et le mannitol sont généralement supplémentés à 8 % (masse par volume) comme agents protecteurs lyophilisés. Le tréhalose peut évidemment empêcher la modification de la structure secondaire des protéines ainsi que leur étirement et leur agrégation pendant la lyophilisation. Le mannitol est également un agent protecteur et de remplissage lyophilisé largement utilisé, capable de réduire l'accumulation de certaines protéines après lyophilisation. La charge peut fournir la structure appropriée au gateau lyophilisé, contribuer à la forme appropriée du bloc et former la structure poreuse. La porosité est une condition préalable à la sublimation de l'eau congelée, et des pores plus grands peuvent sublimer plus rapidement, réduisant ainsi le temps de séchage primaire. L'ajout de charges permet un séchage primaire plus court (température du produit Tp?Tg' ou Tc) et peut être utilisé pour optimiser le processus de lyophilisation biopharmaceutique. Généralement, le rapport stabilisant/charge doit être d'au moins 1:2 pour assurer la cristallisation nécessaire de la charge. Le réseau résultant assure le support mécanique des composants à l'état amorphe. Au-dessus de Tg', l'état amorphe formé par le système de préparation n'est pas suffisamment rigide pour supporter son propre poids et s'effondre sur le réseau cristallin. Grace au support mécanique, cet effondrement peut être évité même à des températures de séchage supérieures à Tg' (ou même à Tc). Dans les formulations dont la concentration en protéines est inférieure à 50 mg/mL, l'ajout d'agents de remplissage est particulièrement important, car la Tg du système est augmentée dans les formulations à concentration protéique plus élevée. Cependant, si l'agent de remplissage reste amorphe pendant la lyophilisation, la stabilité des protéines peut être affectée par une cristallisation potentielle pendant le stockage. La cristallisation de l'agent de remplissage est donc généralement favorisée par l'ajout d'une étape de recuit.