0102030405
Mannoze un mannīts
2025-03-21
- ?āvē?ana ar liofilizāciju, ko dēvē par ?āvē?anu liofilizētā veidā, ir ?āvē?anas metode, kas iepriek? sasaldē zā?u ??īdumu, kas jāiz?āvē cietā vielā, un pēc tam tie?i sublimē ūdeni no sasaldētā stāvok?a, neizejot ??idrā stāvoklī zemas temperatūras un zema spiediena apstāk?os. Tā kā viss darbības process notiek zemas temperatūras stāvoklī, ?ī metode ir īpa?i piemērota siltumjutīgu proteīna zā?u preparātu pagatavo?anai. Liofilizētās olbaltumvielas bija va?īgas kā kūka, kas ne tikai veicināja saglabā?anos, bet arī veicināja proteīna zā?u atjauno?anos pēc atkārtotas iz??īdinā?anas. Acīmredzot liofilizē?anas tehnolo?ija nodro?ina efektīvu proteīna farmaceitisko preparātu sagatavo?anas metodi ar nestabilām fizikālajām un ?īmiskajām īpa?ībām. Tomēr liofilizē?anas process ir sare??īts fāzu pārejas process, un ir daudzi faktori, kas izraisa olbaltumvielu denaturāciju sasaldē?anas, sasaldē?anas-atkausē?anas, ?āvē?anas un uzglabā?anas procesā, tāpēc da?i aizsarglīdzek?i bie?i tiek izmantoti, lai stabilizētu proteīnu receptē. Cukurs, visbie?āk izmantotā palīgviela liofilizētos produktos, tā struktūrā eso?ā hidroksilgrupa var aizstāt ūde?ra?a saiti starp olbaltumvielām un ūdeni, lai nodro?inātu stabilu efektu, ir nespecifisks proteīna stabilizators, un tam var būt noteikta aizsargājo?a loma da?ādos liofilizētās ?āvē?anas posmos (piemēram, sasaldē?ana, sasaldē?ana-atkausē?ana un sublimācija). Cukura aizsargājo?ā iedarbība ir saistīta ar olbaltumvielu un disaharīdu veidu, un disaharīdi ir visvairāk izpētītie un atzītākie efektīvākie aizsardzības līdzek?i. Saharoze ir disaharīds, kas sastāv no vienas glikozes molekulas un vienas fruktozes molekulas, kas ir ?īmiski stabils un pārsvarā ar amorfu struktūru, un tam ir nozīmīga loma proteīnu sekundārās struktūras izmai?u novēr?anā, kā arī proteīnu izple?anās un agregācijas novēr?anā liofilizācijas un uzglabā?anas laikā. Salīdzinot ar saharozi, trehalozei ir augstāka stiklo?anās temperatūra, zemāka mitruma indukcija un mazāka reducējamība. ?īs priek?rocības liecina, ka trehalozei var būt pla?ākas pielieto?anas iespējas. Spirtus, piemēram, mannītu, parasti izmanto kā pildvielas, kas kristalizējas pie lēnas sasal?anas, lai nodro?inātu aktīvās sastāvda?as atbalsta struktūru un nerea?ē ar to.
Mannoze ir monosaharīds, ??īst ūdenī, nedaudz ??īst etanolā. Bezkrāsains vai balts kristālisks pulveris. Tam ir svarīga loma cilvēka vielmai?ā, īpa?i specifisku proteīnu glikozilācijas procesā. Cilvēka ?ermenis mannozi ir grūti absorbēt, un drīz pēc norī?anas cilvēka ?ermenis to izdalīs galvenokārt nieru metabolisma ce?ā, un kopējais vielmai?as cikls ir aptuveni asto?as stundas. Mannozes uz?em?ana neizraisa cukura līme?a paaugstinā?anos asinīs, tāpēc tas ir cukura veids, ko da?i cilvēki ar cukura diabētu var ēst. Dabā mannoze brīvā stāvoklī atrodas da?os aug?os, piemēram, dzērvenēs, ābolos, apelsīnos utt. Cilvēka organismā mannoze ir izplatīta visos audos un asinīs, tostarp ādā, orgānos un nervos. ?ajos audos mannoze ir iesaistīta glikoproteīnu sintēzē, kas regulē autoimūnās sistēmas darbību. Iepriek?ējie klīniskie pētījumi ir parādīju?i, ka mannoze var ārstēt un novērst urīnce?u infekcijas, tāpēc da?i ārvalstu veselības produkti, kuru galvenā sastāvda?a ir mannoze, tiek izmantoti urīnce?u sistēmas veselības uzturē?anai. Mannīts ir cukura spirts, parasti reducēts no cukura (mannozes), ir sorbīta izomēri, ??īst ūdenī, balts kristālisks pulveris, salda gar?a līdzīga saharozei. Mannītu var izmantot ne tikai kā lielisku skeleta līdzekli, bet arī kā liofilizētu proteīnu aizsargu da?ās receptēs. Mannīta aizsargājo?ā iedarbība uz proteīnu ir saistīta ar tā koncentrāciju un morfolo?isko struktūru, un tā koncentrācija da?kārt ir saistīta ar kristāla morfolo?iju. Parasti tiek uzskatīts, ka amorfajam mannītam ir proteīna stabilizācijas funkcija, savukārt kristalizētais mannīts zaudē savu aizsargfunkciju. Mannīta koncentrācija 1% vai mazāka novēr? olbaltumvielu zā?u agregāciju, veidojot amorfas struktūras, bet augsta mannīta koncentrācija mēdz kristalizēties un veicināt olbaltumvielu zā?u agregāciju. Lielākajai da?ai olbaltumvielu saglabā?ana 4 ° C temperatūrā ir tikai īslaicīga (apmēram 1 nedē?a) pēc atkārtotas suspensijas. Ilgsto?ai uzglabā?anai ieteicams sagatavot at??aidītājus (kuriem jāsatur nesējproteīni, piemēram, 0,1% BSA, 5% HSA vai 10% FBS) un pēc tam sasaldēt -20 ℃ vai -80 ℃. Ir svarīgi izvairīties no atkārtotas sasaldē?anas un atkausē?anas, jo katra sasaldē?ana un atkausē?ana izraisīs proteīna da?ēju inaktivāciju. Trehalozi un mannītu parasti papildina ar 8% (masas pēc tilpuma) kā liofilizētus aizsarglīdzek?us. Trehaloze acīmredzami var novērst proteīna sekundārās struktūras izmai?as un proteīna izstiep?anos un agregāciju liofilizācijas laikā. Mannīts ir arī pla?i izmantots liofilizēts aizsarglīdzeklis un pildviela, kas var samazināt noteiktu proteīnu uzkrā?anos pēc liofilizācijas. Pildviela var nodro?ināt atbilsto?u struktūru liofilizētai kūkai, veicināt pareizu liofilizētā kūkas bloka formu un veidot poru struktūru. Porainība ir priek?noteikums sasalu?a ūdens sublimācijai, un lielākas poras var sublimēties ātrāk, tādējādi var samazināt primāro ?āvē?anas laiku. Pildvielu pievieno?ana nodro?ina īsāku primārās ?āvē?anas laiku (produkta temperatūra Tp?Tg' vai Tc), un to var izmantot kā veidu, lai optimizētu biofarmaceitiskās liofilizācijas procesu. Parasti stabilizatora un pildvielas attiecībai jābūt vismaz 1:2, lai nodro?inātu nepiecie?amo pildvielas kristalizāciju. Iegūtais re??is nodro?ina mehānisku atbalstu komponentiem to amorfajā stāvoklī. Virs Tg' amorfais stāvoklis, ko veido sagatavo?anas sistēma, nav pietiekami stingrs, lai izturētu savu svaru, un sabruks kristāla tīklā. Pateicoties mehāniskajam atbalstam, sabruk?anu var novērst, neskatoties uz ?āvē?anas temperatūru, kas ir augstāka par Tg' (vai pat Tc). Preparātos ar olbaltumvielu koncentrāciju