Mannose is een monosacharide, oplosbaar in water en licht oplosbaar in ethanol. Het is een kleurloos of wit kristallijn poeder. Het speelt een belangrijke rol in de menselijke stofwisseling, met name in het glycosyleringsproces van specifieke eiwitten. Mannose wordt moeilijk opgenomen door het menselijk lichaam en wordt kort na inname uitgescheiden, voornamelijk via de nieren. De totale stofwisselingscyclus duurt ongeveer acht uur. Inname van mannose veroorzaakt geen stijging van de bloedsuikerspiegel, waardoor het een soort suiker is die sommige mensen met diabetes kunnen eten. In de natuur komt mannose in vrije vorm voor in sommige soorten fruit, zoals cranberries, appels, sinaasappels, enz. In het menselijk lichaam is mannose verspreid over alle weefsels en het bloed, inclusief de huid, organen en zenuwen. In deze weefsels is mannose betrokken bij de synthese van glycoprote?nen die de functie van het auto-immuunsysteem reguleren. Eerdere klinische studies hebben aangetoond dat mannose urineweginfecties kan behandelen en voorkomen. Daarom worden sommige lichaamsvreemde gezondheidsproducten met mannose als hoofdbestanddeel gebruikt om de gezondheid van het urinestelsel te behouden. Mannitol is een suikeralcohol, meestal gereduceerd uit suiker (mannose), is een isomer van sorbitol, oplosbaar in water, wit kristallijn poeder en heeft een zoete smaak die lijkt op sucrose. Mannitol kan niet alleen worden gebruikt als een uitstekend skeletmiddel, maar ook als beschermer van gevriesdroogde eiwitten in sommige recepten. Het beschermende effect van mannitol op eiwitten hangt samen met de concentratie en morfologische structuur, en soms ook met de kristalmorfologie. Algemeen wordt aangenomen dat amorfe mannitol de functie heeft van het stabiliseren van eiwitten, terwijl gekristalliseerde mannitol zijn beschermende functie verliest. Mannitolconcentraties van 1% of minder voorkomen de aggregatie van eiwitgeneesmiddelen door de vorming van amorfe structuren, maar hoge concentraties mannitol hebben de neiging te kristalliseren en de aggregatie van eiwitgeneesmiddelen te bevorderen. Voor de meeste eiwitten is de bewaring bij 4 °C slechts kort (ongeveer 1 week) na resuspensie. Voor langdurige bewaring wordt aanbevolen om verdunningsmiddelen te bereiden (die dragereiwitten moeten bevatten, zoals 0,1% BSA, 5% HSA of 10% FBS) en deze vervolgens in te vriezen bij -20 °C of -80 °C. Het is belangrijk om herhaaldelijk invriezen en ontdooien te vermijden, aangezien elk invriezen en ontdooien een gedeeltelijke inactivering van het eiwit veroorzaakt. Trehalose en mannitol worden gewoonlijk aangevuld met 8% (massa per volume) als gevriesdroogde beschermingsmiddelen. Trehalose kan uiteraard de secundaire structuurverandering van eiwitten en het uitrekken en aggregeren van eiwitten tijdens het vriesdrogen voorkomen. Mannitol is ook een veelgebruikt gevriesdroogd beschermingsmiddel en vulmiddel dat de ophoping van bepaalde eiwitten na vriesdrogen kan verminderen. De vulstof kan de juiste structuur voor de gevriesdroogde cake bieden, bijdragen aan de juiste vorm van het gevriesdroogde cakeblok en de pori?nstructuur vormen. Porositeit is een vereiste voor de sublimatie van bevroren water, en grotere pori?n kunnen sneller sublimeren, waardoor de primaire droogtijd kan worden verkort. De toevoeging van vulstoffen maakt een kortere primaire droogtijd (producttemperatuur Tp?Tg' of Tc) mogelijk en kan worden gebruikt om het biofarmaceutische lyofilisatieproces te optimaliseren. Doorgaans moet de verhouding stabilisator/vulstof minimaal 1:2 zijn om de benodigde kristallisatie van de vulstof te bewerkstelligen. Het resulterende rooster biedt mechanische ondersteuning voor de componenten in hun amorfe toestand. Boven de Tg' is de amorfe toestand, gevormd door het bereidingssysteem, niet stijf genoeg om het eigen gewicht te dragen en zal deze instorten op het kristalnetwerk. Dankzij mechanische ondersteuning kan instorten worden voorkomen, zelfs bij droogtemperaturen hoger dan Tg' (of zelfs Tc). Bij formuleringen met eiwitconcentraties