“在生物制藥領(lǐng)域，蛋白質(zhì)藥物的穩(wěn)定性一直是研發(fā)人員面臨的巨大挑戰(zhàn)。蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在冷凍干燥（凍干）過(guò)程中極易受到冰晶損傷、界面吸附和脫水應(yīng)力的破壞，導(dǎo)致活性喪失。通過(guò)在藥物配方中加入適量的表面活性劑，可以防止蛋白質(zhì)聚集、減少界面誘導(dǎo)的變性以從而改善凍干過(guò)程中樣品的穩(wěn)定性。”

聚山梨酯的替代品

聚山梨酯 20（PS20）與聚山梨酯 80（PS80）作為應(yīng)用較為廣泛的兩類(lèi)表面活性劑，在生物藥物，特別是蛋白藥物領(lǐng)域存在一些不可忽視的弊端。

在凍干過(guò)程中，二者易發(fā)生水解或氧化反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生脂肪酸顆粒，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。泊洛沙姆 188（P188）因不含酯鍵與不飽和烯鍵，化學(xué)性質(zhì)更為穩(wěn)定，不易發(fā)生降解，故而在實(shí)際應(yīng)用中，其正逐漸成為聚山梨酯的替代物。

研究表明泊洛沙姆P188在凍干蛋白制劑中具有雙重功能，既可以在冷凍溶液中作為穩(wěn)定劑，防止冰晶表面誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)失穩(wěn)；也可以在凍干粉中作為填充劑，提供理想的產(chǎn)品外觀(guān)和結(jié)構(gòu)。

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作為蛋白藥物中的穩(wěn)定劑

泊洛沙姆P188通常不單獨(dú)作為凍干保護(hù)劑，而是與糖類(lèi)（如海藻糖、蔗糖）聯(lián)用。糖類(lèi)提供主要的“水替代”保護(hù)，而P188則專(zhuān)注于抑制界面誘導(dǎo)的聚集，兩者協(xié)同作用，可顯著提高蛋白回收率。當(dāng)使用LDH作為模型蛋白研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用P188時(shí)，LDH活性回收率僅約60%，表明P188無(wú)法有效保護(hù)干燥應(yīng)力；但與糖類(lèi)結(jié)合后，回收率提升至85%以上（糖含量≥50%時(shí)達(dá)90%）。另外通過(guò)紅外光譜測(cè)試表明，P188-糖類(lèi)體系能減少LDH二級(jí)結(jié)構(gòu)變化（分子間β片層增加較少），相關(guān)系數(shù)r>0.85，接近天然LDH狀態(tài)。

圖1：采用P188-海藻糖（紅色）和P188-蔗糖（藍(lán)色）配制的凍干粉復(fù)溶后LDH活性（%）

圖2：LDH的二階導(dǎo)數(shù)光譜（實(shí)線(xiàn)）。疊加顯示酰胺I峰透射率（虛線(xiàn)；右側(cè)y軸）

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作為蛋白藥物中的填充劑

泊洛沙姆P188作為填充劑能提供蛋白藥物優(yōu)雅的凍干塊體外觀(guān)，與甘露醇相當(dāng)。但蔗糖含量過(guò)高（如P188:蔗糖=1:2）時(shí)，因P188結(jié)晶抑制，餅體在高于玻璃態(tài)溫度以上干燥造成塌陷；海藻糖體系外觀(guān)良好，可能源于海藻糖對(duì)P188結(jié)晶的抑制作用較弱，較高的P188結(jié)晶度促成了良好的產(chǎn)品外觀(guān)。

圖3：含蔗糖（圖a）和海藻糖（圖b）的P188凍干粉

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結(jié)晶風(fēng)險(xiǎn)與協(xié)同抑制

盡管泊洛沙姆P188是一種有效的保護(hù)劑，但是其易于結(jié)晶，一旦P188分子結(jié)晶，它們會(huì)從溶液中析出并形成有序的晶格結(jié)構(gòu)，無(wú)法再自由移動(dòng)到界面處。蛋白質(zhì)失去了表面活性劑的保護(hù)，更容易在冰晶表面或空氣界面上發(fā)生變性、聚集或沉淀，導(dǎo)致生物活性下降。因此，在使用P188進(jìn)行凍干配方開(kāi)發(fā)時(shí)，需通過(guò)測(cè)定其結(jié)晶溫度和Tg'，并優(yōu)化凍干曲線(xiàn)（如退火工藝）來(lái)規(guī)避這些風(fēng)險(xiǎn)。

另外，研究發(fā)現(xiàn)，添加糖類(lèi)保護(hù)劑，能有效抑制P188的結(jié)晶，使其在低濃度下也能發(fā)揮穩(wěn)定作用。在對(duì)LDH樣品配方研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)蔗糖能濃度依賴(lài)性地抑制P188結(jié)晶：當(dāng)蔗糖含量≥50%時(shí)，P188在冷凍過(guò)程中完全無(wú)結(jié)晶；而海藻糖對(duì)P188結(jié)晶的抑制作用較弱。在凍干過(guò)程中，P188結(jié)晶度隨干燥階段提升：一次干燥后，P188單獨(dú)存在時(shí)結(jié)晶度達(dá)90%，但高蔗糖含量（如67%）會(huì)抑制結(jié)晶；海藻糖體系則始終維持高結(jié)晶度（>90%）。

圖4：不同凍干階段后P188結(jié)晶度隨糖含量變化的函數(shù)關(guān)系。 圖（a,b）分別顯示含蔗糖和海藻糖體系中的P188結(jié)晶度值。

總結(jié)

LYO INNOVATION

P188在冷凍溶液中能有效防止冰面誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)失穩(wěn)，在凍干粉中作為填充劑提供良好外觀(guān)；但必須與糖類(lèi)（如蔗糖或海藻糖）聯(lián)用才能發(fā)揮全面穩(wěn)定作用。優(yōu)化P188/糖比例是關(guān)鍵，以避免結(jié)晶抑制并確保蛋白質(zhì)穩(wěn)定性。

P188雙重功能機(jī)制使其不僅適用于傳統(tǒng)的單抗藥物，更在基因治療、疫苗等前沿領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。最近也有研究P188在基因藥物凍干中的應(yīng)用，在AAV（腺相關(guān)病毒）等基因藥物的凍干制劑中，P188與海藻糖、檸檬酸鈉等輔料聯(lián)用，能有效維持病毒顆粒的完整性，顯著降低空殼率，使基因藥物有望擺脫對(duì)-80℃超低溫儲(chǔ)存的依賴(lài)。

未來(lái)，隨著對(duì)P188降解產(chǎn)物（如PPO雜質(zhì)）控制技術(shù)的成熟，其在凍干制劑中的應(yīng)用將更加廣泛和深入。

萊奧德創(chuàng)凍干工場(chǎng)——提供開(kāi)放式的凍干平臺(tái)，助力生物醫(yī)藥企業(yè)加速研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程！

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萊奧德創(chuàng)凍干工廠(chǎng)

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

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核心優(yōu)勢(shì)

先進(jìn)的凍干設(shè)備和軟件(PATs)，領(lǐng)先的凍干理念與技術(shù) (QbD，Line of Sight )

● SMART? 自動(dòng)化工藝摸索技術(shù)，為產(chǎn)品提供數(shù)據(jù)支持的初步工藝；

● ControLyo® 可控瞬時(shí)成核技術(shù)，對(duì)成核溫度進(jìn)行精確控制，確保產(chǎn)品均一性；

● LyoFlux® TDLAS技術(shù)，對(duì)蒸汽質(zhì)量流量進(jìn)行精確測(cè)量，精確判定凍干終點(diǎn)；

● Tempris® 無(wú)線(xiàn)溫度傳感器，提供產(chǎn)品溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與記錄；

● Biopharma 凍干前后分析技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品配方進(jìn)行特征研究，避免凍干過(guò)程開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

凍干工藝開(kāi)發(fā) 

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凍干前后產(chǎn)品性能分析

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如果您對(duì)上述服務(wù)感興趣，可隨時(shí)聯(lián)系德祥科技或萊奧德創(chuàng)，可撥打熱線(xiàn)400-006-9696，或掃碼填寫(xiě)表單咨詢(xún)。

關(guān)于萊奧德創(chuàng)凍干工場(chǎng)

上海萊奧德創(chuàng)生物科技有限公司專(zhuān)注于提供先進(jìn)的凍干設(shè)備應(yīng)用和制劑開(kāi)發(fā)相關(guān)服務(wù)，依托于合作伙伴加拿大ATS集團(tuán)SP品牌和英國(guó)Biopharma Group等的緊密合作，致力于促進(jìn)中國(guó)生物醫(yī)藥技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)，助力中國(guó)大健康行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。萊奧德創(chuàng)在上海及廣州設(shè)有實(shí)驗(yàn)室，擁有專(zhuān)業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)及國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家支持體系。

萊奧德創(chuàng)面向生物制藥、食品科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域行業(yè)客戶(hù)，提供凍干研發(fā)、放大、委托生產(chǎn)及培訓(xùn)等服務(wù)。

前期研發(fā)

● 產(chǎn)品配方特征研究:共晶點(diǎn)溫度(Te)、塌陷溫度(Tc)、玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg'、Tg)測(cè)定等；

● 實(shí)驗(yàn)室工藝開(kāi)發(fā)：凍干工藝開(kāi)發(fā):凍干制劑配方開(kāi)發(fā)，工藝確定，申報(bào)材料撰寫(xiě)；

● 凍干工藝優(yōu)化：利用中試凍干機(jī)上獨(dú)家PAT工具優(yōu)化及縮短工藝；

● 凍干產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)測(cè)試：水分含量，凍干餅韌度分析；

● 咨詢(xún)服務(wù)：如產(chǎn)品外觀(guān)問(wèn)題、產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題、其他troubleshooting等；

工藝放大/技術(shù)轉(zhuǎn)移

● 凍干工藝轉(zhuǎn)移/放大: 遠(yuǎn)程技術(shù)指導(dǎo)+現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)；

● 小批量?jī)龈缮a(chǎn)(NON-GMP)，臨床一期生產(chǎn)（GMP）；

其他業(yè)務(wù)

● 企業(yè)小團(tuán)隊(duì)線(xiàn)上線(xiàn)下培訓(xùn)服務(wù)：凍干原理，工藝開(kāi)發(fā)，設(shè)備使用維護(hù)等；

● 凍干設(shè)備租賃服務(wù)。

400-006-9696

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萊奧德創(chuàng)凍干工場(chǎng)

中國(guó)(上海)自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)富特南路215號(hào)

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德祥科技

德祥科技有限公司成立于1992年，總部位于中國(guó)香港特別行政區(qū)，分別在越南、廣州、上海、北京設(shè)立分公司。主要服務(wù)于大中華區(qū)和亞太地區(qū)——在亞太地區(qū)有27個(gè)辦事處和銷(xiāo)售網(wǎng)點(diǎn)，5個(gè)維修中心和2個(gè)樣機(jī)實(shí)驗(yàn)室。

30多年來(lái)，德祥一直深耕于科學(xué)儀器行業(yè)，主營(yíng)產(chǎn)品有實(shí)驗(yàn)室分析儀器、工業(yè)檢測(cè)儀器及過(guò)程控制設(shè)備，致力于為新老客戶(hù)提供更完善的解決方案。公司業(yè)務(wù)包含儀器代理，維修售后，實(shí)驗(yàn)室咨詢(xún)與規(guī)劃，CRO凍干工藝開(kāi)發(fā)服務(wù)以及自主產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、售后。與高校、科研院所、政府機(jī)構(gòu)、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)及知名企業(yè)保持密切合作，服務(wù)客戶(hù)覆蓋制藥、醫(yī)療、商業(yè)實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)、環(huán)保、石化、食品飲料和電子等各個(gè)行業(yè)及領(lǐng)域。

2009至2021年間，德祥先后榮獲了“最具影響力經(jīng)銷(xiāo)商”、“年度最佳代理商“、”年度最高銷(xiāo)售獎(jiǎng)“等殊榮。我們始終秉承誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)的理念，致力于成為優(yōu)秀的科學(xué)儀器供應(yīng)商，為此我們從未停止前進(jìn)的腳步。

我們始終相信，每一天都在使這個(gè)世界變得更美好！