Kelebihan menggunakan sukrosa sebagai pelindung pengeringan beku

Kita semua tahu bahawa banyak faktor boleh menjejaskan kestabilan komponen aktif dalam proses pengeringan dan penyimpanan makanan, ubat, dan organisma biologi, dan juga membawa kepada inactivation. Kebanyakan ubat-ubatan dan produk biologi memerlukan penambahan protectants pengeringan beku dan aditif yang sesuai untuk disediakan ke dalam campuran sebelum pengeringan beku yang berkesan dan penyimpanan boleh dijalankan. Dan sukrosa adalah salah satu pelindung pengeringan beku yang biasa digunakan.

Pertama sekali, sebelum membincangkan kelebihanSukrosa untuk dijualSebagai pelindung beku, kita perlu menjelaskan mengapa ia boleh digunakan sebagai pelindung beku untuk produk biologi.

Untuk melindungi kualiti dan aktiviti bahan aktif seperti protein dalam produk biologi, kami biasanya menambah pelindung gula ke formula ubat untuk pengeringan beku. Pada masa ini terdapat dua hipotesis utama bagi mekanisme perlindungan pengeringan beku -- hipotesis negeri sayu dan hipotesis penggantian air.

Hipotesis pertama: hipotesis negeri sayu

Protectant likat yang mengelilingi molekul protein, membentuk struktur kaca karbohidrat yang sama dalam struktur glassy ais, yang menghalang pergerakan rantaian bahan molekul yang besar, menghalang regangan dan pemendakan protein, dan mengekalkan kestabilan struktur tiga dimensi molekul protein, dengan itu mengenakan kesan perlindungan.

Hipotesis kedua: hipotesis penggantian air

Selepas protein kehilangan air semasa pengeringan beku, kumpulan hidroksil pelindung boleh menggantikan kumpulan hidroksil air di permukaan protein untuk membentuk filem penghidratan hipotetikal di permukaan protein, yang boleh melindungi kedudukan bon hidrogen bon daripada didedahkan secara langsung kepada persekitaran, Oleh itu menghalang denaturation protein disebabkan oleh pengeringan beku.

Asas teori kedua-dua hipotesis ini adalah untuk mencapai pembekuan vitrification separa atau lengkap penyelesaian dadah, pelindung beku yang sangat sesuai perlu mempunyai empat ciri berikut: suhu peralihan kaca tinggi, hygroscopicity rendah, kadar penghabluran yang rendah, dan tiada kumpulan pengurangan.

Keputusan eksperimen telah menunjukkan bahawa monosaccharides (seperti glukosa dan galactose) tidak dapat memainkan peranan perlindungan dalam proses pengeringan beku protein. Ini kerana monosaccharides hanya boleh memberikan kesan penstabilan yang lemah semasa proses pembekuan, dan denaturasi protein yang tidak dapat dipulihkan berlaku sebelum pengeringan dehidrasi.

Disaccharides adalah pelindung yang sangat sesuai, yang boleh meningkatkan tenaga bebas protein semasa pembekuan untuk mencegah denaturation protein, dan menggantikan ikatan hidrogen antara protein dan molekul air untuk menstabilkan protein semasa pengeringan dan dehidrasi, dan tidak mengandungi kumpulan pengurangan, jadi mereka tidak akan menyebabkan bioproducts menjalani reaksi protein browning dan kemerosotan inactivation.

Kesan pelindung gula bergantung kepada jenis protein, pelindung yang sesuai untuk ubat-ubatan perlu ditentukan dengan membandingkan data eksperimen. Pada masa ini,Sukrosa dan trehaloseDalam disaccharides adalah pelindung produk biologi yang paling dikaji dan diiktiraf.

Antaranya, sukrosa adalah disaccharide yang tidak mengurangkan yang dibentuk oleh pemeluwapan glukosa dan fruktosa melalui hydroxyls isomeric. Ia mempunyai suhu peralihan kaca yang tinggi dan memainkan peranan penting dalam menghalang perubahan struktur sekunder protein, memanjangkan dan mengikat rantai polipeptida protein semasa rawatan pengeringan beku dan tempoh penyimpanan, dan telah digunakan sebagai pelindung dalam persediaan beku protein dan ubat ji su, serta vaksin virus.