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综述糖在蛋白质药物冷冻千燥过程中保护作用的分子机制秦华明宗敏华梁吐中华南理工大学生物工程系，广东广州51640几种糖作为保护剂的功能特点。
冷冻干燥技术是将含水物质在低温下冻结，然后在真空条件下通过对冻干物料加热使冰升华。再除去物料中部分吸附水。得到干制品。冷冻干燥方法是目前保持蛋白质活性的个有效的。普遍应用的方法但蛋白质或酶是具有活性的生物大分子，在预冷。次干燥次干燥和储存过程中。药物中的蛋白质都可能存在定程度的变性。因而。蛋白质或酶的保存在生物制药领域中是个重要的研宄课。人们利用些天然极性分子物质，作为蛋白质等生物活性物质的保护剂。使这些物质在冷冻干燥过程中较好地保持其活性。糖类就是具有这种保护作用的类物质121冷冻干燥的损伤作用冷冻干燥的实质是物质水蒸汽和能量的转换传递131.
生物材料在冻干时，必须经历水变成冰的冻结过程。这是个物理学的状态变化，同时还伴随着化学变化。这些变化。将使受冻结的生物村料受到影响141.
蛋白质冷冻干燥全过程分为预冻第阶段升华干燥和第阶段再干燥。预冻过程中水结冰时体积增大。致使活性物质活性部位中些由弱分子力键连接的键遭到破坏。从而使活性损失；另外。水结冰后引起溶质浓度上升以及由于各种溶质在不同温度条件1溶解度变化1致而引起，值的变化。导致活性物质所处的环境发生变化而造成失活或变性。
在第阶段升华干燥时90以上的水分被升华除去。第阶段再干燥主要是除去药品中的残留水分。残留水分过多生化活性物质容易失活，大大降低了稳定性。5报道。
残水分的水扑对冻干物吣的是否产生非记形的结晶相当重要。控制冻干药品中的残留水分，关键在于第阶段再干燥的控制。因此在实际操作中。应该在保证药品活性的条件下。选择能允许的*高温度进行第阶段再干燥。真空度的控制尽可能提高。有利于残留水分的逸出。但冻干品的水分并不是越低越好6.因为每种蛋白质药品都含有合适的剩余水分来保持在储存过程中性质的稳定，过度的干燥将使蛋白质分子面的氧键和极性基团暴露而变性。另外87的研宄明残留水分对蛋白质活力的回复影响*大。
除此之外，在冷冻贮藏中。由于冰晶与蛋白质的水合水的相互作用。使冰晶接近蛋白质的水合层。形成格子构造。水合层合构造遭到破坏18.因而使蛋白质的##结构发生改变。蛋白质的生理功能受到影响。
关于冷冻干燥对蛋白质的变性机理目前普遍认为在冷冻干燥过程中冷冻和干燥都会引起蛋白质变性。，认为在冷冻过程中缺少保护剂的情况下，蛋白质将失去活性；而脱水过程本身能使蛋白质损伤。从而使复水后的蛋白质失去活性许多学者认为蛋白质分子周围分布着多层水分子。在降温过程中蛋白质分子周围的水分子不断冻结。但只要蛋白质分子面的单层水分子没有冻结。则蛋白质就不会变性；反之，蛋白质就会变性。3，2利用在冷冻干燥过程中把卵清蛋白明正是由于蛋白质面覆盖着没有冻结的单层水分子。才使蛋白质在冷冻过程中不发生变性作用。当蛋白质面的单层水分子开始冻结时，蛋白质分子面的氢键以及极性基团就会暴露在周围环境中而变性。同样，在干燥过程中也应保证蛋白质分子面的单层水分子不受到破坏因此。在冷冻干燥蛋白质药物的过程中。般要加入保护剂，防止由于蛋白质面的单层水分子破坏而引起蛋白质的变性。
2糖的保护作用机理关于糖生物保护作用的机理，仍在研宄和探讨之中。目前主要有两种。第，认为由于蛋白质分子中存在大量氢键。结合水通过氢键与蛋白质分子联结。当蛋白质在冷冻干燥过程中失去水分后。蛋白的主相变温度会升高。但某些糖的羟基能替代蛋白面的水的羟基。使得蛋白的主相变温度变化不大，低于操作温度，从而避免了生物活性物质由于发生相变所造成成氢键能力较强。在氢键形成中即可以作为孤对电子的受体。
又可以作为供体，因此。在蛋白质冻干过程中糖的羟基可与蛋白质中的极性基团形成氢键。从而代替蛋白质极性基团周围的水分子，使蛋白质面形成层假定的水化膜。这样可保护，键的联结位置不直接暴露在周围环境中。稳定蛋白质的##结构，防止蛋白质因冻干而变性，使其即使在低温冷冻和干燥失水的情况下仍保处出浈结构句能的完整性这是水替代假说。许多研究者赞成这种观点。首先能够直接测量冻干的蛋白质与保护剂蔗糖间的氢键15.从而显出蔗糖对蛋白质的保护作用；其次，1等在分别研宄蔗糖葡聚糖鹿糖与葡聚糖的混合物对冷冻干燥过程中蛋白质的保护作用时发现保护剂是否具有保护作用。关键在于保护剂在蛋白质脱水后能否与氢键结合。些研宄者曾用傅立叶变换红外光谱分析法研宄了海藻糖对大肠杆菌，5，和苏云金杆菌01冻干后蛋白质结构的作用。明不加海藻糖时。结构蛋白的酰肢1昨从水化细胞的1543柃533，1添加财藻糖后。结构蛋白的酰胺1峰的位置没有改变。从而证实。海藻糖作为保护剂在冻干过程中对蛋白质结构具有保护作用。也为水替代假说提供了证据第认为在含掂溶液的干燥过程中。当浓度足够火且糖状态称为玻璃态。研究明，单糖双糖。多羟基化合物以及结构蛋白质酶都能显玻璃行为，只是玻璃化转变温度不同而己。由于某些糖的玻璃化温度较高。在较高的保存温度下。仍能在蛋白质分子附近形成玻璃态。而在玻璃态下。物质兼有固体和流体的行为。粘度极高。不容易形成结晶；且分子扩散系数很低，因而具有粘性的保护剂包围在蛋白质分子的周围。形成种在结构上与玻璃状的冰相似的碳水化合物玻璃体。使大分子物质的链锻运动受阻。阻止蛋白质的伸展和沉淀。维持蛋白质分子维结构的稳定。从而起到保护作用，这是玻璃态假总之，生物活性物质保护剂要有较高的玻璃态温度。或者有定量的羟基来替代水，使蛋白保持较低的主相变温度。
般说来。如工作温度低于保护剂的玻璃化温度，高于被保护的活性物质的主相变温度，那么该活性物质就能有效地保持活性。但在目前。这两种假说还不能完全解释现有的实验现象。
所以对其保护的作用机理仍需深入研宄，3几种糖的保护作用分析作为保护剂的糖类，其保护作用与它们的化学结构有密切关系。它们通常具有5个以上的羟基。可以与蛋白质形成氢键以取代水。保证了蛋白质的稳定性；在溶液中它们易结合水分子，发生水合作用，减少了游离水的含量并增加了溶液的粘性，从而减缓晶核的生长过程。使形成的冰晶较细小，以达到保护糖海藻糖。乳糖。聚糖有葡聚糖。它们有个共同的特点就是具有大量的自由羟基。其中。葡萄糖。乳糖具有还原性。而蔗糖海藻糖。葡聚糖没有还原性。
3，191等研宄明，在45时添加蔗糖葡萄糖等保护剂对保持物质的活性是必需的，而且20的浓度其保护效果*佳。杨小明2在比较不同温度下葡萄糖蔗糖海藻糖和葡聚糖对纤维素酶的酶热稳定性的影响时发现，在2，1下蔗糖和葡萄糖对纤维素酶都有保护作用。在高温下两种糖都破坏了纤维素酶的稳定性。根据水替代学说，在比较低的温度下。可能是葡萄糖的羟基代替水分子同蛋白质面分子作用。可以防止蛋白质因失水而引起的主相变温度的升高，减缓酶在存放过程中失活。在高温下，由于葡萄糖是还原性糖。它的羟基会同蛋白质活性部位的，基酸残基反应。使酶变性失活；而蔗糖在高温下很难形成玻璃态起不到保护作用。肘0似出3也认为还原性保护糖的醛基能与蛋白质的伯氨基发生非酶性棕色反从从而影晌蛋质的功。糖的还原1越弱。，冻干生物分，的贮存稳定性越强121.等研宄发现，作为冷冻干燥保护剂。蔗糖在肽核酸再水化过程中对保持粒子大小证明是*有效间位阻效应也使之更能有效地进行冷冻保护1221.
海藻糖是种稳定的非还原性双糖。与葡萄糖及蔗糖样。海藻糖的羟基也能代替水分子同蛋白质分子面部分结合，对蛋白质形成保护。同时海藻糖的分子较小易于以分子海藻糖与蔗糖都是糖。水化能力也基本相同，但海藻糖的保护作用却远高于蔗糖。这可能是因为它们的理化性质的差异所致。可能由于海藻糖有较高的玻璃化温度。较易形成玻璃态，将蛋白质分子支撑和包裹起来。使之不易变性。1987年，和；提出种想认来解释辟糖和海藻糖保护效七势。可以推想。蔗糖的结晶状态是不易与其它物质发生作用葡聚糖具有保护作用是因其有较高的玻璃化温度。能在酶蛋白分子的周围形成玻璃态，从而保护酶分子免受高温所引起入蛋白质分子的空隙中。干燥后葡聚糖仅在蛋白质分子周围形成玻璃态的保护外壳。处于壳内的蛋白质分子可以作定限度的空间结构的变化，引起部分失活。而在高温下。葡聚糖与蛋白质分子之间混合作用，大，有部分葡聚糖分子在蛋白质分子内部形成玻璃态，从而更有效地限制蛋白质分子空间结构发生变化，4问目前。蛋白质的冻干技术还不够成熟。冷冻干燥引起蛋白质变性的机理还不完全清楚，对玻璃化去玻璃化和结晶规律了解甚微，糖的保护作用机理仍在探讨之中，冷冻过程中降温速率对溶液的结晶及玻璃化程度的影响复杂，而它的选择似乎与保护剂的浓度有关。同时，以玻璃态存在的保护剂呈现出复杂的特性。不同保护剂之间的组合保护特性等都需要进步研宄。因此。应在己有的研究基础上，大力开展冷冻干燥对蛋白质变性机理的研究。并建立传热传质的数学模型；研宄不同的保护剂的保护作用；优化干燥工艺，提高冻干品的质量。
3赵兰萍，徐烈，李兆慈。冻结过程与冷冻干燥的关系1低温4姚祖华，李亦德。生态制品的冻干及保护剂的应用1.中国微生态学杂志，1997，9648.
广东药学院学报13朱永宁，泉本胜利。血红蛋白册的低温保护剂1.吉林大学自然科学学报，1999388.
15华泽钊，任禾盛。低温生物医学技术厘。北京科学出版16涤平。海藻糖对细胞膜和蛋白质在干燥时的保护作用。
20杨小民，杨基础。几种糖对纤居素酶热稳定性影响的研究。清华大学学报，200，40251.
21温朗聪，袁杰利，卢行安，等。冻干微生物与保护剂。中国微生态学杂志，1997，9156.
23陈声明，吕琴。微生物冷冻干燥的抗性机理1.微生物学通环氧酶的生理功能及其抑制剂的药理作用谢永立广东天普生物化学制药有限公司，广东广州510630在。大量证据明，1在大多数组织呈结构性达而00，2在炎症过程中通过诱导性达两种酶之间在生化结构上除少量差异外大部分均很相似，*近研究显。，以2在肾脑也呈结构性达并在其发育成熟和重要功能中发挥作用。基于2在入；山4病和结肠癌中达。故选择性，2抑制剂在这些疾病中可用于临床治疗和预防。
中号，76文章编号6S7832001非甾体抗炎药人10以其具有广泛的非特异性抗炎适度镇痛和解热作用及安全性被列为非处方药物07，在世界范围普遍应用。据估计仅在美国每年1人10及用于其不良反应治疗的费用超过百亿美元21971年英国的在研宄阿司匹林作用机制时。首先发现抑制前列腺素印，合成的环氧酶，3.此酶于1976年纯化。至1988年作几丈验屯同时先后兑隆成功，1991年以，仙等发现，有两种同工酶存在4，般认为汉1为结构性酶。存在于许多组织。与正常生理功能相联系；2为诱导性酶，存在于炎症部位，与痛敏有关。由于选择性00，2抑制剂较少波及胃肠道等常不良反应，目前国外己开发出多种选择性，2抑制齐1.随着研宄镇痛的作用，涉及中枢肾脏以至肿瘤等领域，本文拟对，述。并就这领域新药的开发。探索其可能途径，1环氧酶的生物化学与结构5，71结构性，1和诱导性，以2两种同工酶在结构与催化活性十分相似相对分子质量均为71父103左右。由约600个氨基酸组成，其中63为同序，人，1源自较大的22基因。人0，2基因为8.3吐较小的即早基因；1施地伽！。库相应产物1！分别为2.72.儿1和4.04.免在空间构象无论人或鼠类的0，2维，线晶体结构可与1相重妗叫种同。1的木结构与功能的相似但也不应忽视其间的主要差异①某些残基不同阿司匹林共某些片段不同，与以，1相比以，2的1端缺少段17个氨基酸序列。在端插入段18个氨基酸序列12环氧酶两种同工酶的生理功能及其抑制剂的药理特征21胃肠道前列腺素作为局部激素对胃肠道具有保护作用。传统的310通过抑制，使胃扬上皮粘液重碳酸分泌粘膜血流和上皮增殖均受到抑制使粘膜对损伤的抵抗力下降。阶人为类弱酸性药物。在以非解离方式透入上皮细胞后，解离成肖于形成为离广，叫扣峨加，名加以内源性的酸酶胆盐等的参与*终导致胃肠道粘膜损伤溃疡出血等并发症121
