?科技的進步催生更多的需求，隨著我們對生物材料的低溫保存技術(shù)要求的日益提高，海藻糖這一低內(nèi)毒素品質(zhì)高的藥用輔料應(yīng)運而生，讓生物材料的低溫保存技術(shù)日趨完善！本期跟著AVT小編一起了解下為什么海藻糖可以做到這些？

?小編告訴你：為什么海藻糖更適合作為生物制品凍干保護劑？

?縱觀近年來全球銷售額前十的藥物，單抗類注射液占據(jù)了半壁江山，尤其艾伯維的阿達木單抗（修美樂）從2012年到2018年連續(xù)蟬聯(lián)全球最暢銷藥物，可以說生物制劑市場巨大且前景十分可觀。而在產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)過程中對蛋白的穩(wěn)定和保護至關(guān)重要，這就不得不提到生物制品處方中常用的一款蛋白保護劑-海藻糖。為什么海藻糖更適合作為生物制品保護劑？

?《自然》雜志曾在2000年7月發(fā)表了對海藻糖進行評價的專文，文中說到：“對許多生命體而言，海藻糖的有與無，意味著生命或者死亡”。許多對外界惡劣環(huán)境表現(xiàn)出非凡抗逆耐受力的物種，都與它們體內(nèi)存在大量海藻糖有直接的關(guān)系。作為凍干保護劑的糖類也很多，比如常用的蔗糖，麥芽糖，甘露醇等，為什么我們經(jīng)常在實驗中發(fā)現(xiàn)使用海藻糖作為凍干保護劑時凍干效果會更好？帶著這個疑問，我們通過文獻調(diào)研總結(jié)出以下海藻糖與其它糖類相比的優(yōu)勢：

?1.更強的水合能力

?按每個葡萄糖單位算，海藻糖周圍的不凍水分子數(shù)是糖類中最多1，能夠形成剛性更強的海藻糖/水結(jié)構(gòu)2，抗冷凍脫水能力更強。這也是為什么在很多凍干試驗中，海藻糖的表現(xiàn)比蔗糖好。

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? ? ? ? ? ? ? ? ?注：n(e-OH)——每糖分子周圍羥基數(shù)? ? ? ?注：/3 ——代表體系脆弱程度

? ? ? ? ? ? ? ? ? n——糖單位數(shù)

? ? ? ? ? ? ? ? ? N——每糖分子周圍不凍水分子數(shù)

?2.高玻璃化相轉(zhuǎn)變溫度

?海藻糖具有更高的的玻璃化相轉(zhuǎn)變溫度（120℃），因此海藻糖溶液更不容易形成冰晶，能夠更好的保護蛋白不受凍干過程的損傷。

?注：分別使用二乙醇胺、葡聚糖、葡萄糖、蔗糖、海藻糖作為保護劑，凍干前后酶活性變化的對比。

?3.抗高溫潮濕能力

?在高溫、潮濕等特殊環(huán)境下，海藻糖對蛋白的穩(wěn)定、保護效果較蔗糖等其它糖類保護劑更好。

? 注：40℃條件下孵育9小時，AH-AP聚合蛋白凍干粉復(fù)溶后的含量變化對比。

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?海藻糖讓生物材料的低溫保存技術(shù)日趨完善，小伙伴們需要了解一下：

?海藻糖在細胞、器官、胚胎保存中有著怎樣的應(yīng)用！

?現(xiàn)如今，隨著低溫保存技術(shù)的不斷完善，已經(jīng)實現(xiàn)了諸多生物材料的低溫保存，例如血細胞、干細胞、精子、卵細胞、胚胎、角膜、皮膚、胰島等。血細胞的長期保存解決了臨床上血液供需不平衡的問題；干細胞的保存在治療再生障礙性貧血、白血病中能減少抗宿主病的發(fā)生率；生殖細胞的保存對再生醫(yī)學(xué)和輔助生殖有著重大的意義；動物胚胎保存為挽救瀕危動植物帶來了極大的社會經(jīng)濟效益；胰島的保存為器官移植帶來了極大的便利。

?海藻糖是低溫保存常用的非滲透性保護劑，這類保護劑分子不能進入細胞，但可以提高胞外溶液的溶質(zhì)濃度，不僅能在細胞外形成高滲，減少胞內(nèi)冰的形成，還具有較高的玻璃化溫度，易形成玻璃態(tài)，一方面避免了低溫對細胞膜蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的損傷，另一方面將細胞膜的蛋白質(zhì)分子支撐包裹起來，使之不易變形，抑制細胞膜融合，降低細胞膜的通透性。

?器官保存

?國外市場上，含海藻糖最有代表性的是日本京都大學(xué)研制的肺臟器官保存液，ET-Kyoto及New ET-Kyoto液，在國內(nèi)已申請專利，原申請人為日本京都大學(xué)，后轉(zhuǎn)至日本大冢制藥，在中國申請的發(fā)明專利于2012年授權(quán)。

?細胞保存

?目前研究中，應(yīng)用含不同濃度海藻糖的保護液，對低溫保存肝癌細胞、犬氣管、卵巢癌細胞和宮頸癌細胞及小鼠受精卵，均取得了良好的保存效果。胎牛血清( FBS)也有助于細胞的冷凍保存，且在腸道腫瘤組織原代細胞、牛成纖維細胞等低溫保存中效果顯zhu。

?Zheng等用麥管和石英毛細管作為冷凍載體，使用兩種滲透性保護劑EG和DMSO(體積分數(shù)為8%、15%)及一種非滲透性保護劑海藻糖(0.5 M)玻璃化保存了人臍靜脈內(nèi)皮細胞( HUVECs)。結(jié)果表明，用1.4 M EG加1.1 M DMSO，并用石英毛細管玻璃化可以得到90%的存活率。

?胚胎保存

?海藻糖單獨使用或與其它保護劑混合使用，均能對胚胎的保存起到良好的保護效果，Isachenko等使用含有海藻糖的玻璃化溶液保存山羊胚胎，發(fā)現(xiàn)保存后的胚胎不論在體內(nèi)還是體外均能達到較高的生存。

?皮膚保存

?賈曉明等的研究表明，海藻糖作為一種新型的冷凍保護劑，對于皮膚組織的低溫保存具有良好的保護作用。其保護作用不僅體現(xiàn)在細胞骨架，還體現(xiàn)在對皮膚組織a-輔肌動蛋白和p-整合素等的保護。

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