技术文章您现在的位置:首页 > 技术文章 > 海藻糖在冻干保护中的应用分享

海藻糖在冻干保护中的应用分享

更新时间:2024-01-10   点击次数:202次

1.    引言

慢病毒载体(Lentiviral Vector,LV),基于人类免疫缺陷型病毒(HIV)发展,不仅对分裂细胞,而且对非分裂细胞都具有侵染能力。它能在体内长期稳定地表达基因,因此在肿瘤免疫的过继性细胞疗法中,特别是TCR-T和CAR-T细胞疗法中得到了大面积应用。其中,慢病毒载体在CAR-T细胞的生产环节中起到关键作用,通过携带目的基因的慢病毒载体侵染T细胞。而慢病毒的滴度,直接关系到侵染是否成功,是这一过程中的关键因素。

然而,慢病毒载体由蛋白质和核酸组成,这使得其储存条件面临与其他生物制品类似的挑战。例如,它通常无法在常温或4℃冷藏条件下长时间保存,热稳定性差,且反复冻融会降低其滴度。目前,尚无理想的慢病毒载体冻存保护液,即使采用-80℃冷冻保存或加入甘油保护剂,也无法有效防止慢病毒载体在储存过程中滴度降低。此外,慢病毒载体的运输需要低温冷链,这无疑增加了运输成本,且无法百分之一百避免运输带来的风险。

因此,寻找一种有效的保护剂和储存方法,以稳定慢病毒载体的滴度并简化其运输过程,成为了亟待解决的问题。这其中,海藻糖作为良好的冻干保护剂,凭借其特别的分子结构和理化性质,展现出巨大的应用潜力。

2.    研究分析

华东师范大学沈鸿伟等在慢病毒载体冻干制剂的制备及稳定性研究中发现,海藻糖作为一种良好的冻干保护剂,在制剂制备及稳定性方面发挥了重要作用。这项研究为生物医药制剂等相关领域提供了新的思路和方法,进一步推动了海藻糖在慢病毒载体冻干制剂制备中的应用。

海藻糖在冻干保护中的优势在于其特别的分子结构和理化性质。海藻糖是一种非还原性双糖,具有较好的热稳定性、吸湿性和结晶性。在冷冻干燥过程中,海藻糖可以有效地保护生物分子和细胞免受损伤,同时还可以抑制冰晶的形成,减少干燥过程中细胞的破裂。此外,海藻糖还具有良好的化学稳定性和生物相容性,可以与多种药物和生物分子结合,提高制剂的稳定性和有效性。

在慢病毒载体冻干制剂的制备中,海藻糖可以有效地保护病毒载体免受损伤,提高制剂的病毒滴度和侵染力。同时,海藻糖还可以抑制制剂的聚集和沉淀,提高制剂的均匀性和稳定性。此外,海藻糖还可以通过调节制剂的渗透压和结晶状态,控制制剂的复溶时间和质量。

3.    冻干保护剂的选择

冻干保护剂主要可分为以下几类:一般为多羟基化合物、糖类、氨基酸、蛋白质、聚合物和无机盐等化合物。因为冻干保护剂不但要具有保护生物制品活性的效果和结构不发生改变,而且要具有冻干赋形的作用。


糖是一种较的冻干保护剂,本研究中采用的海藻糖属于二糖,比蔗糖具有更低的吸湿性和更高的玻璃态转化温度,其羟基能替代水分子与蛋白质分子表面部分结合,而且海藻糖分子较小,能填充到蛋白质分子的空隙中,有效地限制蛋白质分子内部的结构发生变化,在冻干时可以对慢病毒的蛋白衣壳形成保护,因此冻干制剂保护效果更好。


氨基酸具有酸性羧基和碱性氨基,能够调节制品溶剂环境的pH值,不同类别的氨基酸具有不同的亲水性功能,而亲水性强的氨基酸较易与蛋白质产生氢键,这对蛋白质在冻干的过程中的稳定性和活性具有重要的保护作用,如组氨酸、丙氨酸等,可以增加慢病毒载体包膜蛋白和组氨酸磷酸盐缓冲液间的张力,提高慢病毒载体包膜蛋白水化水平。而加入二价阳离子类,如CaCl2和MgSO4这两种无机盐,可延迟海藻糖结晶,通过和磷酸根阴离子存在下氢键网络以及分子迁移率的变化抑制结晶。





艾伟拓(上海)医药科技有限公司

艾伟拓(上海)医药科技有限公司

地址:上海市浦东新区张杨路838号27楼A座

© 2024 版权所有:艾伟拓(上海)医药科技有限公司  备案号:沪ICP备19003552号-3  总访问量:218056  站点地图  技术支持:制药网  管理登陆