海藻糖 很好地冷冻干燥法稳定剂 药用辅料

西安晋湘药用辅料有限公司

药典2020版四部药用辅料

海藻糖是由两个葡萄糖分子以a,a,1,1-糖苷键构成非还原性糖，自身性质非常稳定，海藻糖对生物体具有神奇的保护作用，是因为海藻糖在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣环境条件下在细胞表面能形成*特的保护膜，有效地保护蛋白质分子不变性失活，从而维持生命体的生命过程和生物特征。许多对外界恶劣环境，表现出非凡抗逆耐受力的物种，都与它们体内存在大量的海藻糖有直接的关系。

水分   取本品，照水分测定法（通则0832）测定，含水分应为9.0%～11.0%；如为无水物，含水分不得过1.0%。
炽灼残渣   取本品，依法检查（通则0841），遗留残渣不得过0.1%。
重金属   取本品4.0g，加水23ml溶解后，加醋酸盐缓冲液（pH3.5）2ml，依法检查（通则0821**法），含重金属不得过百万分之五。
微生物限度   取本品，依法检查（通则1105与通则1106），每1g供试品中需氧菌总数不得过103cfu，霉菌和酵母菌总数不得过102cfu，不得检出大肠埃希菌；每10g供试品中不得检出沙门菌。
内毒素（供用）   取本品，依法检查（通则1143），每1mg海藻糖中含内毒素的量应小于0.05EU。

含量测定.照液相色谱法（通则0512）测定。

【类别】药用辅料，矫味剂、甜味剂、冷冻干燥辅料、稀释剂、增稠剂和剂等。

 【贮藏】密封，阴凉、干燥处保存。

海藻糖  500g/瓶 ，1kg/瓶，药辅级 1瓶起订，

海藻糖
1，定义介绍：


海藻糖又称漏芦糖、蕈糖等。是一种安全、可靠的**糖类。海藻糖是由两个葡萄糖分子以1,1-糖苷键构成的非还原性糖，有3种异构体即海藻糖（α，α）、异海藻糖（β，β）和新海藻糖（α，β），并对多种生物活性物质具有非特异性保护作用。海藻糖在自然界中许多可食用动植物及微生物体内都广泛存在，如人们日常生活中食用的蘑菇类、海藻类、豆类、虾、面包、啤酒及酵母发酵食品中都有含量较高的海藻糖。
2，作用


海藻糖对生物体具有神奇的保护作用，是因为海藻糖在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣环境条件下在细胞表面能形成*特的保护膜，有效地保护蛋白质分子不变性失活，从而维持生命体的生命过程和生物特征。许多对外界恶劣环境表现出非凡抗逆耐受力的物种，都与它们体内存在大量的海藻糖有直接的关系。


而自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖类，均不具备这一功能。这一*特的功能特性，使得海藻糖除了可以作为蛋白质药物、酶、疫苗和其他生物制品的优良活性保护剂以外，还是保持细胞活性、类化妆品的重要成分，更可作为防止食品劣化、保持食品新鲜风味、提升食品品质的*特食品配料，大大拓展了海藻糖作为**食用甜味糖的功能。
3，物化性质


目前使用的商品海藻糖，有含有二分子结晶水的结晶海藻糖和不含结晶水的无水海藻糖。其具有的理化性质如下：


（1）密度：结晶海藻糖1,512g/cm。


（2）熔点：结晶:海藻糖于130℃失水；无水海藻糖210.5℃。


（3）溶解热：结晶海藻糖:57.8KJ/mol，无水海藻糖53.4KJ/mol。


（4）甜度：相当于蔗糖的45%，是一种甜味柔和的优质糖质。其温和的甜味比砂糖更为持久，可改善高砂糖含量食品的甜腻感，与其他的甜味料配合!能将食品素材特有的味感提升出来。


（5）溶解性、晶体析出性：海藻糖易溶于水、热乙醇、冰醋酸，不溶于、。海藻糖在水中的溶解度随温度变化较为明显。低温时在水中的溶解度比砂糖低，与麦芽糖相同。此外，海藻糖易于结晶，结晶性能良好。


（6）高玻璃化转变温度：海藻糖具有双糖中较高的玻璃化转变温度，高达115℃，因而把海藻糖加入到其他的食品中时，能有效地提高其玻璃化转变温度，更容易形成玻璃化状态，可以发挥保持玻璃化，保持新鲜度的作用。


（7）低吸湿性和保水性：二水结晶海藻糖在相对湿度92%以下无吸湿性，而无水海藻糖在相对湿度30%以上有吸湿性。这一性质使其既具有低吸湿性。又具有高性功能。


（8）耐热、耐酸性：于100℃加热24h海藻糖仍可保存99%以上。这种特殊的分子结构赋予了海藻糖分子较强的稳定性，是**二糖中较稳定的分子。


（9）着色性：海藻糖不会引起美拉德反应。和甘酸于100℃反应90min不呈色，和聚蛋白胨120℃反应90min不呈色，有利于保持食品色泽，适合于须加热处理或高温保存的食品、饮料等。


海藻糖在医药工业中的应用：


（1）在医学上已经成功地应用海藻糖替代血浆蛋白作为、疫苗、淋巴细胞、细胞组织等生物活性物质的稳定剂。不仅可以常温条件下干燥存放，更重要的是可以防止因血源污染而引起、病等致命疾病的传播，世界卫生组织对此十分重视。


（2）英国剑桥的Quadrant研究基金会将小儿麻痹症疫苗与海藻糖混合冻干后，发现在干燥状态下45℃时其稳定性和液态4℃保存条件时相当。这项目研究成功，将大大减化疫苗处理工序，降低疫苗的贮存及运输成本，且保证了长距离运输疫苗仍可保持相当高的活性，这将会大大有助于世界卫生组织实现在较大范围内消灭小儿麻痹症的目标。


（3）美国加利福尼亚大学的约翰·克劳及其同事将海藻糖与制造血小板的细胞混合，经干燥脱水使细胞变干后，将其冻干在室温下可长时间保存。实践证明，加入海藻糖并经长时间保存的血小板在水化后仍有85%存活，存活率比大多数血库短期保存的血小板还高。


（4）海藻糖可应用于研究用生物试剂的保存，例如各种工具酶、细胞膜、细胞器、抗体、抗原及病毒等等，使得生命科学研究更为方便快捷有效，英国大学Camilo.C等详细的研究了海藻糖对DNA限制性内切酶DNA连接酶和DNA聚合酶的保护作用，结果表明，所有加入海藻糖干燥的酶样，在70℃保存35天或在37℃保存9个月后，其活力并无损失，仍能精确的将DNA截断。我国中科院微生物研究所应用海藻糖干燥制备、用于清胆固醇测定的三种诊断工具酶，在室温下长期保存后，活性保持率都在以上，现已成功的进入于临床应用。这是其它种类的保护剂都不可能达到的效果，利用海藻糖作为诊断工具酶等生物试剂的稳定剂和保护剂，可置于常温条件下干燥并保存，不仅简化了生物试剂的制备过程，也给我国幅员广大的农村地区患者的疾病诊治带来便利。
（5）双歧杆菌是肠道中用于改善人体微生态平衡的细菌，双歧杆菌活菌制剂作为防病治病的有力，在日本等发达国家备受欢迎。在我国，双歧杆菌活菌制剂已逐步成为制药行业的一支生力军。由于双歧杆菌是一种对生存条件要求较为苛刻的，外界环境稍有变化就易引起该菌的死亡，因此，如何提高双歧杆菌的存活率，保证产品的货架寿命，一直是困扰活菌制剂行业的技术难题。2012年来普遍是采用脱脂牛奶作冻干保护剂，但效果不甚理想，在储存过程中，细菌的存活率下降很快。2012的研究结果表明，采用海藻糖作保护剂，双歧杆菌的存活率比脱脂牛奶提高一倍以上，特别令人振奋的是，海藻糖能够使冻干双歧杆菌在常温下长期保持活性，大幅度延长活菌制剂的保质期。从而可以解决活菌制剂行业所面临的产品储存性能差，货架寿命短的问题。


4，作用


海藻糖对生物酶制剂中 反应中剂与稳定剂温度是影响酶反应效率的重点因素之一，高温能提高酶的催化活力，但易使酶失活。耐热酶的发现为分子生物学带来巨大的进步，如PCR和连接酶链式反应的产生，目前局限于从一些耐热菌中分离得到耐热酶，而且酶催化反应类型也受到限制。


研究发现海藻糖在高温下能保持酶的正常活性，甚至起热作用，还能用于提高干燥保存的酶的活性。在反应体系中加入海藻糖，使热敏感的酶在高温下稳定性和活性增加，可当作耐热酶使用，海藻糖的这一作用在生物药学和工业生产领域具有广泛的应用价值。未加海藻糖的限制性内切酶Nocl在温度由45℃升到50℃时失活，加了海藻糖时酶不但不失活而且活力继续升高，说明海藻糖能抑制高温下酶的失活；37℃时海藻糖能够DNasel，加了海藻糖，温度升到50℃时酶活力仍显著升高；猪的胰脂肪酶在无水海藻糖介质中可以耐受100℃高温，有水时则会失活。


有实验表明海藻糖通过影响蛋白水合作用来稳定和蛋白，它可以降低溶液中蛋白质的水化作用，干燥时则能取代水或作为玻璃样稳定剂。海藻糖能阻止酶发生不可逆的热凝聚-热变性，与分子伴侣的功能相类似，实验中将一些分子伴侣与海藻糖共同使用，能进一步扩大对酶具有热稳定和热作用的温度范围。


另外海藻糖并不是对检测的所有酶都有热稳定和热的作用，说明只有一些蛋白可能具有海藻糖识别和作用的位点。获得全长cDNA文库，有利于分子和全长cDNA测序，反转录反应是构建cDNA文库的重要反应，mRNA的二级结构能够终止反转录反应，释放mRNA/非互补cDNA杂合体，导致合成全长cDNA效率很低，这是构建高质量的cDNA文库较主要的问题。 


另外推测海藻糖可能具有改变核酸构型的作用，例如减少反转录反应中mRNA的二级结构。生产中利用海藻糖热稳定和热的双重功能，可以减少酶的用量和提高反应速率，提高消耗/产出和时间/产出比值，在一系列酶反应中都有很大潜力，如生化反应、诊断或工业生产领域，更重要的是热能用于提高反应程度和总效率，获得标准反应条件下不可能的产量。另外，利用热稳定和热的不可能的产量。另外，利用热稳定和热的作用，可开发以前在常规反应条件下不可能进行的反应，例如专一性要求特别高的核酸杂交实验，反应体系加入海藻糖，就可在适宜的温度下同时使用几种限制/修饰酶，提高杂交反应特异性，减少阳性结果。