蛋白质与缓冲剂、螯合剂、特定配体的相互作用

发布时间:

2021-11-09


常用的辅料种类有缓冲剂、氨基酸、渗透压调节剂、糖和碳水化合物、蛋白和聚合物、盐、表面活性剂、螯合剂和抗氧化剂、防腐剂、特定配体。今天德晟来跟大家讲解一下蛋白质与缓冲剂、螯合剂、特定配体的相互作用

缓冲剂

缓冲剂蛋白氨基酸残基的化学完整性(如Asn脱酰胺化和Met氧化)和蛋白高级结构的维持高度依赖于溶液的pH值。缓冲剂可用于控制溶液的pH值并优化蛋白稳定性,包括醋酸盐、柠檬酸盐、组氨酸盐、磷酸盐、Tris和甘氨酸等,其pH范围约为3-10。在给定的溶液pH值下,不同的缓冲离子会对蛋白的化学和构象稳定性产生特定的离子影响。

有趣的是,一些缓冲剂在制剂处方中会表现出一些独特的性质。多价羧酸盐缓冲液(如柠檬酸盐)会影响蛋白溶解度并导致一些高浓度单克隆抗体凝胶化。Tris和磷酸盐缓冲液的pH值会分别随着温度和冷冻而变化。还有一些缓冲离子在储存过程中会分解,其降解物会相互作用并破坏蛋白的稳定性,比如高温下的Tris缓冲液  暴露于痕量金属及光照的柠檬酸盐缓冲液。

螯合剂和抗氧化剂

尽管许多抗氧化剂可用作药物辅料,但某些还原剂(例如抗坏血酸和谷胱甘肽)实际上可以通过在某些金属离子存在下增强氧化作用或通过形成混合的二硫化物而导致蛋白不稳定。 据报道,金属螯合剂如乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)抑制生长因子和单克隆抗体的氧化。保护蛋白免受金属催化氧化的其他策略包括避光并优化溶液的pH值以及添加氨基酸如MetHis

特定配体

改善蛋白治疗药物构象稳定性的最有效方法也许是利用蛋白固有的配体结合位点(如果存在)。例如,脱氧核糖核酸酶IrhDNase)通过使用雾化器以气雾剂形式治疗囊性纤维化,不仅具有二价金属离子的酶活性,而且在钙离子存在下,其构象稳定性也得到了显着改善。 减毒小核糖核酸病毒(例如甲型肝炎和脊髓灰质炎)的疫苗通过镁在构象上稳定。肝素是一种硫酸化的多糖,可在粘稠制剂中极大地稳定aFGF,以局部应用作为伤口愈合剂。

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