简易强定仪

为进一步改善海洋环境质量，不断深化海洋生态环境监测支撑服务，根据《2024年山东省海洋生态环境冬季监测实施方案》，山东省潍坊监测中心于3月13日至3月15日组织监测精干力量对潍坊莱州湾海域冬季航次监测点位进行现场采样及监测工作，是全省首个完成此项任务的驻市中心，打响了2024年海洋生态环境监测“第一枪”。潍坊监测中心今年承担的海洋生态环境监测任务点位和项目数量均有增加，监测点位涵盖了莱州湾潍坊范围海域，将为全面掌握潍坊市海域生态环境状况提供更为详实的数据基础。本次任务是潍坊监测中心首次对省控点位进行样品采集和现场监测，面对陌生的点位、全新的环境，潍坊监测中心班子积极部署、协调动员、有序推进。一是科学研判，制定方案。根据相关要求，本次采样涉及潍坊市17个监测点位。其中，双层点位2个，现场监测项目涵盖pH、盐度、溶解氧等11项。相关科室根据点位分布、潮汐状况，科学制定了航行路线和样品采集方案，达到了最优效果。二是多措并举，精心组织。相关科室组织所有参与航次的技术人员学习监测方案，进行海上安全作业与监测技术培训，编制《海上生态环境监测安全应急预案》，确保此项工作安全开展。相关技术人员对所有监测设备进行仔细校准和调试，保证了监测数据的真实性和准确性。三是战风斗浪，严把质控。监测期间，监测人员需长时间在海上作业，面对晕船、风浪、水浅等困难，大家毫不畏惧，坚守岗位，落实“严真细实快”工作作风，紧密配合，对监测数据仔细审核，确保录入、审核、上报等环节顺利推进。历时3天，航程130余海里，中心共采集实际样品和质控样品139个，现场测定参数195个。此次监测打响了中心2024年海洋生态环境监测“第一枪”，为新一年的海洋监测工作打下良好的基础，积累宝贵的实战经验。下一步，潍坊监测中心将积极落实海洋生态环境监测相关工作部署，通过推进持证扩项、人才培养、能力建设等多种举措，稳步提升海洋生态环境监测能力，为海洋生态环境保护工作提供坚实有力的技术支撑。

日前，国家质检总局下发了《关于印发的通知》，要求全系统“结合各地实际，及时组织学习，认真贯彻落实”。《质量监督检验检疫事业发展“十二五”规划》(以下简称《规划》)阐明了质检事业发展的指导思想、工作方针、目标任务和保障措施，是“十二五”时期质检部门的行动纲领，是质检事业科学发展的宏伟蓝图。 　　《规划》共2.3万字。在框架结构上，分为序言和6个部分，涉及8个专栏。序言阐明了《规划》编制的依据，简要总结了质检事业发展“十一五”取得的成效，概要分析了“十二五”面临的机遇和挑战。第一部分是指导思想、工作方针和发展目标，第二部分是全面加强宏观质量管理，第三部分是切实维护质检领域公共安全，第四部分是积极服务经济社会科学发展，第五部分是大力提升基础保障能力，第六部分从6个方面提出保障规划实施的措施。 　　为了编制好《规划》，质检总局成立了以支树平局长为组长的领导小组，办公厅牵头具体负责，组织了专门的起草班子。在认真学习、深入调研、问卷调查、开展征文、观点论证等基础上，历时1年5个月，10易其稿，历经总局机关五下五上、全系统两下两上反复征求意见，经过系统内外质量专家论证、提请国家发改委等12个部委征求意见，使规划不断成熟和完善。 　　《规划》具有以下5个方面特点：一是战略定位准，体现前瞻性。《规划》首次明确提出推动建设质量强国，作为贯穿全篇的灵魂和精髓，在指导思想、发展目标和主要任务中都有体现，并设置专栏详细阐述质量强国理论、内涵、目标任务和实施途径。二是发展思路明，体现创新性。紧密围绕经济社会发展大局对质检工作的要求，围绕总局党组“抓质量，保安全，促发展，强质检”十二字方针，突出质量和安全，把创新理念、创新举措和创新要求贯穿始终。三是政策措施实，体现可操作性。坚持宏观与微观相结合、长远与当前相结合、定性与定量相结合，比较清晰地描述未来5年各项业务工作的目标要求、工作重点、主要措施和实现途径，做到能量化的尽量量化，能细化的尽量细化，增强指导性和可操作性。四是涵盖内容全，体现综合性。在宏观上，注意做好与国家“十二五”规划纲要以及总局牵头编制的《质量发展纲要(2011-2020年)》的衔接，与有关司局牵头编制的专项规划相对应。在内容上，涵盖了全部质检职能，包含质量技术监督和检验检疫全面业务，既照顾到面，又关注到点，做到统筹兼顾。五是表述方式活，体现直观性。除文字表述、定性描述外，还设置了8个专栏图表，力求形式活泼，简洁明了，提高《规划》的直观性。 　　质检工作面临的形势 　　中央提出，“十二五”时期是全面建设小康社会的关键时期，是深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期。“十二五”时期，也是质检事业科学发展、大有作为的重要时期，质检事业发展有利条件与不利因素并存、大好机遇与严峻挑战同在。首先是具有良好基础。质检总局成立10年来，完成了“十五”、“十一五”两个5年规划。在党中央、国务院的正确领导下，质量工作得到加强，质检工作体系不断完善，质检职能有效发挥，质检事业健康发展，质检系统创造力、凝聚力和战斗力明显增强，质检工作站在一个崭新的起点。第二是面临良好机遇。“十二五”时期，以科学发展为主题，以加快转变经济发展方式为主线，为质检部门履行职责提供了更加广阔的空间。各级党委政府和社会各界以及广大人民群众高度重视、关心支持质检工作，为质检事业发展创造了更加有利的社会环境。《国民经济和社会发展第十二个5年规划纲要》强调质量、标准、认证认可、品牌、检验检测，对质量工作的重视、关注和表述前所未有，对质检工作提出新的更高的要求。第三是面临严峻挑战。人民群众的质量需求与质量安全保障能力之间的矛盾还十分突出，质检部门加强质量管理、提高质量水平，维护质量安全、守住安全底线，加强自身能力建设、有效破解发展难题，各项工作任务十分繁重。《规划》要求全系统干部职工准确把握质检工作呈现的阶段性特征，切实增强责任意识、使命意识、忧患意识、改革意识和创新意识，以良好的精神状态、扎实的工作作风，锐意进取，开拓创新，奋力开创质检事业发展新局面。 　　质检事业发展的指导思想和工作方针 　　《规划》紧扣“十二五”主题和主线，紧密围绕国家“十二五”发展纲要，紧密结合质检职能，提出了质检事业发展的指导思想：高举中国特色社会主义伟大旗帜，以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，深入贯彻落实科学发展观，以服务科学发展为主题，以促进转变经济发展方式为主线，以推动建设质量强国为引领，以维护产品质量安全和质检相关领域公共安全为己任，以从严治检、强化监管为着力点，不断完善中国特色质检工作体系，抓质量，保安全，促发展，强质检，全面建设法治质检、科技质检、和谐质检，为促进经济长期平稳较快发展和社会和谐稳定作出积极贡献。 　　同时，提出了“抓质量，保安全，促发展，强质检”的十二字工作方针： 　　抓质量。全面加强质量管理，推动建设质量强国，综合发挥质量监管和质量基础作用，大力推进质量兴省、质量兴市(县)、质量兴企，提高产品质量总体水平，提升我国产业、企业和产品市场竞争力，促进我国由制造业大国向制造业强国转变、由贸易大国向贸易强国转变。 　　保安全。坚持人民质检、为民服务，坚持从严监管、防范在先，以质量为基础，以安全为底线，加强风险监测和风险管理，严格实施出入境检验检疫，严厉打击各类质量违法行为，避免发生系统性、区域性、行业性质量安全风险，努力维护产品质量安全和质检相关领域公共安全。 　　促发展。紧紧围绕党和国家工作大局，把服务主题主线作为质检工作的根本出发点和落脚点，服务经济发展方式转变，服务建设资源节约型、环境友好型社会，服务国家外交外贸大局，服务区域经济发展，依照科学发展目标确定质检任务，根据科学发展需要制定质检政策，运用科学发展成果检验质检工作成效。 　　强质检。深入开展“以质取胜，创先争优”，加强体制机制创新、管理创新和科技创新，加强党的建设、干部队伍建设、廉政建设和行风建设，推动建设法治质检、科技质检、和谐质检，不断夯实质检基层基础，提升质检系统履职能力，始终保持质检事业发展生机与活力。 　　质检事业发展的总体目标和主要任务 　　《规划》确定了未来5年的发展目标：推动建设质量强国，产品质量监管和进出口商品质量把关得到加强，质量安全状况持续改善，口岸疫病疫情防控更加有力，质量基础保障能力显著增强，质量总体水平明显提高，质检工作促进转变经济发展方式更有成效。主要包括5个方面的内容： 　　一是建设质量强国成为广泛共识，以质取胜理念深入人心，产品质量水平不断提高，国际市场竞争力明显增强。二是质量安全监管更加严密，质量诚信建设不断加强，质量违法行为有效遏制，质量安全状况得到改善，避免发生系统性、区域性和行业性质量安全事件。三是进出口商品质量把关更加有力，口岸疫病疫情防控更加严密，促进对外贸易发展更加有效，维护国门安全作用更加突出。四是质检法律法规体系更加完善，标准、计量、认证认可、检验检疫检测、质检科技和信息化等基础保障能力进一步增强，质检工作有效性进一步发挥。五是法治质检、科技质检、和谐质检建设成效显著，干部队伍建设不断加强，质检基层能力不断提升。 　　《规划》还特别提出，“十二五”时期，质检系统牵头制定并积极推动实施《质量发展纲要(2011～2020年)》，大力建设质量水平提升工程、公共安全保障工程、主题主线服务工程、基础能力强化工程、规划实施保障工程等五大工程。 　　《规划》首次提出推动建设质量强国，并以设立专栏的方式进行了明确表述，这是《规划》的一大亮点，也是“十二五”时期质检工作的重点：建设质量强国，就是在党中央、国务院的领导下，把质量工作作为经济社会发展的重要基础性和保障性工作，作为促进转变经济发展方式、调整经济结构的着力点，把提高质量总体水平作为国家富强、民族振兴的基本途径，树立科学质量观，完善质量发展政策，创新质量发展机制，优化质量发展环境，夯实质量发展基础，全面加强质量管理，构建政府主管、部门监管、企业主责、行业自律、市场调节、社会监督的质量工作格局。加强全社会质量诚信建设，推动先导性、支柱性产业的产品质量达到国际先进水平，增强战略性新兴产业、先进制造业和现代服务业质量竞争力，建设科技含量高、品牌影响大、质量竞争力强的优势企业集群，促进我国从制造业大国向制造业强国转变。以质量引擎经济社会发展，以质量提升推动我国综合国力的提升，为全面建设小康社会提供质量保障。 　　《规划》第二至第五部分，用相当大的篇幅，提出了“十二五”时期质检工作4个领域的重点任务，即全面加强宏观质量管理、切实维护质检相关领域公共安全、积极服务经济社会科学发展、大力提升基础保障能力。这是“十二五”规划的重点内容。 　　在全面加强宏观质量管理方面，提出要推动建设质量强国、建设质量诚信体系、强化产品质量监督、科学实施进出口商品质量把关与监督管理、严厉打击质量违法行为。 　　在切实维护质检相关领域公共安全方面，提出要全面实施风险管理、全力维护食品安全、维护口岸卫生安全和严防动植物疫病疫情传入传出、加强特种设备安全监察。 　　在积极服务经济社会科学发展方面，提出要服务转变经济发展方式、服务对外贸易健康发展、服务国家对外开放大局、服务区域发展战略、服务保障和改善民生。 　　在大力提升基础保障能力方面，提出要全面推进依法行政、加强标准化工作、加强认证认可工作、强化计量基础、提升质检科技实力、加强质检信息化建设。 　　规划实施的保障措施 　　为了创造规划实施的有利条件，营造规划实施的良好环境，凝聚整体合力，推动各项任务如期完成，《规划》提出6个方面的保障措施。 　　一是完善质检工作体系。围绕服务科学发展和经济发展方式转变，不断完善适应质检工作现阶段特征、有利于质检事业科学发展的中国特色质检工作体系，坚持不懈地推进法治质检、科技质检、和谐质检建设。着力解决制约质检事业发展的突出矛盾和问题，推进关键环节和重点领域质检工作机制改革，建立完善决策科学、管理有序、运转高效、服务到位、保障有力的质检行政管理体制。加强质检事业发展宏观战略研究，不断深化对质检工作的规律性认识，增强质检事业发展的科学性、前瞻性和战略性。 　　二是加强质检队伍建设。扎实开展“为民服务、创先争优”活动，增强党组织的凝聚力、创造力和战斗力。全面落实中央《2010~2020年深化干部人事制度改革纲要》，健全竞争择优机制，完善干部管理制度，加强干部选拔任用监督。加强领导班子建设，努力建设政治强、作风硬、讲团结、有水平的各级领导班子。深入开展创建学习型党组织、学习型机关活动，大兴勤奋学习之风、真抓实干之风、开拓创新之风、团结和谐之风。坚持从严治检，加强党风廉政建设和政风行风建设，完善党风廉政建设责任制实施意见，推进反腐倡廉制度创新，深化党性党风党纪教育。 　　三是强化基层能力建设。坚持重心向下、强化基层，完善领导干部基层联系点制度，加强对基层工作的指导，帮助基层解决实际困难，总结推广基层建设经验。研究制定全国统一的基层分类建设标准，明确基层建设目标，完善政策保障措施，推进分类指导，加强分类管理。开展基层能力达标活动，建立基层建设考核评价机制，着力解决基层基础设施、技术手段、执法装备和人员配备等方面存在的突出问题。 　　四是加大经费保障力度。加大公共财政保障力度，科学编制预算，积极争取中央和地方财政对质检工作的支持。加强计财管理，严肃财经纪律，严格执行收支两条线管理制度。坚持艰苦奋斗、勤俭节约，严格执行预算管理，确保重点项目支出，把有限的资金用在履行质检职责、提升检测水平、加强基础设施建设、改善基层工作条件上，提高资金使用效益，发挥资金最大效用。 　　五是营造良好社会环境。加强对外协调配合，凝聚各方面智慧和力量，调动一切积极因素，形成质检工作最大合力，为质检部门履行职责创造良好社会环境。自觉将质检工作融入地方经济发展大局，积极争取党委、人大、政府、政协的支持和帮助。密切与有关部门、有关方面协调配合，强化全局意识、责任意识和协作意识，共同构筑环环相扣、紧密衔接的质量安全防线。推进产品质量诚信体系建设，引导广大企业以质取胜、恪守诚信，在全社会大力弘扬讲诚信、重质量风尚。 　　六是健全规划实施机制。各级质检部门成立规划实施领导小组，加强对推进规划实施工作的组织领导，做好总体指导和统筹协调，健全规划实施机制，制定实施方案，分解目标任务，落实工作责任。结合每年全国质检工作会议，总结规划推进实施情况，安排部署下一年度工作任务。弘扬求真务实、真抓实干精神，突出重点，统筹兼顾，加强督促检查，定期进行考评，促进规划实施。 　　蓝图已经绘就，目标十分明确。《规划》号召全系统各级领导干部和全体职工，要切实增强使命感和紧迫感，以高度负责的精神、刻苦钻研的劲头、埋头苦干的作风、创先争优的勇气，同心同德，扎实工作，为实现“十二五”规划目标任务而努力奋斗。

为什么要用冻干的方法制备稳定的蛋白药物产品？在蛋白药物治疗的早期研发中，有必要设计一种在运输和长期储存期间稳定的配方。显然，水溶剂的液体产品对于生产来说是很容易且经济的，对于终端使用者也是十分方便的。水溶剂的液体产品存在的问题1. 大多数的蛋白以液体状态存在时，易于化学（脱酰胺或氧化）和/或物理降解（聚合，沉淀） 2. 如果严格控制水溶剂蛋白的储存条件，并且对配方进行合理设计，可以减缓其降解，但是在实际的运输过程中，精确控制储存条件通常是行不通的，蛋白会因受到多种应力的作用而变性，包括摇动，高低温，冷冻等 3. 尽管会设计配方和运输条件尽可能规避这些应力导致的损害，但是仍然不能足够阻止在长期储存过程中造成的损害。例如，在某些情况下，尽量减少化学降解的条件会导致物理损伤，反之亦然，那么就无法找到提供必要的长期稳定性的折衷条件。解决方案：冻干配方设计合理的冻干配方，理论上可以解决以上存在的所有这些问题。在干燥的样品中，降解反应可以得到充分的抑制或减缓，蛋白产品在室温状态可以仍然维持其稳定性，保存期可达到数月或数年的时间。而且，在运输过程中，短期的温控偏离，冻干的蛋白样品通常也不会受到损害。即使在两种或多种降解途径需要不同条件才能实现最大热力学稳定性的情况下，干燥产品中反应速率的降低也可以实现长期的稳定性。因此，一般来说，当配方前研究表明在液体配方中不能获得足够的蛋白稳定性时，冷冻干燥提供了颇有吸引力的替代方案。冻干蛋白配方可能遇到的问题然而，相对水针剂产品，只需要简单灌装即可来说，冻干过程较为复杂，且耗时、成本高，再有，一个十分关心的问题，如果配方中没有合适的稳定赋形剂，大多数蛋白制剂在冻干的过程中至少部分会因冻结应力和脱水应力而变性，结果通常是不可逆的聚合，通常是在冻结之后立即聚合或在储存过程中，小部分蛋白分子发生聚合。因为大多数的蛋白药物是非肠道给药，即使只有百分之几的蛋白聚合也是不可以接受的。因此，只是简单的设计一个配方，允许蛋白能承受冻干过程中的应力，但是无法确保冻干后的样品能有长期的稳定性。一个较差的冻干配方，蛋白很容易发生反应，须要求在零度以下储存，这样的配方应当认为是不成功的。本文将提供一些实践的指导，用于配方的设计，可以在冻结和干燥过程中保护蛋白，并且在室温条件下长期储存和运输过程中具有很好的稳定性。再有，会简要地讨论，配方设计须考虑到工艺条件的物理限制，已获得最终低水分含量的良好蛋糕。我们将不讨论冻干工艺的设计和优化，也不会偏离关于赋形剂选择的实用建议，以解决关于这些化合物稳定蛋白质的机制的争论。有丰富经验的药物科学家可能跟这篇文章的内容也没有很大的关系，但是可以将蛋白药物产品推向市场，然而，我们的目标主要是针对对于稳定的冻干蛋白配方设计还不太了解以及具有很大挑战的那些研发人员提供一个很好的开始。 配方设计的主要制约因素有哪些？当合理设计冻干配方时，需要考虑的因素很多，从整体来看，工作会比较复杂，但如果能很好的理解决定最终成功的主要限制因素，那么就会容易很多。01蛋白的稳定性首先记住蛋白产品选择冻干方法的主要原因是其不稳定性，整个配方中最敏感的成分也是蛋白质，那么在配方设计中首要关心的是赋形剂的选择，能够提供蛋白好的稳定性。02最终药物配置在配方研发开始之前，须确定好最终药物的配置，需要考虑的问题包括给药途径（常为非肠道给药），共同给药的其他物质，产品体积，蛋白浓度，冻干盛装容器（西林瓶、预充针或其它）等，如果最终药物需要多次使用，在配方中需要加入防腐剂，这个可能会降低蛋白的稳定性。03配方张力在选择赋形剂时，可能会考虑设计等张溶液，甘露醇和甘氨酸通常是良好的张力调节剂，这些赋形剂经常优于NaCl,因为NaCl具有较低的共晶融化温度和玻璃态转变温度，使得冻干更难进行。另外，如果样品中含有相对低的蛋白量，经常会加入填充剂，避免在冻干的过程中蛋白损失，甘露醇和甘氨酸同时也可以充当这个角色，因为他们会最大程度的结晶并且形成机械强度较高的蛋糕结构。然而，须意识到单独使用晶体类的赋形剂通常不能够在冻干过程和储存期间给蛋白提供足够的稳定性。04产品的蛋糕结构最终冻干的样品须具有优雅的外观结构，较强的机械强度并且没有出现任何塌陷和/或共晶融化，水分残留要相对较低（1g水/100g 干物质），如果产品发生塌陷，不仅外观不能接受，而且会导致样品最终的水分含量较高，复水时间延长。05产品玻璃化转变温度为了确保干燥后蛋白具有长期稳定性，非晶态成分（包含蛋白）的玻璃转化温度要高于计划的储存温度。水是无定形相的增塑剂，需要保持较低的水分含量确保样品的Tg 要高于运输和储存的最高温度。06产品塌陷温度一般来说，达到最终的目标，在整个冻干过程中，需要维持产品温度在其玻璃转化温度以下。在干燥过程中，当冰晶升华时，对于非晶态样品，产品温度须维持在其塌陷温度以下，塌陷温度通常与热致相变温度（也就是最大冻结浓缩无定形相的玻璃态转变温度Tg’）一致，同时，也有必要维持产品温度在任何晶体成分的共晶融化温度以下。在实际中，这些温度可以通过差示扫描量热仪DSC或冻干显微镜来测定。在配方开发中有必要测定产品的塌陷温度。 冻干显微镜Lyostat5及搭配使用的DSC模块为什么要测定塌陷温度？在低于产品的塌陷温度下干燥是需要付出代价的，产品的温度越低，干燥的速度越慢，干燥的成本就越高。通常，在-40℃以下干燥是不实际的，同时样品能降低到的温度还受一些物理条件的限制，比如冻干机的性能以及产品的配方。在配方开发过程中，药物研发人员应该与工艺工程师（设计冻干工艺人员）紧密配合，并且清楚了解放大化生产型冻干机与实验室研发冻干机的区别是非常重要的，通常情况下，生产型冻干机和实验室冻干机在工艺参数控制方面会有所不同，一部分原因是生产型冻干机较大，在冻干过程中每瓶样品的产品温度差异较大。因此，如果对冻干过程熟悉的研发人员可以提供有用的信息帮助配方科学家做出正确的判断，避免由于误判导致将较好的配方排除在外。对于塌陷温度较低的产品，也有一些方法，如可以通过控制过程参数来实现短时快速干燥。配方设计需平衡蛋白稳定性和塌陷温度很明显，配方设计的一个目标是保证蛋白稳定性的前提下提供较高的塌陷温度，产品的塌陷温度主要取决于配方的组成，如果蛋白的含量超过所有溶质的20%，会对Tg’有较大的的影响。尽管单纯的蛋白溶液通常用DSC很难测出Tg’，根据实验得出，增加蛋白含量，对于大多数的配方来说，均可以提高Tg’。通过外推法得到纯的蛋白溶液的Tg’，大约为-10℃，远远高于大多数的单一赋形剂的Tg’(如蔗糖的Tg’为-32℃)，因此，从工艺过程的经济角度考虑，更期望配方中较高的蛋白质和稳定剂比例，然而，蛋白的稳定性通常随着稳定剂与蛋白含量比例的增加而提高，因此须在高的塌陷温度和较好的稳定性方面做出平衡。并且，如下文讨论的内容，随着蛋白浓度的增加，蛋白质在预冻过程中抵抗冻结应力损伤的能力就会得到改善，那么在高蛋白浓度和高稳定剂和蛋白重量比的情况下，稳定性是最好的，这样，就会导致整个配方较高的固形物浓度，给工艺带来困难，总浓度超过10%的配方将比较难冻干。如何改变Tg'？在升华之前对配方进行一些处理可以改变Tg’，如经常使用的退火处理，在退火处理过程中，会从无定形相中移走一小部分成分，如使用甘氨酸作为晶体的填充剂，取决于预冻的方法，可能一部分的甘氨酸分子会保留在样品的无定形相中，甘氨酸具有相对较低的Tg’(-42℃)，因此让甘氨酸尽可能的结晶是非常重要的，这样可以提高样品中无定形相的Tg’，加快干燥，节省成本。对于赋形剂结晶，设计理想完善的方案，可以用DSC模仿冻结和退火工艺的条件来进行，这个方法可以参考Carpenter 和 Chang的文章内容。 在哪些步骤蛋白需要维持稳定性？实际上，从灌装到最终干燥的产品复水，每一步均会对蛋白造成损伤，并且要求配方的成分能够抑制蛋白的降解。在快速处理步骤（如灌装，预冻，干燥和复水等）中，主要的问题通常是物理损害，如低聚物的形成和/或蛋白沉淀；通常，蛋白从液体到固体的转变，相对与减缓化学变化，更多的会减缓蛋白的物理变化的速率，因此，储存过程中的化学降解经常是更严重的稳定性问题。在储存期间或复水时，蛋白也会发生聚合。在预冻和干燥过程中，受到冻结和干燥应力的作用，蛋白的结构很容易遭到破坏，如果在这些过程中，能够抑制蛋白去折叠（变性），那么降解过程就会达到最小化，因此，配方设计主要的关注点就是在这些过程中能够保护蛋白，在干燥后的样品中具有较高的Tg及较低的含水量，能阻止样品内部发生化学反应，更好的保持蛋白的天然性能。01在预冻过程中的蛋白的稳定性特定的蛋白是否易受冷冻破坏的影响取决于许多因素，除了在配方中包含适当的稳定剂外。一般来说，会考虑三个很重要的参数：蛋白浓度，缓冲液的种类以及预冻方法。蛋白浓度增加蛋白质的浓度能够提高蛋白对冻结变性的抵抗力，可以通过简单地测定冻融后蛋白聚合的百分比，该百分比与蛋白质浓度呈反比。通常，如果预冻过程中去折叠的蛋白分子部分与浓度无关，那么预计增加蛋白浓度会增加蛋白聚合。然而，现在人们认为，增加蛋白质浓度会直接减少冷冻诱导的蛋白质去折叠。据推测，冻结阶段的损伤包括蛋白在冰水界面的变性，假设只有有限数量的蛋白分子在这个界面变性，增加蛋白的初始浓度会导致较低比例的变性蛋白。处于实际的目的，将蛋白浓度作为一个重要的考虑因素，在配方开发过程中尽可能保持较高的浓度，就显得特别简单了。缓冲液种类缓冲液的选择也是非常关键，主要引起问题的是磷酸钠和磷酸钾，在预冻和退火过程中，二者的pH值会有明显的变化。对于磷酸钠，其二元碱形式的容易结晶，导致在冷冻样品中，剩余的无定形相中的pH会降到4或更低。对于磷酸钾，其二氢盐结晶后，pH会变到接近9. pH改变的风险以及对蛋白的损害可以通过提高最初的冷却速度，限制退火步骤的时间，降低缓冲液的浓度等来控制，所有这些措施可以降低盐类结晶的机会。快速冷冻，不进行退火也限制了蛋白质在暴露在冷冻状态下的时间。尽管其他的赋形剂能够辅助抑制pH的改变，较好的方法是避免使用磷酸钠和磷酸钾。在预冻阶段pH有较小变化的缓冲液包括柠檬酸盐，组氨酸，Tris溶液等。预冻方法排除由于pH变化造成的问题，在实验中发现，预冻过程中，蛋白质受破坏的程度跟冷却的速率有关系，较快的冷却速度形成的冰晶体较小，冰的比表面积越大，受破坏的程度越大，这个推测是由于蛋白在冰水界面变性导致。冷却的速度通常受冻干机设备本身性能的限制，然而，一些对冷冻敏感的蛋白，即使慢速冷却也会导致其变性。02、在干燥和储存过程中蛋白的稳定性尽管整个蛋白分子在预冻过程中保持了其原有的结构，然而，在后续的脱水干燥过程中如果不加入合适的稳定剂也会面临变性的风险。简单的说，当去除蛋白分子的水合外层时，蛋白质天然的结构便遭到破坏。对多个蛋白的红外光谱研究表明：无合适的稳定剂存在时，在干燥的蛋白样品中，其结构将会遭到去折叠。如果样品迅速复水，损伤的程度（如，聚合百分比）与干燥蛋白质的红外光谱的非天然表现直接相关。因此，降低复水后结构的破坏需要减小预冻和主干燥过程中蛋白结构的去折叠。而且，即使样品立即复水后100%的天然蛋白分子被恢复，干燥的固体中也会有相当一部分去折叠的分子。在复水过程中分子内的再折叠可以主导分子间的相互作用，从而导致聚集，在复水后表现为100%的天然分子。适当的赋形剂可以阻止或至少减轻蛋白结构的去折叠，配方是否成功可以通过红外光谱检查干燥后蛋白的二级结构来立即判断，更重要的是，发表的一些研究显示，干燥样品的长期稳定性取决于干燥过程中天然蛋白的保留量，如果干燥后的蛋白样品存在结构上的去折叠，即使样品在低于其Tg温度以下储存，蛋白也会很快被破坏，因此，红外光谱法可作为蛋白配方的另外一种工具，研发人员可以在冻干后对样品进行检测，确定其结构是否遭到破坏。欢迎先关注我们，下一期内容将继续为大家带来“实用建议：如何合理设计稳定的冻干蛋白配方（二）”，详细分享：蛋白样品冻干的首选赋形剂有哪些、基于成功蛋白冻干配方会导致最终失败的一些细节问题等。莱奥德创冻干技术分享关注“莱奥德创冻干工场“，立即获取冻干线上技术分享内容。基于对于冻干研发的一些考量，莱奥德创创建了金字塔冻干技术分享平台：包含了从冻干理论基础，到配方和工艺开发，再到放大及生产，以及进阶的设备管理和线上线下专题内容分享。内容结合了来自Biopharma的冻干理论指导体系、来自于莱奥德创产品经理及应用工程师的实践经验总结及国内外专家的专题内容。获取方式Step 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