理解蛋白质-赋形剂相互作用对喷雾干燥蛋白质固体物理稳定性的影响
甘露醇，亮氨酸,海藻糖已广泛应用于喷雾干燥配方，特别是吸入配方。本文以牛血清白蛋白(BSA)为模型蛋白，研究了这些辅料对喷雾干燥固体中蛋白质物理稳定性的单独贡献。采用扫描电镜、粉末x射线衍射和固态傅里叶变换红外光谱对喷雾干燥后的固体进行表征，分别分析了颗粒形貌、结晶度和二次结构的变化。
采用固态氢-氘交换(ssHDX)和固态核磁共振(ssNMR)进行了先进的固态表征，以探索系统物理稳定性下的蛋白质构象和分子相互作用。海藻糖在喷雾干燥后保持无定形，与BSA相混，形成氢键保持蛋白构象，因此该体系在稳定性研究中单体损失最小。ssNMR表明，喷雾干燥的BSA-甘露醇固体中既存在结晶型甘露醇，也存在无定形甘露醇，这解释了喷雾干燥对BSA的部分稳定作用。喷雾干燥后，亮氨酸的结晶倾向最强，但由于晶体形成与牛血清白蛋白存在明显的不混溶和相分离，因而不能起到稳定作用。
这项工作显示了新的应用snmr检查蛋白质构象和蛋白质-赋形剂相互作用的干配方。总之，我们的研究结果显示了先进的固态表征技术在理解喷雾干燥的蛋白质固体的物理稳定性方面的关键作用。
文章信息:陈元、凌静、李明月、苏永超、Kinnari Santosh Arte、Tarun Tejasvi Mutukuri、Lynne S. Taylor、Eric J. Munson、Elizabeth M. Topp、Qi Tony Zhou。分子制药学文章尽快。DOI: 10.1021 / acs.molpharmaceut.1c00189