[发明专利]大分子物质的干燥方法

说明书

本发明涉及用于干燥生物材料（例如蛋白质）以及其它大分子物质、病毒等的一种改进的方法，特别是涉及一种获得干燥制品的方法，该干燥制品无须密封或精心贮存即可以保持干燥。本发明还涉及用这种方法制备的干燥制品。

在出版物上曾公开发表过多种用于干燥生物材料的方法。例如，在GB2009198A、GB2126588A和JP58074696A中描述了从含有各种糖的溶液中冷冻干燥某些生物材料，这些糖包括海藻糖、葡萄糖、半乳糖。我们以前的专利PCT/GB86/00396中描述了使用海藻糖来稳定这些材料以防止在室温和较高温度下干燥时发生损害。此外，我们的英国专利申请8801338中描述了使用海藻糖来稳定新鲜病毒、避免冷冻和干燥（冷冻或在室温下）时的损伤。我们的英国专利申请8715238描述了在食物制品中包含海藻糖。从而，现在可以安全地干燥包括免疫组分、病毒、酶和荧光剂以及蛋白质或其它食品原料在内的所有生物材料。

这类方法的一个常见的、几乎是不可避免的问题是，这些配制品需要在无水条件下贮存在带有干燥剂的密封容器中。之所必须这么做是因为，大分子物质（例如抗体、酶等）和碳水化合物（例如海藻糖、蔗糖等）在经过干燥后都是吸水的，此外，通常存在的离子缓冲剂含有易潮解的盐。所有这些因素结合在一起，促使其从潮湿的环境中吸收水分。其结果是，经过干燥的材料一旦在潮湿的气氛中打开包装，干燥的大分子物质就面临着极其高渗水的状态。

这意味着，这些配制品在贮存条件不完善时容易损坏，它们的稳定性可能会由于操作不够尽善尽美而打折扣。在实践中，由于冷藏保存生物活性分子的传统作法，常常会发生上述情况。任何时候，只要一打开冰箱的门，大气中的水分就会在冷的制品上凝结。此外，在潮湿或热带气候中，这些制品也是非常不稳定的。

本发明提供了一种简便的方法，依靠分子的作用原理，从干燥的大分子制品、特别是用糖保护防止干燥损伤的大分子制品中除去吸收的水分。

根据本发明，提供了一种生物大分子材料的干燥方法，任选地在有稳定物质存在的条件下对上述生物大分子材料的水溶液或悬浮液进行干燥，其特征是，在有一种或多种易风化的碱金属盐、铵盐或碱土金属盐存在的条件下配制上述水溶液或悬浮液，然后对其进行干燥。

这种方法靠的是，用易风化的盐（如硫酸钠）来取代常规的缓冲剂/渗透压调节剂中的易潮解的盐（例如氯化钠）。这里所使用的“易风化”（efflorescent）这一术语，指的是在环境湿度下失去水分的盐，例如结晶水的蒸气压至少是15mm    Hg（2000Pa）的盐。根据需要干燥的材料的性质，可以使用各种不同的盐。当然，所用的盐与要进行干燥的材料必须是相容的。对于食品用途来说，已获准使用的添加剂乳酸钙是易风化的，可以适用于食品。可能在某些配方中获得应用的其它易风化的盐包括：

1.钠盐：三水合乙酸盐、十水合四硼酸盐（硼砂）、十二水合溴铱化物（bromoiridite    dodecahydrate）、七水合碳酸盐、三水合偏高碘酸盐、六水（或三水）合偏磷酸盐、十二水合正磷酸氢盐、七水合亚硫酸盐、五水合硫代硫酸盐（海波）。

2.非钠盐（在此适用）：乳酸钙水合物、四水合水扬酸镁、七水合硫酸镁（泻盐）和硫酸铵。

有些制品不含有添加的缓冲剂，例如象鸡蛋或牛奶这类食品，在这些制品中，无须取代缓冲剂盐，可以直接加入易风化的盐，但必须注意保持适当的摩尔浓度。

我们不打算被理论的研究所束缚，我们认为可以按以下所述来解释易风化盐的作用：

硫酸钠以十水合物Na₂SO₄·10H₂O（芒硝）的形式从水溶液中结晶出来。既使是在相当潮湿的环境中，该结晶水的蒸气压仍高于环境大气中水分的蒸气压，因此，这种盐象“泵”一样将水分从晶体中送入大气。含有硫酸钠晶体的收湿的干燥制品所吸收的水分，由这种可溶性盐吸收，然后，利用风化现象将其排到大气中。这样，在经过干燥的制品中以微晶形式存在的、均匀分布在整个干燥制品中的易风化盐就起到了“分子水泵”的作用。在经常暴露于潮湿环境的条件下，这种作用使经过干燥的制品仍然保持干燥状态。

硫酸钠溶解于过量的水中后，就得到pH值为中性的溶液，它在溶液中不具有活性，对细胞或组织不产生毒性。0.12M的溶液大体上与哺乳动物的血浆是等渗压的。它在所有重要的方面完全替代了生理的盐分氯化钠。