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多用途的泊洛沙姆188 - 作為細(xì)胞剪切保護(hù)劑


  專(zhuān)題推薦     |      2024-03-20

I. 作為細(xì)胞剪切保護(hù)劑

  1. 背景
隨著現(xiàn)代生物科學(xué)研究的不斷發(fā)展,細(xì)胞搖瓶和細(xì)胞工廠已不能滿(mǎn)足小規(guī)模半生產(chǎn)能力的細(xì)胞培養(yǎng)需求,使用生物反應(yīng)器進(jìn)行規(guī)模化擴(kuò)增開(kāi)始逐漸成為解決這一問(wèn)題的主要方式。然而在攪拌式生物反應(yīng)器進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中不可避免地會(huì)對(duì)細(xì)胞造成損傷。原因有二:
一、為了維持反應(yīng)器內(nèi)的DO和CO2分壓,通常需要向培養(yǎng)體系中通入不同氣體,當(dāng)氣泡上浮到培養(yǎng)液體表面破裂時(shí),會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的細(xì)胞損傷;
二、反應(yīng)器攪拌時(shí)產(chǎn)生的湍流的剪切力會(huì)對(duì)細(xì)胞造成損傷。
有沒(méi)有一種保護(hù)劑能應(yīng)對(duì)上述情況的細(xì)胞損傷呢?還真有,泊洛沙姆P188被廣泛用作細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中的剪切保護(hù)劑,以保護(hù)細(xì)胞免受生物反應(yīng)器環(huán)境中的湍流影響,在防止細(xì)胞受到流體動(dòng)力損傷方面有比較明顯效果。細(xì)胞培養(yǎng)基中使用泊洛沙姆P188的典型濃度為0.5-3.0g/L。據(jù)報(bào)道,濃度增加到5g/L不影響細(xì)胞培養(yǎng)性能和產(chǎn)品質(zhì)量。雖然泊洛沙姆P188保護(hù)功能的機(jī)制仍存在較大的爭(zhēng)論,但大多數(shù)實(shí)驗(yàn)表明,它能夠減少細(xì)胞與氣泡的附著或改變細(xì)胞膜的流動(dòng)性[1]。
應(yīng)用機(jī)制
泊洛沙姆P188為何能降低湍流剪切力對(duì)細(xì)胞的損傷?
泊洛沙姆一種是a-b-a型三段嵌合共聚物表面活性劑,具有疏水性聚丙烯氧化物(PPO)中心和兩個(gè)親水性聚乙烯氧化物(PEO)尾部。
泊洛沙姆家族包含50多個(gè)成員,分子量從1,600到14,600 Da不等,PPO的百分比從15%到86%不等。它們具有不同的物理化學(xué)性質(zhì),如室溫下的物理形態(tài)(液體、糊狀或固體)。自20世紀(jì)50年代發(fā)明以來(lái),泊洛沙姆已成為一類(lèi)重要的非離子聚合物表面活性劑,具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用。
泊洛沙姆P188是常用的泊洛沙姆產(chǎn)品之一,平均分子量為8400Da,PEO含量在80%左右,以各種品牌名稱(chēng)而聞名,如PluronicVR F68, LutrolVR F68和Kolliphor VR P188。具有高親水性-親脂性平衡(HLB)值,可將表面張力降低至50dyn/cm左右(0.1%水溶液,室溫)[1]。
Seebio?P188 非離子型表面活性劑,是配置好的10%的濃縮液,并經(jīng)過(guò)內(nèi)毒素檢測(cè)。P188的親水親脂平衡(HLB)值約為29,0.1%水溶液可降低表面張力至50 dyn/cm左右(室溫)。該品用于細(xì)胞培養(yǎng)基中,可保護(hù)細(xì)胞免受水動(dòng)力影響,降低流體剪切力損傷。該品也可用于減少懸浮攪拌培養(yǎng)過(guò)程中的泡沫形成,并降低細(xì)胞對(duì)反應(yīng)器罐壁的黏附。
產(chǎn)品信息:
貨號(hào)
產(chǎn)品名稱(chēng)
包裝規(guī)格
DCH0535A-50ml
Seebio? P188 非離子表面活性劑(100×)
Seebio? P188 Nonionic Surfactant (100×)
50ml
產(chǎn)品參數(shù):
CAS:9003-11-6
PH:5.0-7.5
Culture testing (CHO-K1):pass
Endotoxin:Depend on COA
Sterility Testing:Negative

II. 作為藥物輔料

泊洛沙姆188除了在細(xì)胞培養(yǎng)中做為剪切保護(hù)劑,它還是一種常見(jiàn)的高分子要用輔料,為非離子表面活性劑,具有教佳的乳化能力和安全性,在制藥和醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面有廣泛的應(yīng)用價(jià)值[2]。
在制藥方面
1、作為乳化劑
泊洛沙姆是目前使用在靜脈乳劑中唯一合成的乳化劑,其中泊洛沙姆188具有最佳乳化性能和安全性,是一種O/W型乳化劑,常用濃度為0.3%[3]。
2、作為增溶劑
作為非離子型表面活性劑,泊洛沙姆188可以通過(guò)形成膠束增加難溶性藥物的溶解度。 泊洛沙姆188在植物化學(xué)中也有一定的應(yīng)用。研究表明:泊洛沙姆188對(duì)脂溶性化感物質(zhì)阿魏酸、香草醛的增溶效果良好,在安全濃度范圍內(nèi)不但可以使阿魏酸、香草醛完全溶于水中,雨水形成穩(wěn)定的體系,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不沉淀、不析出,滿(mǎn)足準(zhǔn)確定量考察化感物質(zhì)的活性的需要;而且因其具有較高的安全性,在較廣的濃度范圍內(nèi)不會(huì)對(duì)受體植物產(chǎn)生影響,因此可以避免試驗(yàn)中因添加助溶劑而產(chǎn)生假陽(yáng)性結(jié)果現(xiàn)象的產(chǎn)生[4]
3、增加藥物溶出度
固體型號(hào)的產(chǎn)品可以作為固體分散體的載體。在固體分散體中,泊洛沙姆188提高了藥物的潤(rùn)濕性,提高了內(nèi)在溶解度,從而改變藥物內(nèi)在溶出速率[5]。
4、作為基質(zhì)
高分子量的親水性泊洛沙姆水溶性栓劑、親水性軟膏、凝膠、滴丸劑等的基質(zhì)材料。在口服制劑中,主要利用水溶性泊洛沙姆作為增溶劑及乳化劑。其增加藥物的溶出速度和體內(nèi)吸收的作用可能是泊洛沙姆潤(rùn)濕、增溶以及減緩胃腸蠕動(dòng)、延長(zhǎng)吸收時(shí)間的綜合作用結(jié)果[2]。
5、在液體藥劑中作為增稠劑、分散劑、助懸劑
還可以用作為蛋白質(zhì)分離的沉淀劑以及消泡劑等。
6、作為吸收促進(jìn)劑
一方面由于泊洛沙姆188使腸道蠕動(dòng)變慢,藥物在胃腸道滯留的時(shí)間增長(zhǎng),吸收增加,從而能提高口服制劑的生物利用度。另一方面,其與皮膚相容性佳,增加皮膚通透性,可以促進(jìn)外用藥制劑的吸收[6]。
在醫(yī)學(xué)研究方面
1、洛沙姆188可以抑制血栓的形成、及預(yù)防成年人骨骼肌壞死[7]。
2、泊洛沙姆188可以治療腦損傷:
研究表明泊洛沙姆188可以減少大鼠由于試驗(yàn)性腦損傷所引起的炎癥及組織損傷,在其他試驗(yàn)?zāi)P椭幸灿凶C據(jù)表明其可以對(duì)抗組織損傷[8,9]。有研究者對(duì)大鼠的研究表明單劑量的泊洛沙姆188可以對(duì)抗出血后早期神經(jīng)元損傷,但對(duì)長(zhǎng)期出血所導(dǎo)致的神經(jīng)元損傷沒(méi)有效果。但是每天給予泊洛沙姆188可能可以產(chǎn)生長(zhǎng)期、有效的神經(jīng)元保護(hù)作用[10]。
Seebio藥用級(jí)泊洛沙姆188產(chǎn)品信息
貨號(hào)
產(chǎn)品名稱(chēng)
包裝規(guī)格
ACH0497B
泊洛沙姆188 藥用級(jí)
50ml
藥用泊洛沙姆質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參考[2]
指標(biāo)
中國(guó)藥典2005年版
美國(guó)藥典28版
平均相對(duì)分子量
平均分子量1000~7000的應(yīng)為標(biāo)示量90%~110%
       平均分子量為7000以上的應(yīng)為標(biāo)示量的80%~120%
7680~9510
不飽和度
0.065±0.035
0.026±0.008
聚氧乙烯
81.8%±1.9%
81.8%±1.9%
重金屬
不得大于20ppm
不得大于20ppm
游離氧化乙烯、氧化丙烯、二噁烷
/
分別不得大于
       1ug/g,5ug/g,5ug/g
砷鹽
不得大于0.0002%
/
酸堿度
5.0~7.5
5.0~7.5
*中國(guó)藥典標(biāo)準(zhǔn)的泊洛沙姆188只能作為口服用輔料,要作為注射用輔料,必須對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步精制。
相關(guān)產(chǎn)品
細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑
貨號(hào)
產(chǎn)品名稱(chēng)
包裝規(guī)格
ACH0497B
Seebio?線(xiàn)性聚乙烯亞胺(PEI 40,000)(即用型)
1ml 10ml 50ml
AJL0940B
Seebio? 線(xiàn)性聚乙烯亞胺(PEI 40,000)(粉末)
10mg 100mg 1g
抗細(xì)胞結(jié)團(tuán)
貨號(hào)
產(chǎn)品名稱(chēng)
包裝規(guī)格
DCJ0018C
Seebio? 硫酸葡聚糖鈉 5,000(DSS)
1g,5g,25g,50g,100g
DCJ0018D
Seebio? 硫酸葡聚糖鈉 5,000(DSS),低內(nèi)毒素
5g,25g,50g
DCJ1606D
Seebio? 硫酸葡聚糖鈉 40,000(DSS),低內(nèi)毒素
10g,25g,50g
參考文獻(xiàn)
[1] https://zhuanlan.zhihu.com/p/657726580
[2] 泊洛沙姆188的應(yīng)用 https://max.book118.com/html/2021/1204/8024041062004051.shtm
[3] 王猛,張鈞壽,周建平.注射用輔料泊洛沙姆188.藥學(xué)臨床與研究,2007,15(1):10-13
[4] 陶月紅,張昭,張本剛等.泊洛沙姆(Poloxamer)在脂溶性化感物質(zhì)生物檢測(cè)中的應(yīng)用.武漢植物學(xué)研究,2008,26(5):533-539
[5] Rina J.Chokshi and Hossein Zia.Improving the Dissolution Rate of Poorly Water Soluble Drug by Solid Dispersion and SolidSolution一Pros and Cons.Drug Delivery ,2007,14 :33-45
[6] 吳剛.泊洛沙姆188的研究進(jìn)展.中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)生,2008,46(12):48-49
[7] 王浩,顧吉晉,鄧英杰.以泊洛沙姆188為助乳化劑制備雙氯芬酸鈉亞微乳的研究.中國(guó)藥房,2008,19(25):1965-1967
[8] Hitesh R.Patel1,Rakesh P.Patel1,M.M.Patel.Poloxamers:A pharmaceutical excipients with therapeutic behaviors.International Journal of PharmTech Research,2009,11(2):299-303,
[9] John M.Collins,Florin Despa,Paphael C.Lee.Structuraland Functional Recovery of Electropermeabilized SkeletalMuscle in-vivo afterTreatment with Surfactant Poloxamer 188.Biochim Biophys Acta.2007 May;1768(5):1238-1246.
[10] SANDRA B.CADICHON,HOANG M.LE,DAVID A.WRIGHT.Neuroprotective effect of the surfactant poloxamer 188 in amodel of intracranial hemorrhage in rats.Journal of Neurosurgeon,2007 (1 Suppl Pediatrics)106:36-40
 

I. 作為細(xì)胞剪切保護(hù)劑

背景
隨著現(xiàn)代生物科學(xué)研究的不斷發(fā)展,細(xì)胞搖瓶和細(xì)胞工廠已不能滿(mǎn)足小規(guī)模半生產(chǎn)能力的細(xì)胞培養(yǎng)需求,使用生物反應(yīng)器進(jìn)行規(guī)模化擴(kuò)增開(kāi)始逐漸成為解決這一問(wèn)題的主要方式。然而在攪拌式生物反應(yīng)器進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中不可避免地會(huì)對(duì)細(xì)胞造成損傷。原因有二:
一、為了維持反應(yīng)器內(nèi)的DO和CO2分壓,通常需要向培養(yǎng)體系中通入不同氣體,當(dāng)氣泡上浮到培養(yǎng)液體表面破裂時(shí),會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的細(xì)胞損傷;
二、反應(yīng)器攪拌時(shí)產(chǎn)生的湍流的剪切力會(huì)對(duì)細(xì)胞造成損傷。
有沒(méi)有一種保護(hù)劑能給應(yīng)對(duì)上述情況的細(xì)胞損傷呢?還真有,泊洛沙姆P188被廣泛用作細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中的剪切保護(hù)劑,以保護(hù)細(xì)胞免受生物反應(yīng)器環(huán)境中的湍流影響,在防止細(xì)胞受到流體動(dòng)力損傷方面有比較明顯效果。細(xì)胞培養(yǎng)基中使用泊洛沙姆P188的典型濃度為0.5-3.0g/L。據(jù)報(bào)道,濃度增加到5g/L不影響細(xì)胞培養(yǎng)性能和產(chǎn)品質(zhì)量。雖然泊洛沙姆P188保護(hù)功能的機(jī)制仍存在較大的爭(zhēng)論,但大多數(shù)實(shí)驗(yàn)表明,它能夠減少細(xì)胞與氣泡的附著或改變細(xì)胞膜的流動(dòng)性[1]。
應(yīng)用機(jī)制
泊洛沙姆P188為何能降低湍流剪切力對(duì)細(xì)胞的損傷?
泊洛沙姆一種是a-b-a型三段嵌合共聚物表面活性劑,具有疏水性聚丙烯氧化物(PPO)中心和兩個(gè)親水性聚乙烯氧化物(PEO)尾部。
泊洛沙姆家族包含50多個(gè)成員,分子量從1,600到14,600 Da不等,PPO的百分比從15%到86%不等。它們具有不同的物理化學(xué)性質(zhì),如室溫下的物理形態(tài)(液體、糊狀或固體)。自20世紀(jì)50年代發(fā)明以來(lái),泊洛沙姆已成為一類(lèi)重要的非離子聚合物表面活性劑,具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用。
泊洛沙姆P188是常用的泊洛沙姆產(chǎn)品之一,平均分子量為8400Da,PEO含量在80%左右,以各種品牌名稱(chēng)而聞名,如PluronicVR F68, LutrolVR F68和Kolliphor VR P188。具有高親水性-親脂性平衡(HLB)值,可將表面張力降低至50dyn/cm左右(0.1%水溶液,室溫)[1]。
Seebio?P188 非離子型表面活性劑,是配置好的10%的濃縮液,并經(jīng)過(guò)內(nèi)毒素檢測(cè)。P188的親水親脂平衡(HLB)值約為29,0.1%水溶液可降低表面張力至50 dyn/cm左右(室溫)。該品用于細(xì)胞培養(yǎng)基中,可保護(hù)細(xì)胞免受水動(dòng)力影響,降低流體剪切力損傷。該品也可用于減少懸浮攪拌培養(yǎng)過(guò)程中的泡沫形成,并降低細(xì)胞對(duì)反應(yīng)器罐壁的黏附。
產(chǎn)品信息:
貨號(hào)
產(chǎn)品名稱(chēng)
包裝規(guī)格
DCH0535A-50ml
Seebio? P188 非離子表面活性劑(100×)
Seebio? P188 Nonionic Surfactant (100×)
50ml
產(chǎn)品參數(shù):
CAS:9003-11-6
PH:5.0-7.5
Culture testing (CHO-K1):pass
Endotoxin:Depend on COA
Sterility Testing:Negative

II. 作為藥物輔料

泊洛沙姆188除了在細(xì)胞培養(yǎng)中做為剪切保護(hù)劑,它還是一種常見(jiàn)的高分子要用輔料,為非離子表面活性劑,具有教佳的乳化能力和安全性,在制藥和醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面有廣泛的應(yīng)用價(jià)值[2]。
在制藥方面
1、作為乳化劑
泊洛沙姆是目前使用在靜脈乳劑中唯一合成的乳化劑,其中泊洛沙姆188具有最佳乳化性能和安全性,是一種O/W型乳化劑,常用濃度為0.3%[3]。
2、作為增溶劑
作為非離子型表面活性劑,泊洛沙姆188可以通過(guò)形成膠束增加難溶性藥物的溶解度。 泊洛沙姆188在植物化學(xué)中也有一定的應(yīng)用。研究表明:泊洛沙姆188對(duì)脂溶性化感物質(zhì)阿魏酸、香草醛的增溶效果良好,在安全濃度范圍內(nèi)不但可以使阿魏酸、香草醛完全溶于水中,雨水形成穩(wěn)定的體系,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不沉淀、不析出,滿(mǎn)足準(zhǔn)確定量考察化感物質(zhì)的活性的需要;而且因其具有較高的安全性,在較廣的濃度范圍內(nèi)不會(huì)對(duì)受體植物產(chǎn)生影響,因此可以避免試驗(yàn)中因添加助溶劑而產(chǎn)生假陽(yáng)性結(jié)果現(xiàn)象的產(chǎn)生[4]
3、增加藥物溶出度
固體型號(hào)的產(chǎn)品可以作為固體分散體的載體。在固體分散體中,泊洛沙姆188提高了藥物的潤(rùn)濕性,提高了內(nèi)在溶解度,從而改變藥物內(nèi)在溶出速率[5]。
4、作為基質(zhì)
高分子量的親水性泊洛沙姆水溶性栓劑、親水性軟膏、凝膠、滴丸劑等的基質(zhì)材料。在口服制劑中,主要利用水溶性泊洛沙姆作為增溶劑及乳化劑。其增加藥物的溶出速度和體內(nèi)吸收的作用可能是泊洛沙姆潤(rùn)濕、增溶以及減緩胃腸蠕動(dòng)、延長(zhǎng)吸收時(shí)間的綜合作用結(jié)果[2]。
5、在液體藥劑中作為增稠劑、分散劑、助懸劑
還可以用作為蛋白質(zhì)分離的沉淀劑以及消泡劑等。
6、作為吸收促進(jìn)劑
一方面由于泊洛沙姆188使腸道蠕動(dòng)變慢,藥物在胃腸道滯留的時(shí)間增長(zhǎng),吸收增加,從而能提高口服制劑的生物利用度。另一方面,其與皮膚相容性佳,增加皮膚通透性,可以促進(jìn)外用藥制劑的吸收[6]。
在醫(yī)學(xué)研究方面
1、洛沙姆188可以抑制血栓的形成、及預(yù)防成年人骨骼肌壞死[7]。
2、泊洛沙姆188可以治療腦損傷:
研究表明泊洛沙姆188可以減少大鼠由于試驗(yàn)性腦損傷所引起的炎癥及組織損傷,在其他試驗(yàn)?zāi)P椭幸灿凶C據(jù)表明其可以對(duì)抗組織損傷[8,9]。有研究者對(duì)大鼠的研究表明單劑量的泊洛沙姆188可以對(duì)抗出血后早期神經(jīng)元損傷,但對(duì)長(zhǎng)期出血所導(dǎo)致的神經(jīng)元損傷沒(méi)有效果。但是每天給予泊洛沙姆188可能可以產(chǎn)生長(zhǎng)期、有效的神經(jīng)元保護(hù)作用[10]。
Seebio藥用級(jí)泊洛沙姆188產(chǎn)品信息
貨號(hào)
產(chǎn)品名稱(chēng)
包裝規(guī)格
ACH0497B
泊洛沙姆188 藥用級(jí)
50ml
藥用泊洛沙姆質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參考[2]
指標(biāo)
中國(guó)藥典2005年版
美國(guó)藥典28版
平均相對(duì)分子量
平均分子量1000~7000的應(yīng)為標(biāo)示量90%~110%
       平均分子量為7000以上的應(yīng)為標(biāo)示量的80%~120%
7680~9510
不飽和度
0.065±0.035
0.026±0.008
聚氧乙烯
81.8%±1.9%
81.8%±1.9%
重金屬
不得大于20ppm
不得大于20ppm
游離氧化乙烯、氧化丙烯、二噁烷
/
分別不得大于
       1ug/g,5ug/g,5ug/g
砷鹽
不得大于0.0002%
/
酸堿度
5.0~7.5
5.0~7.5
*中國(guó)藥典標(biāo)準(zhǔn)的泊洛沙姆188只能作為口服用輔料,要作為注射用輔料,必須對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步精制。
相關(guān)產(chǎn)品
細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑
貨號(hào)
產(chǎn)品名稱(chēng)
包裝規(guī)格
ACH0497B
Seebio?線(xiàn)性聚乙烯亞胺(PEI 40,000)(即用型)
1ml 10ml 50ml
AJL0940B
Seebio? 線(xiàn)性聚乙烯亞胺(PEI 40,000)(粉末)
10mg 100mg 1g
抗細(xì)胞結(jié)團(tuán)
貨號(hào)
產(chǎn)品名稱(chēng)
包裝規(guī)格
DCJ0018C
Seebio? 硫酸葡聚糖鈉 5,000(DSS)
1g,5g,25g,50g,100g
DCJ0018D
Seebio? 硫酸葡聚糖鈉 5,000(DSS),低內(nèi)毒素
5g,25g,50g
DCJ1606D
Seebio? 硫酸葡聚糖鈉 40,000(DSS),低內(nèi)毒素
10g,25g,50g
參考文獻(xiàn)
[1] https://zhuanlan.zhihu.com/p/657726580
[2] 泊洛沙姆188的應(yīng)用 https://max.book118.com/html/2021/1204/8024041062004051.shtm
[3] 王猛,張鈞壽,周建平.注射用輔料泊洛沙姆188.藥學(xué)臨床與研究,2007,15(1):10-13
[4] 陶月紅,張昭,張本剛等.泊洛沙姆(Poloxamer)在脂溶性化感物質(zhì)生物檢測(cè)中的應(yīng)用.武漢植物學(xué)研究,2008,26(5):533-539
[5] Rina J.Chokshi and Hossein Zia.Improving the Dissolution Rate of Poorly Water Soluble Drug by Solid Dispersion and SolidSolution一Pros and Cons.Drug Delivery ,2007,14 :33-45
[6] 吳剛.泊洛沙姆188的研究進(jìn)展.中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)生,2008,46(12):48-49
[7] 王浩,顧吉晉,鄧英杰.以泊洛沙姆188為助乳化劑制備雙氯芬酸鈉亞微乳的研究.中國(guó)藥房,2008,19(25):1965-1967
[8] Hitesh R.Patel1,Rakesh P.Patel1,M.M.Patel.Poloxamers:A pharmaceutical excipients with therapeutic behaviors.International Journal of PharmTech Research,2009,11(2):299-303,
[9] John M.Collins,Florin Despa,Paphael C.Lee.Structuraland Functional Recovery of Electropermeabilized SkeletalMuscle in-vivo afterTreatment with Surfactant Poloxamer 188.Biochim Biophys Acta.2007 May;1768(5):1238-1246.
[10] SANDRA B.CADICHON,HOANG M.LE,DAVID A.WRIGHT.Neuroprotective effect of the surfactant poloxamer 188 in amodel of intracranial hemorrhage in rats.Journal of Neurosurgeon,2007 (1 Suppl Pediatrics)106:36-40