生物制剂明星——吐温80表面活性剂

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近日，聚山梨酯（PS，通称吐温）家族中的聚山梨酸酯80（吐温80）因其在生物药物制剂中的广泛应用而备受关注。吐温80作为一种非离子表面活性剂，在防止蛋白质储存和运输过程中变性、聚集、表面吸附及絮凝等方面，具有重要的稳定作用。此类表面活性剂本质上是一种混合物，其主要成分为聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯。

在市场上，注射用吐温80主要分为多药典级（MC）和中国药典级（CP）两个等级，二者对油酸含量的要求有所不同。CP级的供应商主要有日油和南京威尔，而MC级则由JT、Sigma和禾大等公司供应。

从降解途径来看，吐温80可通过水解和氧化两种方式降解。水解过程可能是化学诱导或酶促反应，而氧化则通常是化学诱导的。尽管作为稳定剂，吐温80在保护蛋白质方面发挥巨大作用，但其自身的不稳定性可能会对蛋白质制剂的质量产生负面影响，这也使得监管机构对其质量控制愈加严格。

在大量研究文献中，吐温80因其高生物相容性、低毒性以及有效的蛋白质稳定作用而受到青睐。即便在低浓度下，吐温80也能提供足够的稳定性。这主要源于其高亲水亲脂平衡（HLB）值和低临界胶束浓度（CMC）。由于蛋白质本身的不稳定性，生物制剂在受到外部条件影响时，易发生变性和聚集，吐温80通过界面竞争和直接相互作用两种主要机理有效防止这些问题。

吐温80稳定蛋白质的关键在于其高表面活性，能够在气液界面抑制蛋白质的吸附，从而减少氧化和聚集。此外，吐温80还通过与蛋白质直接相互作用，提高其胶体稳定性，防止蛋白质聚集和颗粒形成。

然而，吐温80作为一种混合物，其中预期结构的单油酸酯仅占20%，其他成分包括二酯、多酯和未成酯的脂肪酸链等。这种异质性，还加之水解和氧化带来的降解产物，使得吐温80的结构表征极具挑战性。目前已经开发出多种表征方法，尽管如此，由于测定亚种和降解产物对结果贡献的差异，不同方法所得含量显示明显差异。

在表征吐温80的过程中，常应用MS和CAD方法，尤其是色谱与MS联用，来分析其主要组成及降解物。这些方法对于水解产物的检测比较敏感，而FMA方法在氧化产物的测定上表现更佳。

面对的挑战主要包括吐温80的水解和氧化反应。尤其是水解产生的脂肪酸链在特定pH值下易于形成颗粒，影响产品质量。同时，酶促水解反应在生产中难以完全避免。此外，氧化反应生成的过氧化物等对蛋白质也具有潜在威胁。

泊洛沙姆188（P188）作为另一种表面活性剂，尽管没有水解风险，但其应用范围和长期稳定性仍有限。因此，降低吐温80对蛋白质的负面影响，需在低温储存、充氮保护、抗氧化剂和金属络合剂使用等方面采取相应措施。

总的来说，尽管吐温80在生物药物制剂中占有重要地位，但其稳定性问题仍然对蛋白质制剂的研发和生产构成挑战，科研人员和生产企业需要在表征和控制手段上不断探索和创新。

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