吐温80的一点事

一说到吐温80，行业内的小伙伴们都十分熟悉，也都知道作为表面活性剂的一种，它在生物制剂的处方里十分常见。这样一个十分“有故事”的chemical，就来简单说道说道吧！

“聚山梨酯80（Polysorbate80，PS80），又称吐温80，，非离子型表面活性剂。对电解质有显著的抵抗力，亲水性强，广泛应用于液体、半固体、固体制剂中……”这是动动指头就能查到的基本信息，但对于生物制药的许多小伙伴们来讲，它到底是是如何发挥作用的，可能并不是十分清楚。

首先，还得回到蛋白质的性质上。蛋白质是由20多种氨基酸组成的大分子，这些氨基酸相互连接成为多聚体后（羧基和氨基缩合形成肽键），链上出现大量的R基（理解为氨基酸残基），氨基酸残基有亲水基团有疏水基团，带有不同电荷，所以蛋白质可以呈现出亲水性也可以呈现出疏水性，可以带正电荷也可以带负电荷。在水溶液中，对于蛋白分子而言，亲水基团会在表面与水分子结合，形成 “水化层”，而疏水基团则尽可能的远离水分子，被包裹在内核部分，从而使得分子和分子之间“保持距离”，不聚集（如图所示），这是一种平衡状态。

同时，蛋白质作为两性电解质在非等电状态下，分子表面带同种电荷可形成双电层，使得分子之间相互排斥，不聚集，（如图所示），这是另外一种平衡状态。

双电层

维持蛋白这两种状态，是由溶液中的多种作用力（如氢键，二硫键，疏水，静电,范德华等等）相互平衡的结果。当有作用力出现或改变时，比如常见的搅拌，振荡，冻融，温度，离子强度等改变，会破坏既有的平衡状态，平衡一打破，水化层或者双电层“破裂”，改变水分子水合能力（电荷强度变化），释放疏水基团，一方面产生各种界面吸附导致聚集，另一方面相互之间聚集，最终产生沉淀。

这时候吐温80这类非离子型表面活性剂存在的话，就会引入“竞争吸附”的概念。表面活性剂是一类双亲性分子，它包含亲水的极性部分和疏水的非极性部分，极性部分可以和水分子结合，也可以和蛋白分子的极性部分结合。表面活性剂稳定蛋白分子有两条重要途径（1）表面活性剂优先在界面吸附，由此阻碍蛋白吸附；（2）在溶液中与蛋白分子结合，阻碍蛋白分子相互接近或者与界面作用，抑制聚合来稳定蛋白分子。可以理解它的存在就是在“维稳”水化层吧！

优先界面吸附阻止蛋白吸附

结合蛋白阻止靠近/抑制界面作用

同时，作为非离子型表面活性剂，在溶液中不是离子状态，发挥作用的同时不易受其他类分子的影响，稳定性特别好，“耐用”！哈哈，这么“好用”的东西，想想在今年的药典修订之前，大家面临中美双报的项目，在选取吐温80做注射剂时，总是”有点头疼“（哈哈，应该不少人头发没少抓，脑子没少动吧，政策性的东西不做评论了），现在新的标准出了，有没有轻松一点！

当然，物极必反，凡事都讲个“度”。一方面，超过其临界胶束浓度后，会引发蛋白变性，甚至某些娇弱的蛋白连较低浓度都承受不起，case by case啦，还是要根据具体蛋白说话！另一方面，吐温80可能潜在的溶血风险，必须必须控制其用量。所以，科学也讲究为人处世的道理：“取之有道，用之有度”。