趨化因子是一種小的(8-12 kDa)細胞因子，參與許多病理過程，因此是重要的靶點。它們通常由不同類型的細胞(如白細胞)分泌，并通過與同源 G 蛋白偶聯受體的細胞表面結合來介導生物學效應。趨化因子配體和受體有 50 多種，根據其初級氨基酸序列的半胱氨酸殘基排列進行分類和命名。

趨化因子可用于(慢性)炎癥性疾病、癌癥和感染性疾病的治療應用。目前，市場上有兩種基于白介素的產品，即重組白介素-11預白介素(Neumega?)和重組人白細胞介素-2醛白介素(Proleukin?)。Neumega? 是一種由大腸桿菌重組 DNA 技術產生的血小板生成生長因子，可靜脈給藥。皮下應用的 Proleukin? 是一種淋巴因子，也是通過轉基因大腸桿菌的重組 DNA 技術產生的。為了增加儲存的穩定性、保持藥物的生物活性，Neumega? 和 Proleukin? 都采用冷凍干燥的工藝，制成凍干粉制劑使用。

雖然冷凍干燥（FD）是一種廣泛使用的技術，具有多種優點，可以快速、溫和干燥，但噴霧干燥(SD)可以縮短工藝周期，并可以在常壓下進行加熱處理。同時，顆粒的性質，如粒徑、固體狀態和殘余水含量可以通過參數進行調節。這里必須指出的是，蛋白質的變性或/和展開也可能發生在 SD 過程中，SD 過程的放大是復雜和高成本的。SD 的另一個重要挑戰是粉體回收率低于 100%，這對于高成本療法和工藝開發來說是一個問題，特別是放大到最終設備上。

對于白細胞介素，已經有了一些成功的冷凍干燥研究案例。然而，據我們所知，SD 作為一種替代方法尚未被研究過。這項工作的目的是開發一種 SD 工藝，使模型白介素以一種保留白介素結合親和力和生物活性的方式干燥。為此，我們使用了模型白細胞介素，探索噴霧干燥工藝的潛在可行性，并對比分析冷凍干燥和噴霧干燥工藝對白細胞介素活性影響。

材料：在磷酸鹽緩沖鹽水中提供野生型CXCL8（CXCL8，72個氨基酸，8.4kDa）、CXCL8的突變體（dnCXCL8，66個氨基酸，7.7kDa）等各種試劑。將蛋白質溶液用PBS稀釋至最終蛋白質濃度為1mg/ml，即1% w/w。

針對磷酸鹽緩沖鹽水配制的白細胞介素（未添加額外添加劑）采用 SD 和 FD 兩種干燥方式分別進行深入評估。用純緩沖液進行的 DoE 確定了一種最佳的 SD 工藝，在 60℃ 的干燥空氣溫度、100 L/min 的空氣流速和 30% 的噴霧速率下具有較高產率，這表明即使是熱不穩定的蛋白質也可以噴霧干燥。此外，SD 工藝比 FD 更快、更有效，理論上導致每分鐘產量比 FD 高 130 倍（甚至考慮到 SD 的產量僅 63% 和 77% 之間）。FD 粉末呈現餅狀結構，而 SD 粉末的粒度為 X50<20μm。這為粒子工程提供了定義粒子特性的可能性，允許更廣泛的應用。RM 是可比較的，同樣二級結構沒有改變，結合親和力和活性保持至少 12 周，這些結果表明白細胞介素的 SD 是可行的。未來，將繼續優化本研究中的工藝參數，并將其轉移到具有工業型臺式噴霧干燥器中，以更大規模地系統考察粉體產量和工藝時間，從而對 SD 進行全面評估，作為 FD 的替代方案，實現經濟快捷高效的生產！