L-胱氨酸，又称双巯丙氨酸。它是一种含硫氨基酸，在蛋白质中有少量存在，多含于头发、指甲等的角蛋白中。胱氨酸结构式如下：

而L-胱氨酸二盐酸盐是L-胱氨酸的稳定盐形式，其结构式如下：

L-胱氨酸本身在水中溶解度很低，而其二盐酸盐形式大大提高了水溶性，使其更易于在液体培养基和药物制剂中使用。因此，讨论的“L-胱氨酸”的作用，在实际操作中通常以“L-胱氨酸二盐酸盐”的形式来实现的。它们在生物制药中的应用主要分为两大领域：作为细胞培养基的关键添加剂和作为药物制剂的辅料或稳定剂。

一、 作为细胞培养基的关键添加剂

这是L-胱氨酸在生物制药中最主要、最核心的应用。

1. 提供必需氨基酸，支持细胞生长

细胞通过其细胞膜上的转运蛋白将L-胱氨酸摄入细胞内，然后在还原性环境中迅速将L-胱氨酸还原成两分子的L-半胱氨酸。

2. 调控氧化还原平衡，谷胱甘肽合成的前体

L-半胱氨酸是细胞内最重要的抗氧化剂—谷胱甘肽（GSH）合成的限速原料。GSH能有效清除ROS，保护细胞免受损伤，减少细胞凋亡，从而延长培养时间并提高目标蛋白的产量。

3. 促进正确二硫键的形成

治疗性蛋白，尤其是抗体，其复杂结构依赖于分子内和分子间正确的二硫键连接。L-胱氨酸/半胱氨酸作为二硫键的直接参与者，可以确保在蛋白合成和折叠过程中，二硫键快速、准确地形成。

二、 作为药物制剂的有效成分

除了在细胞培养中作为添加剂，L-胱氨酸本身也可以作为药物或药物辅料。

1. 作为治疗性药物

头发和皮肤健康：胱氨酸是角蛋白的重要组成部分，而角蛋白是头发、皮肤和指甲的主要结构蛋白。因此，它有时会作为复方制剂中的成分，用于治疗脱发或改善皮肤状况。

抗氧化治疗：作为谷胱甘肽的前体，理论上可以用于增强机体的抗氧化能力，但通常与其他药物（如维生素B族）联合使用。

2. 作为药物制剂的辅料或稳定剂

抗氧化剂：利用其还原性，L-胱氨酸可以保护药物成分不被氧化降解，延长药品的效期。

稳定剂：在某些特定的生物药配方中，L-胱氨酸可能有助于维持蛋白质药物的稳定性。

三、 L-胱氨酸二盐酸盐的优势

稳定性：相比于L-胱氨酸，L-胱氨酸二盐酸盐在固态和溶液中都更稳定，不易吸湿和氧化，便于储存和称量。

高溶解度：易于配制成高浓度的储备液，方便添加到培养基中。

总结

L-胱氨酸和L-胱氨酸二盐酸盐在生物制药中属于多功能的重要分子。其核心价值体现在作为细胞培养基的关键添加剂，通过支持细胞生长、维持氧化还原稳态和促进正确蛋白质折叠。同时，它也在少数情况下作为药物活性成分或制剂辅料发挥作用。同时，L-胱氨酸二盐酸盐的稳定性和水溶性使得它受到重视，成为生物制药工艺中一个可靠且不可或缺的组成部分。

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