一個優良的蛋白質保護劑不僅能夠在整個凍干過程中對蛋白質藥物起到良好的保護作用，而且能夠對成品貯藏期內蛋白質藥物的變性起到抑制作用， 因為蛋白質藥物在貯藏期的變性率往往比在整個凍干過程中的變性率要大。然而多數在溶液中很有效的蛋 白質冷凍保護劑種類對干燥態的蛋白質并無保護作用，甚至還會加速蛋白質藥物的不穩定化。例如，在pHS的10mmol/L醋酸鈉溶液中，加入CaCl2能夠提高胰膚酶的穩 定性，但同時會增加蛋白質凍干餅塊的塌陷及蛋白質活性的丟失。 而在干燥過程中對蛋白質起保護作用的保護劑也可能對冷凍狀態下的蛋白質起不到任何保護效果，為了擴大保護作用，常常需要 在凍干制品中使用兩種類型以上的保護 劑。常用的保護劑種類有多羥基化合物、糖、蛋白質、聚合物、氨基酸、鹽、胺、表面活性劑等。
1、多羥基化合物
多羥基化合物用作蛋白質的抗凍劑由來已久，常見的該類凍干保護劑有甘油、甘露醇、山梨醇、肌醇、硫 醇、 聚乙二醇 等。
2、糖
糖是最常見、使 用最廣的一類凍干保護劑，是蛋白質的非特異性穩定劑，在凍干的 各個階段 ( 如冷凍 、凍融及升華干燥 等) 均能對蛋白質藥物起到一定的保護作用 。
目前用作蛋白質保護劑的糖有: 葡萄糖、 a-D-毗喃甘露糖、蔗糖、乳糖、海藻糖、纖維二糖、甘露糖 、 麥芽糖、 肌糖、 棉白糖、 菊糖、右旋糖配、麥芽糖糊精、麥芽多糖、八硫酸蔗糖、 肝素、2-羥丙基-b環糊精 等
3、氨基酸
氨基酸是常見的蛋白質保護劑之一。 在冷凍過程中，低濃度的甘氨酸可通過抑制10 或 100mmol/L磷酸緩沖鹽結晶所致pH值的改變 而阻止蛋白質藥物變性 。
常用的氨基酸類蛋白質保護劑有脯氨酸 、 L-色氨 酸 、 谷氨酸鈉 、 丙氨酸 、甘氨酸 、 賴氨酸鹽酸鹽 、肌 氨酸 、 L-酪氨酸 、 苯丙氨 酸 、 精氨酸 等。 .
4、聚合物
聚乙二醇 、 聚乙烯毗咯烷酮 ( PVP ) 、明膠 、 聚乙烯亞胺等聚合物也常用作為蛋白質的冷凍保護劑。通常聚合物的穩定作用取決于聚合物的多重性質 ， 如優 先 從蛋 白質表面析出、 表 面活性 、 使蛋白質溶液粘度升高從而阻止其他小分子 (如糖及多羥基化合物 ) 的結晶 、 抑制冷凍過程中pH值的劇烈變化等。
5、蛋白質
蛋白質類保護劑可分為兩種： 一 種是蛋白質藥物自身， 另一種 為外來蛋白質 。 一些蛋白質經凍融后的活性直接和蛋白質得起始濃度有關， 起始濃度升高有時會促進蛋 白質的復性。 一種常用的外來蛋 白質類保護劑為血清白蛋白 ， 它是 一個 經典 、 優 良 的蛋白質穩 定劑 。
6、其他
吐溫80、布里杰、普朗尼克及十二烷基磺酸鈉等一些表面活性劑有時對冷凍及干燥過程中的蛋白質起到一定的保護作用 。 在某些凍干制品中 ， 加入鹽和胺可獲得特定的蛋 白質穩定化效果 。 聯 合使用不同類型的保護劑可獲得穩定性更佳的凍干制品。
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