Účinok ultrafiltračných membrán s rôznymi veľkosťami pórov na odstránenie endotoxínu

Podľa našich štatistík môže vo väčšine prípadov výber membránových kaziet s apertúrou membrány 10 kd alebo menej účinne zachytiť väčšinu endotoxínov, znížiť obsah endotoxínov na veľmi nízku úroveň a splniť potreby väčšiny aplikácií v medicínskom a farmaceutickom priemysle. Úroveň zníženia obsahu endotoxínu bola odlišná s rôznou veľkosťou pórov. Vzhľadom na tento aspekt sme urobili prieskum, ktorého obsah je nasledovný:

 

Čo je endotoxín

Endotoxín, tiež známy ako lipopolysacharid, lipid A, zdroj tepla, je jedinečná štruktúra na vonkajšej stene bunkovej steny gramnegatívnych baktérií (GNB) a je to komplex s vysokou relatívnou molekulovou hmotnosťou. V dôsledku chemickej heterogenity endotoxínu sa relatívna molekulová hmotnosť endotoxínu z rôznych zdrojov môže meniť od tisícok po desaťtisíce a kvôli amfifilite endotoxínu môže vytvárať asociáciu vo vode a relatívna molekulová hmotnosť jej asociácie môže dosiahnuť 400,000 až 1,000,000.

 

Prečo by ste mali odstrániť endotoxíny

1. Úloha endotoxínu

Endotoxín má výrazný termogénny účinok na cicavce. Baktérie sa stávajú toxickými, keď odumrú alebo priľnú k iným bunkám. Malé množstvo endotoxínu (2 ng/kg telesnej hmotnosti) podané intravenózne môže spôsobiť horúčku a veľké dávky môžu spôsobiť poruchu krvného obehu a endotoxínový šok. Podľa ustanovení národného liekopisu by mal byť obsah endotoxínu v lieku alebo prípravku pod predpísaným limitom. Napríklad pre ľudský krvný albumín by limit obsahu bakteriálneho endotoxínu mal byť nižší ako 2 EU/ml v súlade s testovacím postupom pre bakteriálny endotoxín biologických produktov. Limit pre bakteriálne endotoxíny v interferónoch by mal byť nižší ako 10 EU/ml.

 

2. Kontaminácia endotoxínom

Endotoxín má zjavné biologické účinky in vivo aj in vitro. Vo voľných bunkových systémoch môžu endotoxíny v nanogramových koncentráciách ovplyvniť správanie špecifických typov buniek a dokonca molekúl, a tak ovplyvniť normálne fyziologické aktivity.

Preto je endotoxín zdrojom znečistenia väčšiny biologických materiálov a jeho existencia spôsobuje, že mnohé biologické a liekové testy sa javia ako chaotické, čo prináša mnohé ťažkosti pri výrobe.

(1) Kontaminácia drogami. Napríklad široká škála západných liekov syntetizovaných chemickými metódami a tradičné čínske lieky extrahované z rastlín môžu byť kontaminované endotoxínmi počas ich syntézy alebo extrakcie.

(2) Suroviny na výrobu. Rôzne krvné produkty a bunkové médiá môžu byť tiež viac alebo menej kontaminované počas procesu prípravy.

(3) Biologické činitele. Napríklad interferón, interleukín alebo rôzne terapeutické proteíny alebo peptidy vyrábané technológiou rekombinantnej DNA, použitie E. coli ako nosiča expresie vo výrobnom procese alebo rôzne vonkajšie faktory, je ťažké vyhnúť sa kontaminácii endotoxínom.

 

Myšlienka odstránenia endotoxínu ultrafiltráciou

Vzhľadom na veľkú relatívnu molekulovú hmotnosť endotoxínov možno na odstránenie endotoxínov z vody použiť ultrafiltračné membrány. Výber veľkosti pórov a materiálu ultrafiltračnej membrány závisí od relatívnej molekulovej hmotnosti, charakteristík a obsahu pyrogénov v liečenom liečive. Na zadržanie väčšiny pyrogénu je potrebné použiť ultrafiltračnú membránu s relatívnou molekulovou hmotnosťou 5000 alebo 10000, kedy je tlak počas operácie vyšší a nie je vhodná pre niektoré farmaceutické prípravky s vysokou relatívnou molekulovou hmotnosťou. komponentov. Pretože odstránenie pyrogénu zadrží alebo adsorbuje účinné zložky v kvapaline a výťažok produktu je značne ovplyvnený.

Pretože molekuly endotoxínu sú za neutrálnych podmienok nabité negatívne, výber pozitívne nabitých materiálov, ako je polysulfón, polyakrylonitril, polyamid a iné mikroporézne filtračné membrány, môže zvýšiť účinok odstraňovania molekúl endotoxínu. Okrem toho je to tiež spôsob farbenia kremeliny na celulózovom filme a potom na ňom adsorbovať pozitívny polyelektrolyt na odstránenie endotoxínu. Účinok odstraňovania týchto nabitých mikroporéznych membrán na endotoxín bol však značne ovplyvnený pH. Hlboký filter Guidling Technology má kremelinu, u ktorej je možné ľubovoľne zvoliť, či sa má pridať kladný náboj podľa postupu používateľa. V procese odstraňovania nečistôt, ako sú bunky, bunkové zvyšky a rôzne proteíny, môže jeho vnútorná prirodzená porézna štruktúra zvýšiť zaťaženie membrány filtráciou.

 

Účinok odstraňovania endotoxínu ultrafiltračnými membránami s rôznymi veľkosťami pórov

 

Tu diskutujeme o odstraňovacom účinku ultrafiltračných membrán z niekoľkých rôznych zdrojov prípadov odstraňovania endotoxínov:

1. Odstránenie bakteriálneho endotoxínu v injekcii Shengmai metódou ultrafiltrácie

1.1 Úvod

Pulse Injection je druh sterilizovaného vodného roztoku vyrobeného z pulzného SAN reformou dávkovej formy. Skladá sa z červeného ženšenu, ophiopogon a schisandra schisandrae. Má priaznivé účinky na povzbudenie pulzu čchi, posilnenie a stabilizáciu dehydratácie, stabilizáciu krvného tlaku, zvýšenie kontrakčnej sily myokardu a má dobrý klinický účinok pri liečbe kardiovaskulárnych a endokrinných chorôb.

 

1.2 Membránové komponenty

Vodiaca ultrafiltračná membrána (záchytná relatívna molekulová hmotnosť 10,30,100 kDa)

 

1.3 Experimentálne metódy

1.3.1 Príprava tekutých medziproduktov na výrobu impulzov

Pozrite si postup prípravy injekcie Zhongsheng Mai v Národnom drogovom štandarde (WS3-B-2865-98-2011) a jeho revízii (ZGB2011-48). O hmotnosti 100 g červeného ženšenu, 312 g ophiopogonu a 156 g schisandra chinensis bol červený ženšen extrahovaný etanolovou refluxnou metódou a ophiopogon chinensis a schisandra chinensis boli extrahované metódou destilácie vodnou parou a bol získaný 1 l pulzného liečivého tekutého medziproduktu každých 10 ml bolo ekvivalentných 1 g červeného ženšenu, 3 g ophiopogonu a 1,5 g schisandra čínskej).

 

1.3.2 Ultrafiltrácia

Odobralo sa určité množstvo pulzujúceho kvapalného medziproduktu, pH sa upravilo na 7,5 a umiestnilo sa do ultrafiltračného systému ošetreného vodou. Po zachytení 10,30,100 kDa relatívnej molekulovej hmotnosti polyéterovej ultrafiltračnej membrány bola ultrafiltrovaná a ultrafiltračný cyklus bol vyvážený počas 60 minút. Po dokončení ultrafiltrácie sa vypočítali rýchlosti obnovy (R) ginsenosidu Rg1, Re, Rb1 a schizandrínu A. Obsah bakteriálneho endotoxínu pred a po ultrafiltrácii sa kvantitatívne meral metódou dynamickej turbidity a vypočítala sa rýchlosť odstraňovania bakteriálneho endotoxínu v kvapaline (Q).

R=Filter /A primitívne ×100 %

Q=(C – C filter) /C × 100 %

Vo vzorci A je plocha píku každej aktívnej zložky v ultrafiltráte, A je plocha píku každej aktívnej zložky v pôvodnom roztoku liečiva, C je obsah bakteriálneho endotoxínu v ultrafiltráte a C je obsah bakteriálneho endotoxínu v pôvodnom roztoku liečiva.

 

1.4 Stanovenie priepustnosti účinných látok

After ultrafiltration of two kinds of ultrafiltration membranes (with the relative molecular weight of 10, 30, 100kDa retained), the permeability of each active component is shown in Table 1. The results showed that with the increase of membrane pore size, the permeability of effective components increased correspondingly. When the pore size of the membrane reaches 100 kDa, the permeability of the effective components is equal to >. 90 % a všetky tri aktívne zložky môžu prejsť cez 100 kDa ultrafiltračnú membránu. Plocha píku každej aktívnej zložky v 100 kDa membránovom ultrafiltračnom roztoku pred a po chromatograme sa porovnala pomocou HPLC, čo ukazuje, že nedochádza k takmer žiadnej strate 4 zložiek.

 

1.5 Štúdia o odstraňovacom účinku bakteriálneho endotoxínu

Zmeny obsahu bakteriálneho endotoxínu v pulzotvorných kvapalných medziproduktoch pred a po ultrafiltrácii ultrafiltračnou membránou sú uvedené v tabuľke 2. Výsledky ukázali, že obsahy endotoxínu v pôvodnej kvapaline výrazne poklesli po ultrafiltrácii s rôznou relatívnou molekulovou hmotnosťou. Po 10}0 kDa ultrafiltračnej membránovej ultrafiltrácii bol obsah endotoxínu v kvapaline oveľa nižší ako limitná hodnota 5,0 EU·mL-1 pri klinickej injekcii Shengmai.

1.6 Diskusia

V tomto príspevku sa na základe účinku ultrafiltračnej membrány vyrobenej z PSO zistilo, že ginsenosid Rg1,Re,Rb1 a schisandra A nemali takmer žiadne straty pri použití ultrafiltračnej membrány s intercepčnou relatívnou molekulovou hmotnosťou 100 kDa a bakteriálne endotoxíny v kvapalina mohla byť účinne odstránená, čím by sa splnili klinické limitné požiadavky. V porovnaní s aktívnym uhlím na odstraňovanie pyrogénov môže ultrafiltračná technológia nielen eliminovať problémy konkurenčnej adsorpcie a adsorpčnej saturácie, ale do značnej miery zaručiť bezpečnosť vstrekovania a poskytnúť experimentálny základ pre proces prípravy vstrekovania Shengmai.

 

2. Vplyv intercepčnej ultrafiltračnej membrány s molekulovou hmotnosťou 10 kd na proces odstraňovania pyrogénov z normálneho fyziologického roztoku

 

2.1 Úvod

Pri príprave bezpyrogénnych biologických produktov sa často stretávame s tým, že exogénny endotoxín spôsobuje vysokú pyrogénnosť a riad je možné vyriešiť suchým pečením a namáčaním hydroxidom sodným, ale veľkosériová príprava roztoku nie je vhodná na vyššie uvedené ošetrenie, a uvažuje sa o použití fóliového balenia s tangenciálnym prietokom pre veľké riešenie na získanie kvalifikovaného obsahu endotoxínu.

 

2.2 Odstránenie endotoxínu

2.2.1 Úprava vzoriek ultrafiltráciou

Bakteriálny endotoxín je oveľa menší ako baktérie, s priemerom približne 1-50 nm, lipid A je menší, má malú veľkosť a nízku hmotnosť a bakteriálny endotoxín má dobrú tepelnú odolnosť. Vo všeobecnosti sa na zachytenie endotoxínu a vedenie tangenciálneho toku cez roztok používa ultrafiltračný membránový balík 10kd s tangenciálnym tokom.

2.2.3 Experimentálne výsledky

Guidling Technology použila 10kd membránovú kazetu z PES materiálu na uskutočnenie experimentu mikrofiltrácie na privádzanej kvapaline a výsledky sú nasledovné:

Výsledky ukázali, že ultrafiltračná membránová kazeta so zachytávacou molekulovou hmotnosťou 10 kd vyrobená technológiou Guidling mohla účinne odstrániť endotoxín a ďalej rozširovať produkciu.

 

O Guidlingu

Guidling Technology je národný high-tech podnik so zameraním na biofarmaceutiká, bunkovú kultúru, čistenie a koncentráciu biomedicíny, diagnostiky a priemyselných tekutín. Úspešne sme vyvinuli odstredivé filtračné zariadenia, ultrafiltračné a mikrofiltračné kazety, vírusový filter, TFF systém, hĺbkový filter, duté vlákno atď., ktoré plne spĺňajú aplikačné scenáre biofarmaceutík, bunkových kultúr atď. Naše membrány a membránové filtre sa široko používajú pri koncentrácii, extrakcii a separácii predfiltrácie, mikrofiltrácie, ultrafiltrácie a nanofiltrácie. Naše mnohé produktové rady, od malých jednorazových laboratórnych filtrácií až po výrobné filtračné systémy, testovanie sterility, fermentáciu, bunkové kultúry a ďalšie, spĺňajú potreby testovania a výroby. Guidling Technology sa teší na spoluprácu s vami!