Učinek ultrafiltracijskih membran z različnimi velikostmi por na odstranjevanje endotoksina

Po naših statističnih podatkih lahko v večini primerov izbor membranskih kaset z membransko odprtino 10 kd ali manj učinkovito prestreže večino endotoksinov, zmanjša vsebnost endotoksinov na zelo nizko raven in zadovolji potrebe večine aplikacij v medicinski in farmacevtski industriji. Stopnja zmanjšanja vsebnosti endotoksina je bila različna z različno velikostjo por. Glede na ta vidik smo izvedli nekaj raziskav, vsebina pa je naslednja:

 

Kaj je endotoksin

Endotoksin, znan tudi kot lipopolisaharid, lipid A, vir toplote, je edinstvena struktura na zunanji steni celične stene po Gramu negativnih bakterij (GNB) in je kompleks z visoko relativno molekulsko maso. Zaradi kemijske heterogenosti endotoksina lahko relativna molekulska masa endotoksina iz različnih virov variira od tisoč do deset tisoč, zaradi amfifilnosti endotoksina pa lahko tvori asociacijo v vodi in relativna molekulska masa njegove asociacije lahko doseže 400,000 do 1,000,000.

 

Zakaj bi morali odstraniti endotoksine

1. Vloga endotoksina

Endotoksin ima pomemben termogeni učinek na sesalce. Bakterije postanejo strupene, ko odmrejo ali se prilepijo na druge celice. Majhna količina intravensko injiciranega endotoksina (2 ng/kg telesne teže) lahko povzroči povišano telesno temperaturo, veliki odmerki pa lahko povzročijo motnje krvnega obtoka in endotoksinski šok. Po določilih nacionalne farmakopeje mora biti vsebnost endotoksina v zdravilu oziroma pripravku pod predpisano mejo. Na primer, za albumin v človeški krvi mora biti mejna vrednost vsebnosti bakterijskega endotoksina manjša od 2 EU/mL v skladu s preskusnim postopkom za bakterijski endotoksin bioloških proizvodov. Meja za bakterijske endotoksine v interferoni mora biti nižja od 10 EU/ml.

 

2. Kontaminacija z endotoksinom

Endotoksin ima očitne biološke učinke in vivo in in vitro. V sistemih prostih celic lahko endotoksini v nanogramskih koncentracijah vplivajo na obnašanje določenih tipov celic in celo molekul, s čimer vplivajo na normalne fiziološke aktivnosti.

Zato je endotoksin vir onesnaženja večine bioloških materialov in zaradi njegovega obstoja številni biološki testi in testi zdravil dajejo kaotične rezultate, kar povzroča številne težave pri proizvodnji.

(1) Kontaminacija zdravil. Na primer, široka paleta zahodnih zdravil, sintetiziranih s kemičnimi metodami, in tradicionalnih kitajskih zdravil, pridobljenih iz rastlin, so lahko kontaminirana z endotoksini med njihovo sintezo ali ekstrakcijo.

(2) Surovine za proizvodnjo. Med postopkom priprave so lahko bolj ali manj kontaminirani tudi različni krvni pripravki in celični mediji.

(3) Biološki dejavniki. Na primer interferon, interlevkin ali različni terapevtski proteini ali peptidi, proizvedeni s tehnologijo rekombinantne DNA, uporaba E. coli kot nosilca izražanja v proizvodnem procesu ali različni zunanji dejavniki, se je težko izogniti kontaminaciji z endotoksinom.

 

Zamisel o odstranjevanju endotoksina z ultrafiltracijo

Zaradi velike relativne molekulske mase endotoksinov lahko ultrafiltracijske membrane uporabimo za odstranjevanje endotoksinov iz vode. Izbira velikosti por in materiala ultrafiltracijske membrane je odvisna od relativne molekulske mase, značilnosti in vsebnosti pirogena zdravila, ki se zdravi. Da bi zadržali večino pirogena, je treba uporabiti ultrafiltracijsko membrano z relativno molekulsko maso 5000 ali 10000, takrat je tlak med delovanjem višji in ni primerna za nekatere farmacevtske pripravke, ki vsebujejo veliko relativno molekulsko maso. komponente. Ker bo odstranitev pirogena obdržala ali adsorbirala učinkovite sestavine v tekočini, kar močno vpliva na izkoristek izdelka.

Ker so molekule endotoksina v nevtralnih pogojih negativno nabite, lahko izbira pozitivno nabitih materialov, kot so polisulfon, poliakrilonitril, poliamid in druge mikroporozne filtrirne membrane, poveča učinek odstranjevanja molekul endotoksina. Poleg tega je to tudi metoda za barvanje diatomejske zemlje na celuloznem filmu in nato adsorbiranje pozitivnega polielektrolita nanj za odstranitev endotoksina. Vendar pa je na učinek odstranjevanja teh nabitih mikroporoznih membran na endotoksin močno vplival pH. Globinski filter Guidling Technology ima diatomejsko zemljo, ki jo lahko poljubno izberete, ali želite dodati pozitivni naboj glede na proces uporabnika. V procesu odstranjevanja nečistoč, kot so celice, celični ostanki in razni proteini, lahko njegova notranja naravna porozna struktura poveča obremenitev membrane pri filtraciji.

 

Učinek odstranjevanja endotoksinov ultrafiltracijskih membran z različnimi velikostmi por

 

Tukaj razpravljamo o učinku odstranjevanja ultrafiltracijskih membran iz več različnih virov primerov odstranjevanja endotoksinov:

1. Odstranitev bakterijskega endotoksina v injekciji Shengmai z metodo ultrafiltracije

1.1 Uvod

Pulse Injection je neke vrste sterilizirana vodna raztopina, narejena iz impulznega SAN z reformo dozirne oblike. Sestavljajo ga rdeči ginseng, ofiopogon in šisandra šisandra. Ima ugodne učinke poživljajočega utripa qi, krepi in stabilizira dehidracijo, stabilizira krvni tlak, povečuje kontraktilno silo miokarda in ima dober klinični učinek pri zdravljenju bolezni srca in ožilja ter endokrinih bolezni.

 

1.2 Membranske komponente

Vodilna ultrafiltracijska membrana (prestrezna relativna molekulska masa 10,30,100 kDa)

 

1.3 Eksperimentalne metode

1.3.1 Priprava tekočih intermediatov, ki proizvajajo pulz

Glejte postopek priprave injekcije Zhongsheng Mai v nacionalnem standardu za zdravila (WS3-B-2865-98-2011) in njegovo revizijo (ZGB2011-48). S tehtanjem 100 g rdečega ginsenga, 312 g ophiopogona in 156 g schisandre chinensis smo rdeči ginseng ekstrahirali z metodo refluksa z etanolom, ophiopogon chinensis in schisandra chinensis pa z metodo parne destilacije in dobili 1 L medicinskega tekočega intermediata, ki proizvaja pulze ( vsakih 10 ml je bilo enakovrednih 1 g rdečega ginsenga, 3 g ofiopogona in 1,5 g šisandre kitajske).

 

1.3.2 Ultrafiltracija

Vzeli smo določeno količino tekočega intermediata za ustvarjanje impulzov, pH naravnali na 7,5 in dali v ultrafiltracijski sistem, obdelan z vodo. Po prestrezanju 10, 30, 100 kDa relativne molekulske mase polietrske ultrafiltracijske membrane smo ultrafiltrirali in ultrafiltracijski cikel uravnotežili 60 minut. Po končani ultrafiltraciji so bile izračunane stopnje izkoristka (R) ginsenozida Rg1, Re, Rb1 in šisandrina A. Vsebnost bakterijskega endotoksina pred in po ultrafiltraciji smo kvantitativno izmerili z metodo dinamične motnosti in izračunali stopnjo odstranitve bakterijskega endotoksina v tekočini (Q).

R=A filter /A primitivni ×100 %

Q= (C -C filter) /C ×100 %

V formuli je A površina vrha vsake aktivne komponente v ultrafiltratu, A je površina vrha vsake aktivne komponente v izvirni raztopini zdravila, C je vsebnost bakterijskega endotoksina v ultrafiltratu in C je vsebnost bakterijskega endotoksin v izvirni raztopini zdravila.

 

1.4 Določanje prepustnosti učinkovin

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 %, vse tri učinkovine pa lahko prehajajo skozi 100 kDa ultrafiltracijsko membrano. Površino vrha vsake aktivne komponente v 100 kDa membranski ultrafiltracijski raztopini pred in po kromatogramu smo primerjali s HPLC, kar kaže, da skoraj ni bilo izgube 4 komponent.

 

1.5 Študija o učinku odstranjevanja bakterijskega endotoksina

Spremembe vsebnosti bakterijskega endotoksina v tekočih intermediatih, ki proizvajajo pulz, pred in po ultrafiltraciji z ultrafiltracijsko membrano so prikazane v tabeli 2. Rezultati so pokazali, da se je vsebnost endotoksina v izvirni tekočini po ultrafiltraciji z različno relativno molekulsko maso znatno zmanjšala. Po ultrafiltraciji z ultrafiltracijsko membrano 100 kDa je bila vsebnost endotoksina v tekočini veliko nižja od mejne vrednosti 5,0EU·mL-1 v klinični injekciji Shengmai.

1.6 Razprava

V tem prispevku je bilo na podlagi učinka ultrafiltracijske membrane iz PSO ugotovljeno, da ginsenosid Rg1, Re, Rb1 in šisandra A skoraj nista imeli izgube, ko je bila uporabljena ultrafiltracijska membrana z relativno molekulsko maso prestrezanja 100 kDa, in bakterijski endotoksini v tekočino je bilo mogoče učinkovito odstraniti in tako izpolnjevati zahteve klinične meje. V primerjavi z aktivnim ogljem za odstranjevanje pirogena tehnologija ultrafiltracije ne more samo odpraviti težav konkurenčne adsorpcije in adsorpcijske nasičenosti, temveč tudi v veliki meri zagotoviti varnost vbrizgavanja in zagotoviti eksperimentalno osnovo za postopek priprave vbrizgavanja Shengmai.

 

2. Vpliv prestrezne ultrafiltracijske membrane z molekulsko maso 10 kd na proces odstranjevanja pirogena fiziološke raztopine

 

2.1 Uvod

Pri pripravi apirogenih bioloških proizvodov se pogosto srečuje, da eksogeni endotoksin povzroča visok pirogen, pripomočke pa je mogoče rešiti s suhim pečenjem in namakanjem z natrijevim hidroksidom, vendar obsežna priprava raztopine ni primerna za zgoraj navedeno obdelavo, in velja, da se za obsežne rešitve za pridobitev kvalificirane vsebnosti endotoksina uporablja filmska embalaža s tangencialnim tokom.

 

2.2 Odstranitev endotoksina

2.2.1 Ultrafiltracijska obdelava vzorcev

Bakterijski endotoksin je veliko manjši od bakterij, s premerom približno 1-50nm, lipid A je manjši, majhne velikosti in majhne teže, bakterijski endotoksin pa ima dobro toplotno odpornost. Na splošno se paket ultrafiltracijske membrane s tangencialnim tokom 10 kd uporablja za prestrezanje endotoksina in tangencialni tok skozi raztopino.

2.2.3 Eksperimentalni rezultati

Guidling Technology je uporabil PES material 10kd membransko kaseto za izvedbo poskusa mikrofiltracije na dovodni tekočini in rezultati so naslednji:

Rezultati so pokazali, da lahko ultrafiltracijska membranska kaseta s prestrezno molekulsko maso 10 kd, proizvedena s tehnologijo Guidling, učinkovito odstrani endotoksin in dodatno razširi proizvodnjo.

 

O Guidlingu

Guidling Technology je nacionalno visokotehnološko podjetje, ki se osredotoča na biofarmacevtiko, celično kulturo, čiščenje in koncentracijo biomedicine, diagnostiko in industrijske tekočine. Uspešno smo razvili centrifugalne filtrirne naprave, ultrafiltracijske in mikrofiltracijske kasete, virusni filter, sistem TFF, globinski filter, votla vlakna itd., ki v celoti izpolnjujejo scenarije uporabe biofarmacevtskih izdelkov, celične kulture itd. Naše membrane in membranski filtri se pogosto uporabljajo pri koncentraciji, ekstrakciji in ločevanju predfiltracije, mikrofiltracije, ultrafiltracije in nanofiltracije. Naše številne linije izdelkov, od majhnih laboratorijskih filtrov za enkratno uporabo do proizvodnih filtrirnih sistemov, testiranja sterilnosti, fermentacije, celične kulture in več, izpolnjujejo potrebe testiranja in proizvodnje. Guidling Technology se veseli sodelovanja z vami!