Ultrafiltrācijas membrānu ar dažādu poru izmēru ietekme uz endotoksīnu izvadīšanu

Saskaņā ar mūsu statistiku, vairumā gadījumu membrānas kasešu izvēle ar membrānas atvērumu 10 kd vai mazāku var efektīvi pārtvert lielāko daļu endotoksīnu, samazināt endotoksīnu saturu līdz ļoti zemam līmenim un apmierināt lielākās daļas medicīnas un farmācijas nozares vajadzības. Endotoksīna satura samazināšanas līmenis bija atšķirīgs ar dažādu poru izmēru. Ņemot vērā šo aspektu, esam veikuši dažus pētījumus, kuru saturs ir šāds:

 

Kas ir endotoksīns

Endotoksīns, pazīstams arī kā lipopolisaharīds, lipīds A, siltuma avots, ir unikāla struktūra uz gramnegatīvo baktēriju (GNB) šūnu sienas ārējās sienas, un tas ir komplekss ar augstu relatīvo molekulmasu. Sakarā ar endotoksīna ķīmisko neviendabīgumu, endotoksīna relatīvā molekulmasa no dažādiem avotiem var atšķirties no tūkstošiem līdz desmitiem tūkstošu, un endotoksīna amfifilitātes dēļ tas var veidot asociāciju ūdenī un tā asociācijas relatīvo molekulmasu. var sasniegt 400,000 līdz 1,000,000.

 

Kāpēc vajadzētu noņemt endotoksīnus

1. Endotoksīna loma

Endotoksīnam ir ievērojama termogēna iedarbība uz zīdītājiem. Baktērijas kļūst toksiskas, kad tās mirst vai pievienojas citām šūnām. Neliels endotoksīna daudzums (2 ng/kg ķermeņa svara), kas ievadīts intravenozi, var izraisīt drudzi, un lielas devas var izraisīt asinsrites traucējumus un endotoksīna šoku. Saskaņā ar valsts farmakopejas noteikumiem endotoksīna saturam medikamentā vai preparātā jābūt mazākam par noteikto robežu. Piemēram, cilvēka asins albumīnam baktēriju endotoksīna satura robežai jābūt mazākai par 2 EU/mL saskaņā ar bioloģisko produktu baktēriju endotoksīna testēšanas procedūru. Baktēriju endotoksīnu robežvērtībai interferonos jābūt mazākai par 10 EU/ml.

 

2. Endotoksīnu piesārņojums

Endotoksīnam ir acīmredzama bioloģiskā iedarbība gan in vivo, gan in vitro. Brīvo šūnu sistēmās endotoksīni nanogramu koncentrācijā var ietekmēt noteikta veida šūnu un pat molekulu uzvedību, tādējādi ietekmējot normālas fizioloģiskās aktivitātes.

Tāpēc endotoksīns ir piesārņojuma avots lielākajai daļai bioloģisko materiālu, un tā esamība liek daudziem bioloģiskajiem un narkotiku testiem parādīties haotiskiem rezultātiem, kas rada daudzas grūtības ražošanā.

(1) Zāļu piesārņojums. Piemēram, dažādas rietumu zāles, kas sintezētas ar ķīmiskām metodēm, un tradicionālās ķīniešu zāles, kas iegūtas no augiem, to sintēzes vai ekstrakcijas laikā var tikt piesārņotas ar endotoksīniem.

(2) Izejvielas ražošanai. Pagatavošanas procesā var būt vairāk vai mazāk piesārņoti arī dažādi asins produkti un šūnu barotnes.

(3) Bioloģiskie aģenti. Piemēram, interferonu, interleikīnu vai dažādus terapeitiskos proteīnus vai peptīdus, kas ražoti ar rekombinantās DNS tehnoloģiju, izmantojot E. coli kā ekspresijas nesēju ražošanas procesā vai dažādus ārējos faktorus, ir grūti izvairīties no endotoksīnu piesārņojuma.

 

Ideja par endotoksīna izvadīšanu ar ultrafiltrāciju

Tā kā endotoksīnu relatīvā molekulmasa ir liela, endotoksīnu izvadīšanai no ūdens var izmantot ultrafiltrācijas membrānas. Poru izmēra un ultrafiltrācijas membrānas materiāla izvēle ir atkarīga no apstrādājamā medikamenta relatīvās molekulmasas, īpašībām un pirogēna satura. Lai saglabātu lielāko daļu pirogēnu, ir jāizmanto ultrafiltrācijas membrāna ar relatīvo molekulmasu 5000 vai 10000, kurā operācijas laikā spiediens ir lielāks, un tā nav piemērota dažiem farmaceitiskajiem preparātiem, kas satur lielu relatīvo molekulmasu. sastāvdaļas. Tā kā pirogēna noņemšana saglabās vai adsorbēs šķidrumā esošās efektīvās sastāvdaļas, un tas ievērojami ietekmēs produkta iznākumu.

Tā kā neitrālos apstākļos endotoksīna molekulas ir negatīvi uzlādētas, pozitīvi lādētu materiālu, piemēram, polisulfona, poliakrilnitrila, poliamīda un citu mikroporainu filtrācijas membrānu izvēle var uzlabot endotoksīnu molekulu noņemšanas efektu. Turklāt tā ir arī metode, kā iekrāsot diatomītu uz celulozes plēves un pēc tam uz tās adsorbēt pozitīvo polielektrolītu endotoksīna noņemšanai. Tomēr šo uzlādēto mikroporaino membrānu noņemšanas efektu uz endotoksīnu lielā mērā ietekmēja pH. Guidling Technology dziļajam filtram ir diatomīta zeme, kuru var brīvi izvēlēties, vai pievienot pozitīvu lādiņu atbilstoši lietotāja procesam. Piemaisījumu, piemēram, šūnu, šūnu atlieku un dažādu proteīnu noņemšanas procesā tā iekšējā dabiskā porainā struktūra var palielināt filtrēšanas membrānas slodzi.

 

Endotoksīnu noņemšanas efekts ultrafiltrācijas membrānām ar dažādu poru izmēru

 

Šeit mēs apspriežam ultrafiltrācijas membrānu noņemšanas efektu no vairākiem dažādiem endotoksīnu noņemšanas gadījumiem:

1. Baktēriju endotoksīna izvadīšana Shengmai injekcijā ar ultrafiltrācijas metodi

1.1. Ievads

Impulsu injekcija ir sava veida sterilizēts ūdens šķīdums, kas izgatavots no impulsa SAN, izmantojot zāļu formas reformu. Tas sastāv no sarkanā žeņšeņa, ophiopogon un schisandra schisandrae. Tam ir labvēlīga ietekme uz stimulējošu qi pulsu, stiprina un stabilizē dehidratāciju, stabilizē asinsspiedienu, palielina miokarda kontrakcijas spēku, un tai ir laba klīniskā iedarbība sirds un asinsvadu sistēmas un endokrīno slimību ārstēšanā.

 

1.2. Membrānas sastāvdaļas

Vadošā ultrafiltrācijas membrāna (pārtveršanas relatīvā molekulmasa 10,30,100 kDa)

 

1.3. Eksperimentālās metodes

1.3.1. Impulsu veidojošu šķidru starpproduktu sagatavošana

Skatiet Zhongsheng Mai injekcijas sagatavošanas procesu nacionālajā zāļu standartā (WS3-B-2865-98-2011) un tā redakciju (ZGB2011-48). Sarkanais žeņšeņs, kas sver 100 g sarkanā žeņšeņa, 312 g ophiopogon un 156 g schisandra chinensis, sarkanais žeņšeņs tika ekstrahēts ar etanola atteces metodi, bet ophiopogon chinensis un schisandra chinensis tika ekstrahēti ar tvaika destilācijas metodi (iegūta starpproduktu šķidruma destilācijas metode, un katrs 10 ml bija līdzvērtīgs 1 g sarkanā žeņšeņa, 3 g ophiopogon un 1,5 g schisandra chinensis).

 

1.3.2 Ultrafiltrācija

Tika ņemts noteikts daudzums impulsu veidojoša šķidruma starpprodukta, pH tika noregulēts uz 7,5 un ievietots ultrafiltrācijas sistēmā, kas apstrādāta ar ūdeni. Pēc 10, 30 100 kDa relatīvās molekulmasas pārtveršanas poliētera ultrafiltrācijas membrāna tika ultrafiltrēta, un ultrafiltrācijas cikls tika līdzsvarots 60 minūtes. Kad ultrafiltrācija bija pabeigta, tika aprēķināti ginsenosīda Rg1, Re, Rb1 un šizandrīna A reģenerācijas rādītāji (R). Baktēriju endotoksīna saturs pirms un pēc ultrafiltrācijas tika kvantitatīvi mērīts ar dinamiskās duļķainības metodi, un tika aprēķināts baktēriju endotoksīna izvadīšanas ātrums šķidrumā (Q).

R=A filtrs /A primitīvs × 100%

Q= (C-C filtrs) /C × 100%

Formulā A ir katras aktīvās sastāvdaļas pīķa laukums ultrafiltrātā, A ir katras aktīvās sastāvdaļas pīķa laukums sākotnējā zāļu šķīdumā, C ir baktēriju endotoksīna saturs ultrafiltrātā un C ir baktēriju saturs. endotoksīnu sākotnējā zāļu šķīdumā.

 

1.4. Aktīvo sastāvdaļu caurlaidības noteikšana

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%, un visas trīs aktīvās sastāvdaļas var iziet cauri 100 kDa ultrafiltrācijas membrānai. Katra aktīvā komponenta pīķa laukums 100 kDa membrānas ultrafiltrācijas šķīdumā pirms un pēc hromatogrammas tika salīdzināts ar HPLC, norādot, ka gandrīz nebija 4 komponentu zuduma.

 

1.5 Pētījums par baktēriju endotoksīna izvadīšanas efektu

Baktēriju endotoksīna satura izmaiņas pulsu veidojošos šķidros starpproduktos pirms un pēc ultrafiltrācijas ar ultrafiltrācijas membrānu parādītas 2. tabulā. Rezultāti parādīja, ka endotoksīna saturs oriģinālajā šķidrumā būtiski samazinājās pēc ultrafiltrācijas ar atšķirīgu relatīvo molekulmasu. Pēc 100 kDa ultrafiltrācijas membrānas ultrafiltrācijas endotoksīna saturs šķidrumā bija daudz zemāks par robežvērtību 5,0 EU·mL-1 klīniskajā Shengmai injekcijā.

1.6. Diskusija

Šajā rakstā, pamatojoties uz PSO izgatavotās ultrafiltrācijas membrānas iedarbību, tika konstatēts, ka ginsenosīdam Rg1,Re,Rb1 un šizandrai A gandrīz nebija zudumu, ja tika izmantota ultrafiltrācijas membrāna ar pārtveršanas relatīvo molekulmasu 100 kDa, un baktēriju endotoksīniem. šķidrumu varētu efektīvi noņemt, ievērojot klīniskās robežas prasībām. Salīdzinot ar aktivēto ogli pirogēna noņemšanai, ultrafiltrācijas tehnoloģija var ne tikai novērst konkurētspējīgas adsorbcijas un adsorbcijas piesātinājuma problēmas, bet arī lielā mērā garantēt injekcijas drošību un nodrošināt eksperimentālu pamatu Shengmai injekcijas sagatavošanas procesam.

 

2. Pārtveršanas ultrafiltrācijas membrānas ar molekulmasu 10 kd ietekme uz parastā fizioloģiskā šķīduma pirogēna atdalīšanas procesu

 

2.1. Ievads

Gatavojot bioloģiskos produktus, kas nesatur pirogēnus, bieži nākas saskarties ar to, ka eksogēns endotoksīns izraisa augstu pirogēna līmeni, un traukus var atrisināt ar sausu cepšanu un mērcēšanu nātrija hidroksīdā, bet liela apjoma šķīduma pagatavošana nav piemērota iepriekšminētajai apstrādei, un tiek uzskatīts par tangenciālās plūsmas plēves iepakojuma izmantošanu liela mēroga šķīdumam, lai iegūtu kvalificētu endotoksīna saturu.

 

2.2. Endotoksīnu noņemšana

2.2.1. Paraugu apstrāde ar ultrafiltrāciju

Baktēriju endotoksīns ir daudz mazāks par baktērijām, tā diametrs ir aptuveni 1-50nm, lipīds A ir mazāks, mazs izmērs un viegls, un baktēriju endotoksīnam ir laba karstumizturība. Parasti tangenciālās plūsmas ultrafiltrācijas membrānas pakete 10 kd tiek izmantota, lai pārtvertu endotoksīnu un izvadītu tangenciālo plūsmu caur šķīdumu.

2.2.3. Eksperimentu rezultāti

Guidling Technology izmantoja PES materiāla 10 kd membrānas kaseti, lai veiktu mikrofiltrācijas eksperimentu ar barības šķidrumu, un rezultāti ir šādi:

Rezultāti parādīja, ka ultrafiltrācijas membrānas kasete ar pārtveršanas molekulmasu 10 kd, ko ražo Guidling tehnoloģija, var efektīvi noņemt endotoksīnu un vēl vairāk paplašināt ražošanu.

 

Par Guidlingu

Guidling Technology ir nacionāls augsto tehnoloģiju uzņēmums, kas koncentrējas uz biofarmaceitiku, šūnu kultūru, biomedicīnas attīrīšanu un koncentrēšanu, diagnostiku un rūpnieciskajiem šķidrumiem. Mēs esam veiksmīgi izstrādājuši centrbēdzes filtru ierīces, ultrafiltrācijas un mikrofiltrācijas kasetes, vīrusu filtru, TFF sistēmu, dziļuma filtru, dobu šķiedru utt., kas pilnībā atbilst biofarmaceitisko līdzekļu, šūnu kultūras un tā tālāk pielietojuma scenārijiem. Mūsu membrānas un membrānfiltrus plaši izmanto priekšfiltrācijas, mikrofiltrācijas, ultrafiltrācijas un nanofiltrācijas koncentrēšanai, ekstrakcijai un atdalīšanai. Mūsu daudzās produktu līnijas, sākot no mazas vienreizējas lietošanas laboratorijas filtrēšanas līdz ražošanas filtrēšanas sistēmām, sterilitātes pārbaudei, fermentācijai, šūnu kultūrai un citiem, atbilst testēšanas un ražošanas vajadzībām. Guidling Technology cer ar jums sadarboties!