Ефектът на ултрафилтрационните мембрани с различни размери на порите върху отстраняването на ендотоксини
Според нашата статистика в повечето случаи изборът на мембранни касети с мембранен отвор от 10kd или по-малко може ефективно да прихване повечето ендотоксини, да намали съдържанието на ендотоксини до много ниско ниво и да отговори на нуждите на повечето приложения в медицината и фармацевтичната индустрия. Нивото на намаляване на съдържанието на ендотоксин е различно с различен размер на порите. С оглед на този аспект направихме някои изследвания, съдържанието е както следва:
Какво е ендотоксин
Ендотоксинът, известен също като липополизахарид, липид А, източник на топлина, е уникална структура на външната стена на клетъчната стена на грам-отрицателни бактерии (GNB) и е комплекс с високо относително молекулно тегло. Поради химическата хетерогенност на ендотоксина, относителната молекулна маса на ендотоксина от различни източници може да варира от хиляди до десетки хиляди и поради амфифилността на ендотоксина, той може да образува асоциация във вода и относителната молекулна маса на неговата асоциация може да достигне 400,000 до 1,000,000.
Защо трябва да премахваме ендотоксините
1. Ролята на ендотоксина
Ендотоксинът има значителен термогенен ефект върху бозайниците. Бактериите стават токсични, когато умрат или се прилепят към други клетки. Малко количество ендотоксин (2 ng/kg телесно тегло), инжектирано интравенозно, може да причини треска, а големите дози могат да причинят нарушение на кръвообращението и ендотоксинов шок. Съгласно разпоредбите на националната фармакопея съдържанието на ендотоксин в лекарството или препарата трябва да бъде под предписаната граница. Например, за човешки кръвен албумин, границата на съдържанието на бактериален ендотоксин трябва да бъде по-малко от 2 EU/mL в съответствие с процедурата за изпитване на бактериален ендотоксин на биологични продукти. Границата за бактериални ендотоксини в интерфероните трябва да бъде под 10 EU/mL.
2. Ендотоксиново замърсяване
Ендотоксинът има очевидни биологични ефекти както in vivo, така и in vitro. В свободните клетъчни системи ендотоксините в нанограмови концентрации могат да повлияят на поведението на специфични видове клетки и дори молекули, като по този начин повлияят на нормалните физиологични дейности.
Следователно ендотоксинът е източникът на замърсяване на повечето биологични материали и неговото съществуване кара много биологични и лекарствени тестове да показват хаотични резултати, което създава много трудности при производството.
(1) Замърсяване на лекарства. Например голямо разнообразие от западни лекарства, синтезирани чрез химически методи, и традиционни китайски лекарства, извлечени от растения, могат да бъдат замърсени с ендотоксини по време на техния синтез или екстракция.
(2) Суровини за производство. Различни кръвни продукти и клетъчни среди също могат да бъдат повече или по-малко замърсени по време на процеса на приготвяне.
(3) Биологични агенти. Например, интерферон, интерлевкин или различни терапевтични протеини или пептиди, произведени чрез рекомбинантна ДНК технология, използването на Е. coli като носител на експресия в производствения процес или различни външни фактори, трудно е да се избегне замърсяване с ендотоксин.
Идеята за отстраняване на ендотоксин чрез ултрафилтрация
Поради голямата относителна молекулна маса на ендотоксините, ултрафилтрационните мембрани могат да се използват за отстраняване на ендотоксини от водата. Изборът на размера на порите и материала на ултрафилтрационната мембрана зависи от относителното молекулно тегло, характеристиките и съдържанието на пироген на лекарството, което се третира. За да се запази повечето пироген, е необходимо да се използва ултрафилтрационна мембрана с относителна молекулна маса от 5000 или 10000, когато налягането по време на операцията е по-високо и не е подходящо за някои фармацевтични препарати, съдържащи голяма относителна молекулна маса компоненти. Тъй като отстраняването на пирогена ще запази или адсорбира ефективните съставки в течността и добивът на продукта е силно засегнат.
Тъй като ендотоксиновите молекули са отрицателно заредени при неутрални условия, изборът на положително заредени материали като полисулфон, полиакрилонитрил, полиамид и други микропорести филтриращи мембрани може да подобри ефекта на отстраняване на ендотоксиновите молекули. В допълнение, това също е метод за оцветяване на диатомична пръст върху целулозния филм и след това адсорбиране на положителен полиелектролит върху него за отстраняване на ендотоксина. Въпреки това, ефектът на отстраняване на тези заредени микропорести мембрани върху ендотоксина беше силно повлиян от pH. Дълбокият филтър на Guidling Technology има инфузорна пръст, която може свободно да се избира дали да добави положителен заряд според процеса на потребителя. В процеса на отстраняване на примеси като клетки, клетъчни остатъци и различни протеини, неговата вътрешна естествена пореста структура може да увеличи натоварването на мембраната при филтриране.
Ефект на отстраняване на ендотоксини от ултрафилтрационни мембрани с различни размери на порите
Тук обсъждаме ефекта на отстраняване на ултрафилтрационните мембрани от няколко различни източника на случаи на отстраняване на ендотоксини:
1. Отстраняване на бактериален ендотоксин в инжекция Shengmai чрез ултрафилтрационен метод
1.1 Въведение
Pulse Injection е вид стерилизиран воден разтвор, направен от импулсен SAN чрез реформа на дозираната форма. Състои се от червен женшен, офиопогон и шизандра шизандра. Има благоприятни ефекти за ободряване на чи пулса, укрепване и стабилизиране на дехидратацията, стабилизиране на кръвното налягане, увеличаване на контрактилната сила на миокарда и има добър клиничен ефект при лечение на сърдечно-съдовата система и ендокринни заболявания.
1.2 Мембранни компоненти
Насочваща ултрафилтрационна мембрана (относителна молекулна маса на прихващане 10,30,100 kDa)
1.3 Експериментални методи
1.3.1 Приготвяне на течни междинни продукти, произвеждащи пулс
Обърнете се към процеса на приготвяне на инжекция Zhongsheng Mai в Националния лекарствен стандарт (WS3-B-2865-98-2011) и неговата редакция (ZGB2011-48). При претегляне на 100 g червен женшен, 312 g ophiopogon и 156 g schisandra chinensis, червеният женшен се екстрахира чрез метод на обратен хладник с етанол, а ophiopogon chinensis и schisandra chinensis се екстрахират чрез метод на дестилация с водна пара и се получава 1 L продуциращ пулс медицински течен междинен продукт ( всеки 10 ml е еквивалентен на 1 g червен женшен, 3 g ophiopogon и 1,5 g schisandra chinensis).
1.3.2 Ултрафилтрация
Беше взето известно количество течен междинен продукт, предизвикващ импулс, рН беше коригирано до 7,5 и поставено в системата за ултрафилтрация, обработена с вода. След прехващането на 10, 30, 100 kDa относително молекулно тегло на полиетерната ултрафилтрационна мембрана беше ултрафилтрирана и цикълът на ултрафилтрация беше балансиран за 60 минути. След завършване на ултрафилтрацията се изчисляват скоростите на възстановяване (R) на гинзенозид Rg1, Re, Rb1 и шизандрин А. Съдържанието на бактериален ендотоксин преди и след ултрафилтрация се измерва количествено чрез метода на динамичната мътност и се изчислява скоростта на отстраняване на бактериалния ендотоксин в течността (Q).
R=A филтър /A примитивен ×100%
Q= (C -C филтър) /C ×100%
Във формулата А е пиковата площ на всеки активен компонент в ултрафилтрата, А е пиковата площ на всеки активен компонент в оригиналния лекарствен разтвор, С е съдържанието на бактериален ендотоксин в ултрафилтрата и С е съдържанието на бактериален ендотоксин в оригиналния лекарствен разтвор.
1.4 Определяне на пропускливостта на активните съставки
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%, като и трите активни съставки могат да преминат през 100 kDa ултрафилтрационна мембрана. Пиковата площ на всеки активен компонент в 100 kDa мембранен ултрафилтрационен разтвор преди и след хроматограмата беше сравнена чрез HPLC, което показва, че почти няма загуба на 4 компонента.
1.5 Проучване на ефекта на отстраняване на бактериалния ендотоксин
Промените в съдържанието на бактериален ендотоксин в произвеждащи импулс течни междинни продукти преди и след ултрафилтрация чрез ултрафилтрационна мембрана са показани в таблица 2. Резултатите показват, че съдържанието на ендотоксин в оригиналната течност намалява значително след ултрафилтрация с различно относително молекулно тегло. След 100 kDa ултрафилтрационна мембранна ултрафилтрация, съдържанието на ендотоксин в течността беше много по-ниско от граничната стойност от 5,0EU·mL-1 при клинична инжекция Shengmai.
1.6 Дискусия
В тази статия, въз основа на ефекта на ултрафилтрационна мембрана, направена от PSO, беше установено, че гинзенозид Rg1, Re, Rb1 и шизандра А почти нямат загуби, когато се използва ултрафилтрационна мембрана с относително молекулно тегло на прихващане от 100 kDa и бактериални ендотоксини в течността може да бъде ефективно отстранена, отговаряйки на клиничните гранични изисквания. В сравнение с активния въглен за отстраняване на пироген, ултрафилтрационната технология може не само да елиминира проблемите на конкурентната адсорбция и адсорбционното насищане, но също така да гарантира безопасността на инжектирането до голяма степен и да предостави експериментална основа за процеса на приготвяне на инжекция Shengmai.
2. Влияние на ултрафилтрационната мембрана за прихващане с молекулно тегло 10 kd върху процеса на отстраняване на пироген от нормален физиологичен разтвор
2.1 Въведение
При приготвянето на апирогенни биологични продукти често се среща, че екзогенният ендотоксин причинява висок пироген и приборите могат да бъдат решени чрез сухо изпичане и накисване с натриев хидроксид, но широкомащабното приготвяне на разтвора не е подходящо за горното третиране, и се счита за използване на филмови опаковки с тангенциален поток за широкомащабно решение за получаване на квалифицирано съдържание на ендотоксин.
2.2 Отстраняване на ендотоксин
2.2.1 Ултрафилтрационна обработка на проби
Бактериалният ендотоксин е много по-малък от бактериалния, с диаметър A от около 1-50nm, липид А е по-малък, малък размер и леко тегло, а бактериалният ендотоксин има добра устойчивост на топлина. Обикновено пакетът с ултрафилтрационна мембрана за тангенциален поток 10kd се използва за улавяне на ендотоксин и преминаване на тангенциалния поток през разтвора.
2.2.3 Експериментални резултати
Guidling Technology използва PES материал 10kd мембранна касета за провеждане на експеримент с микрофилтрация на захранващата течност и резултатите са както следва:
Резултатите показват, че касетата с ултрафилтрационна мембрана с молекулно тегло на прихващане от 10 kd, произведена от технологията Guidling, може ефективно да премахне ендотоксина и допълнително да разшири производството.
Относно Guidling
Guidling Technology е национално високотехнологично предприятие, фокусирано върху биофармацевтични продукти, клетъчни култури, пречистване и концентрация на биомедицина, диагностика и индустриални течности. Ние успешно разработихме центробежни филтърни устройства, ултрафилтрационни и микрофилтрационни касети, вирусен филтър, TFF система, дълбочинен филтър, кухи влакна и т.н. Които напълно отговарят на сценариите за приложение на биофармацевтични продукти, клетъчни култури и т.н. Нашите мембрани и мембранни филтри се използват широко при концентрация, екстракция и разделяне на предварителна филтрация, микрофилтрация, ултрафилтрация и нанофилтрация. Нашите многобройни продуктови линии, от малка лабораторна филтрация за еднократна употреба до производствени филтриращи системи, тестове за стерилност, ферментация, клетъчни култури и други, отговарят на нуждите от тестване и производство. Guidling Technology очаква с нетърпение да си сътрудничи с вас!