Вплив ультрафільтраційних мембран з різними розмірами пор на видалення ендотоксину

Відповідно до нашої статистики, у більшості випадків вибір мембранних касет з отвором мембрани 10 кД або менше може ефективно перехоплювати більшість ендотоксинів, знижувати вміст ендотоксинів до дуже низького рівня та відповідати потребам більшості медичних і фармацевтичних застосувань. Рівень зниження вмісту ендотоксину був різним при різному розмірі пор. З огляду на цей аспект ми провели певне дослідження, зміст якого виглядає наступним чином:

 

Що таке ендотоксин

Ендотоксин, також відомий як ліпополісахарид, ліпід А, джерело тепла, є унікальною структурою на зовнішній стінці клітинної стінки грамнегативних бактерій (GNB) і є комплексом з високою відносною молекулярною масою. Через хімічну гетерогенність ендотоксину відносна молекулярна маса ендотоксину з різних джерел може змінюватися від тисяч до десятків тисяч, а через амфіфільність ендотоксину він може утворювати асоціацію у воді, а відносна молекулярна маса його асоціації може досягати 400,000 до 1,000,000.

 

Навіщо виводити ендотоксини

1. Роль ендотоксину

Ендотоксин має значний термогенний ефект на ссавців. Бактерії стають токсичними, коли гинуть або прилипають до інших клітин. Невелика кількість ендотоксину (2 нг/кг маси тіла), введена внутрішньовенно, може викликати лихоманку, а великі дози можуть викликати порушення кровообігу та ендотоксиновий шок. Відповідно до положень національної фармакопеї вміст ендотоксину в лікарському засобі чи препараті має бути нижче встановленої межі. Наприклад, для альбуміну крові людини межа вмісту бактеріального ендотоксину має бути менше ніж 2 EU/мл відповідно до Процедури випробування бактеріального ендотоксину біологічних продуктів. Межа для бактеріальних ендотоксинів в інтерферонах має бути менше 10 EU/мл.

 

2. Зараження ендотоксинами

Ендотоксин має очевидні біологічні ефекти як in vivo, так і in vitro. У вільних клітинних системах ендотоксини в нанограмових концентраціях можуть впливати на поведінку конкретних типів клітин і навіть молекул, таким чином впливаючи на нормальну фізіологічну діяльність.

Таким чином, ендотоксин є джерелом забруднення більшості біологічних матеріалів, і його наявність змушує багато біологічних і лікарських тестів давати хаотичні результати, що створює багато труднощів у виробництві.

(1) Забруднення ліків. Наприклад, широкий спектр західних ліків, синтезованих хімічними методами, і традиційних китайських ліків, отриманих із рослин, можуть бути забруднені ендотоксинами під час їх синтезу чи екстракції.

(2) Сировина для виробництва. Різні продукти крові та клітинні середовища також можуть бути більш або менш забруднені під час процесу приготування.

(3) Біологічні агенти. Наприклад, інтерферон, інтерлейкін або різні терапевтичні білки або пептиди, виготовлені за технологією рекомбінантної ДНК, використання кишкової палички як носія експресії в процесі виробництва або різні зовнішні фактори, важко уникнути зараження ендотоксином.

 

Ідея видалення ендотоксину ультрафільтрацією

Завдяки великій відносній молекулярній масі ендотоксинів ультрафільтраційні мембрани можна використовувати для видалення ендотоксинів з води. Вибір розміру пор і матеріалу ультрафільтраційної мембрани залежить від відносної молекулярної маси, характеристик і вмісту пірогену препарату, що обробляється. Щоб зберегти більшу частину пірогену, необхідно використовувати ультрафільтраційну мембрану з відносною молекулярною масою 5000 або 10000, у цей час тиск під час операції є вищим, і вона не підходить для деяких фармацевтичних препаратів, що містять велику відносну молекулярну масу компоненти. Оскільки видалення пірогену збереже або адсорбує ефективні інгредієнти в рідині, і вихід продукту сильно вплине.

Оскільки молекули ендотоксину негативно заряджені в нейтральних умовах, вибір позитивно заряджених матеріалів, таких як полісульфон, поліакрилонітрил, поліамід та інші мікропористі фільтраційні мембрани, може посилити ефект видалення молекул ендотоксину. Крім того, це також метод фарбування діатомової землі на целюлозній плівці, а потім адсорбування на ній позитивного поліелектроліту для видалення ендотоксину. Однак на ефект видалення цих заряджених мікропористих мембран від ендотоксину сильно впливає рН. Глибокий фільтр від Guidling Technology містить діатомову землю, яка може вільно вибирати, чи додавати позитивний заряд відповідно до процесу користувача. У процесі видалення домішок, таких як клітини, клітинні залишки та різні білки, його внутрішня природна пориста структура може збільшити навантаження на мембрану фільтрації.

 

Ефект видалення ендотоксинів ультрафільтраційними мембранами з різними розмірами пор

 

Тут ми обговорюємо ефект видалення ультрафільтраційних мембран із кількох різних джерел видалення ендотоксинів:

1. Видалення бактеріального ендотоксину в ін'єкції Shengmai методом ультрафільтрації

1.1 Вступ

Pulse Injection — це різновид стерилізованого водного розчину, виготовленого з імпульсного SAN шляхом реформування лікарської форми. Він складається з червоного женьшеню, офіопогону та лимонника лимонника. Він має сприятливий ефект підбадьорення пульсу ци, посилення та стабілізації зневоднення, стабілізації артеріального тиску, збільшення скорочувальної сили міокарда та має хороший клінічний ефект при лікуванні серцево-судинної системи та ендокринних захворювань.

 

1.2 Компоненти мембрани

Направляюча ультрафільтраційна мембрана (відносна молекулярна маса перехоплення 10,30,100 кДа)

 

1.3 Експериментальні методи

1.3.1 Приготування рідких проміжних продуктів, що утворюють пульс

Ознайомтеся з процесом приготування ін’єкції Zhongsheng Mai у Національному стандарті на лікарські засоби (WS3-B-2865-98-2011) та його редакції (ZGB2011-48). Зваживши 100 г червоного женьшеню, 312 г офіопогону та 156 г лимонника китайського, червоний женьшень екстрагували методом кипіння етанолом, а офіопогон китайський і лимонник китайський екстрагували методом дистиляції з водяною парою, і було отримано 1 л лікарської рідкої проміжної речовини, що продукує пульс ( кожні 10 мл були еквівалентні 1 г червоного женьшеню, 3 г офіопогону та 1,5 г лимонника китайського).

 

1.3.2 Ультрафільтрація

Відбирали певну кількість рідкого проміжного продукту, що створює пульс, рН доводили до 7,5 і поміщали в систему ультрафільтрації, оброблену водою. Після перехоплення 10, 30, 100 кДа відносної молекулярної маси поліефірної ультрафільтраційної мембрани проводили ультрафільтрацію, і цикл ультрафільтрації балансували протягом 60 хвилин. Після завершення ультрафільтрації були розраховані швидкості відновлення (R) гінзенозиду Rg1, Re, Rb1 і схизандрину А. Вміст бактеріального ендотоксину до і після ультрафільтрації кількісно вимірювали методом динамічної каламутності та розраховували швидкість видалення бактеріального ендотоксину в рідині (Q).

R=Фільтр /Примітив ×100%

Q= (фільтр C -C) /C ×100%

У формулі A — площа піку кожного активного компонента в ультрафільтраті, A — площа піку кожного активного компонента у вихідному розчині лікарського засобу, C — вміст бактеріального ендотоксину в ультрафільтраті, а C — вміст бактеріального ендотоксин у вихідному розчині препарату.

 

1.4 Визначення проникності діючих речовин

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%, і всі три активні інгредієнти можуть проходити через ультрафільтраційну мембрану 100 кДа. Площа піку кожного активного компонента в розчині мембранної ультрафільтрації 100 кДа до та після хроматограми порівнювалася за допомогою ВЕРХ, що вказує на те, що майже не було втрати 4 компонентів.

 

1.5 Дослідження ефекту видалення бактеріального ендотоксину

Зміни вмісту бактеріального ендотоксину в імпульсних рідких проміжних продуктах до та після ультрафільтрації за допомогою ультрафільтраційної мембрани показано в таблиці 2. Результати показали, що вміст ендотоксину у вихідній рідині значно зменшився після ультрафільтрації з різною відносною молекулярною масою. Після 100 кДа ультрафільтраційної мембранної ультрафільтрації вміст ендотоксину в рідині був набагато нижчим за граничне значення 5,0EU·мл-1 у клінічній ін’єкції Shengmai.

1.6 Обговорення

У цій статті на основі ефекту ультрафільтраційної мембрани, виготовленої з PSO, було виявлено, що гінзенозид Rg1, Re, Rb1 і лимонник А майже не мали втрат, коли використовувалася ультрафільтраційна мембрана з відносною молекулярною масою перехоплення 100 кДа, а бактеріальні ендотоксини в рідина може бути ефективно видалена, відповідаючи клінічним граничним вимогам. У порівнянні з активованим вугіллям для видалення пірогену, технологія ультрафільтрації може не тільки усунути проблеми конкурентоспроможної адсорбції та адсорбційного насичення, але й значною мірою гарантувати безпеку ін’єкції та забезпечити експериментальну основу для процесу приготування ін’єкції Shengmai.

 

2. Вплив перехоплюючої ультрафільтраційної мембрани з молекулярною масою 10 кД на процес видалення пірогену нормального фізіологічного розчину

 

2.1 Вступ

Під час приготування апірогенних біологічних продуктів часто стикаються з тим, що екзогенний ендотоксин викликає високий піроген, і посуд можна вирішити шляхом сухого випікання та замочування гідроксидом натрію, але великомасштабне приготування розчину не підходить для вищезгаданої обробки, і вважається використання тангенціальної плівкової упаковки для великомасштабного розчину для отримання кваліфікованого вмісту ендотоксину.

 

2.2 Видалення ендотоксину

2.2.1 Ультрафільтраційна обробка проб

Бактеріальний ендотоксин набагато менший, ніж бактерій, з діаметром приблизно 1-50 нм, ліпід А менший, невеликий розмір і легка вага, а бактеріальний ендотоксин має хорошу термостійкість. Як правило, пакет ультрафільтраційної мембрани тангенціального потоку 10kd використовується для перехоплення ендотоксину та проведення тангенціального потоку через розчин.

2.2.3 Результати експерименту

Guidling Technology використовувала мембранну касету з матеріалу PES 10kd для проведення експерименту з мікрофільтрацією живильної рідини, і результати такі:

Результати показали, що ультрафільтраційна мембранна касета з молекулярною масою перехоплення 10kd, виготовлена ​​за технологією Guidling, може ефективно видаляти ендотоксин і ще більше розширювати виробництво.

 

Про Гідлінга

Guidling Technology — це національне високотехнологічне підприємство, яке спеціалізується на біофармацевтиці, культурі клітин, очищенні та концентрації біомедицини, діагностиці та промислових рідинах. Ми успішно розробили відцентрові фільтрувальні пристрої, ультрафільтраційні та мікрофільтраційні касети, вірусний фільтр, систему TFF, глибинний фільтр, порожнисте волокно тощо, які повністю відповідають сценаріям застосування біофармацевтичних препаратів, культур клітин тощо. Наші мембрани та мембранні фільтри широко використовуються в концентрації, екстракції та розділенні попередньої фільтрації, мікрофільтрації, ультрафільтрації та нанофільтрації. Наші численні лінійки продуктів, від невеликих одноразових лабораторних фільтрів до виробничих систем фільтрації, тестування на стерильність, ферментації, культур клітин тощо, відповідають потребам тестування та виробництва. Guidling Technology з нетерпінням чекає на співпрацю з вами!