Effekten af ​​ultrafiltreringsmembraner med forskellige porestørrelser på endotoksinfjernelse

Ifølge vores statistikker kan valget af membrankassetter med membranåbning på 10 kd eller derunder effektivt opfange de fleste endotoksiner, reducere endotoksinindholdet til et meget lavt niveau og opfylde behovene i de fleste medicinske og farmaceutiske industriapplikationer. Niveauet af reducerende endotoksinindhold var forskelligt med forskellig porestørrelse. I lyset af dette aspekt har vi lavet nogle undersøgelser, indholdet er som følger:

 

Hvad er endotoksin

Endotoksin, også kendt som lipopolysaccharid, lipid A, varmekilde, er en unik struktur på den ydre væg af cellevæggen af ​​Gram-negative bakterier (GNB), og er et kompleks med høj relativ molekylvægt. På grund af den kemiske heterogenitet af endotoksin kan den relative molekylmasse af endotoksin fra forskellige kilder variere fra tusinder til titusinder, og på grund af endotoksins amfifilicitet kan det danne en association i vand og den relative molekylmasse af dets association kan nå 400,000 til 1,000,000.

 

Hvorfor skal man fjerne endotoksiner

1. Endotoksins rolle

Endotoksin har en signifikant termogen effekt på pattedyr. Bakterierne bliver giftige, når de dør eller hæfter sig til andre celler. En lille mængde endotoksin (2 ng/kg legemsvægt) injiceret intravenøst ​​kan forårsage feber, og store doser kan forårsage kredsløbsforstyrrelser og endotoksinchok. Ifølge bestemmelserne i den nationale farmakopé skal indholdet af endotoksin i et lægemiddel eller præparat være under den foreskrevne grænse. For eksempel bør grænsen for indhold af bakterielt endotoksin for humant blodalbumin være mindre end 2 EU/ml i overensstemmelse med testproceduren for bakteriel endotoksin i biologiske produkter. Grænsen for bakterielle endotoksiner i interferoner bør være mindre end 10 EU/ml.

 

2. Endotoksinkontamination

Endotoksin har tydelige biologiske virkninger både in vivo og in vitro. I frie cellesystemer kan endotoksiner i nanogramkoncentrationer påvirke adfærden af ​​specifikke celletyper og endda molekyler og dermed påvirke normale fysiologiske aktiviteter.

Derfor er endotoksin forureningskilden til de fleste biologiske materialer, og dets eksistens får mange biologiske og lægemiddeltests til at fremstå kaotiske resultater, hvilket bringer mange vanskeligheder til produktionen.

(1) Forurening af narkotika. For eksempel kan en lang række vestlige lægemidler syntetiseret ved kemiske metoder og traditionelle kinesiske lægemidler ekstraheret fra planter blive forurenet af endotoksiner under deres syntese eller ekstraktion.

(2) Råvarer til produktion. Forskellige blodprodukter og cellemedier kan også være mere eller mindre forurenede under fremstillingsprocessen.

(3) Biologiske agenser. For eksempel er det interferon, interleukin eller forskellige terapeutiske proteiner eller peptider fremstillet ved rekombinant DNA-teknologi, brugen af ​​E. coli som en bærer af ekspression i fremstillingsprocessen eller forskellige eksterne faktorer, det er vanskeligt at undgå endotoksinkontamination.

 

Ideen om at fjerne endotoksin ved ultrafiltrering

På grund af den store relative molekylære masse af endotoksiner, kan ultrafiltreringsmembraner bruges til at fjerne endotoksiner fra vand. Udvælgelsen af ​​porestørrelse og materiale af ultrafiltreringsmembranen afhænger af den relative molekylvægt, karakteristika og pyrogenindholdet af det lægemiddel, der behandles. For at tilbageholde det meste pyrogen er det nødvendigt at bruge en ultrafiltreringsmembran med en relativ molekylvægt på 5000 eller 10000, hvor trykket under operationen er højere, og det er ikke egnet til nogle farmaceutiske præparater, der indeholder stor relativ molekylmasse komponenter. Fordi fjernelse af pyrogen vil tilbageholde eller adsorbere de effektive ingredienser i væsken, og produktudbyttet er stærkt påvirket.

Da endotoksinmolekyler er negativt ladede under neutrale forhold, kan udvælgelsen af ​​positivt ladede materialer såsom polysulfon, polyacrylonitril, polyamid og andre mikroporøse filtreringsmembraner øge fjernelseseffekten af ​​endotoksinmolekyler. Derudover er det også en metode til at farve diatoméjord på cellulosefilmen og derefter adsorbere positiv polyelektrolyt på den til fjernelse af endotoksin. Imidlertid var fjernelsesvirkningen af ​​disse ladede mikroporøse membraner på endotoksin stærkt påvirket af pH. Guidling Technologys dybe filter har diatoméjord, som frit kan vælges, om der skal tilføjes positiv ladning i henhold til brugerens proces. I processen med at fjerne urenheder såsom celler, cellerester og diverse proteiner, kan dens indre naturlige porøse struktur øge membranbelastningen ved filtrering.

 

Endotoksinfjernelseseffekt af ultrafiltreringsmembraner med forskellige porestørrelser

 

Her diskuterer vi fjernelseseffekten af ​​ultrafiltreringsmembraner fra flere forskellige kilder til tilfælde af endotoksinfjernelse:

1. Fjernelse af bakterielt endotoksin i Shengmai-injektion ved ultrafiltreringsmetode

1.1 Indledning

Puls Injection er en slags steriliseret vandig opløsning lavet af puls SAN gennem doseringsform reform. Den er sammensat af rød ginseng, ophiopogon og schisandra schisandrae. Det har gavnlige virkninger af opkvikkende qi-puls, styrker og stabiliserer dehydrering, stabiliserer blodtrykket, øger myokardiets kontraktile kraft og har god klinisk effekt til behandling af kardiovaskulære system og endokrine sygdomme.

 

1.2 Membrankomponenter

Guidling ultrafiltration membran (interception relativ molekylær masse 10,30,100 kDa)

 

1.3 Eksperimentelle metoder

1.3.1 Fremstilling af pulsproducerende flydende mellemprodukter

Se forberedelsesprocessen for Zhongsheng Mai-injektion i National Drug Standard (WS3-B-2865-98-2011) og dens revision (ZGB2011-48). Med en vægt på 100 g rød ginseng, 312 g ophiopogon og 156 g schisandra chinensis, blev rød ginseng ekstraheret ved ethanol tilbagesvalingsmetoden, og ophiopogon chinensis og schisandra chinensis blev ekstraheret ved dampdestillationsmetoden, og 1L af pulserende mellemproducerende medicin blev opnået ( hver 10 ml svarede til 1 g rød ginseng, 3 g ophiopogon og 1,5 g schisandra chinensis).

 

1.3.2 Ultrafiltrering

En vis mængde pulsdannende flydende mellemprodukt blev taget, pH blev justeret til 7,5 og anbragt i ultrafiltreringssystemet behandlet med vand. Efter opsnapningen af ​​den 10.30.100 kDa relative molekylvægt af polyether ultrafiltreringsmembranen blev ultrafiltreret, og ultrafiltreringscyklussen blev afbalanceret i 60 min. Efter at ultrafiltreringen var afsluttet, blev genvindingshastighederne (R) af ginsenosid Rgl, Re, Rb1 og schisandrin A beregnet. Indholdet af bakterielt endotoksin før og efter ultrafiltrering blev målt kvantitativt ved dynamisk turbiditetsmetode, og fjernelseshastigheden af ​​bakterielt endotoksin i væsken blev beregnet (Q).

R=Et filter /A primitiv ×100 %

Q= (C-C-filter) /C ×100 %

I formlen er A toparealet af hver aktiv komponent i ultrafiltratet, A er toparealet af hver aktiv komponent i den originale lægemiddelopløsning, C er indholdet af bakterielt endotoksin i ultrafiltratet, og C er indholdet af bakteriel endotoksin i den originale lægemiddelopløsning.

 

1.4 Bestemmelse af permeabiliteten af ​​aktive ingredienser

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 %, og alle tre aktive ingredienser kan passere gennem 100 kDa ultrafiltreringsmembran. Toparealet af hver aktiv komponent i 100 kDa membran-ultrafiltreringsopløsningen før og efter kromatogram blev sammenlignet ved HPLC, hvilket indikerer, at der næsten ikke var noget tab af 4 komponenter.

 

1.5 Undersøgelse af fjernelseseffekten af ​​bakterielt endotoksin

Indholdsændringerne af bakterielt endotoksin i pulsproducerende flydende mellemprodukter før og efter ultrafiltrering med ultrafiltreringsmembran er vist i tabel 2. Resultaterne viste, at indholdet af endotoksin i den oprindelige væske faldt signifikant efter ultrafiltrering med forskellig relativ molekylvægt. Efter 100 kDa ultrafiltreringsmembranultrafiltrering var indholdet af endotoksin i væsken meget lavere end grænseværdien på 5,0EU·mL-1 ved klinisk Shengmai-injektion.

1.6 Diskussion

I denne artikel, baseret på effekten af ​​ultrafiltreringsmembran lavet af PSO, blev det fundet, at ginsenosid Rg1,Re,Rb1 og schisandra A næsten ikke havde noget tab, når ultrafiltreringsmembran med interception relativ molekylvægt på 100 kDa blev brugt, og bakterielle endotoksiner i væsken kunne effektivt fjernes og opfylde de kliniske grænsekrav. Sammenlignet med aktivt kul til fjernelse af pyrogen kan ultrafiltreringsteknologi ikke kun eliminere problemerne med konkurrencedygtig adsorption og adsorptionsmætning, men garanterer også injektionssikkerheden i vid udstrækning og giver eksperimentelt grundlag for forberedelsesprocessen for Shengmai-injektion.

 

2. Indflydelse af interception-ultrafiltreringsmembran med molekylvægt på 10kd på pyrogenfjernelsesprocessen for normalt saltvand

 

2.1 Indledning

Ved fremstilling af pyrogenfri biologiske produkter støder man ofte på, at eksogent endotoksin forårsager højt pyrogenindhold, og redskaber kan løses ved tørbagning og natriumhydroxidopblødning, men den store tilberedning af opløsningen er ikke egnet til ovennævnte behandling. og det overvejes at anvende tangentiel flowfilmpakning til storskalaopløsning for at opnå kvalificeret endotoksinindhold.

 

2.2 Endotoksinfjernelse

2.2.1 Ultrafiltreringsbehandling af prøver

Bakterielt endotoksin er meget mindre end bakterier, med en diameter på ca. 1-50nm, lipid A er mindre, lille størrelse og let vægt, og bakterielt endotoksin har god varmebestandighed. Generelt bruges tangentiel flow ultrafiltreringsmembranpakke 10kd til at opfange endotoksin og tage den tangentielle strøm gennem opløsningen.

2.2.3 Eksperimentelle resultater

Guidling Technology brugte PES-materiale 10kd membrankassette til at udføre mikrofiltreringseksperiment på fødevæsken, og resultaterne er som følger:

Resultaterne viste, at ultrafiltreringsmembrankassetten med en interception-molekylvægt på 10kd produceret af Guidling-teknologien effektivt kunne fjerne endotoksin og udvide produktionen yderligere.

 

Om Guidling

Guidling Technology er en national højteknologisk virksomhed med fokus på biofarmaceutiske produkter, cellekultur, oprensning og koncentration af biomedicin, diagnose og industrielle væsker. Vi har med succes udviklet centrifugalfilterenheder, ultrafiltrerings- og mikrofiltreringskassetter, virusfilter, TFF-system, dybdefilter, hule fibre osv., som fuldt ud opfylder anvendelsesscenarierne for biofarmaceutika, cellekultur og så videre. Vores membraner og membranfiltre bruges i vid udstrækning til koncentrering, ekstraktion og adskillelse af forfiltrering, mikrofiltrering, ultrafiltrering og nanofiltrering. Vores mange produktlinjer, fra små laboratoriefiltrering til engangsbrug til produktionsfiltreringssystemer, sterilitetstestning, fermentering, cellekultur og mere, opfylder behovene for test og produktion. Guidling Technology ser frem til at samarbejde med dig!