Влияние ультрафильтрационных мембран с различными размерами пор на удаление эндотоксинов
Согласно нашей статистике, в большинстве случаев выбор мембранных кассет с мембранной апертурой 10kd или ниже может эффективно перехватывать большинство эндотоксинов, снижать содержание эндотоксинов до очень низкого уровня и удовлетворять потребности большинства медицинских и фармацевтических промышленных применений. Уровень снижения содержания эндотоксинов был различным в зависимости от размера пор. В связи с этим аспектом мы провели некоторые исследования, содержание следующее:
Что такое эндотоксин
Эндотоксин, также известный как липополисахарид, липид А, источник тепла, является уникальной структурой на внешней стенке клеточной стенки грамотрицательных бактерий (ГНБ) и представляет собой комплекс с высокой относительной молекулярной массой. Из-за химической гетерогенности эндотоксина относительная молекулярная масса эндотоксина из разных источников может варьироваться от тысяч до десятков тысяч, а из-за амфифильности эндотоксина он может образовывать ассоциацию в воде, и относительная молекулярная масса его ассоциации может достигать 400,000 до 1,000,000.
Почему следует удалять эндотоксины
1. Роль эндотоксина
Эндотоксин оказывает значительное термогенное действие на млекопитающих. Бактерии становятся токсичными, когда они погибают или прикрепляются к другим клеткам. Небольшое количество эндотоксина (2 нг/кг массы тела), введенное внутривенно, может вызвать лихорадку, а большие дозы могут вызвать нарушение кровообращения и эндотоксиновый шок. Согласно положениям национальной фармакопеи, содержание эндотоксина в лекарственном средстве или препарате должно быть ниже установленного предела. Например, для альбумина крови человека предел содержания бактериального эндотоксина должен быть менее 2 EU/мл в соответствии с Процедурой испытаний бактериального эндотоксина биологических продуктов. Предел для бактериальных эндотоксинов в интерферонах должен быть менее 10 EU/мл.
2. Эндотоксиновое загрязнение
Эндотоксин имеет очевидные биологические эффекты как in vivo, так и in vitro. В свободных клеточных системах эндотоксины в концентрациях нанограмм могут влиять на поведение определенных типов клеток и даже молекул, тем самым влияя на нормальную физиологическую активность.
Таким образом, эндотоксин является источником загрязнения большинства биологических материалов, а его присутствие приводит к тому, что многие биологические и лекарственные тесты дают хаотичные результаты, что создает множество трудностей для производства.
(1) Загрязнение лекарств. Например, широкий спектр западных лекарств, синтезированных химическими методами, и традиционных китайских лекарств, извлеченных из растений, могут быть загрязнены эндотоксинами во время их синтеза или экстракции.
(2) Сырье для производства. Различные продукты крови и клеточные среды также могут быть в большей или меньшей степени загрязнены в процессе приготовления.
(3) Биологические агенты. Например, интерферон, интерлейкин или различные терапевтические белки или пептиды, произведенные с помощью технологии рекомбинантной ДНК, использование E. coli в качестве носителя экспрессии в процессе производства или различные внешние факторы, трудно избежать загрязнения эндотоксинами.
Идея удаления эндотоксина методом ультрафильтрации
Из-за большой относительной молекулярной массы эндотоксинов ультрафильтрационные мембраны могут использоваться для удаления эндотоксинов из воды. Выбор размера пор и материала ультрафильтрационной мембраны зависит от относительной молекулярной массы, характеристик и содержания пирогенов в обрабатываемом препарате. Для того чтобы удержать большую часть пирогенов, необходимо использовать ультрафильтрационную мембрану с относительной молекулярной массой 5000 или 10000, в это время давление во время операции выше, и она не подходит для некоторых фармацевтических препаратов, содержащих компоненты с большой относительной молекулярной массой. Поскольку удаление пирогена будет удерживать или адсорбировать эффективные ингредиенты в жидкости, и выход продукта сильно повлияет.
Поскольку молекулы эндотоксина отрицательно заряжены в нейтральных условиях, выбор положительно заряженных материалов, таких как полисульфон, полиакрилонитрил, полиамид и другие микропористые фильтрационные мембраны, может усилить эффект удаления молекул эндотоксина. Кроме того, это также метод окрашивания диатомовой земли на целлюлозной пленке, а затем адсорбции на ней положительного полиэлектролита для удаления эндотоксина. Однако эффект удаления этих заряженных микропористых мембран на эндотоксине в значительной степени зависит от pH. Глубокий фильтр Guidling Technology имеет диатомовую землю, которую можно свободно выбирать, добавлять ли положительный заряд в соответствии с процессом пользователя. В процессе удаления примесей, таких как клетки, клеточный дебрис и различные белки, ее внутренняя естественная пористая структура может увеличить нагрузку на мембрану фильтрации.
Эффект удаления эндотоксинов ультрафильтрационными мембранами с различными размерами пор
Здесь мы обсуждаем эффект удаления ультрафильтрационными мембранами из нескольких различных источников случаев удаления эндотоксинов:
1. Удаление бактериального эндотоксина при инъекции Шэнмай методом ультрафильтрации
1.1 Введение
Импульсная инъекция — это своего рода стерилизованный водный раствор, изготовленный из пульсового SAN путем реформирования лекарственной формы. Он состоит из красного женьшеня, офиопогона и лимонника лимонного. Он оказывает благотворное воздействие на пульс ци, укрепляет и стабилизирует обезвоживание, стабилизирует артериальное давление, увеличивает сократительную силу миокарда и имеет хороший клинический эффект при лечении сердечно-сосудистых заболеваний и эндокринных заболеваний.
1.2 Компоненты мембраны
Направляющая ультрафильтрационная мембрана (перехват относительной молекулярной массы 10,30,100 кДа)
1.3 Экспериментальные методы
1.3.1 Приготовление жидких промежуточных продуктов, образующих импульсы
См. процесс приготовления инъекции Zhongsheng Mai в Национальном стандарте лекарственных средств (WS3-B-2865-98-2011) и его редакции (ZGB2011-48). Взвесив 100 г красного женьшеня, 312 г офиопогона и 156 г лимонника китайского, красный женьшень был извлечен методом рефлюкса этанола, а офиопогон китайский и лимонник китайский были извлечены методом паровой дистилляции, и был получен 1 л промежуточного лекарственного жидкого продукта, производящего пульсации (каждые 10 мл были эквивалентны 1 г красного женьшеня, 3 г офиопогона и 1,5 г лимонника китайского).
1.3.2 Ультрафильтрация
Определенное количество промежуточного продукта, создающего импульсы, было взято, pH был отрегулирован до 7,5 и помещено в систему ультрафильтрации, обработанную водой. После перехвата относительной молекулярной массы полиэфирной ультрафильтрационной мембраны 10,30,100 кДа была проведена ультрафильтрация, и цикл ультрафильтрации был сбалансирован в течение 60 мин. После завершения ультрафильтрации были рассчитаны скорости восстановления (R) гинсенозида Rg1, Re, Rb1 и схизандрина А. Содержание бактериального эндотоксина до и после ультрафильтрации было количественно измерено методом динамической мутности, и была рассчитана скорость удаления бактериального эндотоксина в жидкости (Q).
Фильтр R=A / примитив A ×100%
Q= (фильтр C-C) /C ×100%
В формуле A — площадь пика каждого активного компонента в ультрафильтрате, A — площадь пика каждого активного компонента в исходном растворе препарата, C — содержание бактериального эндотоксина в ультрафильтрате, а C — содержание бактериального эндотоксина в исходном растворе препарата.
1.4 Определение проницаемости активных ингредиентов
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%, и все три активных ингредиента могут проходить через мембрану ультрафильтрации 100 кДа. Площадь пика каждого активного компонента в растворе мембранной ультрафильтрации 100 кДа до и после хроматограммы сравнивалась с помощью ВЭЖХ, что указывает на то, что потери 4 компонентов практически не наблюдалось.
1.5 Исследование эффекта удаления бактериального эндотоксина
Изменения содержания бактериального эндотоксина в промежуточных продуктах пульс-продукции жидкости до и после ультрафильтрации с помощью ультрафильтрационной мембраны показаны в таблице 2. Результаты показали, что содержание эндотоксина в исходной жидкости значительно снизилось после ультрафильтрации с различной относительной молекулярной массой. После ультрафильтрации с помощью ультрафильтрационной мембраны 100 кДа содержание эндотоксина в жидкости было намного ниже предельного значения 5,0EU·мл-1 в клинической инъекции Shengmai.
1.6 Обсуждение
В этой статье на основе эффекта ультрафильтрационной мембраны из PSO было обнаружено, что гинзенозид Rg1,Re,Rb1 и лимонник A практически не имели потерь при использовании ультрафильтрационной мембраны с относительной молекулярной массой перехвата 100 кДа, и бактериальные эндотоксины в жидкости могли быть эффективно удалены, что соответствовало требованиям клинических пределов. По сравнению с активированным углем для удаления пирогенов, технология ультрафильтрации может не только устранить проблемы конкурентной адсорбции и насыщения адсорбции, но и в значительной степени гарантировать безопасность инъекции и предоставить экспериментальную основу для процесса приготовления инъекции Shengmai.
2. Влияние улавливающей ультрафильтрационной мембраны с молекулярной массой 10 кДа на процесс удаления пирогенов из физиологического раствора
2.1 Введение
При приготовлении апирогенных биологических продуктов часто встречается ситуация, когда экзогенный эндотоксин вызывает высокую пирогенность, и посуду можно решить путем сухой выпечки и замачивания в гидроксиде натрия, но крупномасштабное приготовление раствора не подходит для вышеуказанной обработки, и считается, что для крупномасштабного раствора для получения соответствующего содержания эндотоксина следует использовать пленочную упаковку с тангенциальным потоком.
2.2 Удаление эндотоксинов
2.2.1 Ультрафильтрационная обработка образцов
Бактериальный эндотоксин намного меньше бактерий, с диаметром A около 1-50нм, липид A меньше, имеет небольшой размер и легкий вес, а бактериальный эндотоксин обладает хорошей термостойкостью. Обычно для перехвата эндотоксина и проведения тангенциального потока через раствор используется пакет мембран ультрафильтрации тангенциального потока 10kd.
2.2.3 Экспериментальные результаты
Компания Guidling Technology использовала мембранную кассету из материала PES 10kd для проведения эксперимента по микрофильтрации исходной жидкости. Результаты следующие:
Результаты показали, что кассета ультрафильтрационной мембраны с молекулярной массой улавливания 10 кДа, произведенная по технологии Guidling, способна эффективно удалять эндотоксины и дополнительно расширять производство.
О Гуидлинге
Guidling Technology — это национальное высокотехнологичное предприятие, специализирующееся на биофармацевтике, клеточной культуре, очистке и концентрации биомедицинских, диагностических и промышленных жидкостей. Мы успешно разработали центробежные фильтрующие устройства, кассеты для ультрафильтрации и микрофильтрации, вирусный фильтр, систему TFF, глубинный фильтр, полое волокно и т. д., которые полностью соответствуют сценариям применения биофармацевтики, клеточной культуры и т. д. Наши мембраны и мембранные фильтры широко используются при концентрации, экстракции и разделении предварительной фильтрации, микрофильтрации, ультрафильтрации и нанофильтрации. Наши многочисленные линейки продукции, от небольших одноразовых лабораторных фильтров до систем производственной фильтрации, испытаний на стерильность, ферментации, клеточной культуры и т. д., отвечают потребностям тестирования и производства. Guidling Technology с нетерпением ждет сотрудничества с вами!
