Kesan Membran Ultrafiltrasi Dengan Saiz Liang Yang Berbeza Pada Penyingkiran Endotoksin

Menurut statistik kami, dalam kebanyakan kes, pemilihan kaset membran dengan apertur membran 10kd atau ke bawah secara berkesan boleh memintas kebanyakan endotoksin, mengurangkan kandungan endotoksin ke tahap yang sangat rendah, dan memenuhi keperluan kebanyakan aplikasi industri perubatan dan farmaseutikal. Tahap pengurangan kandungan endotoksin adalah berbeza dengan saiz liang yang berbeza. Memandangkan aspek ini, kami telah melakukan beberapa kajian, kandungannya adalah seperti berikut:

 

Apa itu endotoksin

Endotoksin, juga dikenali sebagai lipopolysaccharide, lipid A, sumber haba, ialah struktur unik pada dinding luar dinding sel bakteria Gram-negatif (GNB), dan merupakan kompleks dengan berat molekul relatif tinggi. Oleh kerana kepelbagaian kimia endotoksin, jisim molekul relatif endotoksin dari sumber yang berbeza boleh berbeza-beza dari beribu-ribu hingga puluhan ribu, dan kerana amphifilicity endotoksin, ia boleh membentuk persatuan dalam air, dan jisim molekul relatif persatuannya. boleh mencapai 400,000 hingga 1,000,000.

 

Mengapa perlu membuang endotoksin

1. Peranan endotoksin

Endotoksin mempunyai kesan termogenik yang ketara pada mamalia. Bakteria menjadi toksik apabila mereka mati atau melekat pada sel lain. Sebilangan kecil endotoksin (2 ng/kg berat badan) yang disuntik secara intravena boleh menyebabkan demam, dan dos yang besar boleh menyebabkan gangguan peredaran darah dan kejutan endotoksin. Menurut peruntukan farmakope kebangsaan, kandungan endotoksin dalam ubat atau penyediaan hendaklah di bawah had yang ditetapkan. Sebagai contoh, untuk albumin darah manusia, had kandungan endotoksin bakteria hendaklah kurang daripada 2 EU/mL mengikut Prosedur Ujian untuk Endotoksin Bakteria Produk Biologi. Had untuk endotoksin bakteria dalam interferon hendaklah kurang daripada 10 EU/mL.

 

2. Pencemaran endotoksin

Endotoksin mempunyai kesan biologi yang jelas dalam vivo dan in vitro. Dalam sistem sel bebas, endotoksin pada kepekatan nanogram boleh menjejaskan tingkah laku jenis sel dan juga molekul tertentu, sekali gus menjejaskan aktiviti fisiologi normal.

Oleh itu, endotoksin adalah sumber pencemaran kebanyakan bahan biologi, dan kewujudannya menjadikan banyak ujian biologi dan dadah kelihatan keputusan huru-hara, yang membawa banyak kesukaran kepada pengeluaran.

(1) Pencemaran dadah. Sebagai contoh, pelbagai jenis ubat barat yang disintesis dengan kaedah kimia dan ubat tradisional Cina yang diekstrak daripada tumbuhan mungkin dicemari oleh endotoksin semasa sintesis atau pengekstrakannya.

(2) Bahan mentah untuk pengeluaran. Pelbagai produk darah dan media sel juga boleh lebih kurang tercemar semasa proses penyediaan.

(3) Agen biologi. Sebagai contoh, interferon, interleukin atau pelbagai protein terapeutik atau peptida yang dihasilkan oleh teknologi DNA rekombinan, penggunaan E. coli sebagai pembawa ekspresi dalam proses pembuatan, atau pelbagai faktor luaran, adalah sukar untuk mengelakkan pencemaran endotoksin.

 

Idea untuk membuang endotoksin melalui penapisan ultra

Oleh kerana jisim molekul relatif endotoksin yang besar, membran ultrafiltrasi boleh digunakan untuk mengeluarkan endotoksin daripada air. Pemilihan saiz liang dan bahan membran ultraturasan bergantung kepada berat molekul relatif, ciri-ciri dan kandungan pirogen ubat yang dirawat. Untuk mengekalkan kebanyakan pirogen, adalah perlu untuk menggunakan membran ultrafiltrasi dengan jisim molekul relatif 5000 atau 10000, pada masa itu tekanan semasa operasi lebih tinggi, dan ia tidak sesuai untuk beberapa persediaan farmaseutikal yang mengandungi jisim molekul relatif besar. komponen. Kerana penyingkiran pirogen akan mengekalkan atau menyerap bahan-bahan berkesan dalam cecair, dan hasil produk sangat terjejas.

Oleh kerana molekul endotoksin bercas negatif di bawah keadaan neutral, pemilihan bahan bercas positif seperti polysulfone, polyacrylonitrile, poliamida dan membran penapisan mikroporous lain boleh meningkatkan kesan penyingkiran molekul endotoksin. Di samping itu, ia juga merupakan kaedah untuk mengotorkan bumi diatom pada filem selulosa, dan kemudian menjerap polielektrolit positif di atasnya untuk penyingkiran endotoksin. Walau bagaimanapun, kesan penyingkiran membran mikroporous bercas ini pada endotoksin banyak dipengaruhi oleh pH. Penapis dalam Teknologi Guidling mempunyai bumi diatom, yang boleh dipilih secara bebas sama ada untuk menambah caj positif mengikut proses pengguna. Dalam proses penyingkiran kekotoran seperti sel, serpihan sel dan pelbagai protein, struktur berliang semulajadi dalamannya boleh meningkatkan beban membran penapisan.

 

Kesan penyingkiran endotoksin membran ultraturasan dengan saiz liang yang berbeza

 

Di sini kita membincangkan kesan penyingkiran membran ultraturasan daripada beberapa sumber kes penyingkiran endotoksin yang berbeza:

1. Penyingkiran endotoksin bakteria dalam suntikan Shengmai melalui kaedah ultraturasan

1.1 Pengenalan

Suntikan Nadi ialah sejenis larutan akueus yang disterilkan yang diperbuat daripada nadi SAN melalui pembaharuan bentuk dos. Ia terdiri daripada ginseng merah, ophiopogon dan schisandra schisandrae. Ia mempunyai kesan berfaedah untuk mencergaskan nadi qi, menguatkan dan menstabilkan dehidrasi, menstabilkan tekanan darah, meningkatkan daya kontraktil miokardium, dan mempunyai kesan klinikal yang baik dalam merawat sistem kardiovaskular dan penyakit endokrin.

 

1.2 Komponen Membran

Membran ultraturasan membimbing (jisim molekul relatif pemintasan 10,30,100 kDa)

 

1.3 Kaedah eksperimen

1.3.1 Penyediaan perantara cecair penghasil nadi

Rujuk proses penyediaan suntikan Zhongsheng Mai dalam Piawaian Ubat Kebangsaan (WS3-B-2865-98-2011) dan semakannya (ZGB2011-48). Dengan berat 100 g ginseng merah, 312 g ophiopogon dan 156 g schisandra chinensis, ginseng merah diekstrak dengan kaedah refluks etanol, dan ophiopogon chinensis dan schisandra chinensis diekstrak dengan kaedah penyulingan wap, dan 1L perantara ubat penghasil nadi diperolehi setiap 10 mL adalah bersamaan dengan 1 g ginseng merah, 3 g ophiopogon dan 1.5 g schisandra chinensis).

 

1.3.2 Ultrafiltrasi

Sebilangan perantara cecair penghasil nadi telah diambil, pH diselaraskan kepada 7.5, dan diletakkan dalam sistem ultraturasan yang dirawat dengan air. Selepas pemintasan berat molekul relatif 10,30,100 kDa membran ultraturasan polieter telah ditapis, dan kitaran ultraturasan diseimbangkan selama 60 minit. Selepas ultraturasan selesai, kadar pemulihan (R) ginsenoside Rg1, Re, Rb1 dan schisandrin A dikira. Kandungan endotoksin bakteria sebelum dan selepas ultrafiltrasi diukur secara kuantitatif dengan kaedah kekeruhan dinamik, dan kadar penyingkiran endotoksin bakteria dalam cecair dikira (Q).

R=Penapis /A primitif ×100%

Q= (penapis C -C) /C ×100%

Dalam formula, A ialah kawasan puncak setiap komponen aktif dalam ultrafiltrat, A ialah kawasan puncak setiap komponen aktif dalam larutan ubat asal, C ialah kandungan endotoksin bakteria dalam ultrafiltrat, dan C ialah kandungan bakteria. endotoksin dalam larutan ubat asal.

 

1.4 Penentuan kebolehtelapan bahan aktif

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%, dan ketiga-tiga bahan aktif boleh melalui membran ultraturasan 100 kDa. Kawasan puncak setiap komponen aktif dalam larutan ultraturasan membran 100 kDa sebelum dan selepas kromatogram dibandingkan dengan HPLC, menunjukkan bahawa hampir tiada kehilangan 4 komponen.

 

1.5 Kajian tentang kesan penyingkiran endotoksin bakteria

Perubahan kandungan endotoksin bakteria dalam perantara cecair penghasil nadi sebelum dan selepas ultraturasan oleh membran ultraturasan ditunjukkan dalam Jadual 2. Keputusan menunjukkan kandungan endotoksin dalam cecair asal menurun dengan ketara selepas ultraturasan dengan berat molekul relatif berbeza. Selepas 100 kDa ultrafiltrasi membran ultrafiltrasi, kandungan endotoksin dalam cecair adalah jauh lebih rendah daripada nilai had 5.0EU·mL-1 dalam suntikan Shengmai klinikal.

1.6 Perbincangan

Dalam kertas ini, berdasarkan kesan membran ultraturasan yang diperbuat daripada PSO, didapati ginsenoside Rg1,Re,Rb1 dan schisandra A hampir tidak mengalami kerugian apabila membran ultraturasan dengan berat molekul relatif pemintasan 100 kDa digunakan, dan endotoksin bakteria dalam cecair boleh dikeluarkan dengan berkesan, memenuhi keperluan had klinikal. Berbanding dengan karbon diaktifkan untuk penyingkiran pirogen, teknologi ultrafiltrasi bukan sahaja dapat menghapuskan masalah penjerapan kompetitif dan ketepuan penjerapan, tetapi juga menjamin keselamatan suntikan pada tahap yang besar, dan menyediakan asas eksperimen untuk proses penyediaan suntikan Shengmai.

 

2. Pengaruh membran ultrafiltrasi pemintasan dengan berat molekul 10kd pada proses penyingkiran pirogen garam biasa

 

2.1 Pengenalan

Dalam penyediaan produk biologi bebas pyrogen, sering dijumpai bahawa endotoksin eksogen menyebabkan pirogen tinggi, dan perkakas boleh diselesaikan dengan penaik kering dan perendaman natrium hidroksida, tetapi penyediaan penyelesaian berskala besar tidak sesuai untuk rawatan di atas, dan ia dianggap menggunakan pembungkusan filem aliran tangensial untuk penyelesaian berskala besar untuk mendapatkan kandungan endotoksin yang layak.

 

2.2 Penyingkiran endotoksin

2.2.1 Rawatan ultraturasan sampel

Endotoksin bakteria jauh lebih kecil daripada bakteria, dengan diameter A kira-kira 1-50nm, lipid A lebih kecil, saiz kecil dan ringan, dan endotoksin bakteria mempunyai rintangan haba yang baik. Secara amnya, pakej membran ultraturasan aliran tangen 10kd digunakan untuk memintas endotoksin dan mengambil aliran tangen melalui larutan.

2.2.3 Keputusan eksperimen

Teknologi Guidling menggunakan kaset membran bahan PES 10kd untuk menjalankan eksperimen penapisan mikro pada cecair suapan, dan keputusannya adalah seperti berikut:

Keputusan menunjukkan bahawa kaset membran ultraturasan dengan berat molekul pemintasan 10kd yang dihasilkan oleh teknologi Guidling boleh mengeluarkan endotoksin secara berkesan dan mengembangkan lagi pengeluaran.

 

Mengenai Guidling

Guidling Technology ialah perusahaan teknologi tinggi negara yang memfokuskan pada biofarmaseutikal, kultur sel, penulenan dan kepekatan bioperubatan, diagnosis dan cecair industri. Kami telah berjaya membangunkan peranti penapis emparan, kaset ultraturasan & penapisan mikro, penapis virus, sistem TFF, penapis kedalaman, gentian berongga, dll. Yang memenuhi sepenuhnya senario aplikasi biofarmaseutikal, kultur sel, dan sebagainya. Membran dan penapis membran kami digunakan secara meluas dalam kepekatan, pengekstrakan dan pengasingan pra-penapisan, penapisan mikro, ultraturasan dan penapisan nano. Barisan produk kami yang banyak, daripada penapisan makmal sekali guna kecil kepada sistem penapisan pengeluaran, ujian kemandulan, penapaian, kultur sel dan banyak lagi, memenuhi keperluan ujian dan pengeluaran. Teknologi Guidling tidak sabar-sabar untuk bekerjasama dengan anda!