Effekten av ultrafiltreringsmembran med olika porstorlekar på endotoxinavlägsnande

Enligt vår statistik kan i de flesta fall valet av membrankassetter med membranöppning på 10 kd eller lägre effektivt fånga upp de flesta endotoxiner, minska endotoxinhalten till en mycket låg nivå och tillgodose behoven hos de flesta medicinska och farmaceutiska industriapplikationer. Nivån av reducerande endotoxinhalt var olika med olika porstorlekar. Med tanke på denna aspekt har vi gjort en del efterforskningar, innehållet är som följer:

 

Vad är endotoxin

Endotoxin, även känd som lipopolysackarid, lipid A, värmekälla, är en unik struktur på den yttre väggen av cellväggen hos gramnegativa bakterier (GNB), och är ett komplex med hög relativ molekylvikt. På grund av endotoxinets kemiska heterogenitet kan den relativa molekylmassan för endotoxin från olika källor variera från tusentals till tiotusentals, och på grund av endotoxinets amfifilitet kan det bilda en association i vatten och den relativa molekylmassan för dess association. kan nå 400,000 till 1,000,000.

 

Varför ska man ta bort endotoxiner

1. Endotoxinets roll

Endotoxin har en betydande termogen effekt på däggdjur. Bakterierna blir giftiga när de dör eller fäster vid andra celler. En liten mängd endotoxin (2 ng/kg kroppsvikt) som injiceras intravenöst kan orsaka feber, och stora doser kan orsaka cirkulationsstörningar och endotoxinchock. Enligt bestämmelserna i den nationella farmakopén ska innehållet av endotoxin i ett läkemedel eller preparat vara under den föreskrivna gränsen. För humant blodalbumin bör gränsen för bakteriellt endotoxinhalt vara mindre än 2 EU/ml i enlighet med testproceduren för bakteriellt endotoxin av biologiska produkter. Gränsen för bakteriella endotoxiner i interferoner bör vara lägre än 10 EU/ml.

 

2. Endotoxinkontamination

Endotoxin har uppenbara biologiska effekter både in vivo och in vitro. I fria cellsystem kan endotoxiner i nanogramkoncentrationer påverka beteendet hos specifika typer av celler och till och med molekyler, och därmed påverka normala fysiologiska aktiviteter.

Därför är endotoxin föroreningskällan för de flesta biologiska material, och dess existens gör att många biologiska och drogtester framstår som kaotiska resultat, vilket medför många svårigheter i produktionen.

(1) Kontaminering av droger. Till exempel kan en stor mängd västerländska mediciner syntetiserade med kemiska metoder och traditionella kinesiska mediciner extraherade från växter förorenas av endotoxiner under deras syntes eller extraktion.

(2) Råvaror för produktion. Olika blodprodukter och cellmedia kan också vara mer eller mindre kontaminerade under beredningsprocessen.

(3) Biologiska agens. Till exempel, interferon, interleukin eller olika terapeutiska proteiner eller peptider tillverkade med rekombinant DNA-teknologi, användningen av E. coli som en bärare av uttryck i tillverkningsprocessen, eller olika externa faktorer, är det svårt att undvika endotoxinkontamination.

 

Idén att ta bort endotoxin genom ultrafiltrering

På grund av den stora relativa molekylmassan hos endotoxiner kan ultrafiltreringsmembran användas för att avlägsna endotoxiner från vatten. Valet av porstorlek och material för ultrafiltreringsmembranet beror på den relativa molekylvikten, egenskaperna och pyrogenhalten hos läkemedlet som behandlas. För att behålla mest pyrogen är det nödvändigt att använda ett ultrafiltreringsmembran med en relativ molekylvikt på 5000 eller 10000, då trycket under operationen är högre, och det är inte lämpligt för vissa farmaceutiska preparat som innehåller stor relativ molekylvikt komponenter. Eftersom avlägsnandet av pyrogen kommer att behålla eller adsorbera de effektiva ingredienserna i vätskan, och produktutbytet påverkas kraftigt.

Eftersom endotoxinmolekyler är negativt laddade under neutrala förhållanden, kan valet av positivt laddade material såsom polysulfon, polyakrylnitril, polyamid och andra mikroporösa filtreringsmembran förstärka borttagningseffekten av endotoxinmolekyler. Dessutom är det också en metod att färga kiselgur på cellulosafilmen och sedan adsorbera positiv polyelektrolyt på den för att avlägsna endotoxin. Emellertid påverkades avlägsnandet av dessa laddade mikroporösa membran på endotoxin kraftigt av pH. Det djupa filtret i Guidling Technology har kiselgur, som fritt kan väljas om den ska lägga till positiv laddning enligt användarens process. I processen att ta bort föroreningar som celler, cellskräp och diverse proteiner kan dess inre naturliga porösa struktur öka membranbelastningen vid filtrering.

 

Endotoxinavlägsnande effekt av ultrafiltreringsmembran med olika porstorlekar

 

Här diskuterar vi borttagningseffekten av ultrafiltreringsmembran från flera olika källor för endotoxinborttagningsfall:

1. Avlägsnande av bakteriellt endotoxin i Shengmai-injektion genom ultrafiltreringsmetod

1.1 Inledning

Puls Injection är en sorts steriliserad vattenlösning gjord av puls SAN genom reformering av doseringsformen. Den består av röd ginseng, ophiopogon och schisandra schisandrae. Det har gynnsamma effekter för att stärka qi-pulsen, stärka och stabilisera uttorkning, stabilisera blodtrycket, öka myokardial kontraktilkraft och har god klinisk effekt vid behandling av kardiovaskulära system och endokrina sjukdomar.

 

1.2 Membrankomponenter

Ledande ultrafiltreringsmembran (interception relativ molekylmassa 10,30,100 kDa)

 

1.3 Experimentella metoder

1.3.1 Beredning av pulsalstrande flytande mellanprodukter

Se förberedelseprocessen för Zhongsheng Mai-injektion i National Drug Standard (WS3-B-2865-98-2011) och dess revidering (ZGB2011-48). Med en vikt på 100 g röd ginseng, 312 g ophiopogon och 156 g schisandra chinensis, extraherades röd ginseng med etanolrefluxmetoden, och ophiopogon chinensis och schisandra chinensis extraherades med ångdestillationsmetod, och 1 liter pulstillverkande läkemedel erhölls. varje 10 ml motsvarade 1 g röd ginseng, 3 g ophiopogon och 1,5 g schisandra chinensis).

 

1.3.2 Ultrafiltrering

En viss mängd pulsbildande flytande mellanprodukt togs, pH justerades till 7,5 och placerades i ultrafiltreringssystemet behandlat med vatten. Efter avlyssningen av den 10,30,100 kDa relativa molekylvikten för polyeter ultrafiltrerades ultrafiltreringsmembranet och ultrafiltreringscykeln balanserades under 60 min. Efter att ultrafiltreringen var fullbordad beräknades återvinningshastigheterna (R) för ginsenosid Rgl, Re, Rb1 och schisandrin A. Innehållet av bakteriellt endotoxin före och efter ultrafiltrering mättes kvantitativt med en dynamisk turbiditetsmetod och avlägsnandehastigheten för bakteriellt endotoxin i vätskan beräknades (Q).

R=Ett filter /A primitivt ×100 %

Q= (C -C-filter) /C ×100 %

I formeln är A topparean för varje aktiv komponent i ultrafiltratet, A är topparean för varje aktiv komponent i den ursprungliga läkemedelslösningen, C är innehållet av bakteriellt endotoxin i ultrafiltratet och C är innehållet av bakteriellt endotoxin i den ursprungliga läkemedelslösningen.

 

1.4 Bestämning av permeabiliteten för aktiva 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 %, och alla tre aktiva ingredienserna kan passera genom 100 kDa ultrafiltreringsmembran. Topparean för varje aktiv komponent i 100 kDa membranultrafiltreringslösningen före och efter kromatogram jämfördes med HPLC, vilket indikerar att det nästan inte fanns någon förlust av 4 komponenter.

 

1.5 Studie om borttagningseffekten av bakteriellt endotoxin

Innehållsförändringarna av bakteriellt endotoxin i pulsproducerande flytande intermediärer före och efter ultrafiltrering med ultrafiltreringsmembran visas i tabell 2. Resultaten visade att innehållet av endotoxin i den ursprungliga vätskan minskade signifikant efter ultrafiltrering med olika relativ molekylvikt. Efter 100 kDa ultrafiltreringsmembranultrafiltrering var innehållet av endotoxin i vätskan mycket lägre än gränsvärdet på 5,0EU·mL-1 vid klinisk Shengmai-injektion.

1.6 Diskussion

I detta dokument, baserat på effekten av ultrafiltreringsmembran tillverkat av PSO, fann man att ginsenosid Rg1,Re,Rb1 och schisandra A nästan inte förlorade när ultrafiltreringsmembran med interceptionsrelativ molekylvikt på 100 kDa användes, och bakteriella endotoxiner i vätskan kunde effektivt avlägsnas och uppfylla de kliniska gränskraven. Jämfört med aktivt kol för avlägsnande av pyrogen kan ultrafiltreringsteknik inte bara eliminera problemen med konkurrenskraftig adsorption och adsorptionsmättnad, utan också garantera säkerheten vid injektion i stor utsträckning och ge experimentell grund för beredningsprocessen för Shengmai-injektion.

 

2. Inverkan av avlyssningsultrafiltreringsmembran med molekylvikt på 10 kd på pyrogenavlägsnandeprocessen för normal saltlösning

 

2.1 Inledning

Vid beredningen av pyrogenfria biologiska produkter stöter man ofta på att exogent endotoxin orsakar hög pyrogenhalt, och redskap kan lösas genom torrbakning och blötläggning av natriumhydroxid, men den storskaliga beredningen av lösningen är inte lämplig för ovanstående behandling, och det anses använda tangentiellt flödesfilmförpackning för storskalig lösning för att erhålla kvalificerad endotoxinhalt.

 

2.2 Avlägsnande av endotoxin

2.2.1 Ultrafiltreringsbehandling av prover

Bakteriellt endotoxin är mycket mindre än bakterier, med en diameter på cirka 1-50nm, lipid A är mindre, liten storlek och lätt vikt, och bakteriellt endotoxin har god värmebeständighet. Generellt används tangentiellt flöde ultrafiltreringsmembranpaket 10kd för att fånga upp endotoxin och ta det tangentiella flödet genom lösningen.

2.2.3 Experimentella resultat

Guidling Technology använde PES-material 10kd membrankassett för att utföra mikrofiltreringsexperiment på matarvätskan, och resultaten är följande:

Resultaten visade att ultrafiltreringsmembrankassetten med en interceptionsmolekylvikt på 10kd producerad av Guidling-teknologin effektivt kunde avlägsna endotoxin och ytterligare utöka produktionen.

 

Om Guidling

Guidling Technology är ett nationellt högteknologiskt företag med fokus på bioläkemedel, cellodling, rening och koncentration av biomedicin, diagnos och industriella vätskor. Vi har framgångsrikt utvecklat centrifugalfilteranordningar, ultrafiltrerings- och mikrofiltreringskassetter, virusfilter, TFF-system, djupfilter, ihåliga fibrer, etc. Som fullt ut uppfyller tillämpningsscenarierna för bioläkemedel, cellodling och så vidare. Våra membran och membranfilter används i stor utsträckning vid koncentrering, extraktion och separation av förfiltrering, mikrofiltrering, ultrafiltrering och nanofiltrering. Våra många produktlinjer, från små laboratoriefiltrering för engångsbruk till produktionsfiltreringssystem, sterilitetstestning, fermentering, cellodling och mer, möter behoven för testning och produktion. Guidling Technology ser fram emot att samarbeta med dig!