تاثیر غشاهای اولترافیلتراسیون با اندازه منافذ مختلف بر حذف اندوتوکسین

طبق آمار ما، در بیشتر موارد، انتخاب کاست های غشایی با دیافراگم غشایی 10 کیلو دالتون یا کمتر می تواند به طور موثری اکثر اندوتوکسین ها را رهگیری کند، محتوای اندوتوکسین را به سطح بسیار پایینی کاهش دهد و نیازهای بیشتر کاربردهای صنعت پزشکی و دارویی را برآورده کند. سطح کاهش محتوای اندوتوکسین با اندازه منافذ مختلف متفاوت بود. با توجه به این جنبه تحقیقاتی انجام داده ایم که مطالب به شرح زیر است:

 

اندوتوکسین چیست؟

اندوتوکسین، همچنین به عنوان لیپوپلی ساکارید، لیپید A، منبع حرارت شناخته می شود، یک ساختار منحصر به فرد در دیواره خارجی دیواره سلولی باکتری های گرم منفی (GNB) است و مجموعه ای با وزن مولکولی نسبی بالا است. با توجه به ناهمگنی شیمیایی اندوتوکسین، جرم مولکولی نسبی اندوتوکسین از منابع مختلف می تواند از هزاران تا ده ها هزار متغیر باشد و به دلیل آمفی دوستی بودن اندوتوکسین، می تواند در آب و جرم مولکولی نسبی ارتباط آن ایجاد کند. می تواند به 400،000 تا 1،000،000 برسد.

 

چرا باید اندوتوکسین ها را حذف کنیم؟

1. نقش اندوتوکسین

اندوتوکسین اثر ترموژنیک قابل توجهی بر روی پستانداران دارد. باکتری ها وقتی می میرند یا به سلول های دیگر می چسبند سمی می شوند. تزریق داخل وریدی مقدار کمی اندوتوکسین (2 نانوگرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن) می تواند باعث تب شود و دوزهای زیاد می تواند باعث اختلال در گردش خون و شوک اندوتوکسین شود. بر اساس مفاد فارمکوپه ملی، محتوای اندوتوکسین در دارو یا فرآورده باید کمتر از حد تجویز شده باشد. به عنوان مثال، برای آلبومین خون انسان، حد محتوای اندوتوکسین باکتریایی باید کمتر از 2 EU/ml مطابق با روش آزمایش برای اندوتوکسین باکتریایی محصولات بیولوژیکی باشد. حد مجاز اندوتوکسین های باکتریایی در اینترفرون ها باید کمتر از 10 EU/mL باشد.

 

2. آلودگی به اندوتوکسین

اندوتوکسین اثرات بیولوژیکی آشکاری هم در داخل بدن و هم در شرایط آزمایشگاهی دارد. در سیستم‌های سلول آزاد، اندوتوکسین‌ها در غلظت‌های نانوگرمی می‌توانند بر رفتار انواع خاصی از سلول‌ها و حتی مولکول‌ها تأثیر بگذارند، بنابراین بر فعالیت‌های فیزیولوژیکی طبیعی تأثیر می‌گذارند.

بنابراین، اندوتوکسین منبع آلودگی بیشتر مواد بیولوژیکی است و وجود آن باعث می‌شود که بسیاری از آزمایش‌های بیولوژیکی و دارویی نتایج آشفته‌ای به‌نظر برسند که تولید را با مشکلات زیادی مواجه می‌کند.

(1) آلودگی مواد مخدر. به عنوان مثال، طیف گسترده ای از داروهای غربی سنتز شده با روش های شیمیایی و داروهای سنتی چینی استخراج شده از گیاهان ممکن است در طول سنتز یا استخراج توسط اندوتوکسین ها آلوده شوند.

(2) مواد خام برای تولید. فرآورده های مختلف خون و محیط های سلولی نیز می توانند کم و بیش در طول فرآیند آماده سازی آلوده شوند.

(3) عوامل بیولوژیکی. به عنوان مثال، اینترفرون، اینترلوکین یا پروتئین های درمانی مختلف یا پپتیدهای ساخته شده توسط فناوری DNA نوترکیب، استفاده از E. coli به عنوان حامل بیان در فرآیند تولید، یا عوامل خارجی مختلف، جلوگیری از آلودگی اندوتوکسین دشوار است.

 

ایده حذف اندوتوکسین با اولترافیلتراسیون

با توجه به جرم مولکولی نسبی زیاد اندوتوکسین ها، می توان از غشاهای اولترافیلتراسیون برای حذف اندوتوکسین ها از آب استفاده کرد. انتخاب اندازه منافذ و مواد غشای اولترافیلتراسیون به وزن مولکولی نسبی، ویژگی‌ها و محتوای پیروژن داروی تحت درمان بستگی دارد. به منظور حفظ بیشتر پیروژن، لازم است از غشای اولترافیلتراسیون با جرم مولکولی نسبی 5000 یا 10000 استفاده شود که در آن زمان فشار در حین عمل بیشتر است و برای برخی از فرآورده های دارویی حاوی جرم مولکولی نسبی زیاد مناسب نیست. اجزاء زیرا حذف پیروژن باعث حفظ یا جذب مواد موثر در مایع می شود و عملکرد محصول به شدت تحت تاثیر قرار می گیرد.

از آنجایی که مولکول های اندوتوکسین در شرایط خنثی دارای بار منفی هستند، انتخاب مواد با بار مثبت مانند پلی سولفون، پلی آکریلونیتریل، پلی آمید و سایر غشاهای فیلتراسیون میکرو متخلخل می تواند اثر حذف مولکول های اندوتوکسین را افزایش دهد. علاوه بر این، روشی برای رنگ آمیزی خاک دیاتومه روی لایه سلولزی و سپس جذب پلی الکترولیت مثبت روی آن برای حذف اندوتوکسین است. با این حال، اثر حذف این غشاهای ریز متخلخل باردار روی اندوتوکسین تا حد زیادی تحت‌تاثیر pH قرار گرفت. فیلتر عمیق فناوری Guidling دارای خاک دیاتومه است که می توان آزادانه انتخاب کرد که آیا بار مثبت را با توجه به فرآیند کاربر اضافه کند یا خیر. در فرآیند حذف ناخالصی ها مانند سلول ها، بقایای سلولی و پروتئین های متفرقه، ساختار متخلخل طبیعی داخلی آن می تواند بار غشایی فیلتراسیون را افزایش دهد.

 

اثر حذف اندوتوکسین غشاهای اولترافیلتراسیون با اندازه منافذ مختلف

 

در اینجا ما در مورد اثر حذف غشاهای اولترافیلتراسیون از چندین منبع مختلف موارد حذف اندوتوکسین بحث می کنیم:

1. حذف اندوتوکسین باکتریایی در تزریق شنگ مای به روش اولترافیلتراسیون

1.1 مقدمه

تزریق پالس نوعی محلول آبی استریل شده است که از پالس SAN از طریق اصلاح فرم دوز ساخته شده است. از جینسنگ قرمز، اوفیوپوگون و شیساندرا شیساندره تشکیل شده است. دارای اثرات مفیدی مانند تقویت نبض چی، تقویت و تثبیت کم آبی بدن، تثبیت فشار خون، افزایش نیروی انقباضی میوکارد و اثر بالینی خوبی در درمان سیستم قلبی عروقی و بیماری های غدد درون ریز است.

 

1.2 اجزای غشایی

غشای اولترافیلتراسیون هدایت کننده (جرم مولکولی نسبی رهگیری 10،30،100 کیلو دالتون)

 

1.3 روش های تجربی

1.3.1 تهیه مواد واسطه مایع تولید کننده پالس

به فرآیند آماده سازی تزریق ژونگ شنگ مای در استاندارد ملی دارو (WS3-B-2865-98-2011) و تجدید نظر آن (ZGB2011-48) مراجعه کنید. با وزن 100 گرم جینسنگ قرمز، 312 گرم افیوپوگون و 156 گرم شیساندرا چیننسیس، جینسینگ قرمز به روش رفلاکس اتانول و ophiopogon chinensis و schisandra chinensis به روش تقطیر با بخار آب از روش تقطیر با بخار مایع واسیندی، استخراج شد. هر 10 میلی لیتر معادل 1 گرم جینسینگ قرمز، 3 گرم اوفیوپوگون و 1.5 گرم شیساندرا چیننسیس بود).

 

1.3.2 اولترافیلتراسیون

مقدار معینی از مایع واسطه پالس‌ساز گرفته شد، pH روی 7.5 تنظیم شد و در سیستم اولترافیلتراسیون تحت درمان با آب قرار گرفت. پس از رهگیری از 10،30،100 کیلو دالتون وزن مولکولی نسبی غشای اولترافیلتراسیون پلی اتر اولترافیلتر شد، و چرخه اولترافیلتراسیون به مدت 60 دقیقه متعادل شد. پس از تکمیل اولترافیلتراسیون، نرخ بازیابی (R) جین سنوزید Rg1، Re، Rb1 و شیساندرین A محاسبه شد. محتوای اندوتوکسین باکتریایی قبل و بعد از اولترافیلتراسیون به صورت کمی با روش کدورت دینامیکی اندازه گیری شد و میزان حذف اندوتوکسین باکتریایی در مایع محاسبه شد (Q).

R=یک فیلتر / یک فیلتر اولیه × 100٪

Q{0}} (فیلتر C -C) /C × 100%

در فرمول، A مساحت پیک هر جزء فعال در اولترافیلترات، A مساحت پیک هر جزء فعال در محلول دارویی اصلی، C محتوای اندوتوکسین باکتریایی در اولترافیلترات، و C محتوای باکتری است. اندوتوکسین در محلول دارویی اصلی

 

1.4 تعیین نفوذپذیری مواد فعال

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٪ و هر سه ماده فعال می توانند از غشای اولترافیلتراسیون 100 کیلو دالتون عبور کنند. سطح پیک هر جزء فعال در محلول اولترافیلتراسیون غشایی 100 کیلو دالتون قبل و بعد از کروماتوگرام با HPLC مقایسه شد که نشان می‌دهد تقریباً هیچ از دست دادن 4 جزء وجود ندارد.

 

1.5 مطالعه در مورد اثر حذف اندوتوکسین باکتریایی

تغییرات محتوای اندوتوکسین باکتریایی در واسطه های مایع تولید کننده پالس قبل و بعد از اولترافیلتراسیون توسط غشای اولترافیلتراسیون در جدول 2 نشان داده شده است. پس از اولترافیلتراسیون غشایی اولترافیلتراسیون 0 کیلو دالتون، محتوای اندوتوکسین در مایع بسیار کمتر از مقدار حد مجاز 5.0EU·mL-1 در تزریق بالینی Shengmai بود.

1.6 بحث

در این مقاله، بر اساس اثر غشای اولترافیلتراسیون ساخته شده از PSO، مشخص شد که جین سنوزید Rg1، Re، Rb1 و schisandra A با استفاده از غشای اولترافیلتراسیون با وزن مولکولی نسبی رهگیری 100 کیلو دالتون و اندوتوکسین های باکتریایی تقریباً هیچ افتی نداشتند. مایع را می توان به طور موثری حذف کرد و شرایط محدودیت بالینی را برآورده کرد. در مقایسه با کربن فعال برای حذف پیروژن، فناوری اولترافیلتراسیون نه تنها می تواند مشکلات جذب رقابتی و اشباع جذب را از بین ببرد، بلکه ایمنی تزریق را تا حد زیادی تضمین می کند و مبنای آزمایشی را برای فرآیند آماده سازی تزریق Shengmai فراهم می کند.

 

2. تأثیر غشای اولترافیلتراسیون رهگیری با وزن مولکولی 10 کیلو دالتون بر روند حذف پیروژن از نرمال سالین

 

2.1 مقدمه

در تهیه محصولات بیولوژیکی عاری از پیروژن، اغلب مشاهده می شود که آندوتوکسین اگزوژن باعث ایجاد تب بالا می شود و ظروف را می توان با پخت خشک و خیساندن هیدروکسید سدیم حل کرد، اما تهیه محلول در مقیاس بزرگ برای درمان فوق مناسب نیست. و استفاده از بسته بندی فیلم جریان مماسی برای محلول در مقیاس بزرگ برای به دست آوردن محتوای اندوتوکسین واجد شرایط در نظر گرفته می شود.

 

2.2 حذف اندوتوکسین

2.2.1 عملیات اولترافیلتراسیون نمونه ها

اندوتوکسین باکتری بسیار کوچکتر از باکتری است، با قطر حدود 1-50 نانومتر، لیپید A کوچکتر، اندازه کوچک و وزن سبک است و اندوتوکسین باکتریایی مقاومت حرارتی خوبی دارد. به طور کلی، بسته غشایی اولترافیلتراسیون جریان مماسی 10 کیلو دالتون برای قطع اندوتوکسین و گرفتن جریان مماسی از طریق محلول استفاده می شود.

2.2.3 نتایج تجربی

فناوری Guidling از کاست غشایی 10 کیلو دالتون ماده PES برای انجام آزمایش میکروفیلتراسیون روی مایع خوراک استفاده کرد و نتایج به شرح زیر است:

نتایج نشان داد که کاست غشایی اولترافیلتراسیون با وزن مولکولی رهگیری 10 کیلو دالتون تولید شده توسط فناوری Guidling می تواند به طور موثر اندوتوکسین را حذف کرده و تولید را بیشتر گسترش دهد.

 

درباره هدایت

Guidling Technology یک شرکت ملی با فناوری پیشرفته است که بر روی بیوداروها، کشت سلولی، تصفیه و غلظت زیست پزشکی، تشخیص و مایعات صنعتی تمرکز دارد. ما دستگاه‌های فیلتر گریز از مرکز، کاست‌های اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون، فیلتر ویروس، سیستم TFF، فیلتر عمق، فیبر توخالی و غیره را با موفقیت توسعه داده‌ایم. غشاها و فیلترهای غشایی ما به طور گسترده در غلظت، استخراج و جداسازی پیش فیلتراسیون، میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون و نانوفیلتراسیون استفاده می شوند. خطوط تولید متعدد ما، از فیلتراسیون آزمایشگاهی کوچک و یکبار مصرف گرفته تا سیستم های فیلتراسیون تولید، آزمایش عقیم سازی، تخمیر، کشت سلولی و موارد دیگر، نیازهای آزمایش و تولید را برآورده می کند. Guidling Technology مشتاقانه منتظر همکاری با شما است!