다양한 기공 크기를 가진 초여과막이 엔도톡신 제거에 미치는 영향
통계에 따르면 대부분의 경우 10kd 이하의 멤브레인 개구부를 가진 멤브레인 카세트를 선택하면 대부분의 엔도톡신을 효과적으로 차단하고 엔도톡신 함량을 매우 낮은 수준으로 줄이며 대부분의 의료 및 제약 산업 응용 분야의 요구를 충족할 수 있습니다. 엔도톡신 함량을 줄이는 수준은 기공 크기에 따라 달랐습니다. 이 측면을 고려하여 몇 가지 연구를 수행했으며 내용은 다음과 같습니다.
엔도톡신이란 무엇인가
엔도톡신은 리포폴리사카라이드, 지질 A, 열원이라고도 하며, 그람 음성균(GNB) 세포벽 외벽에 있는 독특한 구조이며, 상대 분자량이 높은 복합체입니다. 엔도톡신의 화학적 이질성으로 인해 다양한 출처의 엔도톡신의 상대 분자량은 수천에서 수만까지 다양할 수 있으며, 엔도톡신의 양친매성으로 인해 물에서 회합을 형성할 수 있으며, 회합의 상대 분자량은 400,000에서 1,000,000에 도달할 수 있습니다.
엔도톡신을 제거해야 하는 이유
1. 엔도톡신의 역할
엔도톡신은 포유류에 상당한 열발생 효과가 있습니다. 박테리아는 죽거나 다른 세포에 부착하면 독성이 생깁니다. 소량의 엔도톡신(체중 1kg당 2ng)을 정맥 주사하면 발열이 발생할 수 있으며, 대량 투여하면 순환 장애와 엔도톡신 쇼크가 발생할 수 있습니다. 국가 약전의 규정에 따르면 약물 또는 제제의 엔도톡신 함량은 규정된 한도 미만이어야 합니다. 예를 들어, 인간 혈액 알부민의 경우 생물학적 제품의 박테리아 엔도톡신에 대한 시험 절차에 따라 박테리아 엔도톡신 함량 한도는 2 EU/mL 미만이어야 합니다. 인터페론의 박테리아 엔도톡신 한도는 10 EU/mL 미만이어야 합니다.
2. 엔도톡신 오염
엔도톡신은 생체 내와 시험관 내에서 모두 명백한 생물학적 효과를 나타냅니다. 자유 세포 시스템에서 나노그램 농도의 엔도톡신은 특정 유형의 세포와 분자의 행동에 영향을 미쳐 정상적인 생리 활동에 영향을 미칠 수 있습니다.
따라서 엔도톡신은 대부분 생물학적 원료의 오염원이 되며, 엔도톡신의 존재로 인해 많은 생물학 및 약물 검사에서 혼란스러운 결과가 나타나며, 이로 인해 생산에 많은 어려움이 발생합니다.
(1) 약물의 오염. 예를 들어, 화학적 방법으로 합성된 다양한 서양 의약품과 식물에서 추출한 전통 중국 의약품은 합성 또는 추출 중에 내독소로 오염될 수 있습니다.
(2) 생산을 위한 원료. 다양한 혈액 제품 및 세포 배지도 제조 과정에서 다소 오염될 수 있습니다.
(3) 생물학적 제제. 예를 들어 인터페론, 인터루킨 또는 재조합 DNA 기술에 의해 제조된 각종 치료용 단백질이나 펩타이드, 제조 공정에서 발현 담체로서 대장균을 사용하는 경우 또는 각종 외부 요인 등에서는 엔도톡신 오염을 피하기 어렵다.
초여과를 통한 엔도톡신 제거의 아이디어
엔도톡신의 상대 분자량이 크기 때문에 초여과 막을 사용하여 물에서 엔도톡신을 제거할 수 있습니다. 초여과 막의 기공 크기와 재료의 선택은 치료 중인 약물의 상대 분자량, 특성 및 발열원 함량에 따라 달라집니다. 대부분의 발열원을 유지하려면 상대 분자량이 5000 또는 10000인 초여과 막을 사용해야 하며, 이때 작동 중 압력이 더 높고 상대 분자량이 큰 성분을 함유한 일부 제약 제제에는 적합하지 않습니다. 발열원을 제거하면 액체의 유효 성분이 유지되거나 흡착되어 제품 수율에 큰 영향을 미치기 때문입니다.
엔도톡신 분자는 중성 조건에서 음전하를 띠기 때문에 폴리설폰, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드 및 기타 미세다공성 여과막과 같은 양전하 재료를 선택하면 엔도톡신 분자의 제거 효과를 높일 수 있습니다. 또한 셀룰로스 필름에 규조토를 염색한 다음 양성 폴리전해질을 흡착하여 엔도톡신을 제거하는 방법이기도 합니다. 그러나 이러한 대전된 미세다공성 막의 엔도톡신 제거 효과는 pH에 따라 크게 영향을 받았습니다. 가이들링 테크놀로지의 심층 필터는 규조토를 사용하여 사용자의 공정에 따라 양전하를 추가할지 여부를 자유롭게 선택할 수 있습니다. 세포, 세포 파편 및 기타 단백질과 같은 불순물을 제거하는 과정에서 내부의 자연적 다공성 구조는 여과의 막 부하를 증가시킬 수 있습니다.
다양한 기공 크기를 갖는 초여과막의 내독소 제거 효과
여기서 우리는 내독소 제거 사례의 여러 다른 출처에서 초여과 막의 제거 효과에 대해 논의합니다.
1. 초여과법을 이용한 성맥주사액의 세균내독소 제거
1.1 소개
펄스주사는 펄스산을 제형개량을 통해 만든 일종의 멸균수용액으로 홍삼, 오미자, 오미자로 구성되어 있으며 기맥을 활성화하고 탈수를 강화하고 안정시키며 혈압을 안정시키고 심근수축력을 증가시키는 유익한 효과가 있으며 심혈관계 및 내분비계 질환 치료에 좋은 임상효과가 있습니다.
1.2 멤브레인 구성 요소
가이드링 초여과막(차단 상대 분자량 10,30,100 kDa)
1.3 실험 방법
1.3.1 펄스 생성 액체 중간체의 제조
중생매주액의 제조과정은 국가약품표준(WS3-B-2865-98-2011) 및 개정(ZGB2011-48)을 참고한다. 홍삼 100g, 오미자 312g, 오미자 156g을 달아 에탄올 환류법으로 홍삼을 추출하고, 오미자와 오미자는 수증기 증류법으로 추출하여 맥류 생성 약액 중간체 1L를 얻었다(각 10mL은 홍삼 1g, 오미자 3g, 오미자 1.5g에 해당).
1.3.2 초여과
일정량의 펄스 생성 액상 중간체를 취하여 pH를 7.5로 조정하고 물로 처리한 초여과 시스템에 넣었다. 폴리에테르 초여과 막의 10,30,100 kDa 상대 분자량을 차단한 후 초여과하고 초여과 주기를 60분 동안 균형시켰다. 초여과가 완료된 후 진세노사이드 Rg1, Re, Rb1 및 스키산드린 A의 회수율(R)을 계산했다. 초여과 전후의 박테리아 엔도톡신 함량을 동적 탁도법으로 정량적으로 측정하고 액체 내 박테리아 엔도톡신 제거율(Q)을 계산했다.
R=A 필터 /A 원시 ×100%
Q= (C -C 필터) /C ×100%
상기 식에서, A는 초여과액 중 각 활성 성분의 피크 면적이고, A는 원약액 중 각 활성 성분의 피크 면적이며, C는 초여과액 중 세균 엔도톡신의 함량이고, C는 원약액 중 세균 엔도톡신의 함량이다.
1.4 활성성분의 투과성 측정
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%이며, 세 가지 활성 성분 모두 100 kDa 초여과 막을 통과할 수 있습니다. 크로마토그램 전후의 100 kDa 막 초여과 용액에서 각 활성 성분의 피크 면적을 HPLC로 비교한 결과, 4가지 성분의 손실이 거의 없음을 나타냈습니다.
1.5 세균 내독소 제거효과에 관한 연구
표 2에 초여과막을 통한 초여과 전후의 펄스 생성 액상 중간체에서 박테리아 엔도톡신의 함량 변화를 나타냈다. 결과에 따르면, 상대 분자량이 다른 초여과 후에 원래 액상의 엔도톡신 함량이 현저히 감소했다. 100 kDa 초여과막 초여과 후, 액상의 엔도톡신 함량은 임상용 Shengmai 주사액의 한계값인 5.0EU·mL-1보다 훨씬 낮았다.
1.6 토론
본 논문에서는 PSO로 만든 초여과막의 효과를 바탕으로, 차단 상대 분자량이 100kDa인 초여과막을 사용했을 때 진세노사이드 Rg1,Re,Rb1 및 오미자 A가 거의 손실되지 않았고, 액상 내 박테리아 내독소를 효과적으로 제거하여 임상적 한계 요구 사항을 충족할 수 있음을 발견했습니다. 발열원 제거를 위한 활성탄과 비교할 때, 초여과 기술은 경쟁적 흡착 및 흡착 포화 문제를 제거할 수 있을 뿐만 아니라 주사의 안전성을 크게 보장하고, 성맥 주사의 제조 공정에 대한 실험적 기초를 제공할 수 있습니다.
2. 분자량 10kd의 차단 초여과막이 생리식염수의 발열원 제거 과정에 미치는 영향
2.1 소개
발열원이 없는 생물학적 제품을 제조하는 과정에서 외인성 엔도톡신으로 인해 발열원이 높아지는 경우가 종종 발생하는데, 이때 주방 기구는 건식 베이킹과 수산화나트륨 침지로 해결할 수 있지만, 용액을 대량으로 제조하는 것은 상기 처리에 적합하지 않으며, 대량 용액의 경우 접선 유동 필름 포장을 사용하여 적정한 엔도톡신 함량을 얻는 것이 고려됩니다.
2.2 엔도톡신 제거
2.2.1 샘플의 초여과 처리
박테리아 내독소는 박테리아보다 훨씬 작고 A 직경은 약 1-50nm이며 지질 A는 더 작고 크기가 작으며 무게가 가벼우며 박테리아 내독소는 내열성이 좋습니다. 일반적으로 접선 흐름 초여과 막 패키지 10kd는 내독소를 가로채고 용액을 통해 접선 흐름을 취하는 데 사용됩니다.
2.2.3 실험 결과
가이들링 테크놀로지에서는 PES 소재의 10kd 멤브레인 카세트를 사용하여 공급액에 대한 미세여과 실험을 진행하였으며 그 결과는 다음과 같습니다.
실험 결과, 가이들링 기술로 생산한 10kd의 차단 분자량을 갖는 한외여과 멤브레인 카세트는 엔도톡신을 효과적으로 제거하고 생산량을 더욱 확대할 수 있는 것으로 나타났다.
Guidling에 대하여
Guidling Technology는 생물약학, 세포 배양, 생물의학의 정제 및 농축, 진단 및 산업용 유체에 중점을 둔 국가적 첨단 기술 기업입니다. 우리는 원심 필터 장치, 초여과 및 미세여과 카세트, 바이러스 필터, TFF 시스템, 심층 필터, 중공 섬유 등을 성공적으로 개발했습니다. 이는 생물약학, 세포 배양 등의 적용 시나리오를 완벽하게 충족합니다. 당사의 멤브레인 및 멤브레인 필터는 사전 여과, 미세여과, 초여과 및 나노여과의 농축, 추출 및 분리에 널리 사용됩니다. 소규모 일회용 실험실 여과에서 생산 여과 시스템, 무균 테스트, 발효, 세포 배양 등에 이르기까지 당사의 많은 제품 라인은 테스트 및 생산의 요구를 충족합니다. Guidling Technology는 귀사와 협력하기를 기대합니다!
