Способ депирогенизации препаратов ультрафильтрацией

 

Изобретение относится к производству лекарственных препаратов с мол.м. менее 10000 Да и может быть использовано для очистки препаратов от пирогенных веществ. Сущность изобретения заключается в очистке препарата от пирогенных веществ путем одно- или двукратной ультрафильтрации при pH 1,5-4,0. Способ позволяет повысить эффективность очистки. 1 табл.

Изобретение относится к производству лекарственных препаратов и может быть использовано для депирогенизации препаратов, выдерживающих pH от 1,5 до 4,0 и мол.м. менее 10000 Да.

Существует несколько подходов к удалению пирогена (липополисахарида, эндотоксина) из водных растворов лекарственных соединений: адсорбция на активированном угле, асбесте или гидроокиси алюминия; адсорбция на ионообменнике; ультрафильтрация; связывание аффинными сорбентами. Однако эти способы не всегда дают положительный эффект и часто приводят к значительной потере очищаемой субстанции.

Адсорбция активированным углем протекает с высокой потерей очищаемого продукта, имеются трудности в удалении активированного угля и гидроокиси алюминия из раствора. Ионообменная или гидрофобная хроматография не дает постоянных положительных результатов из-за использования только ионных или только гидрофобных взаимодействий. Хроматографический материал может деградироваться и попасть в препарат. Часто сам сорбент может стать источником пирогена из-за многократного использования и длительного процесса хроматографии. Аффинный способ пока не может быть использован, так как он не гарантирует от попадания лиганда, сшивающего агента в препарат.

По данным литературы молекулы липополисахарида (ЛПС) имеет мол.м. от 10000 до 8000000 Дальтон и отрицательный заряд за счет нековалентно-связанных фосфолипидов. В последнее время для низкомолекулярных соединений во все мире получил распространение метод депирогенизации ультрафильтрацией Первоначально считали, что однократная ультрафильтрация на мембранах 10000 Да обеспечивает 100% удаление пирогена ). Однако затем выяснилось, то при высоких уровнях пирогена даже двукратная ультрафильтрация не дает желаемого эффекта, так как на процесс депирогенизации влияют многие ранее неучитываемые факторы, например присутствие детергентов, комплексообразователей, солей кальция, магния. Нами известно также влияние величины pH раствора на процесс депирогенизации. В литературе влияние pH на агрегатное состояние пирогена не описано, хотя данный способ наиболее оптимален и прост: не требует внесения специальных химических соединений, которые необходимо полностью удалить из конечного продукта.

Наиболее близким аналогом является метод однократной или двукратной обработки ультрафильтрацией при нейтральном pH на мембране 10000-20000 Да. На первой стадии получают фильтрат номер 1, на втором этапе фильтрат подвергают повторной ультрафильтрации и уже фильтрат номер 2 используется в качестве целевого продукта. Недостатками этого способа являются низкая эффективность снятия пирогенности из-за отсутствия учета влияния pH агрегатное состояние ЛПС.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является удаление пирогена из растворов низкомолекулярных лекарственных соединений.

Достигаемый технический результат заключается в увеличении выхода целевого продукта за счет повышения эффективности удаления пирогена.

Сущность изобретения заключается в следующем: в растворе пирогенного лекарственного средства перед ультрафильтрацией устанавливают величину pH 1,5 - 4,0 с помощью раствора соляной кислоты, затем проводят одно- или двукратную ультрафильтрацию и после этого коррегируют pH до необходимого значения.

В отличие от прототипа в заявляемом способе перед ультрафильтрацией снижают pH до 1,5 - 4,0. Понижение pH приводит к снижению общей величины заряда липополисахаридов, следовательно, его растворимости, уменьшению межмолекулярных электростатических взаимодействий между лекарственным средством и ЛПС, увеличению взаимодействия между молекулами липополисахарида, и, следовательно, к увеличению молекулярного веса пирогенов и в результате к задерживанию липополисахаридов ультрафильтрационной мембраной.

Данный технологический прием позволил провести депирогенизацию практически всех серий кокарбоксилазы, аминокровина, глюкозы и других препаратов с низким молекулярным весом.

В отличие от этого прототип не снимал пирогенности.

Пирогенность или апирогенность лекарственных препаратов оценивалась по Государственной Фармакопее СССР, 11 издание, вып. 2. Раствор лекарственного средства считали апирогенным, если сумма повышения температур у трех кроликов была меньше или равна 1,4^oC. Если эта сумма превышала 2,2^oC, то раствор лекарственного препарата считали пирогенным. Тест-доза составляла 5 мг препарата для кокарбоксилазы или 10 мл на 1 кг массы тела кролика для глюкозы и аминокровина.

В процессе выбора параметров были определены следующие оптимальные значения pH: от 1,5 до 4,0. При увеличении pH более 4,0 не удавалось устранить пирогенность лекарственного средства, а уменьшение величины pH ниже 1,5 приводило к инактивации препаратов и выходило за пределы стабильности ультрафильтрационных мембран.

В табл. 1 представлены данные, полученные в результате депирогенизации заявляемым способом и прототипом. Выход препаратов по заявляемому способу составил 79,80 ± 14,47% а процент депирогенизированных серий составил 95 ± 4,87. По прототипу выход целевого продукта составил 30,27 ± 5,17, а количество серий препарата, с устраненным пирогеном - лишь 30 ± 6,71.

Процесс осуществляется следующим образом. В растворе пирогенного препарата 1 N раствором соляной кислоты устанавливают pH 1,5-4,0, проводят одно или двукратную ультрафильтрацию на мембранах. В качестве ультрафильтрационных мембран могут использоваться полисульфоновые или полиамидные мембраны типа PTGC (полисульфоновые) фирмы Миллипор (США) или ВПУ (отечественный полиамид) или любые другие, выдерживающие pH 1.5. В готовом продукте по окончании ультрафильтрации устанавливают необходимые показатели: величину pH, ионную силу, концентрацию препарата. Проводят стерилизующую фильтрацию.

Пример 1. 10000 мл пирогенной кокарбоксилазы с температурными показателями (+0,9; +1,0; +1,0; сумма Σ = +2,9°C подкисляют 1 N раствором соляной кислоты до pH 2,75. Проводят ультрафильтрацию на половолоконных аппаратах ВПУ 15 с площадью фильтрации 1 м² до объема концентрата 300 мл. Фильтрат объемом 9600 мл подвергают повторной ультрафильтрации на ВПУ-15 (1 м²) до объема концентрата 300 мл. Полученный объем фильтрата составляет 9200 мл. Целевой продукт подщелачивают 1 M раствором натрия углекислого до pH 5,3. Выход препарата составляет 80%. Температурные параметры: (+0,1; +0,2; +0,2; сумма Σ = +0,5)°C. Пример 2. 10000 мл пирогенной кокарбоксилазы (+0,9; +1,0; +1,0; Σ = +2,9)°C подкисляют 0,5 М раствором соляной кислоты до pH 1,5. Дальнейшие операции выполняются согласно примеру 1. Выход - 73%, температурные характеристики (+0,1; +0,1; +0,2; Σ = 0,4)°C. Пример 3. 10000 мл пирогенной кокарбоксилазы (+0,9; +1,0; +1,0; Σ = 2,9)°C. подкисляют 0,5 М раствором соляной кислоты до pH 4,0. Дальнейшие операции выполняются согласно примеру 1. Выход составляет 86%, температурные характеристики - (+0,2; +0,2; +0,3; Σ = 0,7)°C. Пример 4. 100 л аминокровина, полученного со стадии II (Фильтрация кислого гидролизата на нутч-фильтре), который по нормативно-технической документации (7) может храниться до 15 суток при комнатной температуре, при контроле пробы на пирогенность имел следующие характеристики (+1,1+1,1+1,2; Σ - +3,4)° и pH = 1,5. Проводят ультрафильтрацию на мембранах (2 м²) до объема концентрата 3000 мл. Полученный объем фильтрата составляет 94000 мл. Дальнейшие операции проводятся согласно Типовому регламенту производства аминокровина: деминерализация, стерилизация (7). Выход - 94%. Температурные параметры (+0,2; +0,3; +0,3; Σ = +0,8)°C. Пример 5. 200 л пирогенной глюкозы с температурными характеристиками (+0,9+1,1+1,1; Σ = 3,1)° и pH 4,5 подкисляют 0,5 M раствором соляной кислоты до pH 2,0. Дальнейшие операции выполняются согласно примеру 1. Проводят ультрафильтрацию на мембранах (2 м²) до объема концентрата 3000 мл. Фильтрат объемом 96000 мл подвергают повторной ультрафильтрации до объема концентрата 300 мл. Полученный объем фильтрата составляет 92000 мл. Проводят деминерализацию от ионов хлора на ионообменнике ЭДЭ10П из расчета 50 л на 1 кг смолы. Выход - 80%. Температурные параметры (+0,1;+0,2;+0,2; Σ = +0,5)°C.м

Формула изобретения

Способ депирогенизации препаратов ультрафильтрацией, путем очистки низкомолекулярных лекарственных препаратов от пирогенных веществ, включающий одно- или двухкратную ультрафильтрацию, отличающийся тем, что в растворе пирогенного препарата устанавливают величину рН 1,5-4,0, затем проводят ультрафильтрацию и после этого коррегируют рН до необходимого значения.

РИСУНКИ

Рисунок 1