Способ комбинированного обезвоживания высокодисперсных биологически активных материалов


 


Владельцы патента RU 2440099:

Федеральное бюджетное учреждение науки "Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.Н. Габричевского Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека" (ФБУН МНИИЭМ им. Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора) (RU)

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой способ комбинированного обезвоживания высокодисперсных биологически активных материалов, содержащих действующие вещества в жидкой фазе, осуществляемый в несколько этапов, отличающийся тем, что жидкую фазу с активным веществом из микрокапельного состояния, стабилизированного сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем в соотношении 1:3-1:22, обезвоживают первоначально при атмосферном давлении и затем смешиванием с влагоемким сорбентом с остаточной влажностью менее 1% и при необходимости досушивают. Изобретение обеспечивает повышение активности действующих веществ. 1 табл.

 

Изобретение относится к медицине и фармацевтической промышленности и касается способа получения сухих биологически активных материалов обезвоживанием комбинацией методов.

Известен способ сушки биологических материалов, в соответствии с которым обезвоживание осуществляют в два этапа: на первом этапе частичное обезвоживание материала осуществляют за счет смешивания его с безводной лактозой, при этом лактоза превращается в кристаллогидрат, что в последующем облегчает процесс удаления влаги до требуемой остаточной влажности материала (от 2 до 4%); на втором этапе осуществляется досушивание материала вакуумным испарением влаги при разрежении, исключающем самозамораживание, при подогреве не выше 25°С (RU, заявка 93027480 A, F26B 5/16, 27.10.1996).

Основным недостатком известного аналога является невозможность его использования для обезвоживания высокодисперсных материалов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ получения сухих бактериальных препаратов, в соответствии с которым суспензию микроорганизмов смешивают с сорбентом - сухим высокодисперсным порошком диоксида кремния, в соотношении 2:1, сушку ведут в термостате при 27-32°С или на воздухе и полученную смесь диспергируют до тонкодисперсного состояния (RU, патент 2104299 C1, C12N 1/04, 10.02.1998).

По сути известный способ предполагает комбинированное обезвоживание суспензии микроорганизмов: на первом этапе удаление части влаги сорбентом - порошком диоксида кремния, на втором - удаление оставшейся влаги из материала (и сорбента) в термостате при 27-32°С или на воздухе.

Основным недостатком прототипа является большая потеря активности действующих веществ в процессе обезвоживания биологически активных материалов.

В основу заявляемого изобретения положена задача повышения активности действующих веществ в процессе обезвоживания биологически активных материалов.

Задача решена тем, что жидкую фазу последовательно обезвоживают из микрокапельного состояния, стабилизированного сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, первоначально при атмосферном давлении и затем смешивают с влагоемким сорбентом при соотношении 1:3-1:22.

В результате проведенных исследований нами впервые показано, что преимущество обезвоживания жидкостей, содержащих биологически активные вещества, из микрокапельного состояния, стабилизированного сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, заключается в том, что такое состояние формирует развернутую поверхность жидкости в порошке, составляющую, по нашим данным, 0,04-0,09 м2 в 1 см3 порошка, что обеспечивает большую площадь испарения влаги, и соответственно небольшую продолжительность удаления основной массы свободной влаги в окружающее пространство, поскольку процесс осуществляется из всего объема высушиваемого порошка. Это позволило на первом этапе высушивания применить атмосферное (при атмосферном давлении) обезвоживание материалов до их влажности 20-25%, еще не оказывающей негативного влияния на активность действующих веществ, содержащихся в материалах.

Поскольку удаление оставшейся влаги из материалов при таких условиях (атмосферное высушивание) практически не осуществимо без существенной потери активности биокомпонента, то на втором этапе нами применен метод сорбционно-контактного обезвоживания влагоемкими сорбентами, который является не только самым эффективным для удаления связанной воды, но и позволяет изменением количества используемого сорбента регулировать остаточную влажность в высушиваемых материалах, а следовательно, и их биологическую активность.

Высокая скорость поглощения влаги сорбентами позволяет быстро проходить отрезок относительной влажности микрокапельного порошка в смеси в диапазоне «критической влажности» 7-8%, соответствующей 22-28% относительной влажности биологически активных веществ (например, микроорганизмов) и обусловливающей их массовую инактивацию [Monk G.W., McCaffrey P.A., Davies M.S. Studies on the mechanism of sorbed water killing of bacteria // J.Bacteriol. - 1957. - V.73. - P.661-672], что приводит к повышению активности действующих веществ в процессе обезвоживания лабильных биологически активных материалов.

Согласно изобретению повышение активности действующих веществ в процессе обезвоживания биологически активных материалов обеспечивается тем, что жидкую фазу последовательно обезвоживают из микрокапельного состояния, стабилизированного сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, первоначально при атмосферном давлении и затем смешивают с влагоемким сорбентом при соотношении 1:3-1:22.

Заявляемый способ комбинированного обезвоживания высокодисперсных биологически активных материалов является новым и в литературе не описан.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение активности действующих веществ в процессе обезвоживания биологически активных материалов.

Сущность изобретения поясняется на следующих примерах, показывающих повышение активности действующих веществ в процессе обезвоживания биологически активных материалов при реализации способа.

Содержание в препаратах жизнеспособных аэробных микроорганизмов Serratia marcescens определяли методом Пастера-Коха на твердых питательных средах. Содержание жизнеспособных анаэробных микроорганизмов Bifidobacterium bifidum определяли в жидких питательных средах методом предельных разведений. Биологическую активность препаратов иммуноглобулинов характеризовали противосальмонеллезной активностью (в титрах РПГА) [ФС 42-3347-97]. Стерилизацию сорбентов с одновременным обезвоживанием проводили в сухо-жаровом шкафу SUP-4 при температуре 120°С с выдержкой в установившемся тепловом режиме не менее 2 часов.

Пример 1. Объект обезвоживания готовили смешением суспензии микроорганизмов Serratia marcescens шт. ВКМ-851 с лактозной защитной средой в соотношении 2:1 и переводили его в микрокапельное состояние в электромагнитном диспергаторе. Микрокапельный порошок тест-культуры для проверки фильтров очистки воздуха с жидкой фазой в микрокапельном состоянии, стабилизированном сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, с концентрацией жизнеспособных микроорганизмов 56×109 КОЕ/г первоначально высушивали при атмосферном давлении при комнатной температуре до влажности 60%, а затем смешивали с сорбентом КБ-4П-2 с остаточной влажностью менее 1% и температурой минус 10-15°С в течение 5 мин при соотношении жидкой фазы и сорбента 1:3 в шнековом смесителе. Смесь перегружали в металлические пеналы и помещали на досушивание при температуре 2-8°С в течение 6-12 часов.

Биологическая активность готового сухого препарата тест-культуры для проверки фильтров очистки воздуха и его влагосодержание представлены в таблице.

Пример 2. Реализацию способа обезвоживания суспензии микроорганизмов Serratia marcescens шт. ВКМ-851 с лактозной защитной средой осуществляли, как описано в примере 1, но до промежуточной влажности 20% и при соотношении жидкой фазы к сорбенту 1:22.

Влагосодержание и биологическая активность готового сухого препарата тест-культуры для проверки фильтров очистки воздуха, состоящего из сухих частиц (бактериальных клеток с компонентами защитной среды), стабилизированных сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, и сорбента, представлены в таблице.

Пример 3. Реализацию способа обезвоживания суспензии микроорганизмов Serratia marcescens шт. ВКМ-851 с лактозной защитной средой осуществляли, как описано в примере 1, но до промежуточной влажности 35% и при соотношении жидкой фазы к сорбенту 1:10.

Влагосодержание и биологическая активность готового сухого препарата тест-культуры для проверки фильтров очистки воздуха, состоящего из сухих частиц (бактериальных клеток с компонентами защитной среды), стабилизированных сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, и сорбента, представлены в таблице.

Пример 4. Объект обезвоживания готовили смешением суспензии микроорганизмов Bifidobacterium bifidum шт. 1C с сахарозо-молочной защитной средой в соотношении 2:1 и переводили его в микрокапельное состояние в дисковом диспергаторе. Микрокапельный порошок пробиотического препарата с жидкой фазой в микрокапельном состоянии, стабилизированном сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, с концентрацией жизнеспособных микроорганизмов 3,2×109 КОЕ/г первоначально высушивали при атмосферном давлении при комнатной температуре до влажности 60%, а затем смешивали с сорбентом - дисперсной окисью алюминия с остаточной влажностью менее 1% и температурой минус 10-15°С в течение 5 мин при соотношении жидкой фазы и сорбента 1:3 в барабанном смесителе. Смесь перегружали в металлические пеналы и помещали на досушивание при температуре 2-8°С в течение 6-12 часов.

Биологическая активность готового сухого пробиотического препарата и его влагосодержание представлены в таблице.

Пример 5. Реализацию способа обезвоживания суспензии микроорганизмов Bifidobacterium bifidum осуществляли, как описано в примере 4, но до промежуточной влажности 20% и при соотношении жидкой фазы к сорбенту 1:22.

Влагосодержание и биологическая активность готового сухого пробиотического препарата, состоящего из сухих частиц (бактериальных клеток с компонентами защитной среды), стабилизированных сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, и сорбента, представлены в таблице.

Пример 6. Реализацию способа обезвоживания суспензии микроорганизмов Bifidobacterium bifidum осуществляли, как описано в примере 4, но до промежуточной влажности 35% и при соотношении жидкой фазы к сорбенту 1:10.

Влагосодержание и биологическая активность готового сухого пробиотического препарата, состоящего из сухих частиц (бактериальных клеток с компонентами защитной среды), стабилизированных сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, и сорбента, представлены в таблице.

Пример 7. Объект обезвоживания готовили смешением раствора иммуноглобулинов IgG, IgA, IgM с глицином (2%) в качестве защитной среды и переводили его в микрокапельное состояние в дисковом диспергаторе. Микрокапельный порошок иммунобиологического препарата с жидкой фазой в микрокапельном состоянии, стабилизированном сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, с противосальмонеллезной активностью 1:640 в титрах РПГА первоначально высушивали при атмосферном давлении при комнатной температуре до влажности 60%, а затем смешивали с сорбентом окисью алюминия с остаточной влажностью менее 1% и температурой минус 15-20°С в течение 5 мин при соотношении жидкой фазы и сорбента 1:3 в барабанном смесителе. Смесь перегружали в металлические пеналы и помещали на досушивание при температуре 2-8°С в течение 6-12 часов.

Биологическая активность готового сухого иммунобиологического препарата и его влагосодержание представлены в таблице.

Пример 8. Реализацию способа обезвоживания раствора иммуноглобулинов IgG, IgA, IgM осуществляли, как описано в примере 7, но до промежуточной влажности 20% и при соотношении жидкой фазы к сорбенту 1:22.

Влагосодержание и биологическая активность готового сухого иммунобиологического препарата, состоящего из сухих частиц (смеси иммуноглобулинов с компонентами защитной среды), стабилизированных сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, и сорбента, представлены в таблице.

Пример 9. Реализацию способа обезвоживания раствора иммуноглобулинов IgG, IgA, IgM осуществляли, как описано в примере 7, но до промежуточной влажности 35% и при соотношении жидкой фазы к сорбенту 1:10.

Влагосодержание и биологическая активность готового сухого иммунобиологического препарата, состоящего из сухих частиц (смеси иммуноглобулинов с компонентами защитной среды), стабилизированных сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, и сорбента, представлены в таблице.

Сухой препарат на основе Соотношение жидкой фазы к сорбенту Биологическая активность препарата Влагосодер-жание, %
до обезвоживания после обезвоживания
Serratia marcescens по прототипу 1:12 73×109 КОЕ/г 6,7×109 КОЕ/г 13,0
заявляемый 1:3 56×109 КОЕ/г 19,6×109 КОЕ/г 17,0
1:10 56×109 КОЕ/г 24,0×109 КОЕ/г 6,5
1:22 56×109 КОЕ/г 20,3×109 КОЕ/г 3,5
Bifidobacterium bifidum по прототипу 1:10 4,2×109 КОЕ/г 5,7×108 КОЕ/г 10,8
заявляемый 1:3 3,2×109 КОЕ/г 9,7×108 КОЕ/г 16,6
1:10 3,2×109 КОЕ/г 8,4×108 КОЕ/г 7,0
1:22 3,2×109 КОЕ/г 7,3×108 КОЕ/г 4,0
иммуноглобулинов IgG, IgA, IgM по прототипу 1:12 1:640 1:160 12,2
заявляемый 1:3 1:640 1:320 15,8
1:10 1:640 1:320 6,2
1:22 1:640 1:320 4,1

Как следует из анализа данных, представленных в таблице, материалы, полученные при реализации заявленного способа обезвоживания, при одинаковом влагосодержании обладают в 1,3-3,5 раза большей активностью по сравнению с препаратами, приготовленными в соответствии с прототипом, что обеспечивается обезвоживаем жидкой фазы из микрокапельного состояния, стабилизированного сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем с наноразмерами частиц, и комбинацией методов атмосферного и сорбционного обезвоживания.

Способ комбинированного обезвоживания высокодисперсных биологически активных материалов, содержащих действующие вещества в жидкой фазе, осуществляемый в несколько этапов, отличающийся тем, что жидкую фазу с активным веществом из микрокапельного состояния, стабилизированного сухим высокодисперсным гидрофобным разобщителем в соотношении 1:3-1:22, обезвоживают первоначально при атмосферном давлении и затем смешивают с влагоемким сорбентом с остаточной влажностью менее 1% и при необходимости досушивают.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к биотехнологии, в частности к получению препаратов для профилактики и лечения дисбактериозов человека и сельскохозяйственных животных. .

Изобретение относится к вакуум-сублимационной сушке термочувствительных продуктов и может быть использовано в фармацевтической, микробиологической, пищевой промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса.

Изобретение относится к вакуум-сублимационной сушке термочувствительных продуктов и может быть использовано в фармацевтической, микробиологической, пищевой промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса.

Изобретение относится к области реставрации музейных экспонатов и может быть использовано при восстановлении изделий из органических материалов, таких как книги, одежда, чучела, мебель и т.п.

Изобретение относится к области биотехнологии, конкретно к высушиванию биологически активных материалов, и может быть использовано в медицине и ветеринарии для получения сухих иммунобиологических и лекарственных препаратов, в пищевой промышленности и сельском хозяйстве.
Изобретение относится к сушке биологического материала без применения тепла посредством контакта с сорбирующими телами путем перемешивания сорбирующих веществ, а именно способом, основанным на контактном обезвоживании биологических суспензий при смешивании с твердым сорбентом.
Изобретение относится к технике сублимационного высушивания и может быть использовано в микробиологической и других отраслях промышленности для высушивания культур микроорганизмов.
Изобретение относится к технологии производства препаратов, а именно к производству сухих микробных препаратов. .

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к способам сушки семян сельскохозяйственных культур. .
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой препарат, содержащий биологически активное действующее вещество, характеризующийся тем, что содержит порошок на основе высушенных микрокапель действующего вещества, стабилизированных сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем, представляющим собой диоксид кремния, причем компоненты в препарате находятся в определенном массовом соотношении на 1 г препарата.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к способу производства сухого порошка из дождевых червей. .

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и касается способа получения высоко дисперсных порошков органических лекарственных субстанций и может быть использовано при изготовлении новых лекарственных препаратов.

Изобретение относится к области получения микронизированных порошков органических лекарственных субстанций с повышенной скоростью растворения и биодоступностью и может быть использовано для создания на этой основе новых лекарственных форм и лекарственных форм с улучшенными фармакологическими свойствами.

Изобретение относится к лекарственному средству для лечения инфекционного заболевания, лечения рака, заживления ран и/или детоксификации субъекта, которое содержит наночастицы гетерокристаллического минерала, выбранного из группы гетерокристаллических минералов SiO2, кварцита, сфена, лейкоксена и рутилированного кварца.

Изобретение относится к способу уничтожения паразитов. .

Изобретение относится к композиции микрочастиц или наночастиц для локальной доставки и доставки к слизистой поверхности активного ингредиента, содержащей 0,1-99,5 мас.% неорганического элемента, выбранного из диоксида, алкоксида, оксида, оксалата, уреата, нитрата или ацетата щелочного, щелочно-земельного или переходного металла, лантанидов или кремния, 0,01-95 мас.% фармацевтического или косметически активного ингредиента и 0,001-75 мас.% регулирующего скорость высвобождения средства, выбранного из природных, синтетических или полусинтетических полимеров, полисахаридов, моносахаридов, солей, белков или пептидов.

Изобретение относится к растворимым или диспергируемым в воде порошкам и таблеткам на основе углеводной матрицы и к способу их изготовления, в которой углевод составляет 50 мас.% от массы матрицы.

Изобретение относится к области медицины и фармакологии и касается фармацевтической композиции для лечения туберкулеза, содержащей по крайней мере одно оксазольное соединение, выбранное из 2-метил-6-нитро-2-{4-[4-(4-трифторметоксифенокси)пиперидин-1-ил]феноксиметил}-2,3-дигидроимидазо[2,1-b]оксазола и 2-метил-6-нитро-2-{4-[4-(4-трифторметилфеноксиметил)пиперидин-1-ил]феноксиметил}-2,3-дигидроимидазо[2,1-b]оксазола, и по крайней мере, одно соединение целлюлозы, выбранное из группы, состоящей из фталата гидроксипропилметилцеллюлозы и ацетата сукцината гидроксипропилметилцеллюлозы.
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой препарат, содержащий биологически активное действующее вещество, характеризующийся тем, что содержит порошок на основе высушенных микрокапель действующего вещества, стабилизированных сухим высокодисперсным инертным гидрофобным разобщителем, представляющим собой диоксид кремния, причем компоненты в препарате находятся в определенном массовом соотношении на 1 г препарата.
Наверх