Способ лиофильной сушки эритроцитарного диагностикума



Способ лиофильной сушки эритроцитарного диагностикума
Способ лиофильной сушки эритроцитарного диагностикума
Способ лиофильной сушки эритроцитарного диагностикума
Способ лиофильной сушки эритроцитарного диагностикума
Способ лиофильной сушки эритроцитарного диагностикума

 


Владельцы патента RU 2476791:

Федеральное государственное учреждение здравоохранения Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт Роспотребнадзора (RU)

Изобретение относится к способам лиофильного высушивания медицинских, иммунобиологических, диагностических и других препаратов, которые должны сохранять свою иммунохимическую или биологическую активность длительное время после высушивания, и может найти свое применение в области биологической химии, иммунодиагностики и фармацевтики. Способ лиофильной сушки эритроцитарного диагностикума включает глубокое замораживание препарата, перемещение в камеру для лиофилизации и его дальнейшую сублимацию в условиях вакуума с последующим формированием лиофилизата, при этом, на подготовительной стадии после осаждения методом центрифугирования, отделения супернатанта эритроциты разбавляются в соотношении 1:9 средой высушивания, состоящей из раствора реополиглюкина 15 мас.%, сахарозы 7,5 мас.% в дистиллированной воде, а температура полки и давление в камере для сублимации не изменяются первые 8 часов и составляют соответственно -15°С и 30 Па, затем, в течение последующих 14 ч плавно меняются соответственно со скоростью (2,6±0,4)°С/ч и (2±0,1) Па/ч до 22°С и 3 Па и при указанных параметрах выдерживается не менее 3 ч. Благодаря предложенному способу сушки лабильных эритроцитарных диагностикумов в максимально щадящих условиях их активность практически не изменяется после длительного хранения и регидратации. 1 табл., 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к способам лиофильного высушивания медицинских иммунобиологических и диагностических препаратов, которые должны сохранять свою иммунохимическую или биологическую активность длительное время после высушивания. Изобретение может найти свое применение в области биологической химии, иммунодиагностики и фармацевтики.

Как правило, высокая биологическая активность эритроцитарных препаратов и лекарственных средств обусловлена тонкими и сложными структурами белков, углеводов и других веществ, которые определяют биохимическую или иммунологическую активность препарата. При сушке структура белков может меняться, происходят необратимые изменения, которые влияют на активность препаратов вплоть до полной потери первоначальных свойств.

Объекты изобретения были выбраны не случайно, т.к. именно эритроцитарные диагностикумы относятся к препаратам, наиболее чувствительным к лиофильной сушке, и любые, даже незначительные отклонения от оптимального режима сублимации вызывают их частичную (на 2-3 лунки и более) потерю активности или даже полную непригодность из-за появления спонтанной агглютинации эритроцитов в реакции непрямой гемагглютинации (РНГА). Об этом же свидетельствует тот факт, что, несмотря на многочисленные изыскания, до сих пор не найден способ лиофилизации донорской крови (основа которой - эритроциты), позволяющий полноценно использовать ее после регидратации.

В качестве объектов лиофилизации были выбраны диагностикумы: эритроцитарный сапной и мелиоидозный иммуноглобулиновый производства ФГУЗ ВолгоградНИПЧИ Роспотребнадзора, препарат весьма лабильный и склонный к снижению активности после лиофилизации из-за наличия нестойкой связи сывороточных иммуноглобулинов с поверхностью эритроцитов и особенностей структуры клетки самого эритроцита, а также диагностикум эритроцитарный мелиоидозный антигенный экспериментальные серии той же организации.

Лиофилизация относится к одному из наиболее щадящих способов сушки биологически активных веществ и применяется на заключительных стадиях производства различных продуктов иммунохимии и фармацевтики. Этот технологический этап позволяет стабилизировать свойства препарата и многократно увеличить срок его хранения. Однако подбор параметров лиофилизации в каждом конкретном случае является сложной технологической задачей. Поскольку процесс связан с изменением агрегатного состояния препарата, он напрямую влияет на иммунохимическую и биологическую активность после регидратации препарата и стабильность его свойств при длительном хранении.

Авторы полагают, что предложенное изобретение позволит проводить лиофильную сушку широкого класса иммунобиологических препаратов с высокой и средней лабильностью иммунохимических свойств.

Известен способ лиофилизации, при котором подогрев полок в рабочей камере начинается со 2 часа сушки при неизменной температуре +50°С и максимальной величине вакуума, определяемой типом используемого насоса. Этот способ применяется в основном для лиофилизации пищевых продуктов и непригоден для иммунобиологических препаратов из-за резких перепадов температуры продукта и потери его активности (1).

Известен способ лиофилизации (2), при котором давление остается постоянным на протяжении всей сушки и составляет 3·10-2 мм рт.ст. при температуре плавления сухого льда в течение 18 ч. Недостатки - метод требует наличия сухого льда и длительного времени досушивания препарата после окончания основной сушки.

Известен способ лиофильной сушки биопрепарата путем введения в раствор биопрепарата перед сушкой защитной среды для создания преимущественно аморфно-кристаллической структуры при последующем замораживании [3]. Является наиболее близким к заявляемому способу - прототип. Описан процесс обезвоживания биопрепарата, в котором сушка проводится при неизменной температуре полки -40°С в течение 20 ч, а нагревание полки включается только на этапе досушивания, при этом скорость нагревания составляет 4-6°С/ч. Недостатком такого способа является наличие в защитной среде солей натрия, калия или глицина, которые запредельно снижают температуру эвтектики (коллапса) препарата (до -45°С), что заставляет вести основную сушку при пониженных температурах (-40°С), и необходимость дополнительного сложного и дорогого термического, или рентгено-фазового анализа для подбора вещества - наполнителя (смеси компонентов) с требуемой температурой замерзания в составе жидкой фазы биопрепарата, а также необходимость проведения дополнительных пробных лиофильных сушек материала. Кроме того, предложенный способ разработан для лиофилизации преимуществнно вирусных препаратов и не может быть использован для лабильных эритроцитарных диагностикумов.

Целью данного изобретения является разработка способа лиофилизации диагностических препаратов - эритроцитарных диагностикумов, который позволяет максимально сохранить первоначальные свойства и биологическую активность высушенного продукта.

Для реализации поставленной цели нами предложен способ лиофильной сушки эритроцитарного диагностикума, который основан на следующей совокупности признаков (необходимых операций с продуктом): на подготовительной стадии после осаждения эритроцитов методом центрифугирования и отделения супернатанта эритроциты разбавляются в соотношении 1:9 средой высушивания, состоящей из раствора реополиглюкина 15 мас.%, сахарозы 7,5 мас.% в дистиллированной воде. Концентрация и состав среды подобраны экспериментально и являются результатом предварительных научно-исследовательских работ. Отсутствие или изменение данной среды высушивания влечет снижение биологической активности препарата.

Затем препарат помещают в холодовой шкаф, где проходит глубокое замораживание препарата при температуре -(60±10)°С слоем не более 1 см в течение 18 ч, далее его перемещают в камеру для лиофилизации на 22-27 ч и проводят дальнейшую сублимацию в условиях вакуума с последующим формированием лиофилизата, который от известных способов лиофилизации отличается тем, что температура полки и давление в камере не изменяются первые 8 ч и составляют соответственно -15°С и 30 Па.

Затем, в течение последующих 14-16 ч постепенно меняется температура полки до 22°С со скоростью (2,6±0,4)°С /ч и давление до 3 Па со скоростью (2±0,1) Па/ч. При этом увеличение скорости изменения параметров снижает качественные характеристики продукта, а их уменьшение - нецелесообразно по экономическим соображениям из-за увеличения времени сушки.

Параметры лиофилизации в камере можно также задавать дискретно (ступенчато) при количестве ступеней не менее 10. При таком изменении параметров величина ступени будет соответствовать (4±3)°С по температуре и (6±5) Па по давлению. При меньшем количестве ступеней происходит скачкообразное изменение температуры препарата, что неблагоприятно сказывается на качестве высушенного продукта. Увеличение количества ступеней более 10 потребует дополнительных программных ресурсов управления сублимацией, что не всегда возможно из-за их ограничений, введенных изготовителем в конструкцию установки.

Обоснование параметров. При увеличении показателя давления в камере для сублимации выше 30 Па происходит оттаивание препарата (подгар) и теряется иммунологическая активность препарата, при уменьшении - снижается температура препарата вследствие интенсивного испарения кристаллов, из-за чего возрастает время сушки, что является нецелесообразным. При увеличении температуры полки выше -15°С также возможно оттаивание (подгар) препарата и дальнейшее скачкообразное увеличение его температуры, что снижает иммунологическую активность продукта (см. Рис.1). При уменьшении температуры полки ниже -15°С происходит увеличение времени сушки, что ухудшает экономические параметры лиофилизации.

Конечная температура лиофилизации 22°С является комнатной и установлена общепринятыми нормами. Конечное давление 3 Pa позволяет в достаточно мягких условиях и при относительно небольшом времени (около 3 ч) провести окончательную досушку препарата, не изменяя его активности, и выйти на необходимый уровень регламентированного показателя остаточной влажности препарата (потеря в массе при высушивании - не более 3 мас.%).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1. Сублимационная сушка диагностикума эритроцитарного сапного и мелиоидозого иммуноглобулинового. (Вариант 1 - плавное изменение параметров)

Подготовительная стадия - эритроцитарный диагностикум после этапа сенсибилизации и отмывания осаждают методом центрифугирования, отделяют супернатант и разбавляют 9 частями среды высушивания. Конечная концентрация эритроцитов 10 об.%. Среда высушивания состоит из раствора реополиглюкина - 15 мас.%, сахарозы 7,5 мас.% в дистиллированной воде.

Диагностикум разливают по 1 мл в ампулы объемом 5 мл, при этом высота слоя не превышает 1 см.

Замораживание - ампулы помещают в холодовую установку при температуре -(60±10)°С и выдерживают в течение 18 ч.

Сублимационную сушку проводят на установке «COOLSAFE - 100-9» фирмы «SCANVAC», Дания. После загрузки в камеру сразу включают вакуум и в течение первых 8 ч давление устанавливают на уровень 30 Па. Температуру полок задают на первые 8 ч сушки на уровень -15°С. Следующие 14 ч сушки температуру и давление плавно изменяют соответственно со скоростью (2,6±0,4)°С/ч и (2±0,1) Па/ч до величины 22°С и 3 Па соответственно. При указанных параметрах препарат выдерживают не менее 3 ч.

Результат: чувствительность высушенных препаратов в РНГА после сушки и регидратации практически не изменилась и составила, как и перед сушкой, 4·105 - 8·105 м.т./мл, при наличии четких контролей. Время растворения таблетки - 1 мин, форма таблетки - нормальная, потеря в массе при высушивании 2,4 мас.%. Срок хранения (наблюдаемый) 1 год. Препарат соответствует требованиям нормативной документации.

Пример 2. Лиофилизация диагностикума эритроцитарного мелиоидозного антигенного. (Вариант 2 - ступенчатое изменение параметров)

Подготовительная стадия - эритроцитарный диагностикум после этапа сенсибилизации и отмывания осаждают методом центрифугирования, отделяют супернатант и разбавляют 9 частями среды высушивания. Конечная концентрация эритроцитов 10 об.%. Среда высушивания, как в примере 1. Диагностикум разливают по 1 мл в 5 мл ампулы, при этом высота слоя не превышает 1 см.

Замораживание - ампулы помещают в холодильную камеру при температуре -(60±10)°С и выдерживают в течение 18 ч.

Лиофилизацию проводят в сублимационной установке «COOLSAFE - 100-9» фирмы «SCANVAC», Дания. После загрузки сразу включают вакуум и дальнейшую лиофилизацию ведут ступенчатым изменением режима установки - согласно таблицы 1.

Результат: иммунохимические параметры препарата до сушки и после сушки и регидратации практически не изменились. Титр гомологичной иммунной сыворотки в РНГА 1:3200 - 1:6400, время растворения таблетки - 1 мин, форма таблетки - нормальная, потеря в массе при высушивании 2,2 мас.%. Срок хранения (наблюдаемый) 1 год. Препарат соответствует требованиям нормативной документации.

Таким образом, благодаря предложенному способу можно проводить лиофильную сушку в максимально щадящих условиях, при которых практически полностью сохраняется активность высушенных эритроцитарных диагностикумов после длительного хранения и регидратации.

Литература

1. Камовников Б.П., Малков Л.С., Воскобойников В.А. Вакуум-сублимационная сушка пищевых продуктов (Основы теории, расчет и оптимизация). - М.: Агропромиздат. - 1985. - 288 с.

2. Ф.Герхардт. Методы общей бактериологии. Том 1. М.: Мир, 1984. - 1272 с.

3. Шалаев Е.Ю., Франкc Ф., Вараксин Н.А., Рукавишников М.Ю. Способ лиофильной сушки биопрепарата. Пат. RU 2111426, F26B 5/06, опубл. 20.05.1998. (Прототип)

Способ лиофильной сушки эритроцитарного диагностикума, включающий глубокое замораживание препарата, перемещение в камеру для лиофилизации и его дальнейшую сублимацию в условиях вакуума с последующим формированием лиофилизата, отличающийся тем, что на подготовительной стадии после осаждения методом центрифугирования, отделения супернатанта эритроциты разбавляются в соотношении 1:9 средой высушивания, состоящей из раствора реополиглюкина 15 мас.%, сахарозы 7,5 мас.% в дистиллированной воде, а температура полки и давление в камере для сублимации не изменяются первые 8 ч и составляют соответственно 15°С и 30 Pa, затем в течение последующих 14 ч плавно меняются соответственно со скоростью (2,6±0,4)°С/ч и (2±0,1) Ра/ч до 22°С и 3 Pa и при указанных параметрах выдерживается не менее 3 ч.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к фармацевтической технологии производства лиофилизированных препаратов и может быть использовано в химической, фармацевтической, микробиологической, пищевой промышленности.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства сублимированных пищевых продуктов. .
Изобретение относится к способу получения порошкообразных материалов из фторсодержащих полимеров. .

Изобретение относится к пищевой, фармацевтической, медицинской и химической промышленности. .

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к производству вакцин, а именно к способу приготовления лиофилизированного материала, включающему: использование контейнера, ограниченного оболочкой, имеющей проницаемую область, и содержащего дисперсию материала в жидкости-носителе, причем указанную оболочку, имеющую проницаемую область, пронизывают пенетратором, так что он создает канал через оболочку для обеспечения сообщения между внутренней частью и наружной частью контейнера, когда пенетратор прошел через проницаемую область, испарение жидкости-носителя из контейнера через указанный канал и выведение пенетратора из проницаемой области, при этом пенетратор содержит в целом конический элемент с отверстием, смежным с его вершиной, открытым основанием или отверстием, смежным с его основанием, и с каналом, проходящим через пенетратор, соединяющим эти два отверстия, так что вершина пенетратора может проходить через проницаемую область, и пар жидкости-носителя может входить в вершину, проходить через полую внутреннюю часть конуса и выходить наружу, причем указанный способ выполняют внутри стерильной оболочки, температуру которой можно изменять между температурой окружающей среды и температурой, при которой жидкость-носитель замерзает, а атмосферное давление которой можно изменять между давлением окружающей среды и пониженным атмосферным давлением.

Изобретение относится к сушильной технике, в частности к оборудованию для вакуум-сублимационной сушки, и может быть использовано в пищевой, химической, биомедицинской и микробиологической промышленности.

Изобретение относится к технологическим процессам обработки (сушки) веществ и материалов и может быть использовано в пищевой, медицинской и других отраслях промышленности, а также для переработки и утилизации отходов птицеводческих и свиноводческих хозяйств.

Изобретение относится к области пищевой промышленности и может быть использовано для сублимационной сушки. .

Изобретение относится к технике сушки жидких термолабильных продуктов и может быть использовано в пищевой, микробиологической и фармацевтической промышленности. .

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства сублимированных пищевых продуктов

Изобретение относится к получению фторполимерных порошковых материалов

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано при автоматизации процессов получения и вакуум-сублимационной сушки ферментных препараторов в микробиологической, медицинской, фармацевтической и пищевой промышленности

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства сублимированных пищевых продуктов

Предлагаются три варианта устройств для серийной сублимационной сушки фармацевтических растворов в медицинских полых телах и три способа контролирования и/или управления серийной сублимационной сушкой фармацевтических растворов в медицинских полых телах. Устройство для серийной сублимационной сушки фармацевтических растворов в медицинских полых телах по первому варианту содержит устройство сублимационной сушки и, по меньшей мере, одну камеру (9), причем предусмотрена возможность получения с помощью, по меньшей мере, одной камеры (9) изображений, по меньшей мере, одного предназначенного для сублимационной сушки фармацевтического раствора, причем предусмотрена возможность использования изображений для управления и/или контролирования процесса сублимационной сушки, согласно изобретению, камера (9) установлена с возможностью получения изображений из внутреннего пространства (1) устройства сублимационной сушки. Устройство по второму варианту отличается от первого тем, что камера (9) установлена во внутреннем пространстве (1); по третьему варианту отличается от первого и второго тем, что оно содержит оценочное устройство, которое выполнено с возможностью осуществления оценки полученных изображений с учетом состояния сублимируемого препарата в каждый момент процесса, причем оценочное устройство на основании оценки изображений обеспечивает изменение параметров процесса сублимационной сушки. Способ контролирования и/или управления серийной сублимационной сушкой фармацевтических растворов медицинских полых телах по первому варианту при применении устройства по первому варианту заключается в том, что используют устройство для сублимационной сушки и, по меньшей мере, одну камеру (9), причем, по меньшей мере, одна камера (9) получает изображения, по меньшей мере, одного предназначенного для сублимационной сушки фармацевтического раствора, причем эти изображения используют для управления и/или контролирования процесса сублимационной сушки, отличающийся тем, что камерой (9) снимают изображения во внутреннем пространстве (1) устройства сублимационной сушки. Способ контролирования и/или управления серийной сублимационной сушкой фармацевтических растворов в медицинских полых телах по второму варианту при применении устройства по второму варианту отличается от способа по первому варианту тем, что камеру (9) устанавливают во внутреннем пространстве (1) устройства сублимационной сушки и снимают с ее помощью изображения в этом внутреннем пространстве (1). Способ контролирования и/или управления серийной сублимационной сушкой фармацевтических растворов в медицинских полых телах по третьему варианту при применении устройства по третьему варианту отличается от способа по первому и второму вариантам тем, что изображения оценивают с учетом состояния сублимируемого препарата в каждый момент процесса и на основании оценки изображений изменяют параметры процесса сублимационной сушки. 6 н. и 56 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к пищевой промышленности и касается получения белковой смеси из крови убойных животных. Стабилизированную кровь заливают в противень, в который затем заливают жидкий азот. Жидкий азот при атмосферном давлении начинает кипеть, при этом температура кипения составляет 103±2°C. Процесс кипения (замораживания) длится не более 5 минут. Затем замороженный объект помещается в камеру сублимационной сушки, где осуществляется процесс сушки при давлении 100-500 Па. Температура в камере поддерживается на уровне 20÷40°C. Продолжительность процесса сушки 10÷200 минут. Изобретение обладает следующими преимуществами: применение жидкого азота сокращает продолжительность процесса получения обезвоженной крови, что снижает себестоимость процесса сушки; белковые компоненты получаемой сухой крови при использовании жидкого азота подвержены меньшей деструкции, чем при других вариантах сушки.

Изобретение относится к фармацевтической области, а именно представляет собой систему для хранения медицинских препаратов, содержащую по меньшей мере одну камеру (3), в которой имеются по меньшей мере два сублимированных действующих и/или вспомогательных вещества (W1, W3, W5, W7) совместно по меньшей мере в одной камере (3). 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способам контроля процесса сублимационного высушивания медицинских, ветеринарных и других препаратов во флаконах в камерных сублимационных установках, в которых теплоподвод осуществляется к дну флаконов, и может найти применение в медицинской, микробиологической и фармацевтической промышленности. Контроль сушки осуществляют путем измерения частоты автогенератора, в частотозадающий контур которого включены электроды емкостного датчика, контролирующие часть биопрепарата, находящуюся у его дна, а высота этой части составляет от 0,05 до 0,2 высоты биопрепарата в датчике. На этапах замораживания и сублимации по частоте автогенератора определяют величину диэлектрической проницаемости биопрепарата между электродами датчика и по ней контролируют долю жидкой фазы в замороженном биопрепарате у дна. На этапе досушивания по частоте автогенератора контролируют подвижность зарядов макромолекул высушиваемого биопрепарата, что позволяет прекратить процесс досушивания в момент времени, когда частота автогенератора пройдет через максимум и начнет убывать. Максимум частоты автогенератора соответствует минимуму подвижности зарядов макромолекул биопрепарата и его оптимальной остаточной влажности. 5 ил.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу получения сухого пищевого продукта на основе мяса, который восстанавливают заливая горячей или холодной водой перед употреблением его в пищу. Способ включает: стадию обработки мясного сырьевого материала или пищевого продукта на основе мяса перегретым паром; стадию замораживания мясного сырьевого материала или пищевого продукта на основе мяса, обработанного перегретым паром; и стадию сушки замороженного мясного сырьевого сырья или пищевого продукта на основе мяса при пониженном давлении. Обеспечивается восстановление сухого пищевого продукта в течение короткого периода времени от около 3 до 5 минут, даже если сухой пищевой продукт толстый. 5 з.п. ф-лы, 3 табл., 5 пр.
Наверх