Способ сорбционно-вакуумного высушивания жидких термолабильных биологически активных материалов

Изобретение относится к области сушки различных веществ, в частности к высушиванию жидких термолабильных биологически активных материалов (далее по тексту - БМ), качество которых определяется достижением требуемого значения показателя остаточной массы при высушивании и сохранением специфической активности биологического агента, и может быть использовано в пищевой, медицинской, микробиологической, химической и родственных отраслях промышленности для производства многокомпонентных сухих препаратов. Сущность предложенного способа заключается в осуществлении высушивания за счет двух основных сорбционных процессов адсорбции и десорбции влаги, протекающих между БМ и наполнителем-обезвоживателем в виде лактозы одновременно за один этап, то есть одну технологическую стадию в одном технологическом аппарате при разрежении 670-680 мм рт.ст. и температуре от 2 до 20°С. Для интенсификации высушивания его производят при непрерывном механическом перемешивании смеси и переводе ее в псевдокипящее состояние вращением ротор-мешалки. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс высушивания термолабильных биологически активных материалов. 2 табл.

 

Изобретение относится к области сушки различных веществ, в частности к высушиванию жидких термолабильных биологически активных материалов (далее по тексту - БМ), качество которых определяется достижением требуемого значения показателя остаточной массы при высушивании и сохранением специфической активности биологического агента, и может быть использовано в пищевой, медицинской, микробиологической, химической и родственных отраслях промышленности для производства многокомпонентных сухих препаратов.

Известен 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 [1].

Известен способ получения сухого пробиотического препарата путем смешивания культуры с защитной средой с последующим контактно-сорбционным обезвоживанием и досушиванием целевого продукта, отличающийся тем, что контактно-сорбционное обезвоживание целевого продукта проводят сорбентом, охлажденным до минус 8-10°С, например, окисью алюминия с остаточной влажностью менее 1% при массовом соотношении 1:10, 1:12 соответственно, а досушивание осуществляют в течение 18-20 ч при температуре 0-5°С в замкнутом объеме [2].

В качестве прототипа выбран способ сушки биологических материалов [3], состоящий в том, что влажный БМ смешивают в лопастном смесителе с безводной лактозой в соотношениях 1: (2, 3, 4 и более) для частичного обезвоживания при температуре от 4 до 25°С. Затем полученную влажную биомассу извлекают из смесителя и слоем толщиной 10-12 мм расфасовывают в кюветы. Кюветы размещают в лабораторной сушильной установке без ее предварительного охлаждения и подогрева, но при захоложенном конденсаторе-вымораживателе. Сушильную установку закрывают, включают вакуумный насос и обогрев сушильной камеры. Величина разрежения в сушильной камере составляет от 400 до 600 мм рт.ст. Температура в зоне досушивания - не выше 25°С, время досушивания - 30-180 мин.

К недостаткам способа-прототипа следует отнести следующее.

1. Многостадийность технологического процесса. Процесс состоит из двух стадий: первая - частичное обезвоживание БМ, происходящее за счет его смешения с лактозой, вторая - вакуумное досушивание полученной влажной биомассы до требуемого значения показателя остаточной массы при высушивании.

2. Сложность технологического процесса. Способ предполагает следующую последовательность выполнения технологических операций: загрузка лактозы в лопастной смеситель, дозирование БМ, смешение БМ с лактозой до получения однородной влажной биомассы, выгрузка биомассы из смесителя и расфасовывание ее в кюветы, размещение кювет с влажной биомассой в сушильной камере, досушивание биомассы до заданного значения показателя остаточной массы при высушивании.

3. Использование нескольких технологических аппаратов. Для осуществления высушивания БМ требуется два технологических аппарата: первый - лопастной смеситель, в котором проводят смешение лактозы и высушиваемого БМ для его частичного обезвоживания, второй - сушильная установка, в которой влажная биомасса досушивается при заданном разрежении и температуре.

4. Высокая вероятность контаминации влажной биомассы посторонней микрофлорой при осуществлении операций, в которых биомасса находится в открытом состоянии (выгрузка биомассы из лопастного смесителя, расфасовывание ее в кюветы и помещение их в сушильную камеру).

5. Длительность процесса досушивания биомассы (до 180 мин), обусловленная нахождением ее в агломерированном состоянии стационарно в слое толщиной 10-12 мм.

6. Большие технологические потери. При смешении БМ и лактозы образующийся материал представляет собой биомассу, влажность которой не позволяет выгрузить ее без больших технологических потерь вследствие налипания на внутренней поверхности корпуса смесителя и лопастях перемешивающего устройства. Манипуляции с биомассой в процессе ее выгрузки из смесителя и расфасовывания в кюветы также сопровождаются существенными безвозвратными потерями материала.

Задачами изобретения являются:

интенсификация процесса высушивания;

сокращение количества технологических стадий и производственных операций;

снижение сложности аппаратурного оснащения производства и трудоемкости технологического процесса;

устранение опасности контаминации высушиваемой биомассы посторонней микрофлорой;

устранение технологических потерь биомассы.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в способе сорбционно-вакуумного высушивания жидких термолабильных биологически активных материалов путем их смешения с наполнителем-обезвоживателем, в качестве которого используют обезвоженную лактозу в массовых соотношениях 1:5 и более, согласно изобретению смешение ингредиентов и высушивание полученной биомассы осуществляют одновременно при ее переводе в псевдокипящее состояние при разрежении 670-680 мм рт.ст. и температуре от 2°C до 20°C за одну технологическую стадию в одном аппарате.

Высушивание БМ до кондиционного состояния, характеризующегося требуемыми значениями показателей остаточной массы при высушивании и специфической активности биоагента, осуществляют за одну технологическую стадию.

Для высушивания БМ используют одну единицу технологического оборудования - сушилку термолабильных материалов (СТМ) [4], обеспечивающую оптимальные условия одновременно и для смешения высушиваемого БМ с наполнителем-обезвоживателем (лактозой), и для удаления влаги из высушиваемой биомассы.

Оптимальность условий для высушивания БМ, создаваемых в СТМ, обеспечивается переводом получаемой влажной биомассы в псевдокипящее состояние при разрежении 670-680 мм рт.ст. и температуре от 2°C до 20°C [5].

Для разрушения агломератов, образующихся при смешении БМ и лактозы, в высушиваемую биомассу вносят мелющие тела - металлические шарики.

Из технологической схемы процесса высушивания исключены производственные операции, предусматривающие нахождение БМ в открытом виде.

Технологические потери материала при осуществлении предлагаемого способа высушивания отсутствуют.

Сущность предложенного способа заключается в высушивании БМ за счет сорбционных процессов, протекающих одновременно за одну технологическую стадию в одном технологическом аппарате при разрежении 670-680 мм рт.ст. и при температуре от 2 до 20°C. Сорбционными процессами являются:

- адсорбция, происходящая вследствие перераспределения влаги между высушиваемым БМ и влагоемким наполнителем-обезвоживателем при их дозированном смешении в СТМ;

- десорбция - обратный адсорбции процесс, при котором влага покидает биомассу с поверхности ее частиц и удаляется из зоны высушивания.

Для интенсификации сорбционных процессов высушивание производят при непрерывном механическом перемешивании биомассы за счет вращения в СТМ лопастной ротор-мешалки, скорость которого обеспечивает перевод биомассы в псевдокипящее состояние [5]. Причем для дезагрегирования агломератов, образующихся при соединении БМ с лактозой, в высушиваемую биомассу вносят в качестве мелющих тел металлические шарики.

Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом показано в таблице 1.

Возможность осуществления заявляемого изобретения показана на примере приготовления сухого препарата вируса вакцины (СПВБ). В качестве БМ для получения СПВВ используют жидкий вируссодержащий материал (ЖВМ), представляющий собой гомогенат, приготовленный из хорион-аллантоисных оболочек и плодиков 12-13-суточных куриных эмбрионов, инфицированных вирусом вакцины, с добавлением стабилизатора.

По аналогии с примером №1 способа-прототипа высушиванию подвергали 100 г ЖВМ с показателем специфической активности (8,7±0,2) lg ООЕ⋅мл-1. Смешивание ЖВМ и лактозы осуществляли в массовом соотношении 1:15 соответственно.

Охоложенные до температуры (4±2)°C стерильную обезвоженную лактозу в количестве 1500 г и мелющие тела (металлические шарики) помещали в охоложенную до температуры (4±2)°C СТМ. К СТМ присоединяли посредством стерильного гибкого трубопровода емкость с ЖВМ, охоложенным до температуры (4±2)°C. СТМ вакуумировали до уровня разрежения 670-680 мм рт.ст. Включали вращение ротор-мешалки в СТМ и дозировали ЖВМ в количестве 100 г. После окончания дозирования ЖВМ СТМ выводили на температурный режим (18±2)°C.

Продолжительность высушивания после завершения дозирования ЖВМ до достижения значения показателя остаточной массы при высушивании менее 3% составляла 15 мин. Общая продолжительность процесса высушивания составила 20 мин. Полученный после высушивания ЖВМ СПВВ представлял собой порошкообразную биологически активную субстанцию, содержащую вирус вакцины.

Результаты оценки влияния предлагаемого способа высушивания и способа-прототипа на устойчивость вируса вакцины при приготовлении и хранении СПВВ приведены в таблице 2.

Изобретение позволяет существенно интенсифицировать процесс высушивания БМ, сократить количество технологических стадий и производственных операций, сократить количество используемого технологического оборудования и трудоемкость технологического процесса; устранить опасность контаминации высушиваемого биоматериала посторонней микрофлорой и полностью исключить технологические потери биомассы.

Предлагаемый способ высушивания применим в промышленном масштабе для крупносерийного производства многокомпонентных сухих (порошкообразных) препаратов.

Список использованных источников

1. Патент 2440099 RU, МПК А61K 009/14, А61K 035/74, А61K 049/16, А61K 047/04, F26B 005/16. Способ комбинированного обезвоживания высокодисперсных биологически активных материалов / В.Ю. Давыдкин, И.Ю. Давыдкин, В.А. Алешкин, А.В. Мелихова (RU); 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). №2009101095/15; Заявл. 15.01.2009; Опубл. 20.01.2012.

2. Патент 2067114 RU, МПК 6 C12N 1/20. Способ получения сухого пробиотического препарата / И.М. Нахабин, В.В. Перелыгин, Ю.С. Биркина, А.В. Старцев (RU); Государственный научно-исследовательский институт прикладной микробиологии (ГНИИ прикладной микробиологии) (RU). №5016135/13; Заявл. 05.12.1991; Опубл. 27.09.1996.

3. Пат. 2044239 RU, МКП F26B 5/16. Способ сушки биологических материалов / А.И. Григоренко, В.П. Краснянский, В.Н. Подкуйко, В.В. Михайлов, A.M. Курлов (RU); "Вирусологический центр Научно-исследовательского института микробиологии" (ВЦ НИИМ) (RU). №93027480/06; Заявл. 11.05.1993; Опубл. 20.09.1995.

4. Пат. 2607148 RU, МКП F26B 11/14. Устройство для приготовления сухих термолабильных биолоических материалов / И.В. Шмалько, Н.Г. Власов, А.Я. Шелеметьев, В.В. Осин, С.В. Борисевич; Федеральное государственное бюджетное учреждение «48 Центральный научно-исследовательский институт» Министерства обороны Российской Федерации (ФГБУ «48 ЦНИИ» Минобороны России) (RU). №2015149573; Заявл. 18.11.2015; Опубл. 10.01.2017.

5. Гончарович И.Ф. Вибрационная техника в пищевой промышленности/ И.Ф. Гончарович, Н.Б. Урьев, М.А. Талейсник. - Пищевая промышленность. - М.: 1977. - С. 32-34.

Способ сорбционно-вакуумного высушивания жидких термолабильных биологически активных материалов путем их смешения с наполнителем-обезвоживателем, в качестве которого используют обезвоженную лактозу в массовых соотношениях 1:5 и более, отличающийся тем, что смешение ингредиентов и высушивание полученной биомассы осуществляют одновременно при ее переводе в псевдокипящее состояние при разрежении 670-680 мм рт.ст. и температуре от 2 до 20°C за одну технологическую стадию в одном аппарате.



 

Похожие патенты:

Описан порошок микронизированных частиц колистиметата натрия, в котором по меньшей мере 50% по объему микронизированных частиц имеют диаметр менее чем 7 мкм, но не менее чем 3 мкм и порошок имеет общее содержание влаги от 5 до 10% по массе для применения в лечении легочной инфекции путем ингаляции порошка, в котором колистиметат натрия не разделен на компоненты.

Группа изобретений относится к медицине, в частности к офтальмологии и фармацевтике, а именно к лекарственным средствам для офтальмологического применения. Средство для лечения глазных заболеваний содержит кальций-фосфатные наночастицы с покрытием, включающие активное вещество, и воду.

Группа изобретений относится к медицине, в частности к офтальмологии и фармацевтике, а именно к лекарственным средствам для офтальмологического применения. Средство для лечения глазных заболеваний содержит кальций-фосфатные наночастицы с покрытием, включающие активное вещество, и воду.

Группа изобретений относится к области химико-фармацевтической промышленности, а именно к концентрированной фармацевтической композиции и способу ее получения. Способ получения композиции заключается в том, что жидкую фракцию 2 антисептика стимулятора Дорогова наливают тонким слоем в поддон, изготовленный из неподверженного коррозии материала, помещают поддон на греющую поверхность, сушат в течение нескольких часов, после чего сливают в приемную емкость.

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и представляет собой бальнеологический препарат в виде пакетированной формы, используемый для приготовления водного раствора, характеризующийся тем, что пакетированная форма представляет собой перфорированный пакет из полиэтилена низкого давления толщиной 4-40 мкм, имеющий на всей поверхности регулярно расположенные круглые отверстия диаметром 0,3-1,0 мм с шагом 1 см, содержащий кристаллический бишофит.

Группа изобретений относится к области противомикробной обработки. Способ противомикробной обработки включает: нанесение противомикробной композиции для формирования противомикробной пленки с четвертичным катионом.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой пероральную композицию для борьбы с эндопаразитами у человека или животных, содержащую эмодепсид в аморфном состоянии в поливинилпирролидоновой матрице в форме экструдата расплава или совместного осадка.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой пероральную композицию для борьбы с эндопаразитами у человека или животных, содержащую эмодепсид в аморфном состоянии в поливинилпирролидоновой матрице в форме экструдата расплава или совместного осадка.

Группа изобретений относится к области химико-фармацевтической промышленности, а именно к порошкообразной фармацевтической композиции и способу ее получения. Способ получения порошкообразной фармацевтической композиции заключается в том, что жидкую фракцию 2 антисептика стимулятора Дорогова смешивают с карбонатом аммония в массовом соотношении 1:0,5–1:2,0 и с порошкообразным сорбентом в массовом соотношении 1:0,04–1:0,1, после чего сушат.

Группа изобретений относится к области химико-фармацевтической промышленности, а именно к порошкообразной фармацевтической композиции и способу ее получения. Способ получения порошкообразной фармацевтической композиции заключается в том, что жидкую фракцию 2 антисептика стимулятора Дорогова смешивают с карбонатом аммония в массовом соотношении 1:0,5–1:2,0 и с порошкообразным сорбентом в массовом соотношении 1:0,04–1:0,1, после чего сушат.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к отоларингологии, неврологии и касается фармацевтической композиции для предотвращения или лечения нейросенсорной тугоухости.

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, и может быть использовано при региональном лечении больных с трофическими язвами. Для этого из донорской плазмы с использованием системы автоматизированного сбора крови в лаборатории отделения переливания крови получают тромбоцитарный концентрат, в который перед применением для активирования тромбоцитов добавляют 10% раствор хлористого кальция из расчета 2 мл на 20 мл тромбоцитарного концентрата, медленно перемешивают до образования однородной массы, дно и края раны обкалывают полученным и активированным тромбоцитарным концентратом из расчета 0,1 мл на 1 см2 раневой площади на глубину 3-5 мм, затем на рану укладывают мембрану из нативного нереконструированного коллагена толщиной 0,3 мм, предварительно замоченную в 0,9% растворе NaCl в течение 20-30 мин таким образом, чтобы было закрыто более 80% раневой поверхности, после чего поверхность раны закрывают перевязочным материалом, позволяющим поддерживать влажную, физиологичную для раны среду.
Изобретение относится к области медицины, в частности к травматологии, ортопедии, восстановительной медицине, неврологии и реконструктивной хирургии. Ведение тромбоцитарной аутоплазмы осуществляют 1 раз в 7 дней, на курс 4 процедуры.
Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может применяться в лечении хронической и рецидивирующей эрозии роговицы герпетической этиологии. Способ лечения характеризуется двумя этапами.
Изобретение относится к ветеринарии, в частности к средству для лечения гипофункции яичников у коров. Средство содержит фолликулостимулирующую цитотоксическую сыворотку в количестве 0,9-1,15 титровочных единиц, антигепатотоксическую сыворотку в количестве 0,9-1,15 титровочных единиц, антиспленотоксическую сыворотку в количестве 0,9-1,15 титровочных единиц, а также стерильный физиологический раствор, консервированный фенолом до 0,5%-ной концентрации в количестве до 1 мл.
Изобретение относится к медицине, в частности к стоматологии, и может быть использовано для лечения деструктивных форм хронического периодонтита однокорневых и многокорневых зубов.
Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для хирургического лечения неэкссудативной формы центральной хориоретинальной дистрофии сетчатки проводят субтотальную витрэктомиию с использованием канюлей 25, 27 G, с удалением задней гиалоидной мембраны.

Изобретение относится к медицине и касается способа получения лиофилизированного препарата активированного протромбинового комплекса, обладающего фактор VIII-шунтирующей активностью, включающего криофракционирование свежезамороженной плазмы крови человека, выделение из криосупернатанта протромбинового комплекса методом анионообменной хроматографии, его активацию ионами кальция, вирусную инактивацию и последующие очистку от балластных белков и тромбина, стерильную фильтрацию и лиофильную сушку.
Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и предназначено для хирургического лечения рубцовой стадии субретинальной неоваскулярной мембраны. Способ включает витрэктомию, удаление задней гиалоидной мембраны стекловидного тела, микроретинотомию и удаление рубцовой субретинальной неоваскулярной мембраны.

Группа изобретений относится к медицине и касается способа лечения острой ожоговой токсемии организма, предусматривающего введение в организм биологически активного препарата, где в качестве специфического препарата используют гипериммунную противоожоговую антитоксическую сыворотку млекопитающих, которую вводят трехкратно - через 24, 48 и 112 часов после ожоговой травмы, подкожно в дозе 100-125 мг/кг массы молодым и 150-190 мг/кг - взрослым животным.

Изобретение относится к ветеринарии и диагностике инфекционных болезней, а именно бруцеллеза. Предложен способ получения R-бруцеллезной сыворотки на кроликах. Он включает однократное подкожное введение смеси антигена (100 млн КОЕ/мл инактивированной культуры штамма В.abortus 16/4) с адъювантом MONTANIDE™ ISA 61 VG, пробное крововзятие на 16-20 день и с 21 по 35 день после гипериммунизации - трех-четырехкратное взятие крови от каждого кролика, из расчета 16-20 мл крови на 1 кг живой массы или тотальное обескровливание (производственное кровопускание). После крововзятия емкость с кровью ставят в термостат при 37°С на 3-4 часа для отделения сыворотки, затем помещают в холодильник при 2-8°С на двое суток для отстаивания сыворотки. Сыворотку от каждого животного сливают в стерильные сосуды, добавляют мертиолат натрия. Затем пробу сыворотки крови подвергают проверке на стерильность, активность и специфичность. Она должна быть стерильной и иметь титр: в пробирочной РА - 1:640-1:1280, в пластинчатой РА - 1:30-1:60 соответственно. Сыворотку консервируют и фасуют. Техническим результатом является снижение трудоемкости процесса, эпидемическая безопасность и увеличение получаемой сыворотки в 2-3 раза. 3 табл.

Изобретение относится к области сушки различных веществ, в частности к высушиванию жидких термолабильных биологически активных материалов, качество которых определяется достижением требуемого значения показателя остаточной массы при высушивании и сохранением специфической активности биологического агента, и может быть использовано в пищевой, медицинской, микробиологической, химической и родственных отраслях промышленности для производства многокомпонентных сухих препаратов. Сущность предложенного способа заключается в осуществлении высушивания за счет двух основных сорбционных процессов адсорбции и десорбции влаги, протекающих между БМ и наполнителем-обезвоживателем в виде лактозы одновременно за один этап, то есть одну технологическую стадию в одном технологическом аппарате при разрежении 670-680 мм рт.ст. и температуре от 2 до 20°С. Для интенсификации высушивания его производят при непрерывном механическом перемешивании смеси и переводе ее в псевдокипящее состояние вращением ротор-мешалки. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс высушивания термолабильных биологически активных материалов. 2 табл.

Наверх