異なる孔径を持つ限外濾過膜のエンドトキシン除去への影響
当社の統計によると、ほとんどの場合、膜開口部が 10kd 以下の膜カセットを選択すると、ほとんどのエンドトキシンを効果的に遮断し、エンドトキシン含有量を非常に低いレベルにまで低減し、ほとんどの医療および製薬業界のアプリケーションのニーズを満たすことができます。エンドトキシン含有量の低減レベルは、孔サイズによって異なります。この点を考慮して、当社はいくつかの調査を行いました。その内容は次のとおりです。
エンドトキシンとは何か
エンドトキシンは、リポ多糖類、脂質A、熱源とも呼ばれ、グラム陰性細菌（GNB）の細胞壁の外壁にある独特の構造で、高相対分子量の複合体です。エンドトキシンの化学的不均一性により、異なる発生源からのエンドトキシンの相対分子量は数千から数万まで変化し、エンドトキシンの両親媒性により、水中で会合体を形成し、その会合体の相対分子量は400,000から1,000,000に達することがあります。
エンドトキシンを除去する必要がある理由
1. エンドトキシンの役割
エンドトキシンは哺乳類に対して重大な発熱作用を持ちます。細菌は死ぬか他の細胞に付着すると毒性を帯びます。静脈注射された少量のエンドトキシン（体重1kgあたり2 ng）は発熱を引き起こし、大量に投与すると循環障害やエンドトキシンショックを引き起こす可能性があります。国家薬局方の規定によれば、医薬品または製剤中のエンドトキシンの含有量は規定の限度以下でなければなりません。例えば、ヒト血液アルブミンの場合、生物学的製剤の細菌エンドトキシン試験方法に従って、細菌エンドトキシン含有量の限度は2 EU/mL未満でなければなりません。インターフェロン中の細菌エンドトキシンの限度は10 EU/mL未満でなければなりません。
2. エンドトキシン汚染
エンドトキシンは、生体内および試験管内の両方で明らかな生物学的効果を持ちます。自由細胞システムでは、ナノグラム濃度のエンドトキシンは特定の種類の細胞や分子の挙動に影響を及ぼし、正常な生理活動に影響を及ぼす可能性があります。
そのため、エンドトキシンはほとんどの生物材料の汚染源であり、その存在により多くの生物学的検査や薬物検査で混乱した結果が現れ、生産に多くの困難をもたらします。
（１）医薬品の汚染。例えば、化学的方法で合成された多種多様な西洋医薬品や植物から抽出された漢方薬は、合成または抽出の過程でエンドトキシンに汚染される可能性がある。
（２）製造のための原材料。各種血液製剤や細胞培地も製造工程で多かれ少なかれ汚染される可能性がある。
（３）生物学的因子。例えば、インターフェロン、インターロイキン、または組換えDNA技術によって製造された各種治療用タンパク質またはペプチド、製造工程における発現担体としての大腸菌の使用、または各種外部要因により、エンドトキシン汚染を回避することは困難である。
限外濾過によるエンドトキシン除去の考え方
エンドトキシンの相対分子量が大きいため、限外濾過膜を使用して水からエンドトキシンを除去できます。限外濾過膜の孔径と材質の選択は、処理する薬物の相対分子量、特性、発熱物質含有量によって異なります。ほとんどの発熱物質を保持するには、相対分子量が5000または10000の限外濾過膜を使用する必要があります。このとき、操作中の圧力が高くなり、相対分子量の大きい成分を含む一部の医薬品製剤には適していません。発熱物質を除去すると、液体中の有効成分が保持または吸着され、製品の収率に大きな影響を与えるためです。
エンドトキシン分子は中性条件下では負に帯電するため、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリアミドなどの微多孔ろ過膜などの正に帯電した材料を選択すると、エンドトキシン分子の除去効果を高めることができます。また、セルロースフィルムに珪藻土を染色し、その上に正の高分子電解質を吸着させてエンドトキシンを除去する方法もあります。しかし、これらの帯電微多孔膜のエンドトキシンに対する除去効果は、pHに大きく影響されます。Guidling Technologyのディープフィルターには珪藻土があり、ユーザーのプロセスに応じて正電荷を付加するかどうかを自由に選択できます。細胞、細胞破片、雑多なタンパク質などの不純物を除去するプロセスでは、その内部の天然の多孔質構造により、ろ過の膜負荷を高めることができます。
異なる孔径の限外濾過膜によるエンドトキシン除去効果
ここでは、エンドトキシン除去事例のいくつかの異なるソースからの限外濾過膜の除去効果について説明します。
1. 限外濾過法による生邁注射液中の細菌エンドトキシンの除去
1.1 はじめに
脈注射は、脈SANを剤形改良して製造した殺菌水溶液の一種で、紅参、茯苓、五味子を配合し、気脈を強め、脱水症状を強め安定させ、血圧を安定させ、心筋収縮力を高めるなどの効能があり、心血管系および内分泌疾患の治療に優れた臨床効果があります。
1.2 膜構成
ガイディング限外濾過膜（遮断相対分子量10、30、100 kDa）
1.3 実験方法
1.3.1 パルス生成液体中間体の調製
中生麦注射液の調製工程は、国家医薬品標準（WS3-B-2865-98-2011）およびその改訂版（ZGB2011-48）を参照してください。紅参100g、茯苓312g、五味子156gを秤量し、紅参はエタノール還流法で抽出し、茯苓と五味子は水蒸気蒸留法で抽出し、1Lの豆類医薬品中間体液を得ました（各10mLは、紅参1g、茯苓3g、五味子1.5gに相当）。
1.3.2 限外濾過
一定量のパルス製造液中間体を取り、pHを7.5に調整し、水で処理した限外濾過システムに入れ、10、30、100kDaの相対分子量のポリエーテル限外濾過膜を遮断した後、限外濾過し、限外濾過サイクルを60分間バランスさせた。限外濾過が完了した後、ジンセノサイドRg1、Re、Rb1、シサンドリンAの回収率（R）を計算した。限外濾過前後の細菌エンドトキシンの含有量を動的濁度法で定量的に測定し、液体中の細菌エンドトキシンの除去率（Q）を計算した。
R=A フィルター /A プリミティブ ×100%
Q= (C -C フィルター) /C ×100%
式中、A は限外濾過液中の各有効成分のピーク面積、A は原薬溶液中の各有効成分のピーク面積、C は限外濾過液中の細菌エンドトキシンの含有量、C は原薬溶液中の細菌エンドトキシンの含有量である。
1.4 有効成分の透過性の測定
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％であり、3つの有効成分はすべて100kDaの限外濾過膜を通過できます。クロマトグラム前後の100kDa膜限外濾過溶液中の各有効成分のピーク面積をHPLCで比較したところ、4つの成分の損失はほとんどないことが示されました。
1.5 細菌エンドトキシンの除去効果に関する研究
限外濾過膜による限外濾過前後のパルス生成液中間体中の細菌エンドトキシンの含有量の変化を表2に示す。結果によると、相対分子量の異なる限外濾過後、元の液体中のエンドトキシン含有量が大幅に減少した。100 kDaの限外濾過膜による限外濾過後、液体中のエンドトキシン含有量は、臨床用生邊注射液の限界値5.0EU·mL-1を大幅に下回った。
1.6 議論
本論文では、PSO製の限外濾過膜の効果に基づき、遮断相対分子量100kDaの限外濾過膜を使用した場合、ジンセノサイドRg1、Re、Rb1、五味子Aの損失がほとんどなく、液体中の細菌エンドトキシンを効果的に除去でき、臨床限界の要求を満たすことがわかった。活性炭による発熱物質除去と比較して、限外濾過技術は競合吸着と吸着飽和の問題を排除できるだけでなく、注射剤の安全性を大幅に保証し、生邨注射剤の調製プロセスに実験的根拠を提供する。
2. 分子量10kdの遮断限外濾過膜が生理食塩水の発熱物質除去プロセスに与える影響
2.1 はじめに
パイロジェンフリー生物製品の製造において、外因性エンドトキシンが高パイロジェンを引き起こすことがよくあり、器具を乾式焼成および水酸化ナトリウムに浸漬することで解決できますが、溶液の大量製造は上記の処理に適しておらず、適切なエンドトキシン含有量を得るために、大量溶液にタンジェンシャルフローフィルム包装を使用することが検討されています。
2.2 エンドトキシン除去
2.2.1 サンプルの限外濾過処理
細菌性エンドトキシンは細菌よりもはるかに小さく、Aの直径は約1-50nmで、脂質Aはより小さく、サイズが小さく、重量が軽く、細菌性エンドトキシンは耐熱性に優れています。一般的に、エンドトキシンを遮断し、溶液を通して接線流を取るために、接線流限外濾過膜パッケージ10kdが使用されます。
2.2.3 実験結果
Guidling Technology は、PES 素材 10kd 膜カセットを使用して供給液の精密濾過実験を実施し、結果は次のとおりです。
結果は、Guidling技術によって製造された遮断分子量10kdの限外濾過膜カセットがエンドトキシンを効果的に除去し、さらに生産を拡大できることを示しました。
ガイドリングについて
貴晶科技は、バイオ医薬品、細胞培養、バイオ医薬品の精製と濃縮、診断、工業用流体に重点を置く国家ハイテク企業です。当社は、バイオ医薬品、細胞培養などの応用シナリオに完全に適合する遠心濾過装置、限外濾過および精密濾過カセット、ウイルスフィルター、TFFシステム、デプスフィルター、中空糸などの開発に成功しました。当社の膜と膜フィルターは、前濾過、精密濾過、限外濾過、ナノ濾過の濃縮、抽出、分離に広く使用されています。小型の使い捨て実験室濾過から生産濾過システム、無菌試験、発酵、細胞培養など、当社の多くの製品ラインは、試験と生産のニーズを満たしています。貴晶科技はあなたとの協力を楽しみにしています！
