Pasos específicos para separar fármacos proteicos mediante cromatografía hidrofóbica
1. Eliminación de pirógenos
La eliminación de pirógenos en las preparaciones generalmente utiliza el método de adsorción repetida de carbón activado. Este método requiere mucha mano de obra, tiene altas pérdidas y bajo rendimiento. El principio de la ultrafiltración para eliminar los pirógenos es utilizar una membrana de ultrafiltración con un peso molecular menor que el pirógeno para interceptar los pirógenos. Este método ha sido certificado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. y tiene las ventajas de una baja intensidad de mano de obra y un alto rendimiento del producto. y buena calidad del producto.
Shanghai Fourth Pharmaceutical Co., Ltd. utilizó un pequeño dispositivo de ultrafiltración de tipo rodillo y una membrana de corte con un peso molecular de 20.000 para realizar una prueba sobre la despirogenación de la estreptomicina sulfato (dihidrógeno). Los resultados de las pruebas mostraron que el uso de ultrafiltración La filtración reemplaza el carbón activado tradicional para adsorber pirógenos y es factible para la producción de sulfato (dihidro) estreptomicina. Shanghai Fuda Pharmaceutical Co., Ltd. utiliza una membrana de polietersulfona sulfonada (SPES) con un límite de peso molecular de 10.000 para eliminar los pirógenos de la inyección de astrágalo mediante ultrafiltración, y luego utiliza carbón activado para adsorberlos, de modo que la tasa de calificación de pirógenos del producto ha cambiado del nivel regular original de Fluctuación al 100% actual. Shanghai Tianchu MSG Factory utiliza una membrana de ultrafiltración SPES con un límite de peso molecular de 10.000 para eliminar los pirógenos de soluciones de aminoácidos como alanina, ácido glutámico y lisina. Los resultados fueron negativos cuando se probaron con el método del reactivo Limulus.
Porque el peso molecular de los principios activos de la solución medicinal (como flavonoides, alcaloides, glucósidos totales, etc.) es inferior a 1.000. Por lo tanto, la ultrafiltración es más adecuada para la eliminación de pirógenos de preparaciones farmacéuticas, especialmente inyecciones. El Departamento de Farmacia del Hospital de la Fuerza Aérea de Beijing utilizó ultrafiltración para preparar tres inyecciones compuestas de medicina tradicional china: salvia miltiorrhiza compuesta, flor de gardenia plateada y shengmai. El producto de ultrafiltración obtenido tuvo buena claridad y no se produjo precipitación después de dejarlo durante 3 meses. Se utilizaron métodos de análisis químico para medir el contenido de taninos, proteínas, almidones y otros elementos en la inyección. Los resultados mostraron que el contenido de las impurezas anteriores en los productos de ultrafiltración era inferior a los estándares de salud y el efecto de eliminación de impurezas fue. muy bien. Los experimentos han demostrado que la inyección pelada ultrafiltrada no provocará la pérdida de los ingredientes activos de la fórmula original. Por ejemplo, el valor de densidad óptica de 281 nm medido en el producto de ultrafiltración compuesto de Salvia miltiorrhiza es relativamente alto, y las manchas de protocatechualdehído se detectan mediante cromatografía de capa fina. Las manchas visibles y sus manchas fluorescentes son numerosas y claras. Zhang Yinghui utilizó la ultrafiltración para eliminar los pirógenos de ginsenósidos y descubrió que la ultrafiltración puede eliminar eficazmente los pirógenos y reducir eficazmente la pérdida de ginsenósidos totales. El método es simple, confiable y eficaz, y puede usarse para eliminar los pirógenos de ginsenósidos.
La Facultad de Farmacia de la Universidad de Medicina China de Beijing comparó los dos procesos de carbón activado y ultrafiltración y encontró que ambos procesos son factibles para eliminar los pirógenos de la inyección de Qingkailing, pero el producto obtenido por el método de ultrafiltración: Scutellaria baicalensis El contenido de glucósidos es alto, el producto es de color claro y el número de partículas es significativamente menor. Se utilizaron membranas de ultrafiltración para filtrar el pirofosfato en la inyección de ginseng de Sichuan, la inyección de Guanshu, la inyección de Songmeile y las infusiones grandes. Los experimentos demostraron que después de la ultrafiltración del líquido medicinal, la tasa de retención de pirofosfato fue satisfactoria y estaba en línea con la farmacopea. La eliminación del pirofosfato es fiable. La ultrafiltración no sólo puede eliminar los pirógenos, sino también eliminar sustancias macromoleculares que son más grandes que el tamaño de los poros de la membrana, mejorando la claridad y la estabilidad de la inyección. Además, cuanto más pequeño es el tamaño de los poros de la membrana de ultrafiltración, más evidente es el efecto de decoloración.
2 Refinación de sustancias de molécula pequeña
Para las sustancias antibióticas de molécula pequeña, el proceso de producción tradicional implica filtración, extracción, concentración, cristalización y otros procesos, que tienen un proceso largo y bajo rendimiento. Tiene desventajas como el bajo consumo de energía y el alto consumo de energía, y quedan trazas de impurezas macromoleculares durante el proceso de refinación, como proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos, etc., que pueden tener efectos secundarios en el cuerpo humano. El uso de membranas de ultrafiltración puede eliminar impurezas macromoleculares y simplificar el proceso operativo.
La penicilina es una sustancia sensible al calor y sus unidades activas se ven muy afectadas por el medio ambiente. Temperaturas ligeramente más altas o tiempos de procesamiento demasiado prolongados provocarán la degradación de las unidades activas. Por lo tanto, la purificación de la penicilina requiere una finalización rápida por debajo de 15°C. Actualmente, en el proceso de refinación de la penicilina, es necesario agregar bromuro de pentadecilpiridinio como desemulsionante, lo cual es tóxico y costoso. El proceso de ultrafiltración puede eliminar los subproductos y residuos de la fermentación, así como algunas proteínas solubles, sin agregar desemulsionantes, y el proceso es simple y rápido.
Los sistemas de ultrafiltración se han utilizado en la filtración y producción de antibióticos como eritromicina, penicilina, cefalosporinas, tetraciclinas, lincomicina, gentamicina y rifampicina. Merck de Estados Unidos utiliza una membrana de ultrafiltración con un límite de peso molecular de 24.000 para filtrar el caldo de fermentación de cefalosporinas. El rendimiento es un 2% mayor que el de un filtro de vacío de tambor con una capa auxiliar de filtración, alcanzando un 98%. en 2/3, y la inversión en equipos es una reducción de costos en un 20%. Además, el uso de membranas de ultrafiltración puede tratar eficazmente el caldo de fermentación de cefalosporina C sin obstruir ni ensuciar la membrana, mejorando la tasa de recuperación y haciendo que la concentración de cefalosporina C en el concentrado sea mayor que la del caldo de fermentación original. Han Shaozui y otros utilizaron membranas de ultrafiltración para purificar la espiramicina y descubrieron que una membrana de ultrafiltración de poliamida aromática con un límite de peso molecular de 5000 puede eliminar impurezas macromoleculares como proteínas y desempeñar el papel de pretratamiento de nanofiltración.
La vitamina C es un nutriente esencial para el cuerpo humano y es muy utilizado en medicina y nutrición. Actualmente, existen dos métodos principales para producir vitamina C: el método Leicester y el método de fermentación en dos pasos. El método de fermentación en dos pasos es un proceso de producción iniciado por científicos chinos. Este proceso a menudo utiliza calentamiento y precipitación para eliminar las impurezas, lo que consume mucha energía, lo que provoca la pérdida del ingrediente activo ácido gulónico y un bajo rendimiento. El sistema de membrana de ultrafiltración se utiliza en lugar del método de precipitación por calentamiento para eliminar micelios residuales, proteínas, partículas suspendidas y otras impurezas en el caldo de fermentación, eliminando la necesidad de pretratamiento, calentamiento, centrifugación y otros procesos, lo que no solo ahorra energía sino que también aumenta. el rendimiento de la colonia.
El peso molecular de la mayoría de los ingredientes activos de la medicina tradicional china no supera los 1.000, mientras que las masas moleculares relativas de ingredientes ineficaces como almidón, polisacáridos, proteínas, resinas y otras impurezas superan los 50.000. Por lo tanto, una membrana de ultrafiltración con un límite de peso molecular apropiado puede separarlos fácilmente. En comparación con los métodos tradicionales de separación química, los métodos de separación por membrana no solo son muy eficientes y fáciles de operar, sino también de bajo costo y tienen buenos beneficios económicos, por lo que son adoptados por cada vez más personas.
3 Refinado de sustancias macromoleculares
Con el desarrollo de la biotecnología, el número de fármacos macromoleculares ha aumentado considerablemente. Debido a la inestabilidad térmica de dichos productos, la ultrafiltración requiere un procesamiento rápido a baja temperatura. Las características de filtración se convierten en un método importante para refinar dichas sustancias.
Los experimentos que utilizaron un sistema de membrana de ultrafiltración tubular con un límite de peso molecular de 20.000 PS para concentrar el caldo de fermentación de fitasa mostraron que el factor de concentración de fitasa puede alcanzar 6,53 veces, el rendimiento de concentración es del 99,69% y la tasa de interceptación. es 99,93%.
Un experimento utilizando membrana de ultrafiltración PAN para separar y purificar la trombina de la sangre de yak tibetano mostró que la actividad específica promedio de la trombina obtenida fue de 38,24 UI/mg, el doble que la del método tradicional.
El uso de membranas de ultrafiltración para purificar SOD de sangre de cerdo tiene tres ventajas: (1) elimina una gran cantidad de impurezas de moléculas pequeñas (2) concentrar SOD puede ahorrar el disolvente necesario para la posterior precipitación de SOD (3; ) puede mejorar en gran medida el efecto de la purificación por desnaturalización térmica posterior, la tasa de recuperación total de SOD puede alcanzar el 62% y la actividad específica puede alcanzar 5000U/mg.
En la producción de productos de gammaglobulina se utilizará tecnología de ultrafiltración para la deshidrogenación de proteínas. La tecnología de ultrafiltración se utiliza para la deshidrogenación y concentración de proteínas.
La tecnología de ultrafiltración puede utilizarse para la concentración y deshidrogenación de la albúmina humana.
La tecnología de ultrafiltración se utiliza para concentrar y separar anticuerpos en el calostro inmunológico, y estas aplicaciones han logrado buenos resultados de concentración.
El uso de ultrafiltración para separar compuestos de polisacáridos de alto peso molecular por separado para preparar medicamentos con efectos farmacológicos especiales, de modo que los ingredientes de la medicina tradicional china de diferentes pesos moleculares puedan lograr diferentes propósitos terapéuticos y lograr una utilización integral de los medicamentos, es un método de separación de membranas.
Se utilizó la membrana de ultrafiltración PS con un límite de peso molecular de 50.000 en lugar del método de precipitación con alcohol para procesar el extracto acuoso de raíz de isatis, logrando una alta eficiencia y ahorro de energía.
Al utilizar la membrana de ultrafiltración CA para concentrar el extracto de Tremella fuciformis, el rendimiento del producto aumenta un 22,4 % en comparación con el método de concentración tradicional y se acorta el tiempo de concentración.
Utilizando ultrafiltración y filtración pesada para mejorar el proceso de extracción y purificación de lentinano, se aumenta el rendimiento del producto y se reduce el costo de producción.
Se utilizó ultrafiltración en lugar de diálisis para eliminar impurezas de moléculas pequeñas en extractos de polisacáridos de hongos marinos. Los resultados mostraron que el rendimiento del producto y el contenido de polisacáridos obtenidos mediante ultrafiltración fueron superiores a los del grupo de control de diálisis. Se adsorbieron grandes cantidades de polisacáridos en los polisacáridos. Algunos pigmentos serán absorbidos por la membrana de ultrafiltración, lo que ayudará a aumentar el contenido de polisacáridos en el producto crudo.
La membrana de ultrafiltración de fibra hueca puede extraer eficazmente los polisacáridos activos en la decocción de Liuwei Dihuang, con un proceso simple y un ciclo de producción corto.
4 Destilación por membrana
La destilación por membrana utiliza una membrana microporosa hidrófoba para separar dos soluciones acuosas de diferentes temperaturas. Bajo la acción de la diferencia de presión del vapor de agua en ambos lados de la membrana, la destilación por membrana se produce. Lado caliente El vapor de agua ingresa al lado frío a través de los orificios de la membrana y el vapor de agua del lado frío se condensa. El proceso de evaporación-transferencia-condensación en la destilación por membrana es el mismo que en la destilación convencional. Ambos se basan en el equilibrio gas-líquido y requieren calor latente de evaporación para lograr el cambio de fase. En comparación con el proceso de separación tradicional, su ventaja es que teóricamente puede separar sustancias 100% no volátiles como iones, macromoléculas, coloides, células, etc. ② La temperatura de funcionamiento es menor que la del proceso de destilación convencional; es más bajo que este proceso; ④ La membrana tiene bajos requisitos de rendimiento mecánico; ⑤ Es adecuada para separar sustancias especiales y puede separar sustancias con concentraciones extremadamente altas e incluso puede producir cristales; La destilación por membrana se utiliza para la concentración de sustancias sensibles al calor y puede aprovechar al máximo sus características de concentración a baja temperatura. La penicilina se ha utilizado clínicamente como antibiótico durante 50 años. Generalmente se extrae mediante extracción con disolventes, pero el proceso de extracción es complicado. El método de destilación por membrana de contacto directo se utiliza para concentrar la solución acuosa de penicilina y el proceso de concentración es más estable. La agripalma y la peonía son medicinas tradicionales chinas de uso común, y el ácido salicílico y la paeoniflorina son sus componentes principales. Ambos son solubles en agua y tienen un punto de ebullición superior al del agua. Es factible utilizar destilación por membrana al vacío para concentrar los extractos de agripalma y peonía. Tiene las ventajas de alta eficiencia, bajo consumo de energía, fácil operación y tasa de retención de ingredientes activos del 100%.