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      兩種濾板在低溫乙醇提取人血白蛋白FV工藝中的比較

      2019-09-04 08:35:22鮑錦庫(kù)安偉通唐斌孫承遠(yuǎn)付松林蘭序強(qiáng)
      生物化工 2019年4期
      關(guān)鍵詞:濾板濁度標(biāo)準(zhǔn)差

      鮑錦庫(kù),安偉通,,唐斌,孫承遠(yuǎn),付松林,蘭序強(qiáng)

      (1.四川大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,四川成都 610000;2.成都蓉生藥業(yè)有限責(zé)任公司,四川成都 610000)

      白蛋白是人體血漿中含量最多的一種大分子蛋白質(zhì),其具有多種生理功能,包括增加循環(huán)血容量和維持血漿所必需的膠體滲透壓[1];作為載體運(yùn)送離子、營(yíng)養(yǎng)物、代謝物及其他化合物,促其發(fā)揮生理和藥理的作用[2];作為人體重要的基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),對(duì)維持正常生命活動(dòng)發(fā)揮不可或缺的作用。20世紀(jì)40年代,低溫乙醇提取人血白蛋白工藝的出現(xiàn)[3],使蛋白產(chǎn)品在各種醫(yī)療機(jī)構(gòu)中得以廣泛使用。

      目前市場(chǎng)上大多數(shù)血液制品企業(yè)采用改良后的低溫乙醇工藝Cohn6/9法或N-K(Nitschmann-Kistlcr)法[4],分離階段利用壓濾技術(shù)進(jìn)行固液相分離,實(shí)際上這是一種濾餅過(guò)濾和深層過(guò)濾技術(shù)相結(jié)合的過(guò)濾技術(shù)。濾餅過(guò)濾指固體堆積在濾材上并架橋形成濾餅層以攔截顆粒的過(guò)濾方式。深層過(guò)濾在介質(zhì)內(nèi)部進(jìn)行,由于顆粒比介質(zhì)孔徑小,顆粒進(jìn)入彎曲孔道被截留,從而達(dá)到固液分離的效果。

      人血蛋白FV制作分離是血漿蛋白分離純化過(guò)程中重要分離步驟,為了能夠在過(guò)濾過(guò)程中保證過(guò)濾的效果,保證產(chǎn)品的質(zhì)量,除工藝參數(shù)的控制外,關(guān)鍵在于所選用的過(guò)濾介質(zhì),即濾板。在FV的分離階段,多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)所采用的為PALL公司的濾板A以及EATON公司的濾板B。

      濾板A:專(zhuān)為血制品分離開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品,高純度濾材,濕強(qiáng)度高,纖維脫落少,Al/Fe離子析出量低,易于操作,濾板表面具有疏水性,易于蛋白回收,提高效率。濾板B:采用純度極高的原材料和特殊的生產(chǎn)工藝制成,內(nèi)毒素含量極低,可溶性離子的遷移程度降至最低,過(guò)濾活性和吸附力的完美結(jié)合能夠帶來(lái)最高的可靠性,確保始終如一的成品質(zhì)量。(如表1)

      表1 A、B濾板參數(shù)比較

      本文對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中采用兩種濾板在過(guò)濾分離FV階段的過(guò)濾參數(shù)進(jìn)行了比較,對(duì)產(chǎn)品超濾收率數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,并對(duì)所得人血白蛋白成品的純度、多聚體含量等關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比分析。

      1 主要材料及設(shè)備

      濾板A、濾板B、健康人血漿、壓濾機(jī)、濁度儀、DMA4100型密度儀、UV2450型島津紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、648ISO全自動(dòng)電泳儀、Agilent1200高效液相色譜儀。

      2 比較方法

      2.1 工藝流程

      工藝流程如圖1所示。

      2.2 過(guò)濾時(shí)間

      從FV過(guò)濾開(kāi)始計(jì)時(shí),至濾液過(guò)濾完壓濾機(jī)開(kāi)始吹干的時(shí)間為過(guò)濾時(shí)間,記錄兩種濾板過(guò)濾所用的時(shí)間t(h)。

      2.3 過(guò)濾壓力

      取FV過(guò)濾壓力趨于穩(wěn)定后的壓力作為過(guò)濾壓力,記錄兩種濾板過(guò)濾所用的壓力P(MPa)。

      2.4 濁度

      取過(guò)濾過(guò)程中前、中、后三階段濾過(guò)液,檢測(cè)濾過(guò)液濁度,每階段檢測(cè)3次,取最小值。

      圖1 工藝流程圖

      2.5 超濾收率

      在FV精制、超濾后,檢測(cè)人血白蛋白原液的蛋白質(zhì)含量,對(duì)比相同工藝下使用兩種濾板進(jìn)行FV過(guò)濾所得的超濾收率情況。

      2.6 多聚體含量

      使用HPLC檢測(cè)人血白蛋白成品的多聚體含量,對(duì)比相同工藝下使用兩種濾板進(jìn)行FV過(guò)濾所得的產(chǎn)品中多聚體含量的情況。

      2.7 純度

      使用醋酸纖維素薄膜電泳法檢測(cè)人血白蛋白成品純度[5],對(duì)比相同工藝下使用兩種濾板進(jìn)行FV過(guò)濾所得的產(chǎn)品純度情況。

      3 結(jié)果與分析

      3.1 過(guò)濾參數(shù)及收率結(jié)果

      對(duì)兩種濾板分別進(jìn)行連續(xù)五批次生產(chǎn)使用。所得過(guò)濾參數(shù)及收率結(jié)果記錄如表2。

      3.1.1 生產(chǎn)參數(shù)的比較

      在工藝穩(wěn)定一致的條件下,使用A濾板時(shí),平均過(guò)濾時(shí)間 2.6 h,標(biāo)準(zhǔn)差 σ=0.063;平均過(guò)濾壓力 0.27 MPa,標(biāo)準(zhǔn)差σ=0.009;平均濁度0.206 NTU,標(biāo)準(zhǔn)差σ=0.010。

      使用B濾板時(shí),平均過(guò)濾時(shí)間2.46 h,標(biāo)準(zhǔn)差σ=0.049;平均過(guò)濾壓力 0.246 MPa,標(biāo)準(zhǔn)差 σ=0.005;平均濁度0.198 NTU,標(biāo)準(zhǔn)差σ=0.007。

      3.1.2 超濾收率

      生產(chǎn)參數(shù)一致的條件下,使用A濾板時(shí),超濾收率為(25.86±0.16)g/L;使用B濾板時(shí),超濾收率為(25.94±0.16)g/L。兩組數(shù)據(jù)在α=0.05條件下,F(xiàn)檢驗(yàn)方差不同,P=0.872,無(wú)顯著差異,如圖2所示。

      表2 過(guò)濾參數(shù)及收率結(jié)果

      圖2 超濾收率

      3.2 純度及多聚體含量結(jié)果

      對(duì)使用兩種濾板所得產(chǎn)品的純度和多聚體含量進(jìn)行檢測(cè),所得結(jié)果見(jiàn)表3。

      表3 純度、多聚體含量

      3.2.1 多聚體含量

      在工藝穩(wěn)定一致的條件下,使用A濾板時(shí),多聚體含量為2.418%±0.102%;使用B濾板時(shí),多聚體含量為2.408%±0.088%。兩組數(shù)據(jù)在α=0.05條件下,F(xiàn)檢驗(yàn)方差不同,P=0.729,無(wú)顯著差異,如圖3所示。

      圖3 多聚體含量

      3.2.2 純度

      在工藝穩(wěn)定一致的條件下,使用A濾板時(shí),純度為98.2%±0.1%;使用B濾板時(shí),純度為98.0%±0.1%。兩組數(shù)據(jù)在α=0.05條件下,F(xiàn)檢驗(yàn)具有相同方差,繼而進(jìn)行T檢驗(yàn),P=0.5,無(wú)顯著差異,如圖4所示。

      圖4 純度

      4 結(jié)論

      從生產(chǎn)數(shù)據(jù)上看,A濾板與B濾板相差不大,它們擁有相近的孔徑,對(duì)于濾餅的形成效果近似,對(duì)于其他雜質(zhì)的去除效果近似,所以在濁度的檢測(cè)結(jié)果上表現(xiàn)的比較近似。過(guò)濾壓力和過(guò)濾時(shí)間兩方面,A濾板均超過(guò)B濾板,可能與板厚和過(guò)濾速度有關(guān),但這種差異并不是非常明顯,且在可接受范圍內(nèi)。而且數(shù)據(jù)分析表明,使用兩種濾板后超濾收率并無(wú)顯著差異。所以?xún)煞N濾板具有相近的過(guò)濾性能。

      產(chǎn)品質(zhì)量方面,使用A、B兩種濾板后,經(jīng)檢測(cè)及數(shù)據(jù)分析,所得產(chǎn)品的多聚體含量及純度均無(wú)顯著差異??梢?jiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中使用兩種濾板可以得到質(zhì)量相近的產(chǎn)品。

      市場(chǎng)上,A濾板應(yīng)用的較為廣泛,而B(niǎo)濾板擁有較薄的板厚和更大的濕強(qiáng)度,在相同過(guò)濾壓力下,B濾板出現(xiàn)破裂的風(fēng)險(xiǎn)更小,兩種濾板都有自己的優(yōu)勢(shì)。

      通過(guò)5個(gè)批次人血白蛋白的生產(chǎn)過(guò)程和結(jié)果可以看到,兩種濾板過(guò)濾分離FV所得到的產(chǎn)品質(zhì)量符合《中國(guó)藥典》要求,且結(jié)果重現(xiàn)性良好。在FV的制作分離中,A、B兩種濾板可以互為替補(bǔ),避免因供應(yīng)商原因影響生產(chǎn)過(guò)程,降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn),減少風(fēng)險(xiǎn)源。

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