PL159938B1 - Sposób liofilizacji w warunkach sterylnych PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób liofilizacji w warunkach sterylnych, szczególnie biologicznego albo farmaceuty- cznego materialu, znamienny tym, ze do pojemnika którego sciany co najmniej czesciowo stanowi hydrofobowa, porowata, zarodkoszczelna, przepuszczajaca pare wodna membrana, wprowadza sie przeznaczony do suszenia material, pojemnik zamyka sie hermetycznie i nastep- nie material poddaje sie liofilizacji w zamknietym pojemniku w zwyklych warunkach. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób liofilizacji w sterylnych warunkach, szczególnie biologicznego albo farmaceutycznego materiału.

W przypadku biologicznego i farmaceutycznego materiału często konieczne jest składowanie substancji w całkowicie suchym stanie aż do ich zastosowania. Prawie zawsze takie wrażliwe substancje dostępne są tylko przez liofilizację. Do tego z reguły istnieje konieczność trzymania ich całkowicie wolnych od mikrobiologicznych zarodków, a mianowicie zarówno z powodu rozkładu biologicznych substancji spowodowanego przez mikroby, jak też, aby przeszkodzić możliwym infekcjom przy ich stosowaniu.

Liofilizacja biologicznych i farmaceutycznych substancji jest na ogół znana (patrz także Ullmanns Enzyklopadie der Technischen Chemie, 3 wydanie, tom I, str. 556 i dalsze). Przy tym, aby uniknąć kontaminacji wysuszonego materiału zarodkami i innymi zanieczyszczeniami, potrzebne są kosztowne aparaturowe i technologiczne zabiegi.

Przy suszeniu preparatów farmaceutycznych w ampułkach albo buteleczkach postępuje się na przykład w ten sposób, że buteleczki, które zawierają zamrożony materiał, zaopatruje się w filtr bakteryjny i materiał w buteleczkach suszy się w pierwszym etapie suszenia tak dalece, że kończy się sublimacja zamrożonego rozpuszczalnika.

Następnie w drugim etapie suszenia, tak zwanym dosuszaniu albo suszeniu końcowym, z materiału odciąga się pozostałą resztkę wilgoci. Ze względu na to, że ten drugi etap suszenia przeprowadza się przeważnie w oddzielnej aparaturze, ampułki albo fiołki muszą być pobrane z pierwszego suszenia i przeniesione do drugiej aparatury suszącej dalej w wrażliwym na kontaminację procesie. W tym celu usuwa się filtr bakteryjny i zastępuje go przez kapturek aluminiowy zaopatrzony w diafragmę gumową i wydrążoną igłę. Zależnie od rodzaju suszonego materiału suszenie końcowe trwa kilka dni i po nim suszarnię wypełnia się gazem obojętnym z lekkim nadciśnieniem i otwór diafragmy zamyka jak najbardziej paroszczelnie za pomocą masy zalewowej.

Ze względu na to, że szybkość sublimacji w tego rodzaju liofilizacji jest tylko połowę tak duża, jak szybkość sublimacji otwartego, rozprzestrzenionego materiału, liofilizację biologicznego i farmaceutycznego materiału przeprowadza się także na płytach w sterylnych warunkach. Przy tym zostaje sterylizowany najpierw roztwór przeznaczonego do suszenia materiału, na przykład drogą filtracji przez filtr sterylny, następnie w sterylnych warunkach wylewa się go na płyty i liofilizuje znanymi metodami.

Sposób ten jednak wymaga, aby cała instalacja liofilizacyjna nadawała się do sterylizacji. Do tego wymagane jest także utrzymanie otoczenia instalacji suszącej wolne od zarodków. Po suszeniu konieczne jest, aby materiał z samej instalacji suszącej albo jej otoczenia usunąć sposobami mechanicznymi z płyt w sterylnych warukach i również sterylnie napełnić nim pojemniki magazynowe. Sposób ten wymaga kosztownej instalacji i sterylnego pomieszczenia oraz szczególnie starannej pracy z przeznaczonym do suszenia względnie już wysuszonym materiałem aż do jego użytkowego konfekcjonowania.

A zatem celem wynalazku jest przezwyciężenie wyżej wykazanych niedogodności i opracowanie prostego sposobu, za pomocą którego bez wyżej podanych kosztownych wymagań sterylizacji instalacji suszącej oraz jej otoczenia można uzyskać sterylny, liofilizowany materiał.

Ten cel uzyskano według wynalazku w ten sposób, że przeznaczony do suszenia materiał wprowadza się w sterylnych warunkach do zarodkoszczelnie dającego się zamknąć pojemnika, którego ograniczające powierzchnie ścian co najmniej częściowo wykonane są z zarodkoszczelnej, porowatej, przepuszczającej parę wodną, hydrofobowej membrany, że pojemnik zamyka się zarodkoszczelnie i hermetycznie, szczególnie zakleja albo zaspawa i materiał wprost w zamkniętym pojemniku liofilizuje się w zwykłych warunkach.

Wynalazek polega na niespodziewanym rozpoznaniu, że wbrew oczekiwaniom membrana stosowana w sposobie według wynalazku tylko w małym zakresie przeszkadza przepływowi od suszonego materiału do kondensatora strumienia pary powstającego przez sublimację cząsteczek rozpuszczalnika, szczególnie cząsteczek wody. Zatem niespodziewanie liofilizacja materiału, który zamknięty jest membraną, przebiega prawie tak samo szybko, jak liofilizacja takiego samego materiału otwartego, nieopakowanego.

W przypadku stosowanych w sposobie według wynalazku membran chodzi o hydrofobowe membrany, które zawierają pory, które z jednej strony są przepuszczalne dla pary wodnej, a z drugiej strony jednak są tak małe, że nie mogą przez nie przechodzić mikroorganizmy.

Takie pory mają przeważnie wielkość ©0,5μιη, szczególnie ©0,2μιη. Zgodnie z wynalazkiem stosuje się przeważnie membrany, które także jeszcze w mokrym stanie są odporne na rozerwanie w danych warunkach procesu. Wprawdzie sposób według wynalazku można przeprowadzać z mniej stabilnymi membranami, o ile są one wzmocnione materiałem nośnym albo nie są nadmiernie obciążone mechanicznie.

Wybrany każdorazowo w sposobie według wynalazku udział membrany w powierzchni ścian stosowanego pojemnika zależy od każdorazowo wybranych warunków oraz czasu trwania suszenia i może go łatwo znaleźć specjalista drogą prostych wypróbowań. W wyróżniającej się postaci wykonania wynalazku cała powierzchnia ścian wykonana jest z folii membranowej, w dalszej korzystnej postaci wykonania mniej więcej do połowy. Sposób według wynalazku można niespodziewanie przeprowadzać korzystnie także jeszcze wówczas, gdy powierzchnia ścian wykonana jest z folii membranowej także tylko do 10%. Szczególnie nadają się półprzepuszczalne papiery z celulozy i zwykłych pochodnych celulozy, jak octanu celulozy. W sposobie według wynalazku przeważnie znajdują zastosowanie także membrany z folii związków polimerycznych, jak folie politetrafluoroetylenowc albo polipropylenowe. Całkiem szczególnie jako przepuszczalne dla pary wodnej membrany nadają się także folie ze sterylizowanego papieru według DIN 58 953.

W dalszych wyróżniających się postaciach wykonania wynalazku stosuje się membranę Goretex i podobne albo także znajdujące się w handlu giętkie rury foliowe, jakie rozprowadzane są przez firmę Yihuri OY, Wipack, Finlandia, pod nazwą „Mediplast.

159 938

Zasadniczo można stosować każdą membranę foliową niezależnie od jej składników, o ile spełnia ona podane w normie DIN 58 953 wymagania odnośnie zarodkoszczelności, przepuszczalności powietrza, a szczególnie trwałości.

W wyróżniającej się postaci wykonania sposób według wynalazku przeprowadza się przy zastosowaniu torby lub rury giętkiej, która przeważnie składa się z dwu ścian połączonych ze sobą na ich krawędziach szczelnie i hermetycznie, z których jedna ściana wykonana jest ze szczelnego wobec cieczy materiału, a druga utworzona jest z membrany. Membrana jest przeważnie zespawana albo sklejona z naczyniem. Jako naczynia nadają się w sposobie według wynalazku szczególnie wanny.

W dalszej korzystnej postaci wykonania wanna wykonana jest ze szczelnego wobec cieczy tworzywa i ma przeważnie grubość ściany 0,5 do 1 mm.

Najkorzystniejsze warunki suszenia, jak ciśnienie, temperatura oraz ilość, są zależne od każdorazowo suszonego materiału, grubości membrany oraz wielkości i liczby jej porów, i drogą zwykłych i prostych wypróbować muszą być oznaczone dla każdorazowego materiału i opakowania.

Poniżej wynalazek objaśniony jest bliżej za pomocą kilku przykładów wykonania.

Przykład I. Badanie zarodkoszczelności membrany przeprowadzono według DIN 58 953 w ten sposób, że mikroorganizmy w kroplach wody naniesiono na próbki i po wyschnięciu kropel wody badano, czy mikroorganizmy przeszły na dolną stronę próbek.

Przeznaczoną do badania folię membranową pocięto na kwadraty o długości krawędzi około 50 mm. Próbki sterylizowano i wysuszono. Każdą próbkę sterylizowanej membrany stroną, która przy stosowaniu może być kontaminowana, położono do góry na sterylizowane podłoże i zaszczepiono 5 kroplami po 0,1 ml (odpowiednio 10⁶ do 10⁷ zarodków).

Próbki składowano w temperaturze pokojowej 20 do 25°C przy wilgotności względnej powietrza wynoszącej 40 do 60%. Krople w ciągu 6 godzin muszą całkowicie wyschnąć. Każdą próbkę położono zaszczepioną powierzchnią do góry na powierzchni płyty agaru z krwią (1,5% agaru), tak że cała powierzchnia folii była w kontakcie z agarem. Po 5 do 6 sekundach usunięto papier. Płyty poddano wylęganiu przez 16 do 25 godzin w temperaturze 37°C.

Jeżeli potraktowane takimi próbkami foliowymi płyty agarowe nie wykazują żadnego wzrostu, oznacza to, że folia jest wystarczająco zarodkoszczelna. Dalsze dane o badaniu zarodkoszczelności membran, szczególnie wytwarzaniu zawiesin testowych zarodków, można przyjąć z 6 części normy DIN 58 953.

Przykład II. Wytworzono roztwór odżywczy, który składał się z 10 g peptonu, 5 g glukozy, 5g NaCl, 0,084 g KH2PO4, 0,187 g Na2HPO4X2H2O i apyrogennej wody do 1,01 wartość pH ustawiono na 7,0. Następnie sterylizowano go do końca w zamkniętej przekłutej butelce.

W celu pobrania sterylnego, przeznaczonego do liofilizacji roztworu odżywczego sporządzono sterylną torbę przezroczystą, składającą się z przezroczystej folii i odpowiedniego papieru. Ponadto z handlowej przezroczystej sterylnej folii torebkowej firmy Wipak Medical, typ SteriKing R 47, która znajduje się w postaci elastycznej rury, to znaczy dwustronnie spawanej, poza tym otwartej, na rolce (szerokości rolki 400 mm), odcina się kawałek o długości 800 mm. Ta giętka rura z obydwu otwartych stron została przyspawana do torby za pomocą znajdującego się w handlu przyrządu do folii.

Następnie torbę tę sterylizowano w autoklawie z programem filtracyjnym przy temperaturze 123°C i ciśnieniu pary 2 X 10⁵Pa, sterylną torbę z przezroczystą folią na dole, dla lepszego operowania nią położono w niesterylnej wannie blaszanej (blacha VA, wymiary: długość 800 mm, szerokość 400 mm, wysokość 30 mm) i w boksie z laminarnym przepływem w sterylnych warunkach otwarto przez odcięcie narożnika wydezynfekowanymi nożycami. Przez ten otwór o około 30 mm między folią i papierem wlano 1,51 sterylnego roztworu odżywczego ptzez sterylną rurę wsuniętą w otwór. Tak wypełnioną torbę jeszcze w boksie z laminarnym przepływem w sterylnych warunkach zamknięto przez spawanie narożnika za pomocą znajdującego się w handlu przyrządu do spawania folii.

Cały układ (blaszaną wannę, torbę i sterylny roztwór odżywczy) umieszczono na płycie oziębionej wstępnie do temperatury -45°C znajdującego się w handlu, nie dającego się sterylizować urządzenia do liofilizacji firmy Edwards + Kniese o całkowitej powierzchni stanowiska 1,5 m

159 938 i roztwór zamrożono. Po całkowitym zamrożeniu roztworu w niesterylnych warunkach liofilizowano przy ciśnieniu 13,33 Pa i temperaturze płyty 22°C i produkt przy 0,13 Pa również w niesterylnych warunkach, suszono do końca. Całkowity czas suszenia wynosił około 72 godziny.

Tak otrzymany, jako jasnobrunatny proszek zanjdujący się w przezroczystej, sterylizowanej torbie, liofilizowany materiał łącznie z torbą przeniesiono do boksu z laminarnym przepływem i rozpuszczono w 1,51 sterylnej wody. W tym celu przewidziane na stronie papierowej miejsca do nałucia wydezynfekowano alkoholem, za pomocą sterylnej igły i odpowiedniej sterylnej strzykawki dodano do troby łącznie 1,51 sterylnej wody, rozpuszczono wysuszony materiał i roztwór przeprowadzono do sterylnej butelki. Roztwór ten poddano wylęganiu przez 4 dni w temperaturze 37°C i następnie w roztworze tym ustalono liczbę zarodków według metody filtru membranowego.

Okazało się, że przez liofilizację nie zawleczono żadnych zarodków.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób liofilizacji w warunkach sterylnych, szczególnie biologicznego albo farmaceutycznego materiału, znamienny tym, że do pojemnika którego ściany co najmniej częściowo stanowi hydrofobowa, porowata, zarodkoszczelna, przepuszczająca parę wodną membrana, wprowadza się przeznaczony do suszenia materiał, pojemnik zamyka się hermetycznie i następnie materiał poddaje się liofilizacji w zamkniętym pojemniku w zwykłych warunkach.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się membranę, której pory posiadają wielkość ¢0),5 μτη.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, że stosuje się membranę, której pory posiadają wielkość ¢0,,2ym.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, albo 2, albo 3, znamienny tym, że jako membranę stosuje się folię o właściwościach według DIN 58953.
5. 5. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 4, znamienny tym, że stosuje się membranę z półprzepuszczalnego papieru przeważnie z celulozy i pochodnych celulozy.
6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się membranę z octanu celulozy.
7. 7. Sposób według zastrz. 1 do 4, znamienny tym, że jako membranę stosuje się folię z polimerycznego związku, przeważnie z politetrafluoroetylenu albo polipropylenu.
8. 8. Sposób według zastrz. 1 do 7, znamienny tym, że jako pojemnik stosuje się giętką rurę albo torbę, która przeważnie posiada nieprzepuszczalną dla wody ścianę, która połączona jest hermetycznie z dalszą ścianą utworzoną przez membranę.
9. 9. Sposób według zastrz. 1 do 7, znamienny tym, że jako pojemnik stosuje się butelkę, ampułkę albo fiolkę, które zamknięte są membraną.
10. 10. Sposób według zastrz. 1 do 7, znamienny tym, że jako pojemnik stosuje się wannę, która połączona jest hermetycznie z membraną jako osłoną.

    * -* *