鮑錦庫,安偉通,,唐斌,孫承遠(yuǎn),付松林,蘭序強
(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];作為載體運送離子、營養(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)營養(yǎng)物質(zhì),對維持正常生命活動發(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)療機構(gòu)中得以廣泛使用。
目前市場上大多數(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)進行固液相分離,實際上這是一種濾餅過濾和深層過濾技術(shù)相結(jié)合的過濾技術(shù)。濾餅過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濾方式。深層過濾在介質(zhì)內(nèi)部進行,由于顆粒比介質(zhì)孔徑小,顆粒進入彎曲孔道被截留,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程中重要分離步驟,為了能夠在過濾過程中保證過濾的效果,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:專為血制品分離開發(fā)的產(chǎn)品,高純度濾材,濕強度高,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,過濾活性和吸附力的完美結(jié)合能夠帶來最高的可靠性,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
本文對生產(chǎn)過程中采用兩種濾板在過濾分離FV階段的過濾參數(shù)進行了比較,對產(chǎn)品超濾收率數(shù)據(jù)進行了分析,并對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)進行了對比分析。
濾板A、濾板B、健康人血漿、壓濾機、濁度儀、DMA4100型密度儀、UV2450型島津紫外可見分光光度計、648ISO全自動電泳儀、Agilent1200高效液相色譜儀。
工藝流程如圖1所示。
從FV過濾開始計時,至濾液過濾完壓濾機開始吹干的時間為過濾時間,記錄兩種濾板過濾所用的時間t(h)。
取FV過濾壓力趨于穩(wěn)定后的壓力作為過濾壓力,記錄兩種濾板過濾所用的壓力P(MPa)。
取過濾過程中前、中、后三階段濾過液,檢測濾過液濁度,每階段檢測3次,取最小值。
圖1 工藝流程圖
在FV精制、超濾后,檢測人血白蛋白原液的蛋白質(zhì)含量,對比相同工藝下使用兩種濾板進行FV過濾所得的超濾收率情況。
使用HPLC檢測人血白蛋白成品的多聚體含量,對比相同工藝下使用兩種濾板進行FV過濾所得的產(chǎn)品中多聚體含量的情況。
使用醋酸纖維素薄膜電泳法檢測人血白蛋白成品純度[5],對比相同工藝下使用兩種濾板進行FV過濾所得的產(chǎn)品純度情況。
對兩種濾板分別進行連續(xù)五批次生產(chǎn)使用。所得過濾參數(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,平均過濾時間 2.6 h,標(biāo)準(zhǔn)差 σ=0.063;平均過濾壓力 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,平均過濾時間2.46 h,標(biāo)準(zhǔn)差σ=0.049;平均過濾壓力 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,超濾收率為(25.86±0.16)g/L;使用B濾板時,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)檢驗方差不同,P=0.872,無顯著差異,如圖2所示。
表2 過濾參數(shù)及收率結(jié)果
圖2 超濾收率
對使用兩種濾板所得產(chǎn)品的純度和多聚體含量進行檢測,所得結(jié)果見表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,多聚體含量為2.418%±0.102%;使用B濾板時,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)檢驗方差不同,P=0.729,無顯著差異,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,純度為98.2%±0.1%;使用B濾板時,純度為98.0%±0.1%。兩組數(shù)據(jù)在α=0.05條件下,F(xiàn)檢驗具有相同方差,繼而進行T檢驗,P=0.5,無顯著差異,如圖4所示。
圖4 純度
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,對于濾餅的形成效果近似,對于其他雜質(zhì)的去除效果近似,所以在濁度的檢測結(jié)果上表現(xiàn)的比較近似。過濾壓力和過濾時間兩方面,A濾板均超過B濾板,可能與板厚和過濾速度有關(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顯著差異。所以兩種濾板具有相近的過濾性能。
產(chǎn)品質(zhì)量方面,使用A、B兩種濾板后,經(jīng)檢測及數(shù)據(jù)分析,所得產(chǎn)品的多聚體含量及純度均無顯著差異。可見在生產(chǎn)過程中使用兩種濾板可以得到質(zhì)量相近的產(chǎn)品。
市場上,A濾板應(yīng)用的較為廣泛,而B濾板擁有較薄的板厚和更大的濕強度,在相同過濾壓力下,B濾板出現(xiàn)破裂的風(fēng)險更小,兩種濾板都有自己的優(yōu)勢。
通過5個批次人血白蛋白的生產(chǎn)過程和結(jié)果可以看到,兩種濾板過濾分離FV所得到的產(chǎn)品質(zhì)量符合《中國藥典》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,避免因供應(yīng)商原因影響生產(chǎn)過程,降低生產(chǎn)風(fēng)險,減少風(fēng)險源。