DE19740770A1 - Microfiltration layer for removing endotoxins from liquids - Google Patents

Microfiltration layer for removing endotoxins from liquids

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DE19740770A1
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Thomas Beeskow
Wolf-Dieter Prof Dr Deckwer
Birger Dr Anspach
Dagmar Petsch
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    • C07K1/34Extraction; Separation; Purification by filtration, ultrafiltration or reverse osmosis

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Abstract

A microfiltration filter layer, for removal of endotoxins from liquid media, includes covalently bonded ligands for endotoxins, carried by a polymer applied to the filter layer material.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mikrofiltrationsfilterschicht zur Abtrennung von Endotoxinen aus flüssigen Medien sowie die Ver­ wendung dieser Mikrofiltrationsfilterschicht.The invention relates to a microfiltration filter layer for Separation of endotoxins from liquid media and the Ver application of this microfiltration filter layer.

Endotoxine sind Lipopolysaccharide aus der äußeren Zellfilter­ schicht Gram-negativer Bakterien, die als Pyrogene wirken. Auf­ grund der Allgegenwärtigkeit von Bakterien sind auch Endotoxine ubiquitär. Sie können im Gegensatz zu Bakterien jedoch nicht durch Standard-Methoden wie Sterilfiltrieren oder Autoklavieren entfernt bzw. unschädlich gemacht werden (1). Aus diesem Grund ist steril nicht gleichbedeutend mit endotoxin-frei. Besonders kritisch ist die Anwesenheit von Endotoxinen in Injektions- bzw. Infusionslösungen (Parenteralia), da sie intravenös appliziert bereits in Mengen von 1 ng pro kg Körpergewicht fiebererregend wirken. Die Symptomatik reicht bei entsprechend hoher Dosierung (z. B. durch großvolumige Parenteralia) bis zu schwerem Schock und Tod (2, 3)). Daher schreiben fast alle pHarmacopöen neben der Keimfreiheit strenge Endotoxin-Höchstwerte vor: z. B. 0,2 EU pro mg ChlorampHenicol zur Injektion oder nur 0,003 EU pro Hepa­ rin-Unit (4). Die Erfüllung dieser Forderungen bereitet in der Praxis einige Schwierigkeiten. Insbesondere die Produktion bio­ logischer Arzneimittel kann nicht in allen Schritten endotoxin­ frei erfolgen. Als Endotoxin-Quellen kommen hauptsächlich in Frage:
Endotoxins are lipopolysaccharides from the outer cell filter layer of Gram-negative bacteria, which act as pyrogens. Due to the ubiquity of bacteria, endotoxins are also ubiquitous. In contrast to bacteria, however, they cannot be removed or rendered harmless by standard methods such as sterile filtration or autoclaving (1). For this reason, sterile is not synonymous with endotoxin-free. The presence of endotoxins in injection or infusion solutions (parenterals) is particularly critical, since they are administered intravenously and have a febrile effect in amounts of 1 ng per kg body weight. The symptoms range from a correspondingly high dose (e.g. due to large-volume parenterals) to severe shock and death (2, 3)). Therefore, almost all pHarmacopöen prescribe strict endotoxin levels in addition to sterility: z. B. 0.2 EU per mg ChlorampHenicol for injection or only 0.003 EU per heparin unit (4). In practice, meeting these requirements presents some difficulties. In particular, the production of biological medicinal products cannot be endotoxin-free in all steps. The main endotoxin sources are:

  • - Rohstoffe wie Plasma oder Gewebe, die bereits Bakterien-konta­ miniert sein können.- Raw materials such as plasma or tissue that already contain bacteria can be mined.
  • - Bei rekombinanten Produkten ist mit dem Eintrag von Host-spe­ zifischen Endotoxinen zu rechnen.- In the case of recombinant products, the entry of host-spe specific endotoxins.
  • - Bakterielle Kontamination von Geräten, Filtern oder Hilfsstof­ fen während der Herstellung.- Bacterial contamination of devices, filters or auxiliary substances fen during manufacture.

Die für thermostabile Wirkstoffe übliche Hitzedekontamination (30 Minuten bei 250°C) ist für die Präparate ebenso wenig ge­ eignet wie Behandlung mit Säuren, Laugen oder stark oxidierenden Agenzien (H2O2) (1).The usual heat decontamination for thermostable active ingredients (30 minutes at 250 ° C) is just as unsuitable for the preparations as treatment with acids, alkalis or strongly oxidizing agents (H 2 O 2 ) (1).

Beim Einsatz von Aktivkohle sind häufig merkliche Produktverlu­ ste zu verzeichnen, so daß ihre Anwendung auf die Wasseraufbe­ reitung beschränkt bleibt (5, 6).When using activated carbon there are often noticeable product losses most to be recorded, so that their application to water treatment horse riding remains limited (5, 6).

Die Ultrafiltration hat als sehr schonende Methode große Popula­ rität auf dem Gebiet der Endotoxin-Entfernung erlangt. Hierbei wird i.a. mit cut-offs von 10 000 oder 5000 gearbeitet, um auch monomere Bestandteile (MW ca. 14000) wirkungsvoll abzutrennen, die neben hochmolekularen Aggregaten (bis zu mehreren Millionen Molekulargewicht) vorliegen. Trotzdem treten immer wieder Pro­ bleme mit niedermolekularen Spaltstücken auf, die ebenfalls py­ rogen wirken (z. B. Lipid A). Das betrifft vor allem die Hämo­ dialyse: Obwohl die Dialysepuffer ultrafiltriert werden, ent­ wickeln z. B. in den USA jährlich 400 000 Hämodialyse-Patienten septische Symptome (7). - Die Notwendigkeit der kleinen cut-offs beschränkt die Anwendung der Ultrafiltration zudem auf die De­ kontaminierung niedermolekularer Substanzen (8).Ultrafiltration has a large population as a very gentle method achieved in the field of endotoxin removal. Here is generally worked with cut-offs of 10,000 or 5,000 to also effectively separate monomer components (MW approx. 14000), which in addition to high molecular weight aggregates (up to several million Molecular weight). Nonetheless, there are always pros cream with low molecular weight split pieces, which are also py act roe (e.g. Lipid A). This mainly affects hemo dialysis: Although the dialysis buffers are ultrafiltered, ent wrap z. For example, 400,000 hemodialysis patients annually in the United States septic symptoms (7). - The need for small cut-offs  also limits the use of ultrafiltration to De contamination of low molecular weight substances (8).

Im Fall von hochmolekularen Produkten wie pHarmaproteinen, Albu­ min-Präparaten oder Heparin existieren nach wie vor große Schwierigkeiten: Treten in diesen Präparaten Fndotoxin-Verunrei­ nigungen auf, bleibt gegenwärtig nur die Möglichkeit des Repro­ zessierens, um den Vorschriften von FDA, USP oder EP gerecht zu werden.In the case of high molecular weight products such as pH protein, Albu Min supplements or heparin still exist in large quantities Difficulties: Fndotoxin contamination occurs in these preparations only the possibility of repro to meet the requirements of FDA, USP or EP become.

Um dieses aufwendige Verfahren zu vermeiden, das Produkt aber trotzdem seiner Bestimmung zuzuführen, wurde die Möglichkeit ge­ prüft, verseuchte Produkte über chromatograpHische Sorbentien mit endotoxin-spezifischen Liganden selektiv zu dekontaminieren. Auch dies brachte nicht den gewünschten Erfolg: Bisher beschrie­ bene Affinitätssorbentien mit His, Him, PMB als Liganden erwie­ sen sich trotz hoher bis sehr hoher Assoziationskonstanten bei hohen Endotoxin-Eingangskonzentrationen als nicht geeignet (9).In order to avoid this complex process, the product nevertheless, to lead to its purpose, the possibility was ge checks contaminated products via chromatographic sorbents to decontaminate selectively with endotoxin-specific ligands. This also did not bring the desired success: So far described bene affinity sorbents with His, Him, PMB as ligands despite high to very high association constants high endotoxin concentrations as unsuitable (9).

Ferner wurde in Gegenwart von Proteinen konkurrierende Pro­ teinadsorption beobachtet, die zu verringerten Endotoxin-Abrei­ cherungsraten und teilweise hohen Proteinverlusten führte (insbesondere bei sauren Proteinen wie BSA).In the presence of proteins, competing Pro Tin adsorption observed, leading to decreased endotoxin abrasion backup rates and sometimes high protein losses (especially with acidic proteins like BSA).

Literaturliterature

  • (1) S.K. Sharma
    Endotoxin detection and elimination in biotechnology Biotechnol. Appl. Biochem. 8 (1986), 5-22
    (1) SK Sharma
    Endotoxin detection and elimination in biotechnology Biotechnol. Appl. Biochem. 8: 5-22 (1986)
  • (2) N. Haeffner-Cavaillon, J.M. Cavaillon, L. Szabó
    Cellular receptors for endotoxin Handbook of Endotoxins, Vol. 3: Biology of Endotoxins, 1-24 Elsevier Science Publishers B.V. (1985)
    (2) N. Haeffner-Cavaillon, JM Cavaillon, L. Szabó
    Cellular receptors for endotoxin Handbook of Endotoxins, Vol. 3: Biology of Endotoxins, 1-24 Elsevier Science Publishers BV (1985)
  • (3) D.C. Morrison, J.L. Ryan
    Endotoxins and disease mechanisms Ann. Rev: Med. 38 (1987), 417-32
    (3) DC Morrison, JL Ryan
    Endotoxins and disease mechanisms Ann. Rev: Med. 38 (1987), 417-32
  • (4) USP XXII Suppl. 5 (Nov. 1991) (4) USP XXII Suppl. 5 (Nov. 1991)  
  • (5) K.C. Hou, R. Zaniewski
    Depyrogenation by endotoxin removal with positively charged depth filter cartridge J. Parenteral Sci. Tech., Vol. 44, No. 4 (1990), 204-209
    (5) KC Hou, R. Zaniewski
    Depyrogenation by endotoxin removal with positively charged depth filter cartridge J. Parenteral Sci. Tech., Vol. 44, No. 4: 204-209 (1990)
  • (6) CUNO Newsletter for pHarmaceuticals (Okt. 1995), S. 3(6) CUNO Newsletter for pHarmaceuticals (Oct. 1995), p. 3
  • (7) B.P. Smollich, D. Falkenhagen, J. Schneidewind, S. Mitzner, H. Klinkmann
    Importance of endotoxins in high-flux dialysis NepHrol. Dial. Transplant 3 (Suppl.) (1991) 83-85
    (7) BP Smollich, D. Falkenhagen, J. Schneidewind, S. Mitzner, H. Klinkmann
    Importance of endotoxins in high-flux dialysis NepHrol. Dial. Transplant 3 (Suppl.) (1991) 83-85
  • (8) E. Flindt
    Pyrogenentfernung mittels Ultrafiltration Memoscript CONCEPT-Symposium "Pyrogene II" (Juni 1983), S. 54-60
    (8) E. Flindt
    Pyrogen removal using Ultrafiltration Memoscript CONCEPT symposium "Pyrogene II" (June 1983), pp. 54-60
  • (9) F.B. Anspach, O. Millbeck
    Removal of endotoxins by affinity sorbents J. Chromatogr. A 711 (1995), 81-92.
    (9) FB Anspach, O. Millbeck
    Removal of endotoxins by affinity sorbents J. Chromatogr. A 711 (1995), 81-92.

Dieser Stand der Technik läßt sich erfindungsgemäß durch eine Mikrofiltrationsfilterschicht zur Abtrennung von Endotoxinen aus flüssigen Medien, insbesondere Wasser, Proteinlösungen oder Pa­ renteralien verbessern, wobei die Mikrofiltrationsfilterschicht durch kovalent gebundene Liganden für Endotoxine gekennzeichnet ist, wobei die Liganden von einem Polymeren getragen werden, das auf der Filterschicht aufgebracht ist.This prior art can be inventively by Microfiltration filter layer for the separation of endotoxins liquid media, especially water, protein solutions or Pa improve renteralien, the microfiltration filter layer characterized by covalently bound ligands for endotoxins , the ligands being carried by a polymer which is applied to the filter layer.

Zur Filterschichttechnologie und auch Filterschichtherstellung kann auf C. Dickenson, Filters and Filtration Handbook, Flsevier Science Publishers, Oxford 1992, sowie Ho & Sirkar (Herausgeber), Membrane Handbook, Verlag van Nostrand Reinhold, New York, 1992, verwiesen werden. Insbesondere kann es sich bei den Filterschichtmaterialien um Tiefenfilter handeln.For filter layer technology and also filter layer production can be found on C. Dickenson, Filters and Filtration Handbook, Flsevier Science Publishers, Oxford 1992, and Ho & Sirkar (Editor), Membrane Handbook, Verlag van Nostrand Reinhold, New York, 1992. In particular, it can the filter layer materials are depth filters.

Bei den kovalent gebundenen Liganden kann es sich um
The covalently bound ligands can be

  • (a) einen endotoxin-spezifischen Liganden, vorzugsweise Hist­ amin, Histidin, Polyethylenimin, Poly-L-lysin oder Polymyxin B und/oder (a) an endotoxin-specific ligand, preferably hist amine, histidine, polyethyleneimine, poly-L-lysine or polymyxin B and / or  
  • (b) einen per se nicht-endotoxin-spezifischen Liganden handeln, vorzugsweise Diaminohexan, Diethylaminoethyl oder Desoxycho­ lat.(b) act as a non-endotoxin-specific ligand per se, preferably diaminohexane, diethylaminoethyl or deoxycho lat.

Bei dem Filterschichtmaterial für die erfindungsgemäße Mikrofil­ trationsfilterschicht kann es sich um Polysaccharide, z. B. Zel­ lulose, insbesondere regenerierte und mikrokristalline Zellulose und -derivate, insbesondere Zelluloseacetat, Agarose und -deri­ vate, quervernetztes Dextran und -derivate, Chitosan und -deri­ vate,
Synthetische organische Polymere, z. B. Polyacrylnitril, Polysul­ fon, Polyamid, insbesondere Nylon, Polyvinylalkohol, Polyethy­ lenvinylalkohol, Polystyrol und Polyacrylate sowie deren Deri­ vate,
Anorganische Materialien, z. B. Kieselgel, Glas und keramische Träger sowie deren Derivate handeln.
The filter layer material for the microfiltration filter layer according to the invention can be polysaccharides, e.g. B. cellulose, in particular regenerated and microcrystalline cellulose and derivatives, in particular cellulose acetate, agarose and derivatives, cross-linked dextran and derivatives, chitosan and derivatives,
Synthetic organic polymers, e.g. B. polyacrylonitrile, polysulphone, polyamide, in particular nylon, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, polystyrene and polyacrylates and their derivatives,
Inorganic materials, e.g. B. act silica gel, glass and ceramic supports and their derivatives.

Die Materialien können faserförmig oder partikulär, spHärisch oder unregelmäßig geformt mit porösem oder unporösem Aufbau vor­ kommen, wie sie beispielsweise für chromatograpHische Träger zum Einsatz kommen; ebenso können Teile anderer Strukturen einge­ setzt werden, wie z. B. Bruchstücke oder speziell zugeschnittene Hohlfasermembranen, gebrochene Partikel oder Perlen. Vorzugs­ weise sollten die Materialien wasserunlöslich sein.The materials can be fibrous or particulate, spherical or irregularly shaped with a porous or non-porous structure such as are used for chromatographic supports Come into play; parts of other structures can also be included be set, such as B. fragments or specially tailored Hollow fiber membranes, broken particles or pearls. Preferential the materials should be water-insoluble.

Die Größe der Grundstoffe wird so gewählt, daß die herzustel­ lende Struktur in der Schicht einen Porendurchmesser aufweist, wie er für die Mikrofiltration gebräuchlich ist, insbesondere zwischen 0,1 und 10 µm.The size of the raw materials is chosen so that they are manufactured has a pore diameter in the layer, as it is used for microfiltration, especially between 0.1 and 10 µm.

Bei dem Polymeren, das auf die erfindungsgemäße Mikrofiltrati­ onsfilterschicht aufgebracht ist, kann es sich um ein hydropHi­ les Polymere handeln, insbesondere um Dextran, Polyvinylalkohol oder modifizierte Zellulose, vorzugsweise Hydroxyethylzellulose.In the case of the polymer based on the microfiltrati according to the invention onsfilterschicht is applied, it can be a hydropHi  The polymers act, in particular dextran, polyvinyl alcohol or modified cellulose, preferably hydroxyethyl cellulose.

Dieses hydropHile Polymere kann für sich wasserlöslich, in Was­ ser quellbar oder wasserunlöslich sein.This hydrophilic polymer can be water-soluble in itself be swellable or water-insoluble.

Das Polymere kann von der erfindungsgemäßen Mikrofiltrationsfil­ terschicht mit Hilfe eines Spacers getragen werden. Auch die ko­ valent gebundenen Liganden können von einem Spacer getragen wer­ den. Bei diesen Spacern kann es sich um Spacer handeln, die sich von Bisoxiran, Glutardialdehyd, Epihalogenhydrin oder Diisocya­ nat herleiten, gegebenenfalls nach oxidativer Aktivierung.The polymer can be removed from the microfiltration fil layer can be worn with the help of a spacer. Even the knockout valent bound ligands can be carried by a spacer the. These spacers can be spacers that are of bisoxirane, glutardialdehyde, epihalohydrin or diisocya derive nat, if necessary after oxidative activation.

Zur Aktivierungs- und Immobilisierungschemie, die auch auf endo­ toxin-spezifische Liganden und Spacer eingeht, sei beispiels­ weise auf Hermanson, Mallia & Smith, Immobilized Affinity Ligand Techniques, Academic Press Inc., San Diego, 1992, verwiesen.For activation and immobilization chemistry, which is also available on endo toxin-specific ligands and spacers, for example point to Hermanson, Mallia & Smith, Immobilized Affinity Ligand Techniques, Academic Press Inc., San Diego, 1992.

Erfindungsgemäß werden also Mikrofiltrationsfilterschichten vor­ gesehen, die in geeigneter Weise oberflächenmodifiziert sind und aus Wasser und wäßrigen Lösungen (Puffer, Proteinlösungen) En­ dotoxine entfernen. Die Oberflächenmodifikation kann im Aufbrin­ gen eines bifunktionellen kovalent gebundenen Spacers bestehen, der mit einem hydropHilen Polymeren umgesetzt wird, wobei unspe­ zifische Wechselwirkungen der Filterschicht, speziell mit Pro­ teinen, reduziert werden. Das kovalent gebundene hydropHile Po­ lymere kann mit endotoxin-spezifischen Liganden umgesetzt wer­ den, gegebenenfalls über einen weiteren Spacer. Zum Prinzip der Oberflächenmodifikation der Filterschicht vergleiche man Fig. 1.According to the invention, microfiltration filter layers are therefore seen which are surface-modified in a suitable manner and remove en dotoxins from water and aqueous solutions (buffers, protein solutions). The surface modification can consist of applying a bifunctional covalently bonded spacer which is reacted with a hydrophilic polymer, with unspecific interactions of the filter layer, especially with proteins, being reduced. The covalently bound hydrophilic polymer can be reacted with endotoxin-specific ligands, optionally via a further spacer. For the principle of surface modification of the filter layer, see Fig. 1.

Der Endotoxin-Abreicherungserfolg kann sich in Gegenwart von Proteinen als abhängig von der Nettoladung der Proteine erwei­ sen. Durch Optimierung der Bedingungen (pH-Wert) können saure Proteine (wie BSA und Maus-IgG 1) vollständig dekontaminiert werden, und zwar ohne nennenswerte Verluste an Protein. Im Fall basischer Proteine (wie beispielsweise Lysozym und bFGF) lassen sich ebenfalls hohe Abreicherungen erzielen.Endotoxin depletion success may vary in the presence of Proteins as dependent on the net charge of the proteins sen. By optimizing the conditions (pH value) acidic Proteins (such as BSA and mouse IgG 1) completely decontaminated  without any significant loss of protein. In the case basic proteins (such as lysozyme and bFGF) high depletions are also achieved.

Polymer-gecoatete erfindungsgemäße Mikrofiltrationsfilterschich­ ten mit kovalent gebundenen endotoxin-spezifischen Liganden kön­ nen Endotoxine in einem Durchgang entfernen, und zwar auch aus hochbelasteten Lösungen (6000 EU ml-1).Polymer-coated microfiltration filter layers according to the invention with covalently bound endotoxin-specific ligands can remove endotoxins in one pass, even from highly loaded solutions (6000 EU ml -1 ).

Vom Prinzip her sind die Filterschichten entsprechend Fig. 1. aufgebaut. Zunächst wird über einen Spacer ein hydropHiles Poly­ mer aufgebracht, das dann weiter, ggf. über einen Spacer, mit endotoxin-spezifischen Liganden umgesetzt wird. Als Filter­ schichtmaterialien kommen insbesondere in Frage:
In principle, the filter layers are constructed in accordance with FIG. 1. First, a hydrophilic polymer is applied via a spacer, which is then reacted further, possibly via a spacer, with endotoxin-specific ligands. The following are particularly suitable as filter layer materials:

  • - Polysaccharide, wie- polysaccharides, such as
  • - Zellulose, insbesondere regenerierte und mikrokristalline Zellulose und -derivate, insbesondere Zelluloseacetat,- Cellulose, especially regenerated and microcrystalline Cellulose and derivatives, especially cellulose acetate,
  • - Agarose und -derivate, quervernetztes Dextran und -derivate,- agarose and derivatives, cross-linked dextran and derivatives,
  • - Chitosan und -derivate,- chitosan and derivatives,
  • - Synthetische organische Polymere, wie- Synthetic organic polymers such as
  • - Polyacrylnitril sowie dessen Derivate- Polyacrylonitrile and its derivatives
  • - Polysulfon sowie dessen Derivate- Polysulfone and its derivatives
  • - Polyamid, insbesondere Nylon, sowie dessen Derivate- Polyamide, especially nylon, and its derivatives
  • - Polyvinylalkohol sowie dessen Derivate- Polyvinyl alcohol and its derivatives
  • - Polyethylenvinylalkohol sowie dessen Derivate- Polyethylene vinyl alcohol and its derivatives
  • - Polystyrol sowie dessen Derivate und- polystyrene and its derivatives and
  • - Polyacrylate sowie deren Derivate,Polyacrylates and their derivatives,
  • - Anorganische Materialien wie- Inorganic materials like
  • - Kieselgel sowie dessen Derivate- silica gel and its derivatives
  • - Glas und- glass and
  • - keramische Träger.- ceramic supports.

Als Spacer eignen sich reaktive bifunktionale Verbindungen. Spe­ ziell geeignet sind:
Reactive bifunctional compounds are suitable as spacers. The following are particularly suitable:

  • - BisoxiranBisoxirane
  • - Glutardialdehyd- glutardialdehyde
  • - Epihalogenhydrine- epihalohydrins
  • - Diisocyanate- diisocyanates

Zur Aktivierung der bei Verwendung von Bisoxiran und Epihalogen­ hydrin entstehenden vicinalen Diolbindung kann ggf. Oxidation durch Periodat angewandt werden, wobei eine Aldehydgruppe ent­ steht. Der an die Filterschicht gebundene Spacer wird weiter um­ gesetzt mit hydropHilen Polymeren. Als solche kommen bevorzugt in Frage:
To activate the vicinal diol bond formed when using bisoxirane and epihalohydrin, oxidation by periodate can optionally be used, an aldehyde group being formed. The spacer bonded to the filter layer is further reacted with hydrophilic polymers. As such, the following are preferred:

  • - Dextran- dextran
  • - Polyvinylalkohol (PVA)- polyvinyl alcohol (PVA)
  • - Modifizierte Zellulosen, speziell Hydroxyethylzellulose (HEC)- Modified celluloses, especially hydroxyethyl cellulose (HEC)

Die weitere Reaktion erfolgt entweder direkt mit dem endotoxin­ spezifischen Liganden oder wiederum über die Vermittlung eines der oben angeführten Spacer, ggf. nach dessen oxidativer Akti­ vierung. Als endotoxin-spezifische Liganden wirken (s. Liste der Abkürzungen): DAH, Him, His, PEI, PLL, PMB. Auch die üblicher­ weise nicht endotoxin-spezifischen Liganden wie DEAE und DOC er­ wiesen sich in der Filterschichtkonfiguration als hochspezifisch bei gleichzeitig hoher Wiederfindung der Proteine.The further reaction takes place either directly with the endotoxin specific ligands or again through the mediation of a the above-mentioned spacer, if necessary after its oxidative acti crossing. Act as endotoxin-specific ligands (see list of Abbreviations): DAH, Him, His, PEI, PLL, PMB. Even the more common have non-endotoxin-specific ligands such as DEAE and DOC proved to be highly specific in the filter layer configuration with high protein recovery.

Die Leistungsfähigkeit der entwickelten Filterschichten geht aus den angeführten Beispielen hervor. Die Endotoxin-Entfernung kann fast immer als vollständig bezeichnet werden. Sie liegt in der Regel unter 1 EU ml-1, oft unterhalb der Nachweisgrenze mit dem LAL-Test. The performance of the developed filter layers is evident from the examples given. Endotoxin removal can almost always be said to be complete. It is usually below 1 EU ml -1 , often below the detection limit with the LAL test.

An Kontrollfilterschichten (Nylon ohne Modifikation und mit auf­ gebrachtem hydropHilen Polymer mit oder ohne Spacer) ohne endo­ toxin-spezifischen Liganden wurde keine Endotoxinabreicherung erhalten.On control filter layers (nylon without modification and with on brought hydrophilic polymer with or without spacer) without endo toxin-specific ligands were not depleted of endotoxins receive.

Die neuen Filterschichten können eingesetzt werden zur Endoto­ xinentfernung aus Wasser und parenteralia. Auch in Gegenwart von Proteinen werden gute Ergebnisse erzielt. Im Fall basischer Pro­ teine ist allerdings zu berücksichtigen, daß Wechselwirkungen der Proteine mit dem Endotoxin auftreten können, die zu einer endotoxischen Maskierung führen können. Proteingebundenes Endo­ toxin kann mit dem LAL-Test nicht eindeutig nachgewiesen werden. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß nicht endgültig ge­ klärt ist, ob proteingebundenes Endotoxin noch toxisch wirkt.The new filter layers can be used for Endoto xin removal from water and parenterals. Even in the presence of Proteins have good results. In the case of basic pro However, one must take into account that interactions of the proteins with the endotoxin that can lead to a endotoxic masking. Protein-bound endo toxin cannot be clearly demonstrated with the LAL test. In this context it should be mentioned that ge It is clear whether protein-bound endotoxin is still toxic.

Die erfindungsgemäßen Filterschichten können vielseitig ange­ wandt werden.The filter layers according to the invention can be versatile be turned.

Medizinisch-pHarmazeutischer Bereich:
Medical-pharmaceutical sector:

  • - Hämodialyse.- hemodialysis.
  • - Unbedenkliche Infusions- und Injektionslösungen (Parenteralia)- Safe infusion and injection solutions (Parenterals)
  • - Sichere Diagnostika (z. B. Antikörper)- Safe diagnostics (e.g. antibodies)

In der Biotechnologie:
In biotechnology:

  • - Herstellung von pHarmaprodukten.- Manufacture of pHarma products.
  • - Endotoxin-Abreicherung in Prozeßwasser und Rohstoffen.- Endotoxin depletion in process water and raw materials.
  • - Dekontaminierung von Produkten (Aufwand für Prozessierung ent­ fällt)- Decontamination of products (expenditure for processing ent falls)
MethodenMethods 1. Herstellung der Filterschichten1. Production of the filter layers

An Mikrofiltrationsfilterschichten werden hydropHile Polymere, insbesondere Dextran, Polyvinylalkohol und Hydroxyethylzellulose kovalent gebunden. Im nächsten Schritt werden an die aufgebrach­ ten Polymere endotoxin-spezifische Liganden immobilisiert. Fig. 1 illustriert den Aufbau eines Filterschichtmaterials auf der Basis von Nylon.Hydrophilic polymers, especially dextran, polyvinyl alcohol and hydroxyethyl cellulose are covalently bound to microfiltration filter layers. In the next step, endotoxin-specific ligands are immobilized on the applied polymers. Fig. 1 illustrates the structure of a filter sheet material on the basis of nylon.

1.1. Coating einer Filterschicht am Beispiel von Dextran1.1. Coating a filter layer using the example of dextran

Mikrofiltrationsfilterschichten, z. B. auf der Basis von Nylon- Hohlfasern oder Zellulosefasern, werden zunächst mit Bisoxiran aktiviert:
Solche Schichten auf der Basis von Nylon-Hohlfasern werden 16 Stunden bei 80°C in einer Reaktionslösung aus 1 ml 25 mM Natri­ umcarbonat (pH 11), 1 ml Ethanol (96%-ig) und 9 ml Bisoxiran inkubiert (Fig. 2a).
Microfiltration filter layers, e.g. B. based on nylon hollow fibers or cellulose fibers, are first activated with bisoxirane:
Such layers based on nylon hollow fibers are incubated for 16 hours at 80 ° C in a reaction solution of 1 ml of 25 mM sodium carbonate (pH 11), 1 ml of ethanol (96%) and 9 ml of bisoxirane ( Fig. 2a) .

Solche Schichten auf der Basis von Zellulosefasern werden hierzu drei Stunden bei Raumtemperatur in einer Mischung aus 100 mg Na­ triumborhydrid in 15 ml 2 M Natronlauge, 25 ml Wasser und 5 ml Bisoxiran geschüttelt.Such layers based on cellulose fibers are used for this three hours at room temperature in a mixture of 100 mg Na triumborohydride in 15 ml of 2 M sodium hydroxide solution, 25 ml of water and 5 ml Bisoxiran shaken.

Jeweils beide Filterschichten werden anschließend nach gründli­ chem Waschen mit 5 ml einer 20-prozentigen Dextran 40 000-Lösung (pH 11) 15 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert (s. Abb. 2b am Beispiel Nylon). Anschließend werden die Filterschichten 14 Stunden bei 120°C getrocknet. Um unspezifisch gebundenes Dex­ tran zu entfernen, werden die Filterschichten dreimal mit 0,1 M Natronlauge und dann dreimal mit Wasser gewaschen.Both filter layers are then incubated for 15 minutes at room temperature after thorough washing with 5 ml of a 20 percent dextran 40,000 solution (pH 11) (see Fig. 2b using the example of nylon). The filter layers are then dried at 120 ° C. for 14 hours. To remove non-specifically bound dextran, the filter layers are washed three times with 0.1 M sodium hydroxide solution and then three times with water.

Wie Fig. 3 zeigt, zeichnen sich die Filterschichten auf der Ba­ sis gecoateter Filterschichtmaterialien durch signifikant gerin­ gere unspezifische Wechselwirkungen - ausgedrückt durch adsor­ bierte Menge Hämoglobin - aus.As shown in FIG. 3, the filter layers are based on coated filter layer materials by significantly lower non-specific interactions - expressed by the adsorbed amount of hemoglobin.

Aus der Fig. 3 geht auch hervor, daß mit einem einfachen Dex­ tran-coating nicht der gleiche Effekt erreicht werden kann wie mit PVA und HEC. Durch einen zweiten Layer kann eine weitere Verbesserung erzielt werden, während ein dritter Layer nur noch geringfügige Auswirkungen hat. Dextran wurde daher immer als Doppel-coating eingesetzt.From Fig. 3 also shows that with a simple Dex tran-coating, the same effect can not be achieved as with PVA and HEC. A second layer can be used to achieve a further improvement, while a third layer has only minor effects. Dextran was therefore always used as a double coating.

1.2. Immobilisierung von endotoxin-spezifischen Liganden1.2. Immobilization of endotoxin-specific ligands

Die Liganden PLL, PMB und PEI werden entweder direkt an die Per­ jodat-aktivierten Coating-Polymere oder nach Inkorporation eines Perjodat-oxidierbaren Spacers (Bisoxiran) immobilisiert. Das Vorgehen ist beispielhaft in Fig. 4 dargestellt. DEAE wird ohne Spacer direkt an die Matrices gekoppelt, die anderen niedermole­ kularen Liganden wurden über Epibromhydrin gebunden.The ligands PLL, PMB and PEI are either immobilized directly on the periodate-activated coating polymers or after incorporation of a periodate-oxidizable spacer (bisoxirane). The procedure is shown by way of example in FIG. 4. DEAE is coupled directly to the matrices without a spacer, the other low molecular weight ligands were bound via epibromohydrin.

1.2.1. PEI-Immobilisierung über Bisoxiran1.2.1. PEI immobilization via bisoxirane

Zur Aktivierung werden die mit hydropHilen Polymeren gecoateten Filterschichten drei Stunden bei Raumtemperatur in einer Mi­ schung aus 100 mg Natriumborhydrid, 5 ml Bisoxiran und 45 ml 1 M Natronlauge inkubiert. Nach Hydrolyse des freien Oxiranringes (30 Minuten Inkubation bei pH 2,5) und Perjodatoxidation des er­ haltenen vicinalen Diols (90 Minuten Inkubation in 0,2 M Natri­ umperjodat) werden die Filterschichten zwei Stunden mit einer Lösung von 0,5 g PEI (MW 50 000) in 0,1 M pHospHatpuffer, die auf pH 8 eingestellt wird, bei Raumtemperatur umgesetzt, so daß sich der in Fig. 1 gezeigte Aufbau ergibt. Abschließend wird mit ei­ ner 1-molaren Natriumchlorid-Lösung und Wasser gewaschen.For activation, the filter layers coated with hydrophilic polymers are incubated for three hours at room temperature in a mixture of 100 mg sodium borohydride, 5 ml bisoxirane and 45 ml 1 M sodium hydroxide solution. After hydrolysis of the free oxirane ring (30 minutes incubation at pH 2.5) and periodate oxidation of the vicinal diol obtained (90 minutes incubation in 0.2 M sodium periodate), the filter layers are washed with a solution of 0.5 g PEI (MW 50,000) in 0.1 M pHospHat buffer, which is adjusted to pH 8, at room temperature, so that the structure shown in FIG. 1 results. Finally, it is washed with a 1 molar sodium chloride solution and water.

1.2.2. Histidin-Immobilisierung1.2.2. Histidine immobilization

Histidin wird über DAH an Epibromhydrin-aktivierte gecoatete Filterschichten immobilisiert. Epibromhydrin-Aktivierung wird wie für Bisoxiran beschrieben durchgeführt. Immobilisiertes DAH wird durch 8-minütige Reaktion mit einer Mischung von 5 ml Epi­ bromhydrin und 5 ml 4 M Natronlauge bei 90°C aktiviert und so­ fort bei 80°C mit L-Histidin umgesetzt (0,5 g L-Histidin in 20 ml Wasser, pH 12). Die fertige Filterschicht wird mit 1 M Natri­ umchlorid und Wasser gewaschen.Histidine is coated on DAH to epibromohydrin-activated Immobilized filter layers. Epibromohydrin activation will as described for bisoxiran. Immobilized DAH  is by 8 minutes reaction with a mixture of 5 ml Epi bromohydrin and 5 ml of 4 M sodium hydroxide solution activated at 90 ° C and so continued at 80 ° C with L-histidine (0.5 g L-histidine in 20 ml of water, pH 12). The finished filter layer is covered with 1 M natri umchloride and water washed.

Entsprechende Vorschriften werden angewandt für das Coating mit anderen Polymeren und die kovalente Bindung mit den anderen en­ dotoxin-spezifischen Liganden.Corresponding regulations are applied for the coating with other polymers and the covalent bond with the other en dotoxin-specific ligands.

2. Weitere Methode zur Herstellung der Filterschichten2. Another method for producing the filter layers

Als Alternative zu der unter 1. genannten Methode können zuerst die Filterschichtmaterialien chemisch modifiziert und im An­ schluß daran die Struktur der Filterschicht durch Anschwemmung der Filterschichtmaterialien auf einen geeigneten Grundkörper hergestellt werden.As an alternative to the method mentioned under 1. can first the filter layer materials chemically modified and in the an then the structure of the filter layer by precoat the filter layer materials on a suitable base body getting produced.

Hierzu werden an die Filterschichtmaterialien hydropHile Poly­ mere, insbesondere Dextran, Polyvinylalkohol und Hydroxyethyl­ zellulose kovalent gebunden. Im nächsten Schritt werden an die aufgebrachten Polymere endotoxin-spezifische Liganden immobili­ siert. Die Struktur an den Filterschichtmaterialien wird ebenso durch Fig. l wiedergegeben.For this purpose, hydrophilic polymers, in particular dextran, polyvinyl alcohol and hydroxyethyl cellulose, are covalently bound to the filter layer materials. In the next step, endotoxin-specific ligands are immobilized on the applied polymers. The structure on the filter layer materials is also shown by Fig. 1.

2.1 Coating eines Filterschichtmaterials am Beispiel von SepHa­ rose 4B und Dextran2.1 Coating a filter layer material using the example of SepHa rose 4B and dextran

SepHarose 4B wurde nach einer Vorschrift von Sundberg und Porath (J. Chromatogr. 90, 1974, 87) mit Bisoxiran aktiviert. In Abän­ derung zur Vorschrift wurde die Reaktionsdauer auf 2 Stunden re­ duziert, um einen minimalen Verlust an Oxirangruppen sicherzu­ stellen. Hierzu wurden 40 ml einer SepHarose 4B-Suspension mit 20 ml einer 0,5-molaren NaOH-Lösung, 8 ml Bisoxiran und 40 mg Natriumborhydrid in einem Kolben vereint und bei 40°C über ei­ nen Zeitraum von 2 Stunden geschüttelt. Anschließend wurde die aktivierte SepHarose abgesaugt und mehrmals mit Wasser gewa­ schen. Das aktivierte Gel wurde mit dem gleichen Volumen einer Reaktionslösung vereint, die aus 20% Dextran mit einem mittle­ ren Molekulargewicht von 40 000 und 0,2% Natriumborhydrid in ei­ nem 0,025-molaren Carbonatpuffer bestand und auf pH 11 einge­ stellt war. Diese Lösung wurde 60 Minuten bei Raumtemperatur ge­ schüttelt. Die gecoatete SepHarose wurde von der Dextranlösung durch Filtration getrennt und anschließend über einen Zeitraum von 24 Stunden bei 80°C inkubiert.SepHarose 4B was made according to a regulation by Sundberg and Porath (J. Chromatogr. 90, 1974, 87) activated with bisoxirane. In Abän Change to the regulation, the reaction time was re to 2 hours induced to ensure minimal loss of oxirane groups put. For this purpose, 40 ml of a SepHarose 4B suspension were added 20 ml of a 0.5 molar NaOH solution, 8 ml of bisoxirane and 40 mg Sodium borohydride combined in one flask and at 40 ° C over egg shaken for a period of 2 hours. Then the activated SepHarose aspirated and washed several times with water  . The activated gel was treated with the same volume of one Reaction solution combined, which consists of 20% dextran with a medium Ren molecular weight of 40,000 and 0.2% sodium borohydride in egg nem 0.025 molar carbonate buffer existed and adjusted to pH 11 represents was. This solution was ge for 60 minutes at room temperature shakes. The coated SepHarose was from the dextran solution separated by filtration and then over a period of time incubated at 80 ° C for 24 hours.

2.2 Immobilisierung von endotoxin-spezifischen Liganden2.2 Immobilization of endotoxin-specific ligands

Die Liganden PLL, PMB und PFI wurden entweder direkt an die Per­ jodat-aktivierten Coating-Polymere oder nach Inkorporation eines Perjodat-oxidierbaren Spacers (Bisoxiran) immobilisiert. DEAB wurde ohne Spacer direkt an die Matrices gekoppelt, die anderen niedermolekularen Liganden wurden über Bpibromhydrin gebunden.The ligands PLL, PMB and PFI were either directly linked to the Per iodate-activated coating polymers or after incorporation of a Periodate-oxidizable spacers (bisoxirane) immobilized. DEAB was coupled directly to the matrices without spacers, the others low molecular weight ligands were bound via Bpibromhydrin.

2.2.1 Immobilisierung von PEI über Bisoxiran2.2.1 Immobilization of PEI over Bisoxiran

Die Aktivierung der Dextran-gecoateten SepHarose mit Bisoxiran erfolgte nach Sundberg und Porath, wie in 2.1 beschrieben. Nach Hydrolyse des freien Oxiranringes (30 Minuten Inkubation bei pH 2,5) und Perjodatoxidation des erhaltenen vicinalen Diols (90 Minuten Inkubation in 0,2 M Natriumperjodat) wurden die Filter­ schichtmaterialien zwei Stunden bei Raumtemperatur mit einer Lö­ sung versetzt, die auf pH 8 eingestellt und aus 0,5 g PEI mit einem mittleren Molekulargewicht von 50 000 und 10 ml eines 0,1- molaren pHospHatpuffers zusammengesetzt war. Abschließend wurde mit 1 M Natriumchlorid-Lösung und Wasser gewaschen. Die Mi­ schungsverhältnisse von Festkörper und Reaktionslösung wurden bei den einzelnen Reaktionen jeweils so gewählt, daß eine schüt­ telbare Suspension entstand.Activation of the dextran-coated SepHarose with bisoxiran was carried out according to Sundberg and Porath, as described in 2.1. After Hydrolysis of the free oxirane ring (30 minutes incubation at pH 2,5) and periodate oxidation of the vicinal diol obtained (90 Minutes incubation in 0.2 M sodium periodate) were the filters layer materials for two hours at room temperature with a solvent solution, which is adjusted to pH 8 and made from 0.5 g PEI an average molecular weight of 50,000 and 10 ml of a 0.1- molar pHospHat buffer was composed. In conclusion washed with 1 M sodium chloride solution and water. The Wed ratios of solid and reaction solution in the individual reactions chosen so that a pour Telbare suspension was created.

2.2.2. Immobilisierung von Histidin2.2.2. Immobilization of histidine

Histidin wurde über DAH an Epibromhydrin-aktivierte gecoatete Filterschichtmaterialien immobilisiert. Epibromhydrin-Aktivie­ rung wurde wie für Bisoxiran beschrieben durchgeführt. Immobili­ siertes DAH wurde durch 8-minütige Reaktion mit einer Mischung von 5 ml Epibromhydrin und 5 ml 4 M Natronlauge bei 90°C akti­ viert und sofort bei 80°C mit L-Histidin umgesetzt (0,5 g L-Hi­ stidin in 20 ml Wasser, pH 12). Das fertige Filterschichtmate­ rial wurde mit 1 M Natriumchlorid und Wasser gewaschen. Auch hier wurden die Mischungsverhältnisse von Festkörper und Reak­ tionslösungen so gewählt, daß schüttelbare Suspensionen entstan­ den.Histidine was coated on epibromohydrin-activated via DAH Immobilized filter layer materials. Epibromohydrin activation tion was carried out as described for bisoxirane. Immobili  DAH was resolved by reacting with a mixture for 8 minutes of 5 ml epibromohydrin and 5 ml 4 M sodium hydroxide solution at 90 ° C acti fourth and immediately reacted at 80 ° C with L-histidine (0.5 g L-Hi stidine in 20 ml water, pH 12). The finished filter layer mat rial was washed with 1 M sodium chloride and water. Also here the mixing ratios of solid and reak tion solutions chosen so that shakeable suspensions are formed the.

Entsprechende Vorschriften werden angewandt für das Coating mit anderen Polymeren und anderen Filterschichtmaterialien sowie die kovalente Bindung mit anderen endotoxin-spezifischen Liganden.Corresponding regulations are applied for the coating with other polymers and other filter layer materials as well as the covalent binding with other endotoxin-specific ligands.

3. Abreicherungsexperimente3. Depletion experiments

Alle Untersuchungen zum Adsorptionsverhalten von Endotoxinen an den Filterschichten wurden bei Raumtemperatur im Dead-end-Modus durchgeführt.All studies on the adsorption behavior of endotoxins The filter layers were in dead-end mode at room temperature carried out.

Je eine Filterschichtscheibe wurde am Boden einer Ultrafiltrati­ onszelle (Filterschichtfläche 13,4 cm2) fixiert und mit 30% ethanolischer 0,1 M Natronlauge, 1,5 M Natriumchlorid-Lösung und pyrogenfreiem Wasser gewaschen, um Endotoxin-Spuren zu entfer­ nen. Nach Equilibrierung der Filterschicht wurden jeweils 20 ml kontaminierter Lösung mit einer Flußgeschwindigkeit von 2 ml/min durch die Filterschicht filtriert. Das Filtrat wurde gesammelt und im LAL-Test untersucht.Each filter sheet was fixed to the bottom of an ultrafiltration cell (filter sheet area 13.4 cm 2 ) and washed with 30% ethanolic 0.1 M sodium hydroxide solution, 1.5 M sodium chloride solution and pyrogen-free water in order to remove traces of endotoxin. After equilibration of the filter layer, 20 ml of contaminated solution were filtered through the filter layer at a flow rate of 2 ml / min. The filtrate was collected and examined in the LAL test.

4. Endotoxintest4. Endotoxin test

Zur Endotoxin-Quantifizierung in den Ausgangslösungen und Fil­ traten wurde ein chromogener Limulus Amöbozyt Lysat Test (LAL- Test) eingesetzt. Dieser Test beruht darauf, daß Endotoxin die Freisetzung des Chromogens p-Nitroanilin induziert, wobei zwi­ schen der freigesetzten Menge p-Nitroanilin und der vorliegenden Endotoxin-Konzentration im Bereich 0 bis 1,2 EU/ml ein linearer Zusammenhang besteht. Aus der pHotometrischen p-Nitroanilin-Be­ stimmung kann mit Hilfe einer Kalibriergeraden (Standard-Endo­ toxin E. coli 0111:B4) auf die Endotoxin-Konzentration der Pro­ ben geschlossen werden.For endotoxin quantification in the starting solutions and fil a chromogenic Limulus amebocyte lysate test (LAL- Test). This test is based on the fact that endotoxin Release of the chromogen p-nitroaniline induced, where between the released amount of p-nitroaniline and the present Endotoxin concentration in the range 0 to 1.2 EU / ml a linear  Connection exists. From the pHotometric p-nitroaniline Be can be tuned using a calibration line (standard endo toxin E. coli 0111: B4) on the endotoxin concentration of the Pro ben to be closed.

Der LAL-Test wurde in Europa 1985 von der Europäischen Arznei­ buch-Kommission zur Prüfung auf Endotoxine eingeführt und er­ setzt seit 1989 auch in der MonograpHie "Wasser für Injektions­ zwecke'1 den Kaninchen-Test.The LAL test was introduced in Europe in 1985 by the European Pharmacopoeia Commission for testing for endotoxins and since 1989 it has also been used in the monograph "Water for injections" 1 the rabbit test.

AnwendungsbeispieleExamples of use

  • 1. (Fig. 5) Abreicherung aus hochbelasteten Pufferlösungen
    Feed: 20 ml 20 mM pHospHatpuffer (pH 7) mit 6000 EU/ml versetzt
    Die mit -d gekennzeichneten Filterschichten stellen Filter­ schichten dar, bei denen auf Inkorporation eines Spacers ver­ zichtet wurde.
    1. ( Fig. 5) depletion from highly loaded buffer solutions
    Feed: 20 ml of 20 mM pHospHat buffer (pH 7) mixed with 6000 EU / ml
    The filter layers marked with -d represent filter layers in which no spacer has been incorporated.
  • 2. (Fig. 6 bis 7) Abreicherung aus Endotoxin-angereicherten BSA-Lösungen
    Feed: 20 ml 20 mM pHospHatpuffer (pH 4,66) mit 1 mg/ml BSA und 6610 EU/ml versetzt
    Proteinwiederfindung BSA
    2. ( Fig. 6 to 7) depletion from endotoxin-enriched BSA solutions
    Feed: 20 ml 20 mM pHospHat buffer (pH 4.66) mixed with 1 mg / ml BSA and 6610 EU / ml
    Protein recovery BSA
  • 3. (Fig. 8) Abreicherung aus Handels-BSA
    Feed: 20 ml 20 mM pHospHatpuffer (pH 4, 66) mit 1 mg/ml BSA
    Endotoxinkonzentration 65 EU/ml
    3. ( Fig. 8) depletion from commercial BSA
    Feed: 20 ml 20 mM pHospHat buffer (pH 4.66) with 1 mg / ml BSA
    Endotoxin concentration 65 EU / ml
  • 4. (Fig. 9 bis 10) Abreicherung aus Handels-Lysozym
    Feed: 20 ml 20 mM pHospHatpuffer (pH 7) mit 1 mg/ml Lysozym
    Endotoxinkonzentration 134 EU/ml
    Proteinwiederfindung Lysozym
    4. ( Fig. 9 to 10) depletion from commercial lysozyme
    Feed: 20 ml 20 mM pHospHat buffer (pH 7) with 1 mg / ml lysozyme
    Endotoxin concentration 134 EU / ml
    Protein recovery lysozyme
  • 5. (Fig. 11 bis 12) Abreicherung aus MAX 16 H 5
    Feed: 20 ml 20 mM pHospHatpuffer (pM 5,5) mit 3 mg/ml Protein
    Endotoxinkonzentration 62,5 EU/ml
    Proteinwiederfindung IgG
    5. ( Fig. 11 to 12) depletion from MAX 16 H 5
    Feed: 20 ml 20 mM pHospHat buffer (pM 5.5) with 3 mg / ml protein
    Endotoxin concentration 62.5 EU / ml
    Protein recovery IgG
  • 6. Abreicherung aus bereits aufgereinigtem bFGF
    Feed: 5 ml bFGF, das 9 EU/ml enthielt
    Es wurde das Abreicherungsverfahren einer PEI-Filterschicht untersucht. Im Filtrat waren noch 0,202 EU/ml nachweisbar.
    6. Depletion from already purified bFGF
    Feed: 5 ml bFGF, which contained 9 EU / ml
    The depletion process of a PEI filter layer was examined. 0.202 EU / ml was still detectable in the filtrate.
  • 7. Abreicherung aus Milli-Q-Wasser, das mit Endotoxin versetzt wurde
    Feed: 1 1 Wasser mit 270 EU/ml versetzt
    Zur Abreicherung wurden eine PEI- und eine DAHHis-Filter­ schicht eingesetzt.
    PEI-Filtrat: < 0,015 EU/ml
    DAHHis-Filtrat: 0,07 EU/ml
    7. Depletion from Milli-Q water that has been treated with endotoxin
    Feed: 1 1 water mixed with 270 EU / ml
    A PEI and a DAHHis filter layer were used for depletion.
    PEI filtrate: <0.015 EU / ml
    DAHHis filtrate: 0.07 EU / ml

Claims (10)

1. Mikrofiltrationsfilterschicht zur Abtrennung von Endotoxinen aus flüssigen Medien, insbesondere Wasser, Proteinlösungen oder Parenteralien, gekennzeichnet durch kovalent gebundene Liganden für Endotoxine, wobei die Liganden von einem Polymeren getragen werden, das auf dem Filterschichtmaterial aufgebracht ist.1. Microfiltration filter layer for separating endotoxins from liquid media, in particular water, protein solutions or parenterals, characterized by covalently bound ligands for endotoxins, the ligands being carried by a polymer which is applied to the filter layer material. 2. Mikrofiltrationsfilterschicht nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
  • (a) einen endotoxin-spezifischen Liganden, vorzugsweise Hist­ amin, Histidin, Polyethylenimin, Poly-L-lysin oder Polymyxin B und/oder
  • (b) einen per se nicht-endotoxin-spezifischen Liganden, vorzugs­ weise Diaminohexan, Diethylaminoethyl oder Desoxycholat.
2. Microfiltration filter layer according to claim 1, characterized by
  • (a) an endotoxin-specific ligand, preferably histamine, histidine, polyethyleneimine, poly-L-lysine or polymyxin B and / or
  • (b) a non-endotoxin-specific ligand per se, preferably diaminohexane, diethylaminoethyl or deoxycholate.
3. Mikrofiltrationsfilterschicht nach Anspruch 1 oder 2, gekenn­ zeichnet durch Polysaccharide, z. B. Zellulose, insbesondere re­ generierte und mikrokristalline Zellulose und -derivate, insbe­ sondere Zelluloseacetat, Agarose und -derivate, quervernetztes Dextran und -derivate, Chitosan und -derivate,
Synthetische organische Polymere, z. B. Polyacrylnitril, Polysul­ fon, Polyamid, insbesondere Nylon, Polyvinylalkohol, Polyethy­ lenvinylalkohol, Polystyrol und Polyacrylate sowie deren Deri­ vate,
Anorganische Materialien, z. B. Kieselgel, Glas und keramische Träger sowie deren Derivate als Filterschichtmaterial.
3. microfiltration filter layer according to claim 1 or 2, characterized by polysaccharides, z. B. cellulose, in particular re-generated and microcrystalline cellulose and derivatives, in particular special cellulose acetate, agarose and derivatives, cross-linked dextran and derivatives, chitosan and derivatives,
Synthetic organic polymers, e.g. B. polyacrylonitrile, polysulphone, polyamide, in particular nylon, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, polystyrene and polyacrylates and their derivatives,
Inorganic materials, e.g. B. silica gel, glass and ceramic supports and their derivatives as filter layer material.
4. Mikrofiltrationsfilterschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein hydropHiles Polymeres, ins­ besondere Dextran, Polyvinylalkohol oder modifizierte Zellulose, vorzugsweise Hydroxyethylzellulose.4. Microfiltration filter layer according to one of the preceding Claims, characterized by a hydrophilic polymer, ins special dextran, polyvinyl alcohol or modified cellulose, preferably hydroxyethyl cellulose. 5. Mikrofiltrationsfilterschicht nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das hydropHile Polymere für sich wasserlöslich oder wasserunlöslich ist.5. microfiltration filter layer according to claim 4, characterized ge indicates that the hydrophilic polymer is water-soluble per se or is insoluble in water. 6. Mikrofiltrationsfilterschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere von der Fil­ terschicht mit Hilfe eines Spacers getragen wird.6. Microfiltration filter layer according to one of the preceding Claims, characterized in that the polymer from the fil layer is worn with the help of a spacer. 7. Mikrofiltrationsfilterschicht nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen sich von Bisoxiran, Glutardialdehyd, Epihalogenhy­ drin oder Diisocyanat herleitenden Spacer. 7. microfiltration filter layer according to claim 6, characterized through one of bisoxirane, glutardialdehyde, epihalogeny in it or diisocyanate-derived spacer.   8. Mikrofiltrationsfilterschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Liganden von dem Po­ lymeren mit Hilfe eines Spacers getragen werden.8. Microfiltration filter layer according to one of the preceding Claims, characterized in that the ligands from the Po lymeren can be worn with the help of a spacer. 9. Mikrofiltrationsfilterschicht nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen sich von Bisoxiran, Glutardialdehyd, Epihalogenhy­ drin oder Diisocyanat herleitenden Spacer, gegebenenfalls nach oxidativer Aktivierung.9. microfiltration filter layer according to claim 8, characterized through one of bisoxirane, glutardialdehyde, epihalogeny in it or diisocyanate-derived spacer, optionally after oxidative activation. 10. Verwendung einer Mikrofiltrationsfilterschicht gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zum Entfernen von Endotoxinen aus flüssigen Medien, insbesondere aus Wasser, Proteinlösungen oder Parenteralien.10. Use of a microfiltration filter layer according to one of the preceding claims for removing endotoxins from liquid media, especially water, protein solutions or Parenterals.
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