CN103512318A - 胰岛素的冻干工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及药品制造领域，特别是涉及药品的纯化干燥工艺，更为具体的说是涉及胰岛素的冻干工艺。为了建立一种新的干燥工艺，本发明公开了胰岛素的冻干工艺，通过预冻、一次干燥、二次干燥的冷冻干燥过程，使胰岛素结晶在干燥过程中基本不受环境影响。通过本发明公开冻干工艺生产出的胰岛素，杂质含量比常规工艺显著降低，质量稳定，工艺成熟可行。本工艺避免有机溶剂的使用，消除了对人员和环境的潜在不良影响，并节约了干燥时间2-3天，提高工业化生产效率。

Description

胰岛素的冻干工艺
 
技术领域
本发明涉及药品制造领域，特别是涉及药品的纯化干燥工艺，更为具体的说是涉及胰岛素的冻干工艺。
 
背景技术
胰岛素是治疗糖尿病的特效多肽激素化合物，迄今为止尚无更有效的替代药物。源自猪胰脏提取的胰岛素一般都以锌盐结晶形式存在，很多医药工作者都发现胰岛素的晶体形式，例如Abel,proc.Nat.Acad.Sci.12,132(126);Biochem.J.28,1592-1602(1934); 29,1048-1054(1935);U.S. Patent 2,143,590.
由于胰岛素是一种蛋白质，容易在生产过程中受到温度、酸碱、有机溶剂的影响，造成不同程度的变形影响其纯度。
在传统的胰岛素的生产工艺中，胰岛素结晶使用大量的有机溶剂脱水、真空干燥。该干燥工艺不仅具有有机溶剂残留的风险，且在常温下干燥，干燥时间较长，干燥期间，温度及干燥时间亦影响胰岛素的生物活性与纯度。
所以，如何在保证胰岛素品质不变的基础上，对其进行干燥成为目前制药业，特别是胰岛素制品制药业亟待解决的问题。
 
发明内容
本发明的目的在于建立一种新的干燥工艺，也就是本发明中公开的冻干工艺，使胰岛素结晶在干燥过程中基本不受环境影响。
为了实现上述发明目的，本发明所公开的技术方案如下：
胰岛素的冻干工艺，包括以下步骤：
a．预处理待冻干胰岛素结晶；
b．开启冷冻干燥机，调节冷冻干燥室内温度至-25℃以下，将经过预处理的胰岛素结晶放入冷冻干燥机内快速冷冻；
c．调节冷冻干燥室内温度至-15℃，保持冷冻干燥室温度-15±2℃，产品预冻1~2小时；
d．调节冷凝器温度至-40±2℃，再调节冷冻干燥室温度逐渐至0℃，每小时回温不超过2℃，真空条件下，并保持1~2小时；
e．继续调节冷冻干燥室温度至15℃，每小时回温不超过7.5℃，维持冷冻干燥室温度在15℃左右，真空条件下，并保持1~2小时；
f．关闭冷冻干燥机，调节冷冻干燥室内环境至常压、常温后，取出胰岛素冻干品。
所述步骤d中，真空条件为18.0±8.0pa。
所述步骤e中，真空条件为15.0±5.0pa。
所述步骤b中快速冷冻温度为-20℃。
所述步骤a中胰岛素结晶的预处理方法为：
a-1．水洗涤胰岛素结晶，弃去洗涤液；
a-2．平铺于冻干盘中。
所述步骤a-2中，平铺于冻干盘中的胰岛素晶体厚度为<12mm。
本发明所公开的技术方案，采用冻干工艺对胰岛素进行干燥，通过产品预处理、冻干条件调节等方式，实现胰岛素的冷冻干燥，从而在保证胰岛素原有空间结构、胰岛素生物活性的基础上，对胰岛素结晶中的杂质和水分达到去除目的，使得胰岛素结晶在干燥过程中基本不受干燥环境的影响。
本发明所述冻干工艺生产出的胰岛素，杂质含量比常规工艺显著降低，质量稳定，工艺成熟可行。本工艺避免有机溶剂的使用，消除了对人员和环境的潜在不良影响，并节约了干燥时间2-3天，提高工业化生产效率。
 
具体实施方式
在本说明书中，对于%的表达，在没有明示的条件下，指的是重量%；cm在没有明示的条件下，指的是厘米；mm在没有明示的条件下，指的是毫米；g在没有明示的条件下，指的是克；h在没有明示的条件下，指的是小时；pa在没有明示的条件下，指的是帕。
本发明中所用试剂除特别说明，均为市售试剂。
实施例1
胰岛素的冻干工艺，包括以下步骤：
a．预处理待冻干胰岛素结晶；
b．开启冷冻干燥机，调节冷冻干燥室内温度至-25℃以下，将经过预处理的胰岛素结晶放入冷冻干燥机内快速冷冻；
c．调节冷冻干燥室内温度至-15℃，保持冷冻干燥室温度-15±2℃，产品预冻1~2小时；
d．调节冷凝器温度至-40±2℃，再调节冷冻干燥室温度逐渐至0℃，每小时回温不超过2℃，真空条件下，并保持1~2小时；
e．继续调节冷冻干燥室温度至15℃，每小时回温不超过7.5℃，维持冷冻干燥室温度在15℃左右，真空条件下，并保持1~2小时；
f．关闭冷冻干燥机，调节冷冻干燥室内环境至常压、常温后，取出胰岛素冻干品。
实施例2
在实施例1的基础上，所述步骤d中，真空条件为18.0±8.0pa。
实施例3
在以上实施例的基础上，所述步骤e中，真空条件为15.0±5.0pa。
实施例4
在以上实施例的基础上，所述步骤b中快速冷冻温度为-20℃。
实施例5
在以上实施例的基础上，所述步骤a中胰岛素结晶的预处理方法为：
a-1．水洗涤胰岛素结晶，弃去洗涤液；
a-2．平铺于冻干盘中。
实施例6
在以上实施例的基础上，所述步骤a-2中，平铺于冻干盘中的胰岛素晶体厚度为<12mm。
实施例组7 
本实施例中，用于生产0904A04-D的水洗后胰岛素结晶来源于0904A04，用于生产0904A05-D的水洗后胰岛素结晶来源于0904A05，用于生产0904A06-D的水洗后胰岛素结晶来源于0904A06。
实施例7-1
（1）将胰岛素结晶0904A04，加适量水洗涤后弃掉母液，将胰岛素结晶600g转入不锈钢盘内，平铺后，厚度基本为4mm左右。
（2）将冷冻干燥室的温度降至-30℃，放入胰岛素结晶，控制胰岛素结晶温度下降至-21℃，再调节冷冻干燥室的温度至-15℃，保持1 小时。
（4）调节冷凝器温度达到-38℃，系统预抽真空至12pa，升华开始。控制温度和真空度，保持真空度16-20pa， 8.0 h温度由-15℃升至0℃，并保持0℃1.5 h。
（5）提高干燥箱的压力以加快热量传送，产品进入二次干燥阶段，保持真空度15-18 pa， 2.5 h温度由0℃升至15℃，并保持15℃干燥1 h。                                            
（6）二次干燥后，待制品温度上升至室温，输入无菌空气，使箱内压力与大气一致。产品出箱，制得冷冻干燥后胰岛素结晶0904A04D。
实施例7-2
（1）将胰岛素结晶0904A05，加适量水洗涤后弃掉母液，将胰岛素结晶2000g转入不锈钢盘内，平铺后，厚度基本为12mm左右。
（2）将冷冻干燥室的温度降至-30℃，放入胰岛素结晶，控制胰岛素结晶温度下降至-22℃，调节冷冻干燥室的温度至-17℃，并保持2 小时。
（4）调节冷凝器温度达到-42℃，系统预抽真空至10pa，升华开始。控制温度和真空度，保持真空度16-20pa，9.0 h温度由-17℃升至0℃，并保持0℃2.0 h。
（5）提高干燥箱的压力以加快热量传送，产品进入二次干燥阶段，保持真空度10-13pa， 3.5 h温度由0℃升至15℃，并保持15℃干燥1.5 h。                                            
（6）二次干燥后，待制品温度上升至室温，输入无菌空气，使箱内压力与大气一致。产品出箱，制得冷冻干燥后胰岛素结晶0904A05D。
实施例7-3
（1）将胰岛素结晶0904A06，加适量水洗涤后弃掉母液，将胰岛素结晶1000g转入不锈钢盘内，平铺后，厚度基本为7mm左右。
（2）将冷冻干燥室的温度降至-30℃，放入胰岛素结晶，控制胰岛素结晶温度下降至-21℃，调节冷冻干燥室的温度至-15℃，并保持1 小时。
（4）调节冷凝器温度达到-40℃，系统预抽真空至12pa，升华开始。控制温度和真空度，保持真空度16-20pa， 8.5 h温度由-15℃升至0℃，并保持0℃1.5 h。
（5）提高干燥箱的压力以加快热量传送，产品进入二次干燥阶段，保持真空度13-16pa， 2.5 h温度由0℃升至15℃，并保持15℃干燥1.0 h。                                            
（6）二次干燥后，待制品温度上升至室温，输入无菌空气，使箱内压力与大气一致。产品出箱，制得冷冻干燥后胰岛素结晶0904A06D。
实施例7-4
根据《中国药典》2010版，分别对实施例7-1、7-2、7-3中的胰岛素结晶和冻干后胰岛素结晶进行高分子蛋白质含量和相关蛋白质含量检测，检测结果如表1和表2所示：
表1：高分子蛋白质含量检测结果
Figure 2012102038254100002DEST_PATH_IMAGE002
表2：相关蛋白质含量检测结果
Figure 2012102038254100002DEST_PATH_IMAGE004
由以上数据，可以说明：
根据表1可以看出，冻干后产品的大分子蛋白质含量均﹤1%，符合《中国药典》2010版胰岛素质量标准。
根据表2可以看出，冻干后产品的脱酰胺胰岛素﹤5.0%，其他相关蛋白质﹤5.0%，不仅符合《中国药典》2010版胰岛素质量标准，而且优于常规干燥产品。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (6)

1.胰岛素的冻干工艺，其特征是包括以下步骤：
a．预处理待冻干胰岛素结晶；
b．开启冷冻干燥机，调节冷冻干燥室内温度至-25℃以下，将经过预处理的胰岛素结晶放入冷冻干燥机内快速冷冻；
c．调节冷冻干燥室内温度至-15℃，保持冷冻干燥室温度-15±2℃，产品预冻1~2小时；
d．调节冷凝器温度至-40±2℃，再调节冷冻干燥室温度逐渐至0℃，每小时回温不超过2℃，真空条件下，保持1~2小时；
e．继续调节冷冻干燥室温度至15℃，每小时回温不超过7.5℃，维持冷冻干燥室温度在15℃左右，真空条件下，保持1~2小时；
f．关闭冷冻干燥机，调节冷冻干燥室内环境至常压、常温后，取出胰岛素冻干品。
2.根据权利要求1所述的胰岛素的冻干工艺，其特征是：所述步骤d中，真空条件为18.0±8.0pa。
3.根据权利要求1所述的胰岛素的冻干工艺，其特征是：所述步骤e中，真空条件为15.0±5.0pa。
4.根据权利要求1所述的胰岛素的冻干工艺，其特征是：所述步骤b中快速冷冻温度为-20℃。
5.根据权利要求1所述的胰岛素的冻干工艺，其特征是：所述步骤a中胰岛素结晶的预处理方法为：
a-1．水洗涤胰岛素结晶，弃去洗涤液；
a-2．平铺于冻干盘中。
6.根据权利要求5所述的胰岛素的冻干工艺，其特征是：所述步骤a-2中，平铺于冻干盘中的胰岛素晶体厚度<12mm。
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