CS241716B1

CS241716B1 - Processing of waste supernatants at blood derivatives isolation

Info

Publication number: CS241716B1
Application number: CS63784A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Hradec; Jan Pardon; Oldrich Sedlmaier; Stanislav Ulrych
Original assignee: Vladimir Hradec; Jan Pardon; Oldrich Sedlmaier; Stanislav Ulrych
Priority date: 1984-01-30
Filing date: 1984-01-30
Publication date: 1986-04-17

Abstract

Vynález se týká způsobu zpracování odpadních supernatantů při izolaci krevních derivátů pro terapeutické a profylaktické účely z krevní plazmy a jiných roztoků plazmatických a sérových bílkovin. Vynález řeší zpracování odpadních supernatantů, vzniklých při frakcionaci tak, aby bylo možné regenerovat precipitační činidlo, použité při frakcionaci, zabránit přenosu infekčního onemocnění, zejména infekční hepatitidy, odpadními supernatanty a využít zbytků izolovaných frakcí, obsažených v odpadních supernatantech. Podstatou vynálezu je oddělení roztoku nízkomolekulárního srážedla od vysokomolekulárního podílu ultrafiltrací na membránách. Z nízkomolekulárního podílu se regeneruje srážedlo a vysokomolekulární podíl se využije opakovanou frakcionaci k výrobě krevních derivátů.The present invention relates to a waste treatment process supernatants in blood isolation derivatives for therapeutic and prophylactic plasma and other plasma solutions and serum proteins. The invention addresses the treatment of waste supernatants, resulting from fractionation it was possible to regenerate the precipitating agent, used in fractionation, prevent transfer infectious diseases, especially infectious diseases hepatitis, waste supernatants and utilize residues of the isolated fractions contained in the waste supernatants. The object of the invention is to separate the solution low molecular weight high molecular weight precipitant by ultrafiltration on membranes. It is recovered from the low molecular weight fraction precipitant and high molecular weight fraction repeated fractionation is used for production blood derivatives.

Description

Vynález se týká způsobu využití odpadních supernatantů při izolaci krevních derivátů, které vznikají při frakcionaci etanolem.The invention relates to a process for the use of waste supernatants in the isolation of blood derivatives which are produced by ethanol fractionation.

Frakcionace krevní plazmy a jiných roztoků plazmatických a sérových bílkovin pomocí srážení etanolem při nízkých teplotách zůstává stále nejpoužívanější metodou výroby sérového albuminu, imunoglobinů, fibrinu a několika dalších frakcí, užívaných k terapeutickým a profylaktickým účelům. Tento frakcionační postup má i do budoucnosti řadu nesporných výhod, které přehledně zhodnotil Finlayson J. S. Vox. Sang. 40: 48 až 63, 1981.Fractionation of blood plasma and other solutions of plasma and serum proteins by ethanol precipitation at low temperatures remains the most widely used method of producing serum albumin, immunoglobins, fibrin and several other fractions used for therapeutic and prophylactic purposes. This fractionation process also has a number of undisputed advantages for the future, which were clearly reviewed by Finlayson J. S. Vox. Sang. 40: 48-63, 1981.

Vynález umožňuje kromě využití bílkovinné složky odpadu pro zvýšení výtěžků izolovaných produktů, zvláště albuminu i využití odpadajícího etanolu. Dosud se odpadní frakce, obsahující reziduální bílkoviny krevní plazmy, etanol a zbytky organických nízkomolekulárních sloučenin bez úpravy nebo po fyzikální či chemické desinfekci, vypouštějí do kanalizační sítě. Někteří zahraniční producenti používají pro regeneraci etanolu destilačních a rektifikačních aparatur, pomocí kterých regenerují etanol a zpětně jej používají v izolačním postupu. Tato zařízení jsou ve srovnání s aparaturami používanými v kvasném průmyslu energeticky náročná, málo účinná a kvalita regenerovaného etanolu nevyhovuje požadavkům farmaceutického průmýslu. Hlavní nedostatkem však je denaturace reziduálních krevních bílkovin během regenerace etanolu, které se nedají žádným způsobem využít. Postup navrhovaný vynálezem, obsahujího sloučeniny o molekulární hmotnosti 10 až 10³D, umožňuje reziduální bílkoviny oddělit od nízkomolekulárního podílu a zahustit je do koncentrace, při které lze z tohoto koncentrátu získat izolované produkty běžnou etanolovou frakcionaci nebo jiným izolačním postupem. Nízkomolekulární podíl, který po oddělení bílkovin nemá infekční charakter, může být zpracován regenerací etanolu. U navrhovaného postupu jsou k oddělení reziduálních bílkovin krevní plazmy použity membránové systémy s definovanou hranicí dělení molekul ve formě plochých či dutých membrán estercelulózového, polysulfonového nebo jiného typu. Zahuštěním bílkovinné složky odpadních supernatantů frakcionačních metod odvozených od základní Cohnovy metody (Cohn E. J., Strong L. E., Hughes W. L., Mulford D. J., Ashworth J. N., Melin M., Taylor H. L.: J. Amer. Chem. Soc. 68, 459 až 475, 1946), tj. supernatantů po oddělení frakcí II, V a příp. IV—V ve formě precipitátů na uvedených membránových systémech se získá koncentrát, obsahující spektrum plazmatických bílkovin, přibližně odpovídající obsahu jednotlivých složek v lidské plazmě. Zejména albumin a imunoglobuliny, které tvoří přibližně 60 až 70 % veškerých bílkovin, lze další etanolovou frakcionaci nebo některým jiným frakcionačním postupem (ionexová chromatografie — Curling J. M.: Vox Sang, 33, 97 až 107, 1977, seelktivní tepelná denaturace — Schnider W.: Blut, 30, 121 až 134, 1974, gelová filtrace —- Wickerhauser M.: Vox Sang, 23, 119 až 125, 1972, afinitní chromatografie — Eketorp R. v knize Methods of Plasma fractionation, 176 až 188, Academie Press, nebo filtrace na membránách polysulfonového typu — DEO 3044 773), izolovat, a tím podstatně zvýšit účinnost celého frakcionačního postupu. Vedlejším přínosem je možnost zpracování nebílkovinné frakce regenerací a odstranění rizika přenosu onemocnění infekční hepatitidou při další manipulaci s uvedeným supernatantem.In addition to utilizing the proteinaceous waste component to increase yields of isolated products, in particular albumin, the invention also makes it possible to utilize the ethanol ethanol. To date, waste fractions containing residual blood plasma proteins, ethanol and residues of organic low molecular weight compounds without treatment or after physical or chemical disinfection are discharged into the sewerage network. Some foreign producers use distillation and rectification apparatuses to recover ethanol to recover ethanol and reuse it in the isolation process. Compared to the apparatus used in the fermentation industry, these devices are energy-intensive, low-efficiency and the quality of recovered ethanol does not meet the requirements of the pharmaceutical industry. However, the main drawback is the denaturation of residual blood proteins during ethanol recovery, which cannot be used in any way. The process proposed by the invention, comprising compounds having a molecular weight of 10 to 10 ³ D, allows the residual proteins to be separated from the low molecular weight fraction and concentrated to a concentration at which isolated products can be recovered from the concentrate by conventional ethanol fractionation or other isolation. The low molecular weight portion, which is non-infectious after protein separation, can be processed by ethanol recovery. In the proposed process, membrane systems with a defined molecular separation threshold in the form of flat or hollow membranes of ester cellulose, polysulfone or other types are used to separate residual blood plasma proteins. By concentrating the protein component of the waste supernatants of the fractionation methods derived from the basic Cohn method (Cohn EJ, Strong LE, Hughes WL, Mulford DJ, Ashworth JN, Melin M, Taylor HL: J. Amer. Chem. Soc. 68, 459-475, 1946) ), i.e. the supernatants after separation of fractions II, V and, if appropriate, IV-V in the form of precipitates on said membrane systems is obtained a concentrate containing a spectrum of plasma proteins approximately corresponding to the content of individual components in human plasma. In particular, albumin and immunoglobulins, which account for about 60 to 70% of total proteins, may be further ethanol fractionated or some other fractionation process (ion exchange chromatography - Curling JM: Vox Sang, 33, 97 to 107, 1977, seelective thermal denaturation - Schnider W. Blut, 30, 121-134, 1974, gel filtration - Wickerhauser M .: Vox Sang, 23, 119-125, 1972, affinity chromatography - Eketorp R. in Methods of Plasma Fractionation, 176-188, Academic Press, or filtration on polysulfone-type membranes (DEO 3044 773), isolated, thereby substantially increasing the efficiency of the entire fractionation process. A side benefit is the possibility of processing the non-protein fraction by regeneration and eliminating the risk of transmission of the disease by infectious hepatitis during further handling of said supernatant.

Podstatou vynálezu je způsob zpracování odpadních supernatantů, vzniklých při izolaci bílkovinných frakcí z krevní plazmy nebo jejich náhražek — tzv. náhradních surovin, vyznačující se tím, že se nízkomolekulární podíl oddělí ultrafiltrací na separačních membránách. Při teplotě 0 až 20 °C, s výhodou 4 až 10 °C, a tlaku vyšším než 0,1 MPa s definovanou hranicí dělení od zbytků plazmatických bílkovin, na kterých se oddělí sloučeniny s molekulární hmotností menší než 10³D což umožňuje regeneraci precipitačního činidla z nízkomolekulárního podílu a zvýšení výtěžku izolovaných frakcí ze zahuštěného vysokomolekulárního podílu, jehož molekulární hmotnost je 10³ až 10⁶D.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the treatment of waste supernatants resulting from the isolation of protein fractions from blood plasma or their substitutes - the so-called surrogate raw materials, characterized in that the low molecular weight fraction is separated by ultrafiltration on separation membranes. At a temperature of 0 to 20 ° C, preferably 4 to 10 ° C, and a pressure of more than 0.1 MPa with a defined cut-off from plasma protein residues on which compounds with a molecular weight of less than 10 ³ D are separated allowing regeneration of the precipitation low molecular weight fraction reagents and increasing the yield of isolated fractions from the concentrated high molecular fraction having a molecular weight of 10 ³ to 10 ⁶ D.

Vynález je dále objasněn na příkladech provedení, jimiž jeho rozsah není ani omezen ani vyčerpán.The invention is further elucidated by means of examples, the scope of which is neither limited nor exhaustive.

Příklad 1Example 1

1 odpadního supernatantu po přesrážení frakce II bylo ultrafiltrováno na zařízení, osazeném 1 kazetou membrán pro dělení molekul větších než 10⁴D. Ultrafiltrací byl oddělen nízkomolekulární podíl, obsahující 24,2 % obj. etanolu. Roztok, vytékající z ultrafiltru, byl sterilní a neobsahoval žádné bílkoviny. Vysokomolekulární podíl, zahuštěný na objem 45 ml, obsahoval 10,77 procenta bílkovin, z toho 63,25 ®/o albuminu, 30,7 % alfa a beta globulinů, 6 % gama globulinu. Objemová ztráta během ultrafiltrace nevznikla.1 waste supernatant after Fraction II precipitation was ultrafiltered on a device fitted with 1 membrane cassette for separating molecules larger than 10 ⁴ D. The low molecular weight fraction containing 24.2% by volume of ethanol was separated by ultrafiltration. The solution emerging from the ultrafilter was sterile and did not contain any proteins. The high molecular weight fraction, concentrated to a volume of 45 ml, contained 10.77 percent of proteins, of which 63.25 ® / o albumin, 30.7% alpha and beta globulins, 6% gamma globulin. Volume loss during ultrafiltration did not occur.

P ř í k 1 a d 2Example 1 a d 2

1 odpadního supernatantu pro srážení frakce IV + V bylo zbaveno zbytků rozpuštěného chloroformu na koloně o průměru 50 milimetrů a délce slouče 800 milimetrů' & náplní skleněné balotiny o 0 10 milimetrů. Průtok roztoků přiváděného do horní části kolony 60 ml/min., průtok vzduchu 12 1/min. Takto upravený roztok byl ultrafiltrován na zařízení, osazeném 1 kazetou membrán pro dělení molekul větších než 10⁴D. Ultrafiltrací byl oddělen nízkomolekulární podíl, obsahující 38,8 % obj. etanolu. Roztok byl sterilní a neobsahoval bílkoviny. Vysokomole241716 kulární podíl byl zkoncentrován do objemu 38 ml, mírně opalescentní roztok obsahoval 8,36 % bílkovin, z toho 54,5 % albuminu. Objemová ztráta menší než 2 % vznikla při odstraňování reziduálního chloroformu.1 of the waste supernatant for the precipitation of fraction IV + V was freed of dissolved chloroform residues on a column having a diameter of 50 millimeters and a combined length of 800 millimeters < 10 millimeters. The flow rate of the solutions fed to the top of the column was 60 ml / min., The air flow rate was 12 l / min. The so treated solution was ultrafiltered on a device fitted with 1 membrane cassette for separating molecules larger than 10 ⁴ D. The low molecular weight fraction containing 38.8% ethanol by volume was separated by ultrafiltration. The solution was sterile and protein-free. The high mole content was concentrated to a volume of 38 ml, the slightly opalescent solution containing 8.36% protein, of which 54.5% albumin. A volume loss of less than 2% was due to removal of residual chloroform.

Příklad 3Example 3

1 odpadního supernatantu po srážení frakce V bylo ultrafiltrováno na zařízení osazeném 1 kazetou membrán pro oddělení molekul větších než 10⁴D. Ultrafiltrací byl oddělen nízkomolekulární podíl, obsahující1 waste supernatant after the precipitation of fraction V was ultrafiltered on a device fitted with 1 membrane cassette to separate molecules larger than 10 ⁴ D. The low-molecular fraction containing

39,2 % obj. etanolu. Roztok byl sterilní a neobsahoval bílkoviny. Vysokomolekulární podíl byl zkoncentrován do objemu 40 ml. Roztok obsahoval 3 % bílkovin, z toho 72 % albuminu. Objemová ztráta během ultrafiltrace nevznikla.39.2% ethanol by volume. The solution was sterile and protein-free. The high molecular weight portion was concentrated to a volume of 40 mL. The solution contained 3% protein, 72% albumin. Volume loss during ultrafiltration did not occur.

Claims

PftEDMST

Process for treating waste supernatants for the isolation of blood derivatives using the protein component of the waste as well as the ethanol contained therein, characterized in that the waste supernatants are ultrafiltered on separation membranes at 0 to 20 ° C, preferably 4 to 10 ° C and higher pressure over 0.1 MPa on which compounds with a molecular weight of less than 10 ³ D contained in the supernatants are separated from the high molecular weight fraction of substances having a molecular weight of 10 ³ to 10 ⁶ D.