CS274290B2

CS274290B2 - Solid diagnostic agent and method of its preparation

Info

Publication number: CS274290B2
Application number: CS191787A
Authority: CS
Inventors: John K Mcgeehan
Original assignee: Merck Patent Gmbh
Priority date: 1986-03-24
Filing date: 1987-03-23
Publication date: 1991-04-11
Also published as: JPS62232567A; US4820627A; EP0238951A3; ZA872161B; DE3778948D1; EP0238951A2; CS191787A2; IL81963A0; IL81963A; EP0238951B1; CA1303490C

Description

Vynález se týká diagnostických činidel, zejména způsobu výroby takových činidel, která obsahují alespoň jednu labilní biochemickou látku, například protilátku, nukleotid nebo enzym.

Po několik desetiletí se používá diagnostických činidel obsahujících labilní biochemické látky pro stanovení dané látky, jehož účelem je například získání informace, umožňující provést diagnózu patologických stavů; viz například US patent č. 3 413 198 (Deutsch, vydaný 26. listopadu 1968), 3 721 725 (Briggs a další, vydaný 20. března 1973),

067 775 (Wurzburg a další, vydaný 10. ledna 1978) a 4 447 527 (Monte a další, vydaný

8. května 1984). Ve všech diagnostických činidlech, uvedených ve shora uvedených citacích, se enzymu používá za lyofilizovaných podmínek, aby nedošlo k degradaci enzymatické složky, což by mělo jinak za následek vznik nerovnoměrných a nespolehlivých reakčnich činidel. Stejná situace je i u jiných degradovatelných složek, jako jsou například nukleotidy a protilátky. Takové lyofilizované biochemické látky byly rovněž vzájemně míšeny, například koenzymy a protilátky a rovněž byly míšeny s excipienciemi, jako jsou například stabilizátory enzymů, přísady, zvětšující objem činidla, tlumiče pH, aktivátory enzymů, atd.

Až dosud se postupovalo tak, že se složky za použití různých prostředků mísily a pak tvářely na větší částice, například tablety. Pokud mají být diagnostické zkušební tablety používány v automatických klinických analyzátorech, musi splňovat při nejmenším tyto dva požadavky: jednotlivé tablety musí vykazovat stejnoměrnou koncentraci diagnostických složek a stejnoměrnou rychlost rozpouštění.

Při konvenčním míšení malých množství lyofilizovaného enzymu, například do 1 % hmotnostního, vztaženo na celou směs, s přísadou zvětšující objem činidla, například mannitolem, se zjistilo, že rozdíl v sypné hmotnosti mezi oběma složkami byl tak vysoký, že po mísícím stupni mohlo docházet k rozmísení složek.

Byla zkoušena aglomerace lyofilizovaného enzymu s přísadou zvětšující objem, například mannitolem, aglomeračním postupem ve fluidním loži, ale tento pokus byl neúspěšný. Poněvadž sypná hmotnost lyofilizovaného enzymu byla tak nízká v porovnání se sypnou hmotností mannitolu, docházelo v průběhu fluidizačního postupu k mnoha obtížím. Nikoliv nejmenší z nich bylo, že výsledný aglomerát byl velmi křehký, což mělo za následek jeho rozrušení v průběhu další manipulace. Z jiných obtíží je možno uvést například ztrátu lehkého lyofilizovaného enzymu ve filtrech v horní části aglomerační komory a ztrátu produktu shluklého do příliš velkých kousků. Kromě toho vyžadoval postup poměrně vysokou teplotu vzduchu pro odehnání vlhkosti z pojivového roztoku, což mohlo způsobovat denaturaci enzymu a/nebo rozklad jiných labilních složek.

Jedním úkolem tohoto vynálezu je proto vyvinout zlepšený způsob získávání rovnoměrných směsí malých množství enzymu s velkými množstvími přísady zvětšující objem činidla.

Dalším úkolem vynálezu je vyvinout nové intermediární fyzikální formy obsahující enzym, které by usnadňovaly zpracování enzymu na tablety apod., jež by vykazovaly jak rovnoměrnou koncentraci, tak rovnoměrnou rychlost rozpouštění.

Ještě dalším úkolem vynálezu je vyvinout jeden nebo více způsobů výroby těchto intermediárních fyzikálních forem.

Ještě dalším úkolem vynálezu je vyvinout diagnostické tablety apod., které by splňovaly shora uvedené požadavky, jakož i způsob jejich výroby.

Konečně ještě další úkol vynálezu zahrnuje aplikaci shora uvedených úkolů na jiné labilní biochemické látky, jako jejichž neomezující příklady lze uvést protilátky a nukleotidy, zejména na takové biochemické látky, které byly až dosud lyofilizovány před zaváděním do diagnostického reakčního činidla.

Další úkoly, které vynález řeší, a výhody, které jsou jím dosahovány, budou odborníkovi v tomto oboru zřejmé po prostudování dalšího popisu a připojené definice předmětu vynálezu.

Při řešení shora uvedených úkolů se neočekávaně zjistilo, že přísadu, zvětšující objem činidla ve formě částic, například mannitol, je možno povlékat roztokem enzymu, přednostně povlékacím postupem ve fluidním loži, a že přitom není nutno používat lyofilizovaného enzymu, což se až dosud považovalo za nutné při výrobě diagnostických reakčnich činidel. Výsledná povlečená přísada zvětšující objem činidla ve formě částic, se pak může snadno tvářet na tablety, vykazující stejnoměrnou koncentraci složek a rovnoměrnou rychlost rozpouštění. Na základě tohoto zjištěni bylo dále zjištěno, že zcela vodorozpustnou přísadu zvětšující objem činidla apod. ve formě částic, je možno úspěšně povlékat jinými složkami, které byly až dosud vždy zaváděny v lyofilizované formě, zejména takovými složkami, které jsou zapotřebí pro provádění diagnostických testů.

V dalším popisu je tato složka označována termínem labilní biochemická látka. Tento termín zahrnuje jakožto speciální případy všechny enzymy, všechny protilátky, všechny koenzymy, všechny nukleotidy a určité substráty.

Pojem povlékání zahrnuje impregnaci do pórů částic přísady zvětšující objem činidla, při níž dochází k povlečení stěn pórů nebo k vyplnění pórů, ale není na tuto impregnaci omezen.

Předmětem vynálezu je pevné diagnostické činidlo plně rozpustné ve vodě, obsahující labilní biochemickou látku, vyznačující se tím, že je tvořeno tabletou s předem určenou rychlostí rozpouštění, obsahující slisované částice inertní ve vodě zcela rozpustné přísady, zvětšující objem činidla, které jsou povlečeny alespoň zčásti labilní biochemickou látkou.

Předmětem vynálezu je také způsob přípravy tohoto diagnostického činidla. Tento způsob se vyznačuje tím, že se na částice přísady zvětšující objem činidla, která je zcela rozpustná ve vodě, inertní, přednostně nehygroskopická a pevná, rovnoměrně ve formě jemných kapiček- rozprašováním nastříká roztok labilní biochemické látky, přičemž přísada se během kontaktu s obklopujícím plynným prostředím kontinuálně míchá a zároveň se kontinuálně odpařuje voda z vodného roztoku labilní biochemické látky, přičemž dochází k zavedení labilní biochemické látky na částice přísady zvětšující objem činidla, výsledná přísada zvětšující objem činidla povlečená labilní biochemickou látkou se vysuší na požadovanou suchost, a poté se výsledná vysušená přísada zvětšující objem činidla povlečená labilní biochemickou látkou tváří do podoby tablety.

V některých případech se může při diagnostické zkoušce přímo používat produktu ve formě částic, aniž by bylo nutno jej zpracovávat na tablety či obdobné formy.

Jak již bylo uvedeno, tento vynález se opírá o zjištění, že enzym nebo jinou labilní biochemickou látku není nutno vůbec lyofilizovat. Na druhé straně, je-li účelné používat labilní biochemické látky v lyofilizované formě (například v tom případě, když je na skladě v této podobě a nemá jiné použití), může se rovněž používat způsobu podle vynálezu a pak se lyofilizovaná labilní biochemická látka rozpouští, aby se získal roztok potřebný pro přípravu pevného diagnostického činidla podle vynálezu.

Při přednostním provedení způsobu podle vynálezu obsahuje roztok labilní biochemické látky, v případě, že se jedná o roztok enzymu, rovněž stabilizátor, zabraňující degradaci enzymu během způsobu a po jeho ukončení. Tyto stabilizátory zahrnují, ale neomezují se na albumin z hovězího séra, polyethylenglykol a soli, jako je chlorid sodný a chlorid draselný. Obzvláště cennou výhodou způsobu podle vynálezu je, že se může pro dodání optimální stability určitým systémům používat vysoké koncentrace těchto solí. Dosavadními technologiemi, tj·. lyofilizací, nebylo možno zpracovávat systémy s tak vysokými koncentracemi solí. Tak například je možno používat v případě roztoku obsahujícího glukózu dehydrogenázu asi 3-molárního roztoku chloridu sodného a v případě roztoku obsahujícího mutarotázu 1,5 molárního roztoku chloridu draselného, přičemž se dosáhne výjimečně vysokých obsahů enzymu ve srovnání s lyofilizačními postupy.

Ve spojení s vynálezem je rovněž výhodné, když postřikový roztok obsahuje tlumič pH, aby bylo možno hodnotu pH nastavit na požadovanou hodnotu, například v případě hexokinázy na 7,00 se střední odchylkou 0,05. Pro získání tohoto roztoku tlumiče se přednostně používá primárního fosforečnanu draselného a deionizované vody. Volba konkrétního tlumiče však není pro vynález rozhodující a může se používat různých tlumičů v závislosti na specifických reakčních činidlech. I v tomto případe je možno se spolehnout, v případě konkrétních systémů, na dosavadní stav techniky. Postřikový roztok může též obsahovat jiná diagnostická reakční činidla. Jako neomezující příklady lze uvést směsi labilních biochemických látek, například jednu nebo více protilátek, nukleotidů, atd., a látky působící jako pevná ředidla enzymu, uloženého na částicích přísady zvětšující objem činidla.

Pokud se týče povahy přísady zvětšující objem, obecně se za vyhovující považují přísady, které jsou schopny se úplně rozpustit ve vodě dříve než za minutu. Pod pojmem přísada zvětšující objem činidla se podle tohoto vynálezu rozumějí tak rozličné jádrové přísady, jako je čistý mannitol na jedné straně a celá směs představující CK reakční činidlo na straně druhé. Pod pojmem inertní se v této souvislosti rozumí, že přísada, zvětšující objem činidla, neovlivňuje nepříznivě diagnostickou 2koušku.

Při přednostním provedení je přísada, zvětšující objem činidla, do té míry nehygroskopická, jako mannitol. Může se však používat i hygroskopičtějších přísad, zvětšujících objem, pokud stupeň hygroskopičnosti nenarušuje stupeň povlékání, tj. pokud nezpůsobuje aglomeraci.

Podle dalšího přednostního provedení vynálezu je výhodné, když mají částice přísady zvětšující objem v podstatě kulovitý tvar. V takovém případě je povlékání snadnější, zejména tehdy, když se povlékání provádí postupem ve fluidním loži. V podstatě kulovitý tvar výsledných částic je kromě toho výhodný proto, že částice jsou sypké, což usnadňuje tabletování. Existují sice četné technologie, které vedou k získání kulovitých částic, například technologie uvedená v US patentu č. 4 572 897, sloupec 6, ř. 35 až 60, ale v případě mannitolu se v podstatě kulovité částice přednostně připravují rotační granulací, zejména za použití kombinovaného granulátoru a povlékacího zařízení s Glattovým rotorem.

Podle ještě dalšího přednostního provedení vynálezu přísada zvětšující objem činidla nejen obsahuje mannitol, ale v některých případech je tvořena mannitolem, tj. neobsahuje kromě nečistot žádné jiné složky. Nebylo možno očekávat, že by bylo možno čistý mannitol úspěšně aglomerovat a pak povlékat roztokem enzymu, vzhledem k tomu, že čistý mannitol se obtížněji aglomeruje než například jeho směsi s malými množstvími chloridu sodného.

Kromě mannitolu, existují jiné inertní, ve vodě rozpustné, přednostně nehygroskopické přísady, zvětšující objem, zejména organické sloučeniny nebo jejich směsi, které jsou známé z dosavadního stavu techniky. Tyto přísady mají v podstatě stejnou funkci jako má mannitol a lze jich tedy podle vynálezu používat. Jako příklady přednostních přísad zvětšujících objem činidla, je možno uvést polyoly, což mohou být cukry nebo redukované cukry, monomery nebo polymery, jako jsou látky uvedené v US patentu č. 4 447 527 sloupec 6 a 7. Velikost částic přísady zvětšující objem činidla je taková, že je možno je shora uvedeným způsobem povlékat, například postupem ve fluidním loži. Přednostně má být velikost v částicích v rozmezí asi od 0,18 až 0,85 mm (20 až 80 mesh, série sít podle ASTM).

Podle dalšího provedení vynálezu může přísada zvětšující objem činidla obsahovat mannitol v nízké koncentraci, například asi 10 %, ve srovnání s vysokou koncentrací tlumiče tvořeného kyselinou asparagovou a asparaginanem sodným. Podle jiného provedení vynálezu obsahuje přísada zvětšující objem činidla naopak vysokou koncentraci mannitolu, například asi 98 % a nízkou koncentraci albuminu z hovězího séra.

Pokud se týče labilních biochemických látek, je možno podle vynálezu použít všech labilních biochemických látek, které se hodí pro diagnostická reakční činidla. Rozumí se tím, že lze použít nejen labilních biochemických látek, které jsou až dosud známé, ale i těch, které budou teprve objeveny v budoucnu. Jako příklady je možno uvést systémy zmíněné v paCS 274290 B2 tentových publikacích citovaných ve shora uvedená části popisu zabývající se dosavadním stavem techniky. Přednostní enzymy, které spadají do rozsahu vynálezu, ale na které se vanález neomezuje, zahrnují alfa-glukosidázu, beta-glukosidázu, glukóza-6-fosfát dehydrogenázu, hexokinázu, glukóza dehydrogenázu, mutarotázu, cholesterol oxidázu, cholesterol esterázu, glycerol fosfát oxidázu, glycerol kinázu nebo malát dehydrogenázu.

Z protilátek, kterými se povlékají částice přísady zvětšujíc! objem činidla, je možno jako vysoce důležitou uvést protilátku inhibující CK-MM v moderním testu, kterým se u kardiaků stanovuje postižení infarktem myokardu. Jiných důležitých protilátek se používá při zkoušení drog a roztoky takových protilátek se mohou nastřikovat na mannitol nebo jinou přísadu zvětšující objem stejným způsobem jako enzymy se speciálním záměrem fyzikálně oddělit protilátky od jiných reaktivních složek při zkoušce.

Z koenzymů, které lze podle vynálezu nanášet na přísady zvětšující objem činidla, jsou na poli diagnostických reakčních činidel obzvláště dobře známé flavin mononukleotidy, flavin adenin dinukleotidy, pyridoxal-5'-fosfát a diadenosin pentafosfát.

Jako příklady nukleotidů, které je možno nanášet na částice přísady zvětšující objem činidla, je možno uvést nukleotidy vhodné pro diagnostické použití. Jako neomezující příklady takových nukleotidů je možno jmenovat adonosin monofosfát, adenosin difosfát, adenosin trifosfát, guanosin monofosfát, uridin monofosfát, cytidin monofosfát, deoxyadenosin monofosfát, deoxyguanosin monofosfát, deoxythymidin monofosfát a deoxycytidin monofosfát.

Z labilních substrátů, které je možno nanášet podle vynálezu na přísadu zvětšující objem činidla, je možno uvést labilní substráty určené pro diagnostické použití. Jako neomezující příklady takových substrátů je možno uvést p-nitrofenyl-deriváty dextranů, alfa-ketoglutarát, glukóza-6-fosfát, fosfoenol pyruvát, glyceraldehyd-3-fosfát a fruktóza-6-fosfát.

Je zřejmé, že vynález je možno aplikovat na nanášení roztoku jakékoliv labilní biochemické látky, zahrnující všechny enzymy, všechny koenzymy, všechny nukleotidy a určité substráty, které jsou degradovatelné z důvodu teploty a/nebo vlhkosti.

Pokud se týče koncentrací specifických labilních biochemických látek, nanášených na specifické přísady zvětšující objem činidla, budou se měnit v závislosti na požadavcích specifických diagnostických zkoušek. Příklady reprezentativních a přednostních koncentrací jsou uvedeny v následující tabulce:

PŘEDNOSTNÍ KONCENTRAČNÍ ROZMEZÍ LABILNÍCH BIOCHEMICKÝCH LÁTEK NA GRANULOVANÝCH ČÁSTICÍCH

určovaná látka	labilní biochemická látka (LB)	granulovaná látka zvětšující objem	minimální (%) LB^X	maximální (¾) LB^X
amyláza	alfa-glukosidáza	zrněný mannitol (0,18 - 0,25 mm)	7	22 (10) ^xx
	beta-glukosidáza	zrněný mannitol (0,18 - 0,25 mm)	3	22 (10)
kreatinkináza	glukóza-6-fosfát- dehydrogenáza	zrněný mannitol (0,250 - 0,425 mm)	0,09	20 (10)
	hexokináza	zrněný mannitol (0,250 - 0,425 mm)	0,6	20 (10)

pokračování tabulky:

určovaná látka	labilní biochemická látka (LB)	granulovaná látka zvětšující objem	minimální (%) LB^X	maximální (%) LB^X
kreatinkináza -MB	protilátka inhibující CK-M	úplná směs reakčních činidel CK	0,7	21 (10)
glukóza	glukóza-dehydrogenáza	zrněný mannitol (0,250 - 0,425 mm)	0,9	14 (10)
	mutarotáza	zrněný mannitol (0,250 - 0,425 mm)	0,8	13 (10)
	nikotinamid adenindinukleotid	zrněný mannitol (0,250 - 0,425 mm)	6	20 (10)
cholesterol	cholesterol-oxidáza	kogranulát mannitol -BSA	0,2	20 (10)
	cholesterol-esteráza	kogranulát mannitol -BSA	0,2	20 (10)
triglyceridy	glycerol-fosfát- oxidáza	kogranulát mannitol -BSA	1,5	20 (10)
	glycerol-kináza	kogranulát mannitol -BSA	0,1	20 (10)
aspartát amino transferáza	malátdehydrogenáza	kogranulát mannitol -LDH
	nikotinamid adenin-dinukleotid (redukovaný)	zrněný mannitol (0,25 - 0,85 mm)	0,8	20 (10)
	pyridoxal-5’-fosfát	kogranulát mannitolkyselina asparagová	0,3	20 (10)

BSA = albumin z hovězího séra ^x = přibližný hmotnostní percentuální podíl labilní biochemické látky, vztažený na částice celkem ^xx = číslo v závorkách představuje přednostní maximum

Jak je uvedeno dále, přednostně se při tabletováni používá polyethylenglykolu jako mazadla. Jeho množství má být takové, aby se dostavil mazací účinek během výroby tablet, ale aby se podstatně nezvětšilo zrnění. Přednostně se tedy používá povlak polyethylenglykolu v množství 0,75 až 1,5 %, zejména asi 1 % hmotnostního. V úvahu přicházejí nízkomolekulární polyethylenglykoly a přednost se dává polyethylenglykolu o molekulové hmotnosti 20 000, poněvadž se za jeho použití obvykle dosahuje nej lepší ochrana proti abrazi částic

Obzvláště důležité jsou systémy, ve kterých má mannitol velikost částic 0,250 až 0,425 mm (40 až 60 mesh) a enzymem je jednak glukóza-6-fosfát dehydrogenáza nebo hexokiná za a jednak glukóza dehydrogenáza nebo mutarotáza.

Pokud se týče stejnoměrnosti, částice by měly poskytovat tablety s koeficientem variace, vztahujícím se ke koncentraci labilní biochemické látky, nižším než 5 %. Podle vynálezu lze takové stejnoměrnosti dosáhnout.

Po povlečení částic přísady zvětšující objem činidla enzymem se podle dalšího provedení vynálezu může výsledná pevná látka ve formě částic povléci jednou nebo více vrstvami přídavných excipiencií, které se uplatňují jako pomocné látky při tabletování a/nebo při vlastním diagnostickém testu. Tak například se může nanést vrstva mazadla, jako je například polyethylenglykol, přednostně polyethylenglykol o molekulové hmotnosti 20 000, aby se usnadnilo tabletování a na minimum omezila abrase a aby se zabránilo odtržení enzymu od částic přísady zvětšující objem během jejich zpracování. Neočekávaně se zjistilo, že se takový povlak může úspěšně nanášet přímo po nanesení enzymu, aniž by bylo nutno provádět mezisušení, i když se povlak samozřejmě může nanášet i po mezisusení. Jako další příklad je možno uvést nanesení povlaku, který má určitou rychlost rozpouštění, takže upravuje dobu rozpouštění výsledného produktu a zároveň nanesení povlaku závislého na hodnotě pH, který zajištuje, že se enzym uvolňuje pouze při specifické hodnotě pH. Podle dalšího provedení vynálezu se kromě toho na částice mohou odděleně nanášet i jiné složky potřebné pro provádění zkoušky, například jiné biochemické látky, atd.

Povlékání přísady zvětšující objem činidla enzymem se podle obzvláště výhodného provedení způsobu podle vynálezu provádí technologií ve fluidním loži. V této souvislosti je třeba uvést, že povlékání technologií ve fluidním loži se používá v nejrůznějších odvětvích průmyslu. Vzhledem k tomu, že však se považovalo za nutné na poli diagnostických reakčních činidel lyofilizovat labilní biochemikálie a že známé postupy byly zavedené, nebylo zřejmě o možnosti používat technologii nanášení povlaků ve fluidním loži před tímto vynálezem vůbec uvažováno. Kromě toho, i kdyby se tato možnost připustila, došli by zřejmě odborníci v tomto oboru k závěru, že vzhledem k tomu, že přísada zvětšující objem činidla musí být úplně rozpustná ve vodě, nemohl by být způsob povlékání ve fluidním loži úspěšný. Důvodem pro toto přesvědčení je, že jelikož se labilní biochemická látka nastřikuje z vodného prostředí, zdálo by se pravděpodobné, že vodné prostředí by mohlo napadnout povrch částic přísady zvětšující objem, která je rozpustná ve vodě, což by mohlo mít za následek lepivost povrchu a nežádoucí slepování částic, takže by nevznikaly požadované povlečené sypké částice. K této situaci skutečně docházelo, když byla zkoušena aglomerace ve fluidním loži za použití lyofilizovaného enzymu. Je tedy úspěšnost technologie povlékání ve fluidním loži podle tohoto vynálezu skutečně pozoruhodná.

Aby se dosáhlo optimálních výsledků, je nutno nastavit na vhodnou hodnotu řadu známých proměnných, které se vztahují ke způsobu povlékání ve fluidním loži. Jako příklady těchto proměnných je možno uvést: druh přísady pro zvětšování objemu činidla ve formě částic, tj. fyzikální vlastnosti, velikost částic a afinitu pro látky, které se na přísadu nastřikují; konkrétní povlékaci roztok, což zahrnuje nejen specifický druh labilní biochemické látky, která je v roztoku obsažena, ale též jeji koncentraci a obsah případných excipiencií. Tyto tzv. proměnné produktu se dále dostávají do vztahu s proměnnými postupu, které zahrnuji například tlak rozprašovacího vzduchu v hubici, rychlost postřikování kapalinou, teplotu a vlhkost fluidizačního vzduchu, rychlost přivádění fludizačního vzduchu, atd.

Tyto proměnné je možno přizpůsobit každému konkrétnímu systému na míru a pomocí rutinního experimentování je možno způsob podle vynálezu vyladit tak, aby se dosáhlo optimálních výsledků.

Pro dosažení optimálních výsledků v případě jakéhokoliv daného systému mohou posloužit následující rámcové informace.

Při způsobu povlékání mannitolu enzymem technologií ve fluidním loži se například jakožto přednostní doba povlékání zjistila doba v rozmezí od 30 do 60 minut. Pokud bylo povlékání prováděno po dobu delší, docházelo k určitému obrusu částic, což mělo za následek odstranění enzymu z mannitolu.

Je rovněž důležité zabránit tomu, aby během postupu docházelo k větší aglomeraci.

Tím se obvykle rozumí, že během nanášení labilní biochemické látky by nemělo docházet k většímu rozsahu aglomerace než asi z 1 %. (K tomu je však třeba poznamenat, že když se jako povlékacího činidla používalo polyethylenglykolu, vznikly v určitém rozsahu aglomeráty, které však byly snadno rozrušitelné. Výsledný produkt se proto po nanesení polyethylenglykolu přednostně podrobil průchodu sítem o velikosti otvorů 0,425 mm (40 mesh).

Pokud se týče vlhkosti, dává se přednost používání suchého vzduchu, tak například se na fluidizaci používá vzduchu o relativní vlhkosti při 20 *C 4 % nebo nižší. Podobně je důležité se vyhnout velké vlhkosti částic v průběhu procesu nanášení, tak například se dává přednost tomu, aby povlékané částice pevné látky neobsahovaly více než asi 10 % hmotnostních vlhkosti.

Vzhledem k tomu, že je žádoucí, aby se každá kapka tekutiny, nanesené na částice přísady zvětšující objem činidla, ihned odpařila, dříve než přistoupl další kapka tekutiny, existuje vzájemný vztah mezi rychlostí fluidizačního vzduchu na jedné straně a rychlostí postřikování kapalinou a stupněm rozprášení kapiček na druhé straně. Další faktory zahrnuji teplotu a vlhkost fluidizačního vzduchu a vlastnosti konkrétně použité rozprašovací hubice .

Pokud se týče koncentrace složek v postřikovacím roztoku, je žádoucí používat roztoků s co nejvyšší koncentrací, aby se do fluidizačního procesu zavádělo co nejmenší množství vody. S přibývajícím množstvím vody vstupující do procesu je nevyhnutelné používat delších dob sušeni a/nebo vyšších teplot. Na druhé straně je důležité, aby koncentrace nebyla tak vysoká, že by to mělo za následek předčasné vysrážení složek před jejich zachycením na čás ticích přísady zvětšující objem činidla. Postřikovači roztok je vhodné udržovat při nízké teplotě, například 4 C, aby nedocházelo k denaturaci labilní biochemické látky.

Všechny shora uvedené faktory ovlivňují optimalizaci procesu spíše neř jeho 2ásadní proveditelnost.

Pokud se týče tzv. proměnných produktu pro účely tohoto vynálezu je důležité, aby se výsledná tableta diagnostického reakčního činidla rozpouštěla co nejrychleji v analyzovaném roztoku, aby bylo možno bez prodlení provést požadované stanovení. Laboratorní reakční činidla se obvykle rozpouštějí za kratší dobu než je 1 minuta. Pokud se týče specifické doby rozpouštěni specifických diagnostických reagenčnich tablet, je možno získat příslušné informace ze známých specifikací a pokud nebyly publikovány, jsou přesto dobře známé odborníkům pracujícím v tomto oboru.

Poněvadž nebylo možno vůbec předvídat, že vynález bude proveditelný, bylo provedeno mikroskopické pozorování produktu tvořeného mannitolem s naneseným enzymem, u něhož byla koncentrace enzymu asi 1 % hmotnostní. Povlak enzymu nebyl rozlišitelný. Poté byl místo roztoku enzymu použit roztok barviva, za jinak zcela shodných podmínek. Ani v tomto případě nebylo možno na výsledné částici pozorovat barvivo. Částice mannitolu, kterých bylo použito, jsou nutně porézní, poněvadž se jedná o aglomerát a aniž bychom chtěli proveditelnost vynálezu vázat na platnost nějakého mechanismu, soudíme, že podstatná část jemně rozdělených kapiček je zachycena v pórech částic přísady zvětšující objem činidla. Jelikož vnější povrch částic přísady není nadměrně zvlhčován, lepivý film, který by jinak mohl mít za následek škodlivou aglomeraci částic, se nevytváří nebo se vytváří v jen malém rozsahu. V důsledku toho se má za to, že fakt, že částice zobjemňujicí přísady jsou porézní, přispívá k neočekávanému úspěchu tohoto vynálezu.

Obecně se předpokládá, že jakmile se pracovník v tomto oboru obeznámí s faktem, že je možno pro účely popsané shora používat technologii povlékání ve fluidním loži a vypustit při výrobě diagnostických reakčních činidel lyofilizační stupeň, který je náročný na energii, vybavení a čas, bude schopen využívat předloženého vynálezu za použití širokého spekt ra zobjemňujících přísad a labilních biochemických látek. Jinými slovy, jakmile bylo zjištěno, že způsob podle vynálezu je proveditelný, stává se vyvinutí optimálního postupu pro každý daný systém pouze věcí rutinní experimentální práce.

Má se za to, že odborníci v tomto oboru jsou na základě předcházejícího popisu v nejširším rozsahu schopni využívat předloženého vynálezu, aniž by museli vyvíjet další vynálezecké úsilí. Následující příklady, představující specifická přednostní provedení vynálezu, mají tedy výhradně ilustrativní charakter a rozsah vynálezu v žádném směru neomezují.

V předchozím popisu i v následujícím popisu přednostních provedení vynálezu jsou všechny teploty uváděny v c a nejsou korigovány. Všechny díly a procenta jsou díly a procenta hmotnostní, pokud není uvedeno jinak. Hodnoty v mesh se vztahují ke standardní soustavě sít podle ASTM.

Příklad 1

A. Příprava zrněného mannitolu, tj. přísady pro zvětšování objemu činidla ve formě částic

Při způsobu se používá granulátoru s fluidním ložem Glatt GPCG-5 vybaveného rotační granulační vložkou a přídavným zařízením, které dodává firma Glatt jako standardní výbavu.

Do zásobníku jednotky se naváží 5 kg mannitolu, který byl předem podroben průchodu sítem s velikostí otvorů 0,18 mm (80 mesh). Jako pojivový roztok pro aglomerační postup se připraví roztok polyvinylpyrrolidonu (molekulová hmotnost 40 000) o koncentraci 80 g na jeden litr a roztok polyethylenglykolu (molekulová hmotnost 20 000) o koncentraci 20 g/1.

Mannitol se aglomeruje v rotačním granulátoru (za použití standardního pracovního postupu Glatt) za použiti těchto parametrů:

průtok pojivového roztoku tlak rozprašovacího vzduchu objem pojivového roztoku granulační teplota frekvence otáčení rotoru ml/min 0,2 MPa 1 800 ml 30 *C

250 až 300 min

Po nastříkání pojivového roztoku se frekvence otáčení rotoru sníží, aby se zabránilo oděru částic a granulát se vysuší při teplotě 60 'c na obsah vlhkosti pod 1 %.

Z výsledného granulátu se na sítech oddělí frakce o rozměru částic 0,250 až 0,425 mm (40 až 60 mesh). Vzniklé frakce mannitolu s rozměrem částic 0,250 až 0,425 mm se použije jako částic přísady zvětšující objem činidla, na které se stříkáním nanášejí enzymy, nukleotidy, protilátky atd.

B. Pro povlékáni přísady zvětšující objem činidla se používá těchto roztoků enzymu:

1. Roztok mutarotázy složky:

chlorid draselný 74,6 g polyethylenglykol o molekulové hmotnosti 20000 22,5 g albumin z hovězího séra 50,0 g deionizovaná voda 1 000 ml

V 720 ml tohoto roztoku se rozpustí 160 000 jednotek lyofilizované mutarotázy.

2. Roztok glukóza dehydrogenázy složky:

chlorid sodný 175 g polyethylenglykol o molekulové hmotnosti 2 000 20 g deionizovaná voda 1 000 ml

V 960 ml tohoto roztoku se rozpustí 8 970 000 jednotek lyofilizované glukóza dehydrogenázy.

3. Roztok glukóza-6-fosfát dehydrogenázy složky:

albumin z hovězího séra 150 g

0,02 M fosforečnan draselný (pufr o pH 7,0) 900 ml

V 900 ml tohoto roztoku se rozpustí 3 000 000 jednotek (4,58 g) lyofilizované glukóza-6-fosfát dehydrogenázy.

4. Roztok hexokinázy složky:

albumin z hovězího séra 90 g

0,02 M fosforečnan draselný (pufr o pH 7,0) 540 ml

V 540 ml tohoto roztoku se rozpustí 1 500 000 jednotek (19,87 g) lyofilizované hexokinázy.

C. Nanášení enzymu ve fluidním loži

Na jednotlivé 5 kg dávky zrněného mannitolu (připraveného podle odstavce A) se dále uvedeným způsobem při teplotě 4 'C nastříká roztok mutarotázy, roztok glukóza dehydrogenázy nebo roztok glukóza-6-fosfát dehydrogenázy.

Při nanášení se používá granulátoru s fluidním ložem Glatt GPCG-5 s tryskou o velikosti 12, standardním zásobníkem produktu a přidaným zařízením, které je firmou Glatt dodáváno jako běžná výbava.

Roztoky enzymů se nastříkají na fluidizované lože zrněného mannitolu za těchto podminek:

průtok roztoku enzymu 30 ml/min tlak rozprašovacího vzduchu 0,25 MPa teplota nanášeni 38 C relativní vlhkost fluidizačního vzduchu 4 %

V případě roztoku hexokinázy se při shora uvedeném postupu použije 3 kg zrněného mannitolu.

Ihned po nastříkání roztoků enzymů na zrněný mannitol se na zrna mannitolu povlečeného enzymem nastříká roztok 20 % polyethylenglykolu o molekulové hmotnosti 20 000.

Granuláty se pak vysuší na obsah vlhkosti pod 1 í za použití fluidizačního vzduchu o teplotě 38 ’C a relativní vlhkosti přibližně 4 %.

Porovnání sypné hmotnosti lyofilizované hexokinázy a mannitolu povlečeného hexokinázou se provádí dvěma metodami. Podle první metody se lyofilizovaná hexokináza a mannitol povlečený hexokinázou nasypou do zvážených 25 ml odměrných válců opatřených stupnicí.

V obou případech se zaznamená objem a hmotnost vzorku pro stanovení sypné hmotnosti volně nasypaného vzorku (volné uložení částic). Odměrné válce se pak uchytí do svorek třepačky pro sítovou analýzu Thomas a nechají se při plné amplitudě 2 minuty vibrovat.

Zjistí se objem setřeseného vzorku (těsné uložení částic). Každá hodnota objemu se vydělí navážkou a zjistí se příslušné hodnoty sypné hmotnosti.

Lyofilizovaná hexokináza

Hexokináza nanesená na mannitolu

Sypná hmotnost uložení částic při volném (kg/m³)

Sypná hmotnost při těsném uložení částic (kg/m³)

77,5

118,0

660

749

Sypná hmotnost při volném uložení částic je v případě hexokinázy nanesené na mannitolu 8,5-krát vyšší než u lyofilizované látky. Sypná hmotnost při těsném uložení částic je v případě hexokinázy nanesené na mannitol 6,3-krát vyšší než u lyofilizované látky.

Lyofilizovaná hexokináza se rovněž porovnává s hexokinázou nanesenou na mannitolu, pokud se týče sypkosti prásku. Dobrá sypkost je obvykle důležitá pro získání koeficientu variace hmotnosti tablety pod 1 %. Sypkost prásku se měří tak, že se příslušné látky umístí do 100 ml kalibrovaných válců z plastu, jejichž dno je odříznuto a nahrazeno lisovnicí tabletovacího stroje /průměr lisovníku 5,56 mm (7/32)/. Otvor lisovnice na spodní straně se zakryje páskou, aby se zabránilo sypání prásku před zahájením měření. Průtok prášku se sleduje na základě změny hmotnosti zaznamenávané vahami Sartorius 1404, které jsou připojeny k počítači Epson HX-20. Program pro Epson HX-20 je psán v jazyku basic tak, aby se v průběhu toku prášku z kalibrovaného válce otvorem zápustky na misku vah tiskla hmotnost každou sekundu. V případě lyofilizované hexokinázy nedošlo k žádnému vyrovnanému průtoku prášku zápustkou. Hexokináza nanesená na mannitolu vykazuje za použití shora uvedeného zařízení střední hodnotu průtoku prášku 6 g/s.

D. Použití zrněného mannitolu s naneseným enzymem při diagnostických zkouškách

Granuláty obsahující glukóza dehydrogenázu a mutarotázu (připravené způsobem popsaným v odstavci C) se smísí s granulátem NAD (nikotinamid adenin dinukleotidu) a granulátem tris(hydroxymethyl)aminomethanu, které byly připraveny standardními aglomeračními postupy granulace ve fluidním loži. Výsledná směs granulátů obsahuje úplnou směs činidel pro stanovení glukózy standardní spektrofotometrickou metodou. Směs granulátů se tabletuje v tabletovacím lisu Stokes Rotary Tablet Press za použití standardního dávkovacího zařízení a odměřovací násypky. Na lisu byly provedeny standardní modifikace podle Stokes-Penwalta, aby zařízení obsahovalo mechanismus s otočným lisovníkem.

Granuláty hexokinázy a glukóza-6-fosfát dehydrogenázy (které jsou připraveny podle odstavce C) se smísí s 1) granulovaným pufrem obsahujícím Bis-Tris ^2,2-bis(hydroxymethyl) -2,2', 2 -nitrilotriethanolJ , N-acetylcystinem, dextrózou, EDTA a octanem hořečnatým (tento granulovaný pufr byl připraven standardním způsobem aglomerace v rotačním granulátoru, po kterém se na granulát nanese neiontový surfaktant Brij-35 podobným způsobem, jako se nanáší polyethylenglykol v odstavci C) shora); 2) granulátem kreatinfosfát/mannitol získaným standardním postupem aglomerace ve fluidním loži; a 3) granulátem koenzymu, který se skládá z AMP (adenosin mono-fosfátu), ADP (adenosin difosfátu), NADP (nikotinamid adenosin dinukleotid fosfátu) a mannitolu a je připraven standardním postupem aglomerace v rotačním granulátoru. Výsledná směs granulátů představuje úplnou smšs činidel pro měření kreatin kinázy standardní spektrofotometrickou metodou. Směs granulátů se tabletuje stejným způsobem jako v případě činidla pro zkoušení glukózy uvedeného shora.

Příklad 2

Způsobu povlékání podle vynálezu je možno rovněž použít pro nástřik protilátky inhibující CK-MM na směs granulátů pro kreatin kinázový test (popsaný shora) před tím, než se provede tabletování. Přitom je možno používat stejného způsobu jako byl způsob použitý pro nanášeni enzymu ve fluidním loži, který je popsán ve shora uvedeném odstavci C). Za využití tohoto postupu se dosáhne rovnoměrného rozdělení protilátky (rozpuštěné v roztoku obsahujícím 0,5 % chloridu sodného ve 4 % roztoku albuminu z hovězího séra) v různých granulátech použitých pro provádění CK-MB testu.

Příklad 3

Stejného způsobu je možno rovněž použít pro nanášení nukleotidů, jako je NAD (oxidovaný a redukovaný) na zrněný mannitol za účelem zvýšení sypné hmotnosti suroviny. Přitom se postupuje způsobem, který byl popsán shora pro nanášení enzymu. Zvýšení sypné hmotnosti zlepšuje homogenitu NAD v granulátu (koeficient variace hmotnosti v tabletě 2 až 3 i) ve srovnání s aglomerací lyofilizovaného NAD a mannitolu standardními postupy granulace ve fluidním loži (koeficient 4 až 8 %) .

Shora uvedené příklady je možno opakovat s podobným úspěchem, když se reaktanty a/nebo podmínky použité v příkladech nahradí genericky nebo specificky popsanými reaktan ty a pracovními podmínkami podle vynálezu.

Odbornici v tomto oboru mohou na základě předchozího popisu snadno rozpoznat základ ní znaky vynálezu a při jeho přizpůsobování různým aplikacím a podmínkám mohou provádět různé změny a modifikace, aniž by se odchýlili od ro2sahu vynálezu.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Pevné diagnostické činidlo plně rozpustné ve vodě, obsahující labilní biochemickou látku, vyznačující se tím, že je tvořeno tabletou s předem určenou rychlostí rozpouštění obsahující slisované částice inertní, ve vodě zcela rozpustné přísady zvětšující objem činidla, které jsou povlečeny alespoň zčásti labilní biochemickou látkou.
2. Pevné diagnostické činidlo podle bodu 1, vyznačující se tím, že přísada zvětšující objem činidla je nehygroskopická a její částice jsou kulovité.
3. Pevné diagnostické činidlo podle bodu 1, vyznačující se tím, že částice přísady zvětšující objem činidla se skládají z mannitolu a mají rozměr 0,250 až 0,425 mm.
4. Pevné diagnostické činidlo podle bodu 1, vyznačující se tím, že labilní biochemická látka je vybrána ze skupiny enzymů, protilátek, koenzymů nebo nukleotidů.
5. Pevné diagnostické činidlo podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že jako labilní biochemickou látku obsahuje enzym zvolený ze skupiny zahrnující alfa-glukosidázu, beta-glukosidázu, glukóza-6-fosfátdehydrogenázu, hexokinázu, glukózadehydrogenázu, mutarotázu, cholesteroloxidázu, cholesterolesterázu, glycerolfosfáfoxidázu, glycerolkinázu a/nebo malátdehydrogenázu.
6. Diagnostické činidlo podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že jako labilní biochemickou látku obsahuje CK-M-inhibující protilátku.
7. Diagnostické činidlo podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že labilní biochemickou látku obsahuje koenzym zvolený ze skupiny zahrnující flavinmononukleotid, flavinadenindinukleotid, pyridoxal-5-fosfát a diadenosinpentafosfát.
8. Diagnostické činidlo podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že jako labilní biochemie kou látku obsahuje nukleotid zvolený ze skupiny zahrnující nikotinamidadenindinukleotid, adenosinmonofosfát, adenosindifosfát, adenosintrifosfát, guanosinmonofosfát, uridinmonofosfát, cytidinmonofosfát, deoxyadenosinmonofosfát, deoxyguanosinmonofosfát, deoxythymidinmonofosfát a deoxycytidinmonofosfát.
9. Pevné diagnostické činidlo podle bodů 1 až 8, vyznačující se tím, že částice jsou opatřeny povlakem polyethylenglykolu o molekulové hmotnosti 20 000.
10. Způsob přípravy pevného diagnostického činidla podle bodů 1 až 9, vyznačující se tím, že se částice přísady zvětšující objem činidla, která je zcela rozpustná ve vodě, inertní, přednostně nehygroskopická a pevná, rovnoměrně, ve formě jemných kapiček rozprašováním nastříká roztok labilní biochemické látky, přičemž přísada se během styku s obklopujícím plynným prostředím kontinuálně míchá a zároveň se kontinuálně odpařuje voda z vodného roztoku labilní biochemické látky, přičemž dochází k zavedení labilní biochemické látky na částice přísady zvětšující objem činidla, výsledná přísada zvětšující objem činidla povlečená labilní biochemickou látkou se vysuší na požadovanou suchost, a poté se výsledná vysušená přísada zvětšující objem činidla povlečená labilní biochemickou látkou tváří do podoby tablety.
11. Způsob podle bodu 10, vyznačující se tím, že se jako roztoku labilní biochemické látky použije roztoku enzymu obsahujícího stabilizátor pro zabránění degradace enzymu během postupu, jako je albumin z hovězího séra, polyethylenglykol a soli, jako chlorid sodný a chlorid draselný.
12. Způsob podle bodu 10, vyznačující se tím, že částice přísady zvětšující objem činidla povlečené labilní biochemickou látkou se před sušením povlečou roztokem polyethylenglykolu o molekulové hmotnosti 20 000.