DK173643B1 - Beholder til frysetørring under sterile betingelser - Google Patents

Description

i DK 173643 B1

Opfindelsen angår en beholder til frysetørring af især biologisk eller farmakologisk materiale under sterile betingelser.

Ved biologisk og farmakologisk materiale er det ofte nødvendigt at opbevare stofferne helt tørt indtil deres anvendelse. Oftest er disse følsomme stoffer kun tilgængelige ved 5 hjælp af frysetørring. Desuden er det som regel en nødvendighed at holde disse stoffer fuldstændigt fri for mikrobiologiske kim, og nærmere bestemt at forhindre såvel den på grund af mikrober forårsagede opløsning af biologiske stoffer, som mulige infektioner ved deres anvendelse.

Frysetørring af biologiske og farmakologiske stoffer er almindelig kendt (se også Ull-10 manns Enzyklopådieder Technischen Chemie, 3. Aufl., Bd. I, S. 556 ff). I den forbindelse træffes, for at undgå kontamination af det tørrede råstof med kim og andre forureninger, kostbare apparat- og fremgangsmådetekniske forholdsregler.

Tørringen af farmakologiske præparater i ampuller eller små- flasker foregår eksempelvis således, at småflasken, der indeholder det frosne råstof, udstyres med et bakteriefilter, 15 og råstoffet i flasken tørres så meget i et første tørringstrin, at sublimationen af det frosne opløsningsmiddel er afsluttet.

Derefter fjernes, i et andet tørringstrin, den såkaldte efter- eller resttørring, den tiloversblevne restfugtighed fra råstoffet. Da dette andet tørringstrin oftest gennemføres i et særskilt apparatur, må ampullerne eller fiolerne, i en yderligere kontaminationsfølsom 20 arbejdsgang, udtages fra det første tørringsapparatur og anbringes i det andet tørringsapparatur. I den forbindelse fjernes bakteriefilteret og erstattes af en aluminiumskappe, der er forsynet med en gummimembran og en kanyle. Efter en, alt efter arten af råstoffet, der skal tørres, flere dages resttørring fyldes tørrerummet med en inert gas ved et lille overtryk, og membranåbningen lukkes så vidt muligt damptæt ved hjælp af et tætningsmiddel.

DK 173643 B1 2

Da sublimationshastigheden ved denne frysetørringsmåde kun er ca. halvt så stor som sublimationshastigheden for frit udspredt materiale, gennemføres frysetørringen af biologisk og farmakologisk materiale også på plader under sterile betingelser. I den forbindelse steriliseres først en opløsning indeholdende råstoffet der skal tørres, eksempelvis ved 5 filtrering gennem et sterilfilter, og hældes umiddelbart derefter under sterile betingelser på plader og frysetørres ved hjælp af kendte metoder. Denne fremgangsmåde forudsætter imidlertid, at hele frysetørringsanlægget er steriliserbart. Desuden er det nødvendigt også at holde tørringsanlæggets omgivelser kimfri.

Efter endt tørring er det nødvendigt i selve tørringsanlægget eller i dets omgivelser at 10 fjerne råstoffet fra pladerne under sterile betingelser med mekaniske fremgangsmåder og at fylde det på ligeledes sterile opbevaringsbeholdere. Denne fremgangsmåde kræver kostbare anlæg og sterile rum samt et særligt omhyggeligt arbejde med råstoffet der skal tørres henholdsvis det allerede tørrede råstof, indtil den brugsfærdige konfektionering.

Fra GB patentskrift 995.930 er det kendt, at frysetørre radioaktive, vandige opløsninger 15 i dampgennemtrængelige poser, for derved at opnå en større overflade til sublimationen end ved tørring i flasker. Problemet med mikrobiel forurening af det tørrede materiale var ikke til stede.

Den foreliggende opfindelse har således til formål at overvinde de ovennævnte ulemper ved at tilvejebringe en beholder med hvis hjælp et sterilt frysetørret materiale kan udvin-20 des uden de ovenfor anførte kostbare sterilitetskrav til tørringsanlægget samt til dettes omgivende rum.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved at indrette den indledningsvis nævnte beholder som angivet i krav l's kendetegnende del.

Opfindelsen beror på den overraskende erkendelse, at den ved sublimationen af opløs-25 ningsmiddelmolekyler, især af vandmolekyler, opståede dampstrøm, der strømmer fra DK 173643 B1 3 det tørrende råstof til kondensatoren, gennem den til fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendte membran imod forventningerne kun hindres i ringe omfang. Altså forløber frysetørringen af materiale, der er indesluttet af membranen, overraskende næsten lige så hurtigt som ved frysetørringen af de samme åbne, ikke pakkede materialer. Ved de 5 ifølge opfindelsen anvendte membraner handler det om hydrofobe membraner, indeholdende porer, som på den ene side er gennemtrængelige for vanddamp, men som på den anden side er så små, at de ikke kan passeres af mikroorganismer. Sådanne porer har fortrinsvis en størrelse på 0,5 μπι, især på 0,2 μνη. Der anvendes fortrinsvis membraner, der også er ridsefaste i fugtig tilstand under firemgangsmådebetingelserne. Imidlertid 10 er fremgangsmåden ifølge opfindelsen også gennemførlig med mindre stabile membraner, såfremt disse forstærkes med et bæremateriale eller ikke bliver overdrevent mekanisk belastet.

Den til beholderen ifølge opfindelsen valgte membrandel af beholderens vægflade afhænger af de valgte betingelser og tørretiden, og kan let fastslås af fagmanden ved hjælp af 15 simple afprøvninger. I en foretrukken udførelsesform ifølge opfindelsen består hele vægfladen af membranfoliet, og i en yderligere foretrukken udførelsesform omtrent halvdelen. Det har overraskende vist sig, at beholderen ifølge opfindelsen også med fordel kan anvendes, hvis vægfladen kun består af indtil 10% af membranfolie.

Især egner sig halvgennemtrængelige papirer af cellulose og sædvanlige cellulosederiva-20 ter, såsom celluloseacetat. Fortrinsvis finder også foliemembraner af polymerforbindelser, såsom polytetrafluorethylen eller polypropylen, anvendelse ifølge udførelsesformer for opfindelsen. Helt specielt egner sig som vanddampgennemtrængelige membraner også sterilisationspapirsfolier ifølge DIN 58 953, der følgelig anses som en del af beskrivelsen.

I en yderligere foretrukken udførelsesform af opfindelsen anvendes "Goretex"- og lignen-25 de membraner eller også i handelen værende slangeformede folier, såsom dem fra firmaet Vihuri OY, Wipack, Finland, der sælges under betegnelsen "Mediplast". I princippet er enhver foliemembran anvendelig uafhængig af dens bestanddele, såfremt de opfylder de DK 173643 B1 4 i DIN-normen 58 953 angivne krav med hensyn til kimtæthed, luftgennemtrængelighed og især styrke.

I en foretrukken udførelsesform udformes beholderen ifølge opfindelsen som en pose eller slange, der fortrinsvis består af to ved deres kanter med hinanden tæt og trykfast 5 forbundne vægge, hvoraf den ene væg består af væsketæt materiale og den anden væg dannes af membranen.

Membranen sammensvejses eller tilklæbes fortrinsvis med beholderen. Som beholder egner sig ifølge en udførelsesform for opfindelsen især kar.

I en yderligere foretrukken udførelsesform består karret af væsketæt kunststof og har 10 fortrinsvis en vægtykkelse fra 0,5 til 1 mm.

De gunstigste tørringsbetingelser, såsom tryk, temperatur og mængde, er afhængig af materialet der skal tørres, membranens tykkelse samt størrelsen og antallet af dennes porer, og bør bestemmes gennem sædvanlige og simple afprøvninger af materialet og emballeringen.

15 I det følgende belyses opfindelsen nærmere ved hjælp af nogle udførelseseksempler. Eksempel 1

Afprøvningen af en membrans kimtæthed gennemførtes ifølge DIN 58 953 således, at mikroorganismer i vanddråber anbragtes på prøvestykket og efter vanddråbens indtørring undersøgtes om der var trængt mikroorganismer igennem på undersiden af prøvestykket.

20 De membranfolier, der skulle afprøves, blev udskåret i kvadrater med en omtrentlig kantlængde på 50 mm. Prøvestykket steriliseredes og tørredes. Hvert steriliseret membranprøvestykke blev med den side opad, der kun kontamineres ved anvendelsen, lagt DK 173643 B1 5 på et steriliseret underlag og podedes med 5 dråber af hver især 0,1 ml (svarende til 106-107 kim). Prøvestykkerne opbevaredes ved stuetemperatur fra 20 til 25°C og ved en relativ luftfugtighed fra 40 til 60%. Dråberne fik lov at tørre fuldstændigt i løbet af 6 timer. Hvert prøvestykke anbragtes med den podede flade vendende opad på en bloda-5 garplades (1,5% agar) overflade, således at hele foliefladen kom i kontakt med agaren.

Efter 5 til 6 sekunder fjernedes papiret. Pladerne inkuberedes ved 37°C i 16-25 timer. Udviser de med sådanne folieprøver behandlede agarplader ingen vækst, regnes foliet for tilstrækkeligt kimtæt. Yderligere angivelser vedrørende afprøvningen af membranernes kimtæthed, især til testkimsuspensionsfremstillingen, kan hentes i 6. del af DIN-normen 10 58 953.

Eksempel 2

Der fremstilledes et næringssubstrat bestående af 10 g pepton, 5 g glucose, 5 g NaCl, 0,084 g KH2P04,0,187 g Na2HP04x2H20 og pyrogenfrit vand ad 1,01, og det indstilledes til en pH-værdi på 7,0. Derefter steriliseredes det i en lukket gennembrydningsfla-15 ske (tysk: Durchstichflasche).

Til udtagelse af det sterile næringssubstrat, der skal lyofiliseres, udfærdigedes en steril gennemsigtig pose bestående af en gennemsigtig folie og et egnet papir. Hertil blev afskåret et stykke med en længde på 800 mm af den i handelen værende gennemsigtige steriliseringsposefolie fra firmaet Wipak Medical af typen Steri-King R 47, der er slange-20 formet, dvs. sammensvejset i begge sider, ellers åben, befindende sig på en rulle (bredde af rallen: 400 mm). Denne slange sammensvejsedes ved begge de åbne sider til en pose, ved hjælp af et i handelen værende folieapparat. Derefter steriliseredes denne pose i en autoklave med filterprogram ved 123 °C og 2 bars damptryk, idet den sterile pose anbragtes med dens gennemsigtige folie nedad, for at lette håndteringen, i et usterilt kar af plade 25 (VA-plade), dimensioner: længde 800 mm, bredde 400 mm, højde 30 mm) og åbnedes i en "Laminar-flowbox" under sterile betingelser med en desinficeret saks ved at afklippe et hjørne. Gennem denne åbning på ca. 30 mm mellem folie og papir fyldtes 1,5 liter af DK 173643 B1 6 det sterile næringssubstrat via en i åbningen placeret steril slange. Den således fyldte pose lukkedes i "Laminar-flowboxeiT under sterile betingelser ved hjælp af et i handelen værende foliesvejseapparat ved sammensvejsning over hjørnet.

Hele anordningen (zinkkar, pose og sterilt næringssubstrat) anbragtes på en til -45°C 5 forkølet plade fra et i handelen værende ikke steriliserbart frysetørringsanlæg fra firmaet Edwards + Kniese, med en total overflade på 1,5 m2, og substratet indfrosset. Efter fuldstændig indfrysning af substratet under ikke sterile betingelser, frysetørredes ved et tryk på 10-1 torr og en pladetemperatur på 22°C, og produktet eftertørredes ved 10-3 torr, ligeledes under ikke sterile betingelser. Den totale tørringstid androg ca. 72 timer.

10 Det således opnåede, som lyst brunt pulver i den gennemsigtige steriliseringspose foreliggende frysetørrede råstof, anbragtes med pose i en "Laminar-flowbox" og opløstes i 1,5 1 sterilt vand. Til dette formål steriliseredes det på papirsiden planlagte indstikningssted, i alt 1,5 1 sterilt vand tilsattes ved hjælp af en steril kanyle og egnede sterile sprøjter, det tørrede råstof opløstes, og opløsningen overførtes til en steril flaske. Denne opløsning 15 inkuberedes i 4 dage ved 37°C, og derefter bestemtes den inkuberede opløsnings kimtal efter membranfiltermetoden.

Det viste sig, at der under frysetørringen ikke var sluppet nogen kim ind.

Claims (10)

1. Beholder til frysetørring af især biologisk eller farmakologisk materiale under sterile betingelser, kendetegnet ved, at beholderens sider i det mindste delvist består af 5 to ved deres kanter med hinanden tæt og trykfast forbundne vægge, hvoraf den ene væg består af væsketæt materiale og den anden væg består af en hydrofob, porøs, kimtæt, vanddampgennemtrængelig membran.

2. Beholder ifølge krav 1, kendetegnet ved, at membranens porer har en størrelse på £ 0,5 μνη.

3. Beholder ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at membranens porer har en størrelse på * 0,2 μτη.

4. Beholder ifølge ethvert af kravene 1-3, kendetegnet ved, at membranen er en folie med egenskaberne ifølge DIN 58 953.

5. Beholder ifølge ethvert af kravene 1-4, kendetegnet ved, at membranen 15 består af halvgennemtrængeligt papir, fortrinsvis af cellulose og cellulosederivater.

6. Beholder ifølge krav 5, kendetegnet ved, at membranen består af celluloseacetat.

7. Beholder ifølge ethvert af kravene 1-4, kendetegnet ved, at membranen er en folie afen polymerforbindelse, fortrinsvis af polytetrafluorethylen eller polypropylen.

8. Beholder ifølge ethvert af kravene 1-7, kendetegnet ved, at den er udformet som en slange eller pose. DK 173643 B1

9. Beholder ifølge ethvert af kravene 1-7, kendetegnet ved, at den er udformet som en flaske, ampul eller fiole, der lukkes med membranen.

10. Beholder ifølge ethvert af kravene 1-7, kendetegnet ved, at den er udformet som et kar, der er trykfast forbundet med membranen i form af en afdækning. 5