Способ модификации микрофильтрационных материалов для очистки физиологически активных препаратов Советский патент 1993 года по МПК B01D67/00 

Изобретение относится к способу модификации микрофильтрационных материалов, применяемых в медицине и биотехнологии для тонкой очистки физиологически активных препаратов, например раствора Кребса, используемого для культивирования изолированных органов и тканей теплокровных животных.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки препаратов без снижения производительности процесса микрофильтрации.

Пример 1. Микрофильтрационную мембрану из полиэфирной пленки диаметром 47 мм со средним диаметром пор 2,0 мкм пропитывают водным раствором (10 мас.%) ионогенного коагулянта - CaCl2, затем в режиме фильтрации при Р 0.2 атм.

наносят полиакриловый латекс со средним диаметром частиц 0,246 мкм. концентрация латекса 10Г мас.%, отношение среднего диаметра частиц латекса к среднему диаметру пор мембраны 10 .

Объем пропущенного через мембрану латекса равен 50 мл.

Полученную мембрану высушивают до постоянного веса в термошкафу при температуре 37°С.

Нагрузка латекса на 1 см мембраны равна 14,5 10 мг/см (определялась весовым методом).

При этих условиях процесс модификации идет в режиме предгелевой фильтрации, что обеспечивает хорошие гидродинамические характеристики модифицированной мембраны.

00

о

ел о

Удельная обьемная скорость фильтрования (УОСФ) до и после модификации: 100/75 мл/мин.см .

Давление вытеснения смачивающей жидкости (ТП) до и после модификации: 0,38/0,32 атм.

Степень очистки раствора с помощью мембраны от 5 мкм частиц до и после модификации: 100/100%.

Задерживающая способность мембран определялась на анализаторе микрочастиц проточном лазерном типа АМПЛ-3, разработанном во ВНЙИИМТ,

Модифицированную таким образом мембрану используют для фильтрования раствора Кребса, представляющего собой смесь растворов электролитов (минеральных солей) - КС, NaCI, CaCte, КНаРСм, МаНСОз, MgSCU с глюкозой, рН исходного раствора Кребса равен 7,4. После прохождения через модифицированную мембрану фильтруемого раствора Кребса рН его не меняется. Измерение рН проводили на рН- метре марки РНМ 84 Research фирмы Radiometer Copenhagen (Дания).

П р и м е р 2, Микрофильтрационную мембрану из смеси зфиров целлюлозы диаметром 47 мм со средним диаметром пор 8,0 мкм пропитывают водным раствором (10 мас.%) ионогенного коагулянта - CaCla, затем в режиме фильтрации при Р 0,2 атм. наносят натуральный латекс со средним диаметром частиц 0,07 мкм, концентрация латекса мас.%, отношение среднего диаметра частиц латекса к среднему диаметру пор мембраны 8:10г3.

Объем пропущенного через мембрану латекса равен 50 мл.

Полученную мембрану высушивают до постоянного веса в термошкафу при температуре 37°С.

Нагрузка латекса на 1 см мембраны равна 7,3 мг/см2 (определялась весовым методом).

При этих условиях процесс модификации идет в режиме предгелевой фильтрации, что обеспечивает хорошие гидродинамические характеристики модифицированной мембраны .

Удельная обьемная скорость фильтрования до и после модификации: 630/635 мл/мин.см2.

Давление вытеснения смачивающей жидкости (ТП) до и после модификации: 0,28/0,26 атм.

Степень очистки раствора с помощью мембраны от 5 мкм частиц до и после модификации: 45/100%.

Модифицированную таким образом мембрану используют для фильтрования

раствора Кребса, как в примере 1, рН раствора Кребсэ не изменялся.

П р и м е р 3. Микрофильтрационную мембрану из полиэфирной пленки диамет- ром 47 мм со средним диаметром пор 2,0 мкм пропитывают водным раствором (10 мас.%) ионогенного коагулянта - СаОг, затем в режиме фильтрации при Р 0,2 атм. наносят полиакриловый латехс со средним диаметром частиц 0,246 мкм, концентрация латекса мае.%, соотношение среднего диаметра частиц латекса к среднему диаметру пор мембраны .

Объем пропущенного через мембрану 5 латекса равен 50 мл.

Полученную мембрану высушивают до постоянного веса в термошкафу при температуре 37°С.Нагрузка латекса на 1 см мембраны 0 равна 7,3 10 мг/см (определялась весовым методом).

При этих условиях процесс модификации идет в режиме предгелевой фильтрации, что обеспечивает хорошие 5 гидродинамические характеристики модифицированной мембраны.

Удельная объемная скорость фильтрования до и после модификации: 100/75 мл/мин.см2,

0 Давление вытеснения смачивающей жидкости (ТП) до и после Lмодификации: 0,38/0,32 атм.

Степень очистки раствора с помощью мембраны от 5 мкм частиц до и после моди- 5 фикации: 100/100%.

Модифицированную таким образом мембрану используют для фильтрования раствора Кребса, как в примере 1, рН раствора Кребса не изменялся.

0П р и м е р 4. Микрофильтрационную мембрану из смеси эфиров целлюлозы диаметром 47 мм со средним диаметром пор :. 8,0 мкм пропитывают водным раствором (10 мас.%) ионогенного коагулянта - CaCb, за- 5 тем в режиме фильтрации при Р 0,2 атм наносят натуральный латекс со средним диаметром частиц 0,07 мкм, концентрация латекса 10 мас.%, соотношение среднего . диаметра частиц латекса к среднему диа- 0 метру пор мембраны 810-3.

Объем пропущенного через мембрану латекса равен 50 мл.

Полученную мембрану высушивают до постоянного веса в термошкафу при темпе- 5 ратуре37°С.

Нагрузка латекса на 1 см мембраны равна 14,5 10 мг/см (определялась весовым методом).

При этих условиях процесс модифика- ции идет в режиме предгелевой фильтрации, что обеспечивает хорошие гидродинамические характеристики модифицированной мембраны.

Удельная объемная скорость фильтрования до и после модификации: 630/635 мл/мин.см. .

Давление вытеснения смачивающей жидкости (ТП) до и после модификации: .0,28/0,26 атм.

Степень очистки раствора с помощью мембраны от 5 мкм частиц до и-после модификации: 45/100%.

Модифицированную таким образом мембрану используют для фильтрования раствора Кребса, как в примере 1, рН рас- твора Кребса не изменялся.

П р и м е р 5. Микрофильтрационную мембрану из смеси эфиров целлюлозы диаметром 47 мм со средним диаметром пор 0,8 мкм пропитывают водным раствором (10 мас.%) ионогенного коагулянта - CaCl2. затем в режиме фильтрации при Р 0,2 атм наносят натуральный латекс со средним диаметром частиц 0,07 мкм, концентрация латекса мас.%, соотношение среднего диаметра частиц латекса к среднему диаметру пор мембраны 810.

Объем пропущенного через мембрану латекса равен 50 мл.

Полученную мембрану высушивают до постоянного веса в термошкафу при температуре 37°С.

Нагрузка латекса на 1 см2 мембраны равна 14,5 10 мг/см (определялась весовым методом).

При этих условиях процесс модификации идет в режиме предгелевой фильтрации, что обеспечивает хорошие гидродинамические характеристики модифицированной мембраны.

Удельная объемная скорость фильтро- вания до и после модификации: 157/162 мл/мин.см2.

давление вытеснения смачивающей жидкости (ТП) до и после модификации: 1,12/1,01 атм..

Степень очистки раствора с помощью мембраны от 5 мкм частиц до и после модификации: 100/100%. .

Модифицированную таким образом мембрану используют для фильтрования раствора Кребса,.как в примере 1. рН раствора Кребса не изменялся.

Как видно из приведенных примеров, модификация микрофильтрационных мемб- ран происходит в режиме предлагаемой фильтрации, который осуществляется в пределах параметров (концентрация латекса, соотношение среднего диаметра частиц латекса к среднему диаметру пор мембраны),

заявленных в отличительной части формулы изобретения.

Режим предгелевой фильтрации - режим до образования геля на поверхности мембраны и резкого падения скорости фильтрования - позволяет получить модифицированную мембрану с тонким слоем модифицирующей пленки латекса.

На фиг.1 изображена микрофильтраци- онная мембрана из полиэфирной пленки до модификации (микрофотография а) и после модификации - с образованием тонкого слоя модифицирующей пленки латекса (микрофотография б, см. пример 1) и с образованием слоя латекса, забивающего поры мембраны (микрофотография с); на фиг.2 - микрофильтрационная мембрана из смеси эфиров целлюлозы до модификации (микрофотография а) и после модификации - с образованием тонкого слоя модифи- цирующейпленки латекса (микрофотография б, см. пример 2) и с образованием слоя латекса, забивающего поры мембраны (микрофотография с).

Нагрузка латекса на единицу площади мембраны меньше, чем в прототипе.

Модифицированные мембраны обладают высокими гидродинамическими характеристиками и высокой задерживающей способностью.

Кроме того, модификация мембраны позволяет сохранить после фильтрации стабильность раствора Кребса (рН) благодаря высокой биологической инертности покрытия.

Проведение способа модификации при концентрации латекса больше, чем мас.% приводит к выходу и з режима предгелевой фильтрации, что ведет к забиванию пор мембраны частицами латекса (см.фиг.1 с и фиг.2 с) и резкому снижению УОСФ. При уменьшении концентрации латекса менее, чем .% не наблюдается эффекта модификации поверхности мембраны.

При выходе за пределы соотношений среднего диаметра частиц латекса к среднему диаметру пор мембраны в сторону увеличения (более, чем ) - происходит резкое забивание пор мембраны частицами латекса и снижение УОСФ, а выход в сторону уменьшения этого соотношения (менее, чем 8 10 ) - ограничен размерами пор микрофильтрационных мембран размерами частиц латексов.

Формулаизобретения

Способ модификации микрофильтрационных материалов для очистки физиологически активных препаратов путем нанесения модифицирующего агента в режиме фильтрации с последующей сушкой,

отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки препаратов без снижения производительности процесса микрофильтрации, исходный ма

териал предварительно обрабатывают рас- твором хлорида кальция, а в качестве

модифицирующего агента используют латекс при отношении среднего диаметра его частиц к среднему диаметру пор исходного

-з

ции мас.%

материала, равном (8-100) 10Л, и концентра

Сущность изобретения: исходный мик- рофильтрационный материал обрабатывают раствором хлорида кальция, а затем модифицируют латексом в режиме фильтрации при концентрации 10 мас.% и при отношении размеров частиц латекса к размерам пор исходного материала, равном (8- 2 ил.

а

8

J

Фиг. 1

Составитель А.Мазгаров

Техред М.МоргенталКорректор Н.Кешеля

Редактор В.Трубченко

Заказ 809Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101