Хроматография в обработке крови - Chromatography in blood processing

Хроматография - это физический метод разделения, который распределяет компоненты, которые вы хотите разделить, между двумя фазами: одна стационарная (стационарная фаза), а другая (подвижная фаза) движется в определенном направлении. Осаждение холодным этанолом, разработанное Коном в 1946 году, управляет pH, ионной силой, концентрацией этанола и температурой для осаждения различных белковых фракций из плазмы. Хроматографические методы используют ионный обмен, гель-фильтрацию и аффинные смолы для разделения белков. С 1980-х годов он стал эффективным методом очистки компонентов крови для терапевтического использования.

Плазма крови человека

Плазма крови жидкий компонент крови, содержащий растворенные белки, питательные вещества, ионы и другие растворимые компоненты. В цельной крови, красные кровяные тельца, белые кровяные клетки, и тромбоциты приостановлены в плазме. Цель плазменная очистка и обработка заключается в извлечении определенных материалов, присутствующих в крови, и использовании их для восстановления и ремонта. Плазма крови состоит из нескольких компонентов, одним из которых является белок. альбумин. Альбумин - это хорошо растворимый в воде белок со значительной структурной стабильностью. Он служит транспортным средством для таких материалов, как гормоны, ферменты, жирные кислоты, ионы металлов и лекарственные препараты. Он также используется в терапевтических целях, поскольку необходим для восстановления и поддержания объема циркулирующей крови в критических ситуациях, таких как тяжелая травма или операция. При минимальном праве на ошибку необходимо иметь под рукой достаточно чистые образцы без примесей. Плазма крови человека важна для организма, так как питательные вещества и т. Д. Могут сохраняться.

Развитие хроматографии

Традиционно Кон процесс включение холодного фракционирования этанола было использовано для очистки альбумина. Тем не мение, хроматографические методы для разделения начали приниматься в начале 1980-х годов. Разработки продолжались в период между началом использования фракционирования по Кону в 1946 году и началом использования хроматографии в 1983 году. В 1962 году был создан процесс Кистлера и Нистчмана, который был побочным продуктом процесса Кона. Хроматографические процессы начали формироваться в 1983 году. В 1990-х годах были созданы процессы Zenalb и CSL Albumex, которые включали хроматографию с несколькими вариациями.

Общий подход к использованию хроматографии для фракционирования плазмы на альбумин: извлечение супернатанта I, делипидация, анионообменная хроматография, катионообменная хроматография и гель-фильтрационная хроматография.

Восстановленный очищенный материал состоит из комбинаций октаноата натрия и N-ацетилтриптофаната натрия, а затем подвергается процедурам вирусной инактивации, включая пастеризацию при 60 ° C.

Это более эффективная альтернатива, чем процесс Кона, по четырем основным причинам: 1) требовалась плавная автоматизация и относительно недорогой завод, 2) легче стерилизовать оборудование и поддерживать хорошие производственные условия, 3) хроматографические процессы менее повреждают альбумин. белок и 4) может быть достигнут более успешный конечный результат по альбумину.

По сравнению с процессом Кона чистота альбумина повысилась с 95% до 98% при использовании хроматографии, а выход увеличился с 65% до 85%. Небольшое процентное увеличение имеет значение в отношении чувствительных измерений, таких как чистота. У использования хроматографии есть один большой недостаток, связанный с экономичностью процесса. Хотя метод был эффективен с точки зрения обработки, приобретение необходимого оборудования - сложная задача. Необходима крупная техника, и долгое время отсутствие оборудования не способствовало его широкому использованию. Компоненты более доступны сейчас, но работа над ними все еще продолжается и, возможно, в будущем они будут готовы, чтобы помочь миру.

Методы соединения

Сочетание традиционных и современных методов - полезный способ переработки альбумина.

Есть три основных этапа, которые объединяют фракционирование по Кону с хроматографией: 1) факторы I, II и III удаляются посредством фракционирования холодным этанолом, 2) Сефароза проводят процедуры быстрой проточной ионообменной хроматографии и быстрой проточной хроматографии на сефарозе и 3) проводят гель-фильтрацию. В результате получается альбумин с содержанием алюминия на 9% ниже, а время обработки почти в два раза быстрее.

Несмотря на то, что широко распространить методы хроматографической обработки было непросто, глобальное расширение находится в стадии разработки. Различные компоненты крови должны быть легко доступны в различных медицинских центрах по всему миру. Институт трансфузиологии г. Скопье, Северная Македония является центром фракционирования плазмы на Балканах. Их модернизированный процесс очистки альбумина состоит из пяти этапов:

  1. Исходный материал - это плазма, предварительно обработанная центрифугирование,
  2. Выполняется цикл гель-фильтрации,
  3. ионный обмен на DEAE Сефароза запускается для связывания альбумина с колонкой,
  4. Альбумин элюируется ацетатом натрия. буфер, и
  5. Финальная полировка с гель-фильтрацией.

Конечным результатом является высокочистая и безопасная партия альбумина, на 100% не содержащаяпирогенный, стерильные и не содержащие активных Вирус ВИЧ. Чистота продукта превышает 98%, а содержание белка составляет около 50 г / л.

Нехроматографические методы обработки

Существуют и другие методы плазменной обработки, но обычно они не обеспечивают разрешения или чистоты хроматографических методов. Двухфазная жидкостная экстракция может быть выполнено с использованием полиэтиленгликоль (ПЭГ) -фосфат Водные двухфазные системы с верхним слоем, обогащенным ПЭГ, и нижним слоем, богатым фосфатами. Хотя этот метод в некоторой степени полезен для восстановления белка, он не работает также для восстановления других компонентов крови. Преимущество мембранного фракционирования заключается в минимальной потере белка при высоком удалении патологических компонентов плазмы. Этот метод включает такие процессы, как термофильтрация и применение пульсирующего потока. В новейшей двухступенчатой ​​мембранной системе используется контур рециркуляции с высоким расходом, который эффективен для удаления ЛПНП холестерин. Это может оказаться полезным для пациентов с закупоркой артерий и другими сердечно-сосудистыми проблемами, связанными с холестерином. Периодическая адсорбция, например на ионообменную среду, полезно только при работе с небольшими образцами плазмы, обычно 200 мл или меньше. При периодической адсорбции продукт восстанавливается в большем объеме буфера для элюирования, чем при колоночной хроматографии или фронтальной хроматографии, и получающийся в результате более разбавленный продукт требует концентрации, как правило, на мембранной системе, что может привести к потере продукта из-за необратимой адсорбции на мембране.

Рекомендации

  • Матейчук П., Даш СН, Гаскойн Э.В. (декабрь 2000 г.). «Производство раствора человеческого альбумина: постоянно развивающийся коллоид». Br J Anaesth. 85 (6): 887–95. Дои:10.1093 / bja / 85.6.887. PMID  11732525.
  • Мор Х (декабрь 1999 г.). «Производство человеческого альбумина фракционированием плазмы». Анастезиол Интенсивмед Нефалмед Шмерцтер. 34 (12): 773–5. PMID  10665314.
  • Wójcicki JM, Ciechanowska A, Strobl W, Sabalińska S, Falkenhagen D (2000). «Очистка крови мембранной техникой - новый метод эффективного удаления холестерина липопротеидов низкой плотности». Фронт Med Biol Eng. 10 (2): 131–7. Дои:10.1163/15685570052061982. PMID  10898242.