RU2808342C1 - Lyophilization container and method of using it - Google Patents
Lyophilization container and method of using it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2808342C1 RU2808342C1 RU2023112600A RU2023112600A RU2808342C1 RU 2808342 C1 RU2808342 C1 RU 2808342C1 RU 2023112600 A RU2023112600 A RU 2023112600A RU 2023112600 A RU2023112600 A RU 2023112600A RU 2808342 C1 RU2808342 C1 RU 2808342C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- membrane
- container according
- hemocomponent
- lyophilization
- Prior art date
Links
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000012569 microbial contaminant Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 15
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 claims description 13
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 claims description 13
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 12
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 12
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 7
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 7
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 6
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 3
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 claims description 2
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims description 2
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FZWBNHMXJMCXLU-BLAUPYHCSA-N isomaltotriose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O)O1 FZWBNHMXJMCXLU-BLAUPYHCSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 2
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 claims 1
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 abstract description 24
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 11
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 8
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 7
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 7
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000012503 blood component Substances 0.000 description 4
- 102000001690 Factor VIII Human genes 0.000 description 3
- 108010054218 Factor VIII Proteins 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 229960000301 factor viii Drugs 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 3
- 238000002617 apheresis Methods 0.000 description 2
- 239000000306 component Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 206010053567 Coagulopathies Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 239000002998 adhesive polymer Substances 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000035602 clotting Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 150000003278 haem Chemical class 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000012792 lyophilization process Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000002616 plasmapheresis Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000008215 water for injection Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Лиофилизирование, хранение и транспортирование лиофилизированных продуктов давно используют в пищевой [1] и фармацевтической [2] промышленности. Lyophilization, storage and transportation of lyophilized products have long been used in the food [1] and pharmaceutical [2] industries.
Однако в медицинской промышленности, в особенности для крови и ее компонентов, преобладает традиционный подход к замораживанию, хранению и транспортированию замороженной крови и гемокомпонентов. Кровь хранят обычно при отрицательной температуре - 20 0С для сохранения белков и лабильных факторов. Это ограничение требует организации и сопровождения холодовой цепи доставки, наличия холодильного и размораживающего оборудования, помещений и больших затрат. Такие требования не всегда выполнимы в отдаленных районах с отсутствующей инфраструктурой, при поступлении большого количества пострадавших с массивной кровопотерей в результате травм и ранений в условиях ЧС, когда необходимо неотложное переливание гемокомпонентов. Пациенты не всегда и вовремя могут получить трансфузиологическую помощь. Лиофилизирование гемокомпонентов, в первую очередь плазмы, могло бы решить значительную часть этой проблемы. Сухая плазма имеет небольшую массу, длительный срок хранения при плюсовой температуре 5 - 25 0/С, не требует замораживания и размораживания. Её можно легко и быстро восстановить в полевых условиях, когда необходимо экстренное реагирование на кровопотерю.However, in the medical industry, especially for blood and blood components, the traditional approach to freezing, storing and transporting frozen blood and blood components predominates. Blood is usually stored at a negative temperature of 20 0 C to preserve proteins and labile factors. This limitation requires the organization and maintenance of a cold delivery chain, the availability of refrigeration and defrosting equipment, premises and high costs. Such requirements are not always feasible in remote areas with no infrastructure, when a large number of victims are admitted with massive blood loss as a result of injuries and wounds in emergency situations, when emergency transfusion of blood components is necessary. Patients are not always able to receive transfusion care on time. Lyophilization of hemocomponents, primarily plasma, could solve a significant part of this problem. Dry plasma has a small mass, a long shelf life at positive temperatures of 5 - 25 0 / C, and does not require freezing and thawing. It can be easily and quickly restored in the field when an emergency response to blood loss is necessary.
Широкое распространение удобного способа преобразования гемокомпонентов в сухую форму путем лиофилизации сдерживается тем, что имеются технологические и экономические ограничения из-за сложившегося уровня техники.The widespread use of a convenient method for converting hemocomponents into a dry form by lyophilization is hampered by the fact that there are technological and economic limitations due to the current state of the art.
В большинстве случаев лиофилизацию плазмы проводят в открытом виде в стеклянных флаконах вместимостью 400 - 500 мл, используя стационарные и дорогостоящие лиофилизаторы с асептическими функциями и автоматическими линиями укупорки флаконов после лиофилизации. Стеклянные флаконы [3, 4] являются аналогом заявленного многофункционального контейнера. Не удобны, громоздки, имеют небольшую площадь лиофилизации, сложны в логистике и могут разбиться.In most cases, plasma lyophilization is carried out open in glass bottles with a capacity of 400 - 500 ml, using stationary and expensive lyophilizers with aseptic functions and automatic lines for capping bottles after lyophilization. Glass bottles [3, 4] are an analogue of the claimed multifunctional container. They are inconvenient, bulky, have a small freeze-drying area, are difficult to logistics and can break.
Аналогами заявленного устройства также являются полимерные контейнеры, широко используемые для гемокомпонентов, выполненные из ПВХ материалов [5, 6]. Этот материал допускает замораживание, но не обладает высокой воздухопроницаемостью. Лиофилизация гемокомпонентов в таких контейнерах продолжается несколько недель и экономически не оправдана.Analogues of the claimed device are also polymer containers, widely used for hemocomponents, made of PVC materials [5, 6]. This material allows freezing, but does not have high breathability. Lyophilization of hemocomponents in such containers lasts several weeks and is not economically justified.
Аналогом также является одноразовый полимерный контейнер для лиофилизации GORE LYOGUARD [7] производства фирмы GORE (Германия). Контейнер выполнен в виде закрытого жесткого лотка для гемокомпонента, имеющего воздухопроницаемую мембрану, через которую удаляются водяные пары при лиофилизации замороженного гемокомпонента. Контейнер позволяет проводить лиофилизацию в простых лиофилизаторах, не имеющих асептических функций. Но заполнять контейнер гемокомпонентом и регидратировать лиофилизат в нем с сохранением стерильности возможно только в чистых помещениях и ламинарных шкафах с асептическими функциями. Кроме того, такой контейнер из-за жесткой и громоздкой конструкции неудобно транспортировать и компактно хранить.An analogue is also a disposable polymer container for lyophilization GORE LYOGUARD [7] produced by GORE (Germany). The container is made in the form of a closed rigid tray for the hemocomponent, which has an air-permeable membrane through which water vapor is removed during lyophilization of the frozen hemocomponent. The container allows lyophilization to be carried out in simple lyophilizers that do not have aseptic functions. But filling a container with a hemocomponent and rehydrating the lyophilisate in it while maintaining sterility is possible only in clean rooms and laminar flow cabinets with aseptic functions. In addition, due to its rigid and bulky design, such a container is inconvenient to transport and store compactly.
Наиболее близким аналогом является «Система для лиофилизации, хранения и использования биоматериала» [8]. Устройство представляет собой бинарную закрытую систему, состоящую из двух сопряженных контейнеров, один из которых - традиционный контейнер из ПВХ для гемокомпонентов, другой - имеет воздухопроницаемую мембрану. Контейнеры изолированы друг от друга швом. Гемокомпонент вводят в контейнер с мембраной, проводят лиофилизацию, раскрывают шов, пересыпают лиофилизат в ПВХ контейнер, который запаивают. Контейнер с мембраной отделяют и утилизируют. Такое устройство неудобно в использовании: занимает удвоенную площадь в лиофилизаторе, требует проведения множества ручных манипуляций, запаивающего термооборудования, утилизации отходов. Обезвоженный гемокомпонент во время продолжительных ручных манипуляций с системой вновь увлажняется воздухом из окружающей среды, проникающим через мембрану. Ухудшается качество лиофилизата, который становится непригодным к длительному хранению.The closest analogue is the “System for lyophilization, storage and use of biomaterial” [8]. The device is a binary closed system consisting of two mating containers, one of which is a traditional PVC container for hemocomponents, the other has a breathable membrane. The containers are insulated from each other by a seam. The hemocomponent is introduced into a container with a membrane, lyophilization is carried out, the seam is opened, and the lyophilisate is poured into a PVC container, which is sealed. The container with the membrane is separated and disposed of. Such a device is inconvenient to use: it takes up twice the area in the lyophilizer, requires a lot of manual manipulation, sealing thermal equipment, and waste disposal. During prolonged manual manipulations with the system, the dehydrated hemocomponent is again moistened with air from the environment penetrating through the membrane. The quality of the lyophilisate deteriorates and becomes unsuitable for long-term storage.
Преимуществом лиофилизации, хранения и транспортировки лиофилизированных гемокомпонентов для медицинского применения можно воспользоваться, преодолев недостатки аналогов, если решить поставленную ниже задачу.The advantage of lyophilization, storage and transportation of lyophilized hemocomponents for medical use can be taken advantage of, overcoming the disadvantages of analogues, if the problem posed below is solved.
Задачей изобретения является создание закрытого контейнера и способа обезвоживания, содержащегося в нем гемокомпонента, которые без использования «чистых помещений» и асептических условий позволяют в одном закрытом контейнере стерильно лиофилизировать и длительно хранить лиофилизат гемокомпонента.The objective of the invention is to create a closed container and a method for dehydrating the hemocomponent contained therein, which, without the use of “clean rooms” and aseptic conditions, allows sterile lyophilization and long-term storage of the hemocomponent lyophilisate in one closed container.
Технический результат состоит в снижении риска микробной контаминации лиофилизата гемокомпонента и сохранении качества, восстановленного гемокомпонента.The technical result consists in reducing the risk of microbial contamination of the hemocomponent lyophilisate and maintaining the quality of the restored hemocomponent.
Дополнительный технический результат обусловлен компактностью и малым весом лиофилизированного в контейнере гемокомпонента, хранением и простой логистикой без необходимости замораживания гемокомпонента.The additional technical result is due to the compactness and low weight of the hemocomponent lyophilized in the container, storage and simple logistics without the need to freeze the hemocomponent.
Поставленная задача решена, и технический результат согласно изобретению, достигнут благодаря тому, что предложен гибкий контейнер для лиофилизации. Контейнер содержит газопроницаемую и непроницаемую для микробных контаминантов плоскую переднюю мембранную поверхность; газо-, водонепроницаемую плоскую заднюю мембранную поверхность; по меньшей мере одну трубку, сообщающуюся с внутренней полостью контейнера, и присоединительные элементы. The problem was solved, and the technical result according to the invention was achieved due to the fact that a flexible container for lyophilization was proposed. The container contains a flat front membrane surface that is gas-permeable and impermeable to microbial contaminants; gas-, waterproof flat back membrane surface; at least one tube communicating with the internal cavity of the container, and connecting elements.
Технический результат достигается также благодаря тому, что предложен способ использования гибкого контейнера. Способ включает: соединение контейнера с гемокомпонентом с гибким контейнером; перевод в него гемокомпонента, размещение и замораживание гибкого контейнера на лотке; сублимацию свободной воды из замороженного гемокомпонента в вакууме, десорбцию связанной воды путем нагревания; извлечение контейнера из лиофилизатора и герметизацию его воздухопроницаемой мембраны; отбор порции лиофилизата для анализа; складывание контейнера, помещение его в непроницаемый для воздуха и влаги полимерный пакет, вакуумирование и запаивание пакета.The technical result is also achieved due to the fact that a method of using a flexible container is proposed. The method includes: connecting a container with a hemocomponent to a flexible container; transferring the hemocomponent into it, placing and freezing the flexible container on the tray; sublimation of free water from the frozen hemocomponent in a vacuum, desorption of bound water by heating; removing the container from the lyophilizer and sealing it with a breathable membrane; selecting a portion of the lyophilisate for analysis; folding the container, placing it in a polymer bag impenetrable to air and moisture, vacuuming and sealing the bag.
Предпочтительные и конкретизирующие признаки изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения. В частности, дополнительно технический результат достигнут за счет того, что передняя поверхность контейнера выполнена из пористой гидрофобной одно- или двухслойной гибкой мембраны, имеющей поверхностную пористость в диапазоне 20-80%, водоупорность не менее 150 см, средний размер пор в диапазоне 0,1-0,45 мкм, преимущественно 0,2 мкм и толщину от 100 до 300 мкм, преимущественно 150 ± 50 мкм.Preferred and specific features of the invention are indicated in the dependent claims of the invention. In particular, an additional technical result was achieved due to the fact that the front surface of the container is made of a porous hydrophobic one- or two-layer flexible membrane having a surface porosity in the range of 20-80%, a water resistance of at least 150 cm, an average pore size in the range of 0.1 -0.45 µm, preferably 0.2 µm and thickness from 100 to 300 µm, preferably 150 ± 50 µm.
Кроме того, материал мембраны выбран из группы пористых полимеров: политетрафторэтилен, полиэтилентерефталат, линейный полиэтилен низкой плотности, дополнительно нанесен на упрочняющую его подложку из нетканного пористого полиамида или полипропилена и обеспечивает герметичность контейнера в диапазоне температур от -196 до +100 0С, преимущественно от -85 до +70 0С.In addition, the membrane material is selected from the group of porous polymers: polytetrafluoroethylene, polyethylene terephthalate, linear low-density polyethylene, additionally applied to a reinforcing substrate made of non-woven porous polyamide or polypropylene and ensures the tightness of the container in the temperature range from -196 to +100 0 C, mainly from -85 to +70 0 C.
Целесообразно заднюю поверхность контейнера выполнить из газо-, водонепроницаемой прозрачной мембраны, толщиной от 100 до 300 мкм, преимущественно 150 ± 50 мкм, причем материал мембраны выбрать из группы композитных полимеров: полиамид/полиэтилен, полипропилен/полиэтилен, этиленвинилацетат/полиэтилен, а сторону мембраны из полиэтилена обратить внутрь контейнера. Мембраны должны быть гемосовместимыми, гибкими, допускать складывание контейнера в два и более раз с сохранением герметичности при складывании и распрямлении контейнера.It is advisable to make the back surface of the container from a gas-, waterproof, transparent membrane, with a thickness from 100 to 300 microns, preferably 150 ± 50 microns, and the membrane material should be selected from the group of composite polymers: polyamide/polyethylene, polypropylene/polyethylene, ethylene vinyl acetate/polyethylene, and the side of the membrane from polyethylene, turn inside the container. Membranes must be hemocompatible, flexible, allow the container to be folded two or more times while maintaining tightness when folding and straightening the container.
Полезно, чтобы контейнер имел форму прямоугольника, длина которого находится в пределах от 20 до 50 см, преимущественно 30 см ± 10%; ширина - в пределах от 14 до 25 см, преимущественно 20 см ± 10%, передняя и задняя поверхности контейнера герметично соединены по периметру прямоугольника от двух до пяти термосформированными швами, отстоящими друг от друга на расстоянии 1-2 мм, при общей ширине шва от 4 до 12 мм. Причем вместимость контейнера должна находиться в диапазоне от 50 до 1000 мл, преимущественно от 300 до 600 мл, при этом толщина заполненного жидкостью контейнера находится в пределах от 3 до 20 мм, преимущественно от 5 до 8 мм.It is useful for the container to be in the shape of a rectangle, the length of which ranges from 20 to 50 cm, preferably 30 cm ± 10%; width - ranging from 14 to 25 cm, predominantly 20 cm ± 10%, the front and back surfaces of the container are hermetically connected along the perimeter of the rectangle with two to five thermoformed seams spaced from each other at a distance of 1-2 mm, with a total seam width of 4 to 12 mm. Moreover, the capacity of the container should be in the range from 50 to 1000 ml, preferably from 300 to 600 ml, while the thickness of the container filled with liquid is in the range from 3 to 20 mm, preferably from 5 to 8 mm.
Удобно, чтобы в шве или вне шва была выполнена прорезь для подвески контейнера. В шов герметично встроена закрытая с одного конца технологическая трубка с внутренним/внешним диаметром 3,0/4,1 мм ± 10 %. Причем длина отрезка технологической трубки от разветвителя до полимерной иглы - не менее 30 см. Технологическая трубка снабжена зажимом-защелкой и соединена с разветвителем, с которым соединены два штуцера с внутренней перфорируемой мембраной, закрытых отделяемым защитным элементом, и технологическая трубка, оканчивающаяся полимерной иглой с колпачком. It is convenient to have a slot in the seam or outside the seam for hanging the container. A process tube with an internal/external diameter of 3.0/4.1 mm ± 10%, closed at one end, is hermetically built into the seam. Moreover, the length of the section of the technological tube from the splitter to the polymer needle is at least 30 cm. The technological tube is equipped with a latch clamp and is connected to the splitter, to which are connected two fittings with an internal perforated membrane, closed with a detachable protective element, and a technological tube ending with a polymer needle with cap.
Возможен вариант исполнения, когда указанные два или более штуцеров непосредственно встроены в шов контейнера.An embodiment is possible when these two or more fittings are directly built into the seam of the container.
С целью предотвращения снижения качества лиофилизируемого гемокомпонента, предложено ввести в контейнер лиопротектор, выбираемый из группы: глутамин, глицин, сахароза, хепес и дополнительно - криопротектор в случае лиофилизации клеточного гемокомпонента, выбираемый из группы: глицерол, диметилсульфоксид, декстран, полиэтиленгликоль в концентрациях, сохраняющих биологические свойства восстановленного после лиофилизации гемокомпонента. In order to prevent a decrease in the quality of the lyophilized hemocomponent, it is proposed to introduce into the container a lyoprotector selected from the group: glutamine, glycine, sucrose, hepes and, additionally, a cryoprotector in the case of lyophilization of the cellular hemocomponent, selected from the group: glycerol, dimethyl sulfoxide, dextran, polyethylene glycol in concentrations that preserve biological properties of the hemocomponent restored after lyophilization.
Кроме того, дополнительно технический результат достигнут за счет того, что сублимацию проводят при отрицательной температуре ниже точки эвтектики гемокомпонента, который замораживают в морозильной камере со скоростью 1-3 0/мин до температуры не менее -40 0С, выдерживают в течении 4 - 24 часов, преимущественно 12 часов, перемещают в лиофилизатор, сублимацию ведут при температуре от -20 до -40 0С и вакуумметрическом давлении в диапазоне 40 - 100 мТорр в течение 24 - 48 часов, после чего проводят десорбцию не менее 72 часов, постепенно повышая температуру до 37 0С.In addition, an additional technical result was achieved due to the fact that sublimation is carried out at a negative temperature below the eutectic point of the hemocomponent, which is frozen in a freezer at a rate of 1-3 0 /min to a temperature of at least -40 0 C, maintained for 4 - 24 hours, preferably 12 hours, transferred to a lyophilizer, sublimation is carried out at a temperature from -20 to -40 0 C and a vacuum pressure in the range of 40 - 100 mTorr for 24 - 48 hours, after which desorption is carried out for at least 72 hours, gradually increasing the temperature up to 37 0 C.
С целью предотвращения увлажнения лиофилизата герметизируют воздухопроницаемую мембрану контейнера за время не более 30 сек после его извлечения из лиофилизатора, герметизируя всю поверхность мембраны предварительно подготовленным воздухо-, влагонепроницаемым пленочным материалом с клеящейся поверхностью.In order to prevent the lyophilisate from being moistened, the air-permeable membrane of the container is sealed within no more than 30 seconds after its removal from the lyophilizer, sealing the entire surface of the membrane with a previously prepared air- and moisture-proof film material with an adhesive surface.
Для придания конечному продукту компактности контейнер с загерметизированной мембраной перед помещением в вакуумируемый полимерный пакет предварительно складывают пополам. Этот пакет для надежности транспортирования может быть помещен во второй пакет. Пакет вакуумируют и запаивают. To make the final product compact, the container with a sealed membrane is first folded in half before being placed in a vacuum-sealable polymer bag. This package can be placed in a second package for transportation reliability. The bag is vacuum-sealed and sealed.
Стерильность при соединении контейнеров обеспечивают путем термосваривания технологических трубок или в отсутствии термосваривающего оборудования перфорируют полимерной иглой мембрану штуцера контейнера с гемокомпонентом, обеспечивая тем самым стерильное соединение.Sterility when connecting containers is ensured by heat sealing process tubes or, in the absence of heat sealing equipment, perforating the membrane of the container fitting with the hemocomponent with a polymer needle, thereby ensuring a sterile connection.
Для проведения анализа качества лиофилизата порцию его порошка отсыпают в технологическую трубку путем встряхивания перевернутого контейнера; стерильно запаивают с двух сторон отрезок трубки длиной не менее 20 см, отсоединяют трубку, высыпают, регидратируют лиофилизат и определяют параметры его качества. В 20 см трубки содержится примерно 0,5 г порошка лиофилизата, количество которого достаточно для проведения анализов.To analyze the quality of the lyophilisate, a portion of its powder is poured into a technological tube by shaking the inverted container; A piece of tube at least 20 cm long is sterilely sealed on both sides, the tube is disconnected, the lyophilisate is poured out, rehydrated and its quality parameters are determined. A 20 cm tube contains approximately 0.5 g of lyophilisate powder, the amount of which is sufficient for analysis.
С целью равномерной теплопередачи, предложено разместить на лотках лиофилизатора контейнеры с лиофилизируемым гемокомпонентом вплотную друг к другу, без промежутков, полностью покрыть ими всю поверхность лотков. Лотки необходимо расположить строго горизонтально и использовать лотки с шероховатостью поверхности не более 0,1 мм и неплоскостностью не более 0,5 мм/м. Лотки помещают на полках лиофилизатора, которые установлены на расстоянии не менее 40 мм друг от друга по высоте.For the purpose of uniform heat transfer, it is proposed to place containers with the lyophilized hemocomponent on the lyophilizer trays close to each other, without gaps, and completely cover the entire surface of the trays with them. Trays must be positioned strictly horizontally and trays with a surface roughness of no more than 0.1 mm and non-flatness of no more than 0.5 mm/m must be used. The trays are placed on the shelves of the lyophilizer, which are installed at a distance of at least 40 mm from each other in height.
Для формирования передней поверхности контейнера выбрана пористая, гидрофобная мембрана, т.к. такая мембрана пропускает воздух и не смачивается жидкостью, блокирующей поры. Двухслойная мембрана повышает прочность контейнера. Толщина мембраны в пределах 100 - 300 мкм, поверхностная пористость 20 - 80% и средний размер пор, находящийся в диапазоне 0,1 - 0,45 мкм, создают незначительное препятствие оттоку паров воды при сублимации и практически не удлиняют время сублимации. Рекомендованный для мембраны средний размер пор 0,2 мкм также используют в биотехнологии для холодной стерилизации жидкостей. Доказано, что бактериальные контаминанты не могут проникнуть через поры такого размера. Выбор водоупорности не менее 150 см водяного столба обусловлен тем, что контейнер подвешивают на штативе для трансфузии. Капли жидкости не должны просачиваться через мембрану контейнера, подвешенного на штативе, под воздействием давления гидростатического столба высотой 150 см.To form the front surface of the container, a porous, hydrophobic membrane was chosen, because such a membrane allows air to pass through and is not wetted by liquid that blocks the pores. The double-layer membrane increases the strength of the container. Membrane thickness in the range of 100 - 300 microns, surface porosity of 20 - 80% and average pore size in the range of 0.1 - 0.45 microns create a slight obstacle to the outflow of water vapor during sublimation and practically do not extend the sublimation time. The average pore size of 0.2 microns recommended for the membrane is also used in biotechnology for cold sterilization of liquids. It has been proven that bacterial contaminants cannot penetrate through pores of this size. The choice of water resistance of at least 150 cm of water column is due to the fact that the container is suspended on a tripod for transfusion. Drops of liquid should not leak through the membrane of a container suspended on a tripod under the pressure of a hydrostatic column 150 cm high.
Выбор материала мембраны из группы пористых полимеров: политетрафторэтилен, полиэтилентерафталат, линейный полиэтилен низкой плотности, и дополнительное армирование их подложкой из нетканного пористого полиамида или полипропилена обусловлен тем, что эти материалы обладают высокой гидрофобностью и прочностью, сохраняющейся в диапазоне температур -100/+100 0С. Материал композитных мембран, выбранный из группы: полиамид/полиэтилен, полипропилен/полиэтилен, этиленвинилацетат/полиэтилен, имеет небольшую толщину 100 - 300 мкм, не пропускает воздух и жидкость, обладает гибкостью и прозрачностью. Эти свойства позволяют визуально и тактильно приближенно определять качество лиофилизата до завершения процесса лиофилизации. Складывать контейнер в несколько раз для уменьшения его габаритов при хранении и транспортировании. Сторона композитной мембраны, выполненная из полиэтилена, обращена внутрь контейнера в силу того, что этот материал обладает высокой гемосовместимостью и инертностью.The choice of membrane material from the group of porous polymers: polytetrafluoroethylene, polyethylene terephthalate, linear low-density polyethylene, and their additional reinforcement with a substrate of non-woven porous polyamide or polypropylene is due to the fact that these materials have high hydrophobicity and strength, which is maintained in the temperature range -100/+100 0 C. The material of composite membranes, selected from the group: polyamide/polyethylene, polypropylene/polyethylene, ethylene vinyl acetate/polyethylene, has a small thickness of 100 - 300 microns, does not allow air and liquid to pass through, is flexible and transparent. These properties make it possible to visually and tactilely determine the quality of the lyophilisate before the completion of the lyophilization process. Fold the container several times to reduce its size during storage and transportation. The side of the composite membrane, made of polyethylene, faces the inside of the container due to the fact that this material has high hemocompatibility and inertness.
Вместимость контейнера от 50 до 1000 мл выбрана для возможности размещения в контейнере вместимостью 1000 мл максимальной разрешенной дозы однократной донации, например, аферезной плазмы: 900 мл ± 10%, Контейнер вместимостью 50 мл удобен для лиофилизирования плазмы новорожденных или малолетних детей. В случае необходимости лиофилизирования одной, кратной 300 мл, или двух стандартных донорских доз плазмы, предпочтительно использовать контейнер вместимостью от 300 до 600 мл.Container capacity from 50 to 1000 ml was selected to accommodate the maximum permitted dose of a single donation, for example, apheresis plasma: 900 ml ± 10%, in a container with a capacity of 1000 ml. A container with a capacity of 50 ml is convenient for lyophilizing plasma of newborns or young children. If it is necessary to lyophilize one multiple of 300 ml or two standard donated plasma doses, it is preferable to use a container with a capacity of 300 to 600 ml.
Прямоугольная форма контейнеров позволяет максимально плотно укладывать их на лотки лиофилизатора без промежутков и потери площади лотков, что обеспечивает равномерное нагревание контейнеров при сублимации и десорбции. Длина 20 - 50 см и ширина 14 - 25 см при вместимости контейнера 50 - 1000 мл задают оптимальную толщину замороженного в контейнере гемокомпонента 5 - 8 мм для быстрой и качественной лиофилизации без карамелизации и ухудшения структуры лиофилизата гемокомпонента.The rectangular shape of the containers allows them to be placed as tightly as possible on the lyophilizer trays without gaps or loss of tray area, which ensures uniform heating of the containers during sublimation and desorption. A length of 20 - 50 cm and a width of 14 - 25 cm with a container capacity of 50 - 1000 ml set the optimal thickness of the hemocomponent frozen in the container to 5 - 8 mm for fast and high-quality lyophilization without caramelization and deterioration of the structure of the hemocomponent lyophilisate.
Необходимое количество термошвов, герметизирующих контейнер по периметру его прямоугольной формы, их размеры и структура определены из прочностных экспериментов при приложении усилия 20 Н и внутреннего давления 40 кПа. Прорезь в шве или в уширении контейнера необходима для подвески контейнера на штативе.The required number of thermal seams sealing the container along the perimeter of its rectangular shape, their dimensions and structure were determined from strength experiments when applying a force of 20 N and an internal pressure of 40 kPa. A slot in the seam or in the widening of the container is necessary for hanging the container on a tripod.
Наличие у контейнера присоединительных элементов, выполненных в виде штуцеров с перфорируемой мембраной, зажима-защелки, полимерной иглы и технологической трубки позволяет стерильно вводить в контейнер гемокомпонент для лиофилизации. Присоединять контейнеры с регидратирующим лиофилизат раствором и трансфузионную систему, предназначенную для вливания восстановленного гемокомпонента.The presence of connecting elements in the container, made in the form of fittings with a perforated membrane, a latch clamp, a polymer needle and a technological tube, allows the hemocomponent to be sterilely introduced into the container for lyophilization. Attach containers with a lyophilisate rehydrating solution and a transfusion system designed for infusion of the reconstituted hemocomponent.
Для быстрого и равномерного отвода тепла при замораживании и подвода тепла при сублимации гемокомпонента, находящегося в контейнерах, расположенных на лотках, необходимо, чтобы контейнеры максимально плотно прилегали к лоткам, а лотки - к полкам лиофилизатора. В связи с этим установлены экспериментально проверенные требования к качеству лотков: шероховатость поверхности - не более 0,1 мм, неплоскостность - не более 0,5 мм/м. Расстояние между лотками по высоте не менее 40 мм задано тем, что во время сублимации образуются пары воды, которые куполообразно приподнимают мембрану контейнера, и для беспрепятственного отвода паров она не должна соприкасаться с расположенной над ней полкой.For rapid and uniform heat removal during freezing and heat supply during sublimation of the hemocomponent located in containers located on trays, it is necessary that the containers fit as closely as possible to the trays, and the trays to the shelves of the lyophilizer. In this regard, experimentally verified requirements for the quality of trays have been established: surface roughness - no more than 0.1 mm, non-flatness - no more than 0.5 mm/m. The distance between the trays in height is at least 40 mm due to the fact that during sublimation water vapor is formed, which raises the membrane of the container in a dome-shaped manner, and for the unhindered removal of vapor it should not come into contact with the shelf located above it.
Множество биопродуктов, включая гемокомпоненты, может быть лиофилизировано, сохранено и транспортировано с применением предложенного гибкого контейнера и способа его использования, раскрытых в настоящей заявке. Наибольший интерес представляют такие биопродукты, как кровь и компоненты крови человека и животных, прежде всего плазма крови - часто применяемый в клинической практике гемокомпонент. Предпочтительные признаки изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения. Они также раскрыты в приведенном ниже конкретном, но не ограничивающим объем формулы изобретения примере выполнения контейнера для лиофилизации плазмы крови и способа его использования со ссылками на прилагаемые рисунки. A variety of bioproducts, including heme components, can be lyophilized, stored and transported using the proposed flexible container and method of use disclosed herein. Of greatest interest are such biological products as blood and blood components of humans and animals, primarily blood plasma, a hemocomponent often used in clinical practice. Preferred features of the invention are described in the dependent claims. They are also disclosed in the specific, but not limiting scope of the claims, example below of a container for lyophilizing blood plasma and a method for its use with reference to the accompanying drawings.
Фиг. 1. Контейнер для лиофилизации.Fig. 1. Container for lyophilization.
1. Съемный защитный колпачок полимерной иглы, 2. Полимерная игла, 3. Технологическая трубка с внутренним/внешним диаметром 3,0/4,1 мм ± 10%, длиной 30 см. 4. Защитный отделяемый элемент штуцера (2 шт.). 5. Штуцер с перфорируемой мембраной (2 шт.). 6. Разветвитель (четверник). 7. Зажим-защелка, 8. Термошов контейнера, 9. Передняя поверхность контейнера, выполненная из гидрофобной воздухопроницаемой и непроницаемой для бактериальных контаминантов гибкой мембраны, 10. Задняя поверхность контейнера, выполненная из прозрачной воздухо- и влагонепроницаемой гибкой мембраны (показано пунктирной линией). 11. Прорезь в шве в виде ушка для подвески контейнера.12. Контейнер. 1. Removable protective cap of the polymer needle, 2. Polymer needle, 3. Process tube with internal/external diameter 3.0/4.1 mm ± 10%, length 30 cm. 4. Protective detachable element of the fitting (2 pcs.). 5. Fitting with perforated membrane (2 pcs.). 6. Splitter (quad). 7. Latch clip, 8. Thermal seam of the container, 9. The front surface of the container, made of a hydrophobic, air-permeable and impenetrable flexible membrane for bacterial contaminants, 10. The back surface of the container, made of a transparent air- and moisture-proof flexible membrane (shown by the dotted line). 11. A slot in the seam in the form of an eyelet for hanging the container.12. Container.
Фиг. 2. Присоединение контейнера с гемокомпонентом к контейнеру для лиофилизации.Fig. 2. Attaching the container with the hemocomponent to the container for lyophilization.
Наименования элементов 1 - 12 приведены в описании фиг. 1; 13. Контейнер для гемокомпонента. 14. Гемокомпонент. 15. Штуцер контейнера для гемокомпонента. 16. Защитный элемент штуцера контейнера для гемокомпонента. 17. Технологическая трубка контейнера для гемокомпонента. Колпачок 1 снят, защитный элемент 16 отделен. Полимерная игла 2 введена в штуцер 15 контейнера для гемокомпонента 13The names of elements 1 - 12 are given in the description of Fig. 1; 13. Container for hemocomponent. 14. Hemocomponent. 15. Container fitting for the hemocomponent. 16. Protective element of the container fitting for the hemocomponent. 17. Technological tube of the container for the hemocomponent. Cap 1 is removed, protective element 16 is separated. The polymer needle 2 is inserted into the fitting 15 of the container for the hemocomponent 13
Фиг. 3. Переливание гемокомпонента в контейнер для лиофилизации. Fig. 3. Transferring the hemocomponent into a container for lyophilization.
18. Место запаивания (пунктирная линия) трубки и отсоединения контейнеров по завершении переливания гемокомпонента. 19. Гемокомпонент, перелитый в контейнер 12. Пустой контейнер 13 с введенной полимерной иглой 2, отделенный для утилизации.18. The place where the tube is sealed (dashed line) and the containers are disconnected upon completion of the hemocomponent transfusion. 19. Hemocomponent poured into container 12. Empty container 13 with inserted polymer needle 2, separated for disposal.
Фиг. 4. Лиофилизация гемокомпонента в контейнере. Контейнер расположен на лотке, воздухопроницаемой мембранной вверх. Лоток помещен на полку лиофилизатора. Fig. 4. Lyophilization of the hemocomponent in a container. The container is located on a tray, with the breathable membrane facing up. The tray is placed on the freeze dryer shelf.
9. Передняя воздухопроницаемая мембранная поверхность контейнера. 20. Замороженный гемокомпонент. 21. Лоток для размещения контейнеров. 22. Полка лиофилизатора.9. Front air-permeable membrane surface of the container. 20. Frozen hemocomponent. 21. Tray for placing containers. 22. Lyophilizer shelf.
Фиг. 5. Герметизация воздухопроницаемой мембраны контейнера. Полимерная пленка с этикеткой и штрих - кодом наклеивается на мембрану и подворачивается с двух сторон. Пленка предотвращает проникновение воздуха и влаги в контейнер. Fig. 5. Sealing the air-permeable membrane of the container. A polymer film with a label and barcode is glued to the membrane and folded on both sides. The film prevents the penetration of air and moisture into the container.
23. Полимерная воздухо-, влагонепроницаемая пленка с клеящейся поверхностью. 24. Лиофилизат гемокомпонента.23. Polymer air- and moisture-proof film with an adhesive surface. 24. Lyophilisate of hemocomponent.
Фиг. 6. Отбор пробы лиофилизата гемокомпонента. Контейнер 12 переворачивают и периодически встряхивают, порошок лиофилизата засыпается в трубку.Fig. 6. Sampling of the lyophilisate of the hemocomponent. Container 12 is turned over and shaken periodically, the lyophilisate powder is poured into the tube.
3. Трубка; 25. Место запаивания (пунктирная линия) и отделения трубки; 26. Отрезок трубки с порошком лиофилизата для анализа, запаянный с двух сторон. 3. Tube; 25. Place of sealing (dashed line) and separation of the tube; 26. A piece of tube with lyophilisate powder for analysis, sealed on both sides.
Фиг. 7. Складывание пополам контейнера с лиофилизатом прозрачной стороной внутрь.Fig. 7. Fold the container with the lyophilisate in half with the transparent side inward.
23. Полимерная пленка; 24. Лиофилизат гемокомпонента;23. Polymer film; 24. Lyophilisate of hemocomponent;
Фиг. 8. Упаковывание сложенного контейнера с лиофилизатом в полимерный пакет.Fig. 8. Packing the folded container with lyophilisate into a polymer bag.
27. Полимерный пакет для хранения и транспортировки контейнера с лиофилизатом; 28. Термоиндикатор, наклеенный на пакет 27; 29. Транспортный пакет 27 с вложенным контейнером с лиофилизатом.27. Polymer bag for storing and transporting a container with lyophilisate; 28. Thermal indicator glued to package 27; 29. Transport package 27 with an enclosed container with lyophilisate.
Фиг.9. Вакуумирование и герметизация воздухо-, влагонепроницаемого пакета для хранения и транспортирования.Fig.9. Vacuuming and sealing of an air- and moisture-proof bag for storage and transportation.
29. Вставка в вакууматор, вакуумирование, заваривание полимерного пакета; 30. Извлечение вакуумированного и заваренного пакета; 31. Вакууматор с функцией заваривания полимерных пакетов.29. Inserting into a vacuum sealer, vacuuming, brewing a polymer bag; 30. Removing the evacuated and sealed package; 31. Vacuumator with the function of brewing polymer bags.
Фиг. 10. Контейнер 30 с лиофилизатом гемокомпонента, этикеткой, маркировкой, штрих - кодом и термоиндикатором в вакуумированном и герметизированном воздухо-, влагонепроницаемом полимерном пакете для хранения и транспортирования.Fig. 10. Container 30 with lyophilisate of the hemocomponent, label, marking, barcode and temperature indicator in a vacuum-sealed and sealed air-, moisture-proof polymer bag for storage and transportation.
Фиг. 11. Последовательность этапов способа использования контейнера для лиофилизации.Fig. 11. Sequence of steps in the method of using the freeze-drying container.
В настоящем описании и формуле изобретения термины «контейнер» и «контейнер для лиофилизации» взаимозаменяемые. Также взаимозаменяемы термины «лиофилизация», «сублимация», «возгонка».In the present specification and claims, the terms “container” and “lyophilization container” are used interchangeably. The terms “lyophilization”, “sublimation”, “sublimation” are also interchangeable.
Параметры изготовленных в соответствии с предложенным техническим решением контейнеров для лиофилизации и способа их использования, а также показатели качества лиофилизатов гемокомпонента приведены ниже на примере лиофилизации плазмы доноров в лиофилизаторе «Лиомед» с использованием предложенного способа. The parameters of containers for lyophilization manufactured in accordance with the proposed technical solution and the method of their use, as well as quality indicators of lyophilisates of the hemocomponent are given below using the example of lyophilization of donor plasma in a Lyomed lyophilizer using the proposed method.
Изготовили 15 прямоугольных контейнеров для лиофилизации плазмы вместимостью 400 мл, размером 25 × 30 см, площадью поверхности 600 см2 и общей шириной герметизирующего шва 10 мм. Шов выполнили из 3-х одинаковых параллельных швов и расстояний между ними - 2 мм. В 7 контейнеров поместили навеску лиопротектора хепес. Для изготовления верхней поверхности контейнеров использовали воздухопроницаемую и непроницаемую для бактериальных контаминантов мембрану. Материал мембраны - пористый линейный полиэтилен низкой плотности толщиной 150 мкм с поверхностной пористостью 40%, средним размером пор 0,2 мкм. Водоупорность мембраны - 150 см. Водонепроницаемую нижнюю поверхность контейнера выполнили из композитного пленочного непористого прозрачного полимерного материала той же толщины. Контейнеры проверили на герметичность с приложением внутреннего давления 40 кПа и на водоупорность под воздействием гидростатического столба высотой 150 см. We manufactured 15 rectangular containers for plasma lyophilization with a capacity of 400 ml, dimensions 25 × 30 cm, a surface area of 600 cm 2 and a total width of the sealing seam of 10 mm. The seam was made from 3 identical parallel seams and the distance between them was 2 mm. A portion of the lyoprotector Hepes was placed in 7 containers. To make the upper surface of the containers, a membrane that was breathable and impermeable to bacterial contaminants was used. The membrane material is porous linear low-density polyethylene with a thickness of 150 microns with a surface porosity of 40%, an average pore size of 0.2 microns. The water resistance of the membrane is 150 cm. The waterproof bottom surface of the container is made of a composite film of non-porous transparent polymer material of the same thickness. The containers were tested for leaks by applying an internal pressure of 40 kPa and for water resistance under the influence of a hydrostatic column 150 cm high.
В каждый контейнер стерильно перевели стандартную дозу аферезной плазмы доноров 300 мл ± 10% из контейнера для сбора плазмы аппарата для плазмафереза «Haemonetics PCS-2». Трубки контейнеров соединили с использованием аппарата для стерильного спаивания трубок TSCD, после перевода плазмы в контейнер трубку запаяли ТВЧ-устройством «Гекон-С» и удалили пустой контейнер. Высота заполненного контейнера не превысила 7 мм. По 3-и контейнера с плазмой разместили на каждом из 5-и лотков площадью 0,19 м2, установленных в лиофилизатор «Лиомед». A standard dose of donor apheresis plasma of 300 ml ± 10% was sterilely transferred into each container from the plasma collection container of the Haemonetics PCS-2 plasmapheresis apparatus. The tubes of the containers were connected using a device for sterile soldering of TSCD tubes; after transferring the plasma into the container, the tube was sealed with a Gekon-S HDTV device and the empty container was removed. The height of the filled container did not exceed 7 mm. 3 containers with plasma were placed on each of 5 trays with an area of 0.19 m 2 installed in the Liomed lyophilizer.
Лотки с плазмой со скоростью замораживания 1 - 3 0/мин заморозили в низкотемпературном холодильнике «Haier» до температуры -40 0/С, выдержали 12 часов и переместили на полки лиофилизатора «Лиомед». Лиофилизацию свободной воды плазмы вели при температуре от -20 до -40 0С и вакуумметрическом давлении в диапазоне 40 - 100 мТорр в течение 24 - 48 часов, после чего проводили десорбцию связанной воды не менее 72 часов, постепенно повышая температуру до 37 0С. По завершении лиофилизации извлекли лотки, загерметизировали клеящейся полимерной пленкой воздухопроницаемые мембраны контейнеров и отобрали пробы лиофилизата плазмы, как показано на фиг. 5 и 6. В отрезке запаянной трубки 20 см содержалось 0,5 г лиофилизата, который регидратировали 3 мл стерильной инъекционной воды.Trays with plasma with a freezing rate of 1 - 3 0 /min were frozen in a low-temperature Haier refrigerator to a temperature of -40 0 /C, kept for 12 hours and moved to the shelves of a Liomed lyophilizer. Lyophilization of free plasma water was carried out at temperatures from -20 to -40 0 C and vacuum pressure in the range of 40 - 100 mTorr for 24 - 48 hours, after which bound water was desorption for at least 72 hours, gradually increasing the temperature to 37 0 C. Upon completion of lyophilization, the trays were removed, the air-permeable membranes of the containers were sealed with adhesive polymer film, and samples of the plasma lyophilisate were collected, as shown in FIG. 5 and 6. A 20 cm piece of sealed tube contained 0.5 g of lyophilisate, which was rehydrated with 3 ml of sterile injection water.
Провели оценку качества и стерильности полученного продукта на соответствие требованиям ПП РФ от 22.06.2019 г. № 797, п. 27 «Лиофилизированная плазма» (качество продукта), и соответствие ГОСТу Р ИСО 11737-2-2011 (стерильность), ГОСТу Р ИСО 13408-3-2011 (лиофилизация).We assessed the quality and sterility of the resulting product for compliance with the requirements of Russian Federation Regulations dated June 22, 2019 No. 797, clause 27 “Lyophilized plasma” (product quality), and compliance with GOST R ISO 11737-2-2011 (sterility), GOST R ISO 13408-3-2011 (lyophilization).
Качество лиофилизированной и восстановленной плазмы в названном постановлении (п. 27) определено следующими параметрами: содержание общего белка – не менее 50 г/л, концентрация фактора VIII – не менее 0,5 МЕ/мл, остаточная влажность – не более 2%, стерильно, регидратация лиофилизата 250 мл воды для инъекций. The quality of lyophilized and reconstituted plasma in the said resolution (clause 27) is determined by the following parameters: total protein content - no less than 50 g/l, factor VIII concentration - no less than 0.5 IU/ml, residual moisture - no more than 2%, sterile , rehydration of the lyophilisate with 250 ml of water for injection.
Содержание общего белка в пробах определяли биуретовым методом, концентрацию фактора VIII одностадийным клоттинговым методом, остаточную влажность лиофилизата - методом Фишера.The content of total protein in the samples was determined by the biuret method, the concentration of factor VIII by the one-stage clotting method, and the residual moisture content of the lyophilisate by the Fischer method.
Показатели качества (средние значения): остаточная влажность лиофилизата плазмы - 1,8%, содержание общего белка - 55 г/л, концентрация фактора VIII - 0,6 МЕ/мл. Дисперсия ± 10 %. Те же параметры в присутствии лиопротектора хепес были на 12 - 18 % лучше.Quality indicators (average values): residual moisture content of plasma lyophilisate - 1.8%, total protein content - 55 g/l, factor VIII concentration - 0.6 IU/ml. Variance ± 10%. The same parameters in the presence of the lyoprotector Hepes were 12 - 18% better.
Представленные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что значения параметров качества плазмы соответствовали выше названному нормативному документу. Тесты на стерильность всех 15 доз регидратированного лиофилизата плазмы, проведенные в соответствии с требованиями ГОСТов ИСО 11737-2-2011 и 13408-03-2011, не выявили сверхнормативной бактериальной контаминации и нарушение стерильности плазмы, что подтверждает достижение заявленного технического результата.The presented experimental data indicate that the values of plasma quality parameters corresponded to the above-mentioned regulatory document. Sterility tests of all 15 doses of rehydrated plasma lyophilisate, carried out in accordance with the requirements of GOST ISO 11737-2-2011 and 13408-03-2011, did not reveal excess bacterial contamination and violation of plasma sterility, which confirms the achievement of the stated technical result.
Тесты на стерильность продемонстрировали, что описанные технологические операции предложенного способа, реализуемого с использованием контейнера, могут быть проведены в обычных условиях, не требующих обеспечения стерильности окружающей среды. То есть без использования сложной и дорогостоящей техники, такой как ламинарные шкафы, стерильные лиофилизаторы, чистые производственные помещения. Sterility tests demonstrated that the described technological operations of the proposed method, implemented using a container, can be carried out under normal conditions that do not require ensuring a sterile environment. That is, without the use of complex and expensive equipment, such as laminar flow cabinets, sterile lyophilizers, clean production facilities.
Полученные преимущества обусловлены тем, что все технологические операции с гемокомпонентом проводят в едином закрытом стерильном контейнере, который не разгерметизируют ни на одном из технологических этапов. Этим достигается снижение риска бактериальной контаминации как лиофизируемого гемокомпонента, так и оператора, проводящего лиофилизацию. Изделия с такими свойствами востребованы не только для лиофилизации крови и ее компонентов, но и при производстве вакцин, сывороток, антибиотиков, для длительного хранения бактерий, вирусов, сухих препаратов из костей и тканей, используемых в хирургии.The obtained advantages are due to the fact that all technological operations with the hemocomponent are carried out in a single closed sterile container, which is not depressurized at any of the technological stages. This achieves a reduction in the risk of bacterial contamination of both the lyophilized hemocomponent and the operator performing the lyophilization. Products with such properties are in demand not only for lyophilization of blood and its components, but also in the production of vaccines, serums, antibiotics, for long-term storage of bacteria, viruses, dry preparations from bones and tissues used in surgery.
Таким образом, предложенный контейнер для лиофилизации и способ его использования позволяют вне асептических условий стерильно лиофилизировать гемокомпонент, отбирать пробы лиофилизата на анализы, компактно хранить, легко транспортировать, сохраняя качество и стерильность лиофилизата на уровне, который соответствует нормативным требованиям.Thus, the proposed container for lyophilization and the method of its use make it possible to sterilely lyophilize the hemocomponent outside aseptic conditions, take samples of the lyophilisate for analysis, compactly store it, and easily transport it, while maintaining the quality and sterility of the lyophilisate at a level that meets regulatory requirements.
Claims (27)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2808342C1 true RU2808342C1 (en) | 2023-11-28 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2300365C2 (en) * | 2005-03-02 | 2007-06-10 | Михаил Юрьевич Попов | Container for blood and/or blood components |
| RU2381783C2 (en) * | 2007-10-23 | 2010-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "АВАНГАРД-МТ" | Container for freezing and storage of bioproducts |
| US20100049156A1 (en) * | 2008-08-19 | 2010-02-25 | Drk-Blutspendedienst West Ggmbh | Non-collapsible and non-foldable container for lyophilization of a product |
| US20200288703A1 (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | Terumo Bct Biotechnologies, Llc | Multi-Part Lyophilization Container and Method of Use |
| RU2740839C1 (en) * | 2020-10-12 | 2021-01-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Биотех-М" | Container for lyophilisation and transfusion of hemocomponents |
| RU2749633C1 (en) * | 2020-07-09 | 2021-06-16 | Общество с ограниченной ответственностью "ГЕМОДЖЕНИКС" | System for lyophilization, storage and use of biological material |
| RU2794106C1 (en) * | 2022-08-30 | 2023-04-11 | Глеб Александрович Марнов | Container for lyophilization of blood, its components and biological material |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2300365C2 (en) * | 2005-03-02 | 2007-06-10 | Михаил Юрьевич Попов | Container for blood and/or blood components |
| RU2381783C2 (en) * | 2007-10-23 | 2010-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "АВАНГАРД-МТ" | Container for freezing and storage of bioproducts |
| US20100049156A1 (en) * | 2008-08-19 | 2010-02-25 | Drk-Blutspendedienst West Ggmbh | Non-collapsible and non-foldable container for lyophilization of a product |
| US20200288703A1 (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | Terumo Bct Biotechnologies, Llc | Multi-Part Lyophilization Container and Method of Use |
| RU2749633C1 (en) * | 2020-07-09 | 2021-06-16 | Общество с ограниченной ответственностью "ГЕМОДЖЕНИКС" | System for lyophilization, storage and use of biological material |
| RU2740839C1 (en) * | 2020-10-12 | 2021-01-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Биотех-М" | Container for lyophilisation and transfusion of hemocomponents |
| RU2794106C1 (en) * | 2022-08-30 | 2023-04-11 | Глеб Александрович Марнов | Container for lyophilization of blood, its components and biological material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11279510B2 (en) | System and method for freeze-drying and packaging | |
| US6517526B1 (en) | Container for lyophilizing biological products | |
| US10806665B2 (en) | System and method for freeze-drying and packaging | |
| US8053248B2 (en) | Support system for flexible lyophilization containers | |
| US20140259724A1 (en) | Low Aspect Ratio Staged Closure Devices, Systems, and Methods for Freeze-Drying, Storing, Reconstituting, and Administering Lyophilized Plasma | |
| US20090223080A1 (en) | Apparatus and methods for making, storing, and administering freeze-dried materials such as freeze-dried plasma | |
| US8013022B2 (en) | Stabilized products, process and devices for preparing same | |
| US20040097862A1 (en) | Bag system for the cryopreservation of body fluids | |
| JP2012500041A (en) | Devices and systems for producing, storing, and administering lyophilized material, such as lyophilized plasma | |
| US20090107001A1 (en) | Apparatus and methods for making, storing, and administering freeze-dried materials such as freeze-dried plasma | |
| WO2006013360A1 (en) | Freeze-drying apparatus | |
| US7727219B2 (en) | Sterile system and methods for collecting, transporting, storing and cyropreserving body fluids | |
| WO2005037136A2 (en) | Device and method for hydrating and rehydrating orthopedic graft materials | |
| JPH0450830B2 (en) | ||
| RU2808342C1 (en) | Lyophilization container and method of using it | |
| EP4310426A2 (en) | System and method for freeze-drying and packaging | |
| RU2743609C1 (en) | Double container for hemocomponents and method for using it | |
| RU2794106C1 (en) | Container for lyophilization of blood, its components and biological material | |
| RU2811648C1 (en) | Lyophilisate kit and method of its use | |
| RU2749633C1 (en) | System for lyophilization, storage and use of biological material |