Хроматография при обработке крови

Хроматография - это физический метод разделения, который распределяет компоненты, которые вы хотите разделить между двумя фазами, одной стационарной (стационарной фазой), другой (мобильная фаза) движутся в определенном направлении. Осаждение холодного этанола, разработанное COHN в 1946 году, манипулирует pH, ионную силу, концентрацию этанола и температуру для осаждения различных белковых фракций из плазмы. Хроматографические методы используют обмен ионов, гелевую фильтрацию и аффинные смолы для отдельных белков. С 1980 -х годов он стал эффективным методом очистки компонентов крови для терапевтического использования.

Плазма человеческой крови

Плазма крови является жидким компонентом крови, который содержит растворенные белки, питательные вещества, ионы и другие растворимые компоненты. В цельной крови эритроциты , лейкоциты и тромбоциты суспендируются в плазме. Целью очистки и обработки плазмы является извлечение конкретных материалов, которые присутствуют в крови, и использовать их для восстановления и восстановления. Есть несколько компонентов, которые составляют плазму крови, одним из которых является белковый альбумин . Альбумин-это очень растворимый белок с водой со значительной структурной стабильностью. Он служит транспортным устройством для таких материалов, как гормоны, ферменты, жирные кислоты, ионы металлов и лекарственные продукты. Он также используется для терапевтических целей, необходимый для восстановления и поддержания объема циркулирующего крови в императивных ситуациях, таких как тяжелая травма или хирургия. Благодаря небольшим местам для ошибок, чрезвычайно чистые образцы, которым не хватает примесей, должны быть в хорошем количестве. Плазма крови человека важна для организма, чтобы можно было хранить питательные вещества и т. Д.

Разработка хроматографии

Традиционно процесс COHN , включающий фракционирование холодного этанола, использовался для очистки альбумина. Тем не менее, хроматографические методы разделения начали принимать в начале 1980 -х годов. Застройки продолжались в период между тем, когда в 1983 году началось использование фракционирования COHN, и когда в 1983 году начала использоваться хроматография. В 1962 году был создан процесс Kistler & Nistchmann, который стал достоверным процессом COHN. 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 для альбумина: восстановление супернатанта I, делипидация, анионная хроматография , катионная хроматография и гель -фильтрационная хроматография.

Извлеченный очищенный материал составлен с комбинациями октаноата натрия и N-ацетил-триптофаната натрия, а затем подвергается процедурам вирусной инактивации, включая пастеризацию при 60 ° C.

Это более эффективная альтернатива, чем процесс COHN по четырем основным причинам: 1) Необходима плавная автоматизация и относительно недорогая растение, 2) Легче стерилизовать оборудование и поддерживать хорошую производственную среду, 3) Хроматографические процессы менее вредны для белка альбумина, и 4) Более успешный конечный результат альбумина может быть достигнут.

По сравнению с процессом COHN чистота альбумина выросла с 95% до 98% с использованием хроматографии, а выход увеличился с 65% до 85%. Небольшое процентное увеличение имеет значение в отношении чувствительных измерений, таких как чистота. Существует один большой недостаток в использовании хроматографии, который связан с экономикой процесса. Хотя метод был эффективным от аспекта обработки, приобретение необходимого оборудования является большой задачей. Необходима большая техника, и в течение долгого времени отсутствие доступности оборудования не способствовало его широкому использованию. Компоненты теперь более доступны, но они все еще находятся в стадии разработки и, возможно, будут готовы в будущем, чтобы помочь миру.

Методы моста

Интеграция традиционных и современных методов является полезным способом обработки альбумина.

Существует три основных шага, которые объединяют фракционирование COHN с хроматографией: 1) Факторы I, II и III удаляются за счет фракционирования холодного этанола, 2) сефарозы пропускаются быстрого обмена ионов и сефарозы быстро бегать. Результатом является альбумин с 9% более низкими уровнями алюминия со временем обработки, которое почти в два раза быстрее.

Хотя было трудно сделать широко принятые методы хроматографической обработки, глобальная экспансия находится в стадии разработки. Различные компоненты крови должны быть легко доступны в различных медицинских центрах по всему миру. Институт трансфузионной медицины в Скопье , Северная Македония, является центром фракционирования в плазме на Балканах. Их модернизированный процесс очистки альбумина состоит из пяти шагов:

1. Начальный материал - это плазма, которая была предварительно обработана центрифугированием ,
2. Раунд гелевой фильтрации запускается,
3. Ионовый обмен на Deae sepharose запускается, чтобы связать альбумин с колонкой,
4. Альбумин элюирован буфером ацетата натрия и
5. Окончательная полировка с гелевой фильтрацией.

Конечным результатом является очень чистая и безопасная партия альбумина, которая составляет 100% не пирогенный , стерильный и свободный от активного вируса ВИЧ . Чистота продукта превышает 98%, а содержание белка составляет около 50 г/л.

Нехроматографические методы обработки

Существуют другие методы обработки плазмы, но, как правило, не обеспечивают разрешения или чистоты хроматографических методов. Двухфазная экстракция жидкости может быть выполнена с использованием полиэтиленгликоля (ПЭГ)-фосфата двухфазных двухфазных систем , с богатым ПЭГ-верхним слоем и богатым фосфатом нижним слоем. Хотя этот метод несколько полезен для восстановления белка, он не работает так же для восстановления других компонентов крови. Фракционирование мембраны имеет преимущество минимальной потери белка, но высокое удаление патологических компонентов плазмы. Этот метод включает в себя такие процессы, как термофильтрация и применение пульсационного потока. Последняя двухэтапная мембранная система использует цепь рециркуляции высокой потока, которая эффективна для удаления холестерина ЛПНП . Это может оказаться полезным для пациентов, у которых были забитые артерии и другие сердечно -сосудистые проблемы, связанные с холестерином. Адсорбция партии, например, на ионные обменные носители, полезна только при работе с более мелкими образцами плазмы, как правило, 200 мл или меньше. Адсорбция партии восстанавливает продукт в большем объеме элюирования буфера, чем колоночная хроматография или фронтальная хроматография, и получение более разбавленного продукта требует концентрации, как правило, на мембранной системе, что может привести к потере продукта путем необратимой адсорбции мембране.

Ссылки

• Matejtschuk P, Dash CH, Gascoigne EW (декабрь 2000 г.). «Производство решения человеческого альбумина: постоянно развивающийся коллоид» . Br J Anaesth . 85 (6): 887–95. doi : 10.1093/bja/85.6.887 . PMID   11732525 .
• Мор Х (декабрь 1999 г.). «Производство человеческого альбумина по фракционированию плазмы». Анастзиол интенсивен не падает Шмерцтер . 34 (12): 773–5. PMID   10665314 .
• Wójcicki JM, Ciechanowska A, Strobl W, Sabalińska S, Falkenhagen D (2000). «Очистка крови с помощью мембранной техники-новый метод эффективного удаления липопротеинового холестерина с низкой плотностью» . Front Med Biol Eng . 10 (2): 131–7. doi : 10.1163/15685570052061982 . PMID   10898242 .