Изложение Регламент на производство инсулина генно-модифицированным методом
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-29Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Курский государственный медицинский университет
Федерального агентства по здравоохранению и социального развития
Кафедра фармацевтической технологии
Промышленный регламент
на получение генно-модифицированного инсулина с помощью рДНК-биотехнологии
Разработчик:
студентка 5 курса 5 группы
фармацевтического факультета
Коклевская В.А.
Руководитель:
К.ф.н., ст.преп.Маравина И.Н.
Курск, 2010
Содержание
Раздел I. Характеристика конечной продукции........................................... 3
Раздел II. Характеристика сырья.................................................................. 5
Раздел III. Химическая схема производства................................................. 6
Раздел IV. Технологическая схема производства........................................ 7
Раздел V. Аппаратурная схема производства и спецификация
оборудования............................................................................... 8
Раздел VI. Изложение технологического процесса...................................... 10
Раздел VII. Методы анализа.......................................................................... 14
Раздел VIII. Техника безопасности, пожарной безопасности,
производственная санитария..................................................... 16
Раздел IX. Перечень производственных инструкций................................... 17
Раздел
I
. Характеристика конечной продукции
Сухая биомасса Инсулина
Описание. Растворы инсулина представляют собой прозрачную бесцветную или слегка желтоватую жидкость кислой реакции (pH 2,0–3,5), которые готовят разведением кристаллического инсулина в воде, подкисленной соляной кислотой с добавлением глицерина и 0,25–0,30% раствора фенола или трикрезола для консервирования.
Фармакологическое действие
Гипогликемическое средство, инсулин короткого действия. Взаимодействует со специфическим рецептором внешней мембраны клеток и образует инсулин-рецепторный комплекс. Через активацию биосинтеза цАМФ в жировых клетках и клетках печени или непосредственно проникая в мышечные клетки, инсулин-рецепторный комплекс стимулирует внутриклеточные процессы, в т.ч. синтез ряда ключевых ферментов (гексокиназы, пируваткиназы, гликогенсинтетазы и др.). Снижение содержания глюкозы в крови обусловлено повышением ее внутриклеточного транспорта, усилением поглощения и усвоения тканями, стимуляцией липогенеза, гликогеногенеза, синтеза белка, снижением скорости продукции глюкозы печенью и др. Продолжительность действия препаратов инсулина в основном обусловлена скоростью всасывания, которая в свою очередь зависит от нескольких факторов (от дозы, способа и места введения). После п/к начало эффекта - через 0.5 ч, максимальный эффект - через 1-3 ч, продолжительность действия - 8 ч.
Показания:
Сахарный диабет типа 1 (инсулинзависимый). Сахарный диабет типа 2 (инсулиннезависимый): стадия резистентности к пероральным гипогликемическим средствам, частичная резистентность к этим препаратам (при проведении комбинированной терапии), интеркуррентные заболевания, беременность.
Противопоказания:
Гиперчувствительность, гипогликемия.
Побочные действия:
В начале терапии - нарушение зрения, отеки конечностей. При введении слишком большой дозы инсулина или нарушении режима питания (пропуск приема пищи), а также при чрезмерной физической нагрузке - гипогликемия ("холодный" пот, бледность кожных покровов, нервозность, тремор, беспокойство, чрезмерная утомляемость или слабость, нарушение ориентации, головокружение, головная боль, выраженное чувство голода, временное нарушение зрения, тошнота, тахикардия, в тяжелых случаях - потеря сознания, кома). Системные аллергические реакции: повышенное потоотделение, рвота, затруднение дыхания, сердцебиение, головокружение.
Срок хранения - 1 год со дня изготовления.
Раздел
II
. Характеристика сырья и материалов
| Наименование | Обозначение НД | Сорт или артикул | Показатели обязательные для проверки | Примечание |
| Цепочки генов, кодирующие синтез цепей А и В | | | Синтезируются химическим способом | |
| Культура E.Coli | | | Культура должна быть чистой | Пермиссивная клетка |
| Мешки бумажные четырехслойные | ГОСТ 11768-90 | - | - | Первичная упаковка |
| Бельтинг х/б | ГОСТ 332-69 | - | - | Фильтрующий материал |
| Ткани х/б бязевой группы | ГОСТ 116-80-69 | - | - | Фильтрующий материал |
Раздел
III
. Химическая схема производства
Химические превращения при производстве генно-модифицированного инсулина отсутствуют.
Раздел
IV
.Технологическая схема производства инсулина
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Раздел
V
Аппаратурная схема производства и спецификация оборудования
1 – Химический реактор
2 – Введение генов в плазмиду
3 - Микроинъекция
4 - Установка непрерывной стерилизации
5 - Промышленный биореактор
6 – Выделение цепей
7 – Хроматографическая установка
8 – получение молекулы инсулина
9 – Сублимационная сушилка
10 – Аналитический стол
Раздел VI. Описание технологического процесса
ВР 1. Подготовка воды
Мембранные дистилляторы предназначены для получения обессоленной воды, соответствующей требованиям ГОСТ 6709-97 "Вода дистиллированная". Производительность дистилляторов - от 3 до 15 л/час (лабораторные установки в экономичной комплектации), а также от 5-30 л/ч (лабораторные установки). Процесс фильтрации включает в себя следующие стадии: предварительную очистку на активированном угле, мембранную фильтрацию и деионизацию воды с помощью ионообменных смол. Фильтр предварительной очистки удаляет из поступающей водопроводной воды взвешенные частицы, хлор, высокомолекулярную органику и ионы тяжелых металлов. Мембранная фильтрация основана на явлении обратного осмоса, при котором вода, проходя через полупроницаемую мембрану, очищается от растворенных в ней солей, низкомолекулярных органических примесей, а также бактерий и микроорганизмов. На фильтре с ионообменными смолами происходит полная доочистка фильтрата от растворенных солей.
ВР 2. Санитарная обработка производства.
ВР 2.1. К помещениям для изготовления стерильных лекарственных форм предъявляются следующие требования:
1. Должны содержаться в безупречной чистоте, подвергаться обязательной ежедневной, а также генеральной уборке и периодическому ремонту;
2. Могут подвергаться УФ – облучению для обеззараживания воздуха с помощью стационарных или переносных облучателей;
3. Должны иметь освещение, температурный режим, влажность воздуха и вентиляцию, не оказывающие прямого или косвенного отрицательного воздействия на качество готовых продуктов;
4. Должны содержать минимально необходимое для ведения производственного процесса количество оборудования и мебели;
5. Сопряжение между стенами, полом и потолком должны иметь закруглённую форму;
6. В помещениях I и II классов чистоты должны отсутствовать открытые коммуникации, воздуховоды;
7. Помещения более высокого класса чистоты должны располагаться в помещении более низкого класса чистоты. Доступ персонала и исходного сырья в чистое помещение осуществляется только через воздушные шлюзы, которые обеспечиваются подачей стерильного воздуха по схеме «сверху - вниз»;
8. Передача готового продукта должна производиться с помощью транспортера, проходящего сквозь стены.
ВР 2.2. Подготовка оборудования
Требования к подготовке оборудования:
1. Оборудование должно быть сконструировано и размещено таким образом, чтобы его эксплуатацию, обслуживание и ремонт можно было производить за пределами «чистых» помещений;
2. Оборудование, используемое для работы в асептических условиях, должно иметь регистрирующие устройства для контроля параметров процессов и наличие устройств сигнализации о неисправности его;
3. Оборудование должно очищаться, дезинфицироваться и при необходимости стерилизоваться;
4. Должен производиться контроль оборудования на микробиологическую чистоту;
5. Рабочая поверхность оборудования должна быть гладкой, из нетоксичного и устойчивого к коррозии материала.
ВР 2.3. Подготовка персонала
Требования, предъявляемые к персоналу:
1. Персонал должен иметь определенный минимум знаний по гигиене, санитарному режиму и правилам GMP;
2. К работе не допускаются сотрудники, имеющие инфекционные заболевания, открытые раны на коже и являющиеся носителями патогенной микрофлоры;
3. Запрещается разговаривать, принимать пищу, быстро передвигаться в производственном помещении;
4. Строго соблюдать личную гигиену, удалять косметику с лица и снимать украшения перед входом в «чистые» помещения;
5. Принять душ, вымыть и обработать руки дезинфицирующими средствами, надеть комплект стерильной технологической одежды и обуви.
ВР 3. Синтез цепей А и В.
Синтез цепей проводят химическим методом. Цепь А содержит 21 аминокислотный остаток, цепь Б - 30 остатков
ВР 4. Введение генов в плазмиду.
Для того, чтобы плазмида могла принять в себя чужеродный ген, ее цепочку разрезают ферментами – рестриктазами. Для сшивания генов, кодирующих синтез цепей А и В используют олигосахаридные остатки различной длинны – линкеры и адапторы. Когда молекула замкнулась, ее можно вводить в пермиссивную клетку.
ВР 5 . Введение р-ДНК в пермиссивную клетку.
Введение р=ДНК в клетку E.coli проводят методом микроинъекции: в клетку E.coli специальной ультратонкой стеклянной иглой вводят плазмиду, содержащую векторную ДНК.
ТП 6. Подготовка питательной среды
Основной питательной средой для культивирования культуры E.coli является бульон по Миллеру. Состав: гидролизат казеина, дрожжевой экстракт, натрия хлорид, агар-агар. Конечное значение рН (при 25°С) 7,0±0,2.Так же используется бульон Хоттингера. Состав: гидролизат Хоттингера, натрия хлорид, вода дистиллированная.
Стерилизацию питательной среды проводят в автомате для непрерывной стерилизации – УНС. Питательная среда последовательно проходит секцию нагревания, секцию выдерживания и секцию охлаждения.
ТП 7. Культивирование суспензионной культуры
Выращивание биокультуры проводят в биореакторах, суспензионная культура в которых перемешивается за счет подачи воздуха в биореактор. Процесс проводится в полупериодическом режиме, когда в биореатор постоянно добавляют определенный объем свежей питательной среды и одновременно забирают тот же объем клеточной суспензии..
ТП 8. Выделение культуры ткани.
Отделение культуры ткани от питательной среды проводят методом седиментации (осаждения) в седиментаторах, более глубокое разделение обеспечивается фильтрованием щадящим методом для сохранения целостности клеток культуры.
ТП 9. Очистка
Очистку инсулина проводят методами хроматографии: фронтальной, гельпроникающей, анионообменной. Очистка инсулина и его производных на сорбентах с сильными катионообменными свойствами (например SP-Sepharose FF) можно использовать буферные системы на основе ацетата аммония с низким содержанием мочевины (до
ТП 10. Получение молекулы инсулина
Выделенные и очищенные цепи подвергают фолдингу и окислению, которое обеспечивает образование соответствующих дисульфидных мостиков.
ТП 11. Сушка
Сушка продукта проводится в сублимационной сушилке.
ТП 12. Оценка качества готовой продукции.
Внешний вид (соответствует описанию), активность (биологическим методом).
УМО 13. Упаковка, маркировка, отгрузка.
Раздел
VII
. Методы анализа
Активность инсулина измеряется в единицах действия (ЕД) или в международных единицах действия (МЕ - русск. или IU - англ. или UI - франц.). 1 единица соответствует активности 1/24 мг (41,66 мкг) кристаллического инсулина.
Фредерик Бантинг в 1922 году предложил считать единицей действия инсулина такое количество кубических сантиметров экстракта поджелудочной железы, которое в течение 2-4 часов доводило здорового кролика до гипогликемии с уровнем СК 2,5 ммоль/л. Чуть позже в том же году тем же коллективом была предложена "мышиная" единица - количество инсулина, необходимое для доведения до конвульсий половины экспериментальной группы мышей (исследователи здесь сначала действовали по аналогии с LD50).
На следующий год Международный комитет по стандартизации принял такое определение единицы действия инсулина: "количество инсулина, потребное для снижения уровня глюкозы крови до уровня, при котором начинаются судороги у кроликов весом
В 1925 году был введён в действие первый международный стандарт, который установил, что одна единица действия инсулина - это количество, эквивалентное 1/8 мг кристаллического инсулина.
В связи с большим прогрессом на пути очистки инсулина и неудобством применения столь большой единицы в 1936 году комитетом Лиги Наций был одобрен новый международный стандарт действия инсулина, который приравнивал единицу к 1/22 мг кристаллического инсулина. В 1952 году стандарт был вновь изменён и 1 единица была приравнена к 1/24,5 мг кристаллического инсулина, а в 1958 году наконец-то появился четвёртый, действующий сегодня стандарт (1 ЕД равна 1/24 мг кристаллического инсулина). ВОЗ в 1982 году внесла последние корректировки в стандарт, которые не затронули определение единицы, а касались лишь изменений, связанных с появлением человеческих генно-инженерных инсулинов.
Раздел
VIII
. Техника безопасности, пожарная безопасность и
производственная санитария
Каждый рабочий и инженерно-технический работник при поступлении на работу должен пройти первичный инструктаж. Первичный инструктаж проводит начальник цеха или мастер по следующей программе:
1. Основные положения законодательства об охране труда, технике безопасности, промышленной санитарии;
2. Назначение и порядок пользования специальной одеждой и средствами индивидуальной защиты;
3. Обязанности на рабочем месте;
4. Требования к правильной организации и содержанию рабочего места;
5. Общие правила электробезопасности, значение вентиляции и правила пользования вентиляционными установками;
6. Ознакомление с технологическим процессом, устройством оборудования и всеми опасными объектами.
Все электрооборудование должно соответствовать требованиям «Правил эксплуатации электрооборудования». Электрооборудование должно иметь заземление. Все производственные и подсобные помещения, установки, сооружения должны быть обеспечены средствами пожаротушения и пожарным инвентарем.
Допуск посторонних лиц в цех запрещается.
Раздел
I
X. Перечень производственных инструкций
1. Рабочая инструкция по проведению санитарной обработке помещений.
2. Инструкция по технике безопасности, производственной санитарии и пожарной безопасности.
3. Инструкция о порядке подготовки, сдачи и приема из ремонта оборудования.
4. Инструкции о порядке приема сырья и вспомогательных материалов;
5. План ликвидации аварии.
6. Инструкция по регенерации раствора.
7. Рабочая инструкция для аппаратчика мойки, сушки и стерилизации флаконов.
8. Инструкция для слесарей по ремонту и обслуживанию трубопроводов.
