Способ определения содержания воды в биологических препаратах

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 25/56

ГОСУДАРСТВЕН-ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° О

1 !

l (21) 4862198/25 (22) 27.08.90 (46) 07.05.93. Бюл. М 17 (71) Научно-исследовательский институт химии при Нижегородском государственном университете им Н.И. Лобачевского (72) В.Ф. Урьянш, И.Б. Рабинович, Г,А. Кутасова и С,В. Иванов (56) Химический энциклопедический словарь! Под редакцией И.Л. Кнунянца М., Сов.

Энциклопедия, 1983, с, 622, ГОСТ 24061 — 81. "Препараты биологические сухие" Метод определения влажности.

Изобретение относится к области анализа материалов путем определения влагосодержания и предназначено для определения содержания воды в биологических препаратах (БП).

Цел ью изобретения я вляется исключение разрушения анализируемого препарата и расширение области применения.

Способ осуществляют следующим образом.

Готовят 6-8 смесей сухого БП с водой во всей области концентраций компонентов.

Каждую смесь отдельно в количестве

10-500 мг загружают в установку.дифференциального термического анализа (ДТА) или дифференциальный сканирующий калориметр (ДСК) и быстро (со скоростью

10-20 К мин ) охлаждают жидким азотом до температуры стеклования воды (135 К).

„„. Ж„„ 1814058 А1 (54)(57) СПОСОБ ОПPЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ B БИОЛОГИЧЕСКИХ

ПРЕПАРАТАХ, включающий термическую обработку, отличающийся тем, что,, с целью исключения разрушения анализируемого препарата и расширения области применения, образцы охлаждают до темпе- ратуры стеклования воды и определяют количество воды по температуре стеклования при содержании воды в них меньше предела ее растворимости в биологическом препарате или по температуре плавления фазы . свободной воды при содержании ее, превышающем предел растворимости.

Затем проводят нагревание образца (скорость нагрева 3 — 6 К/мин) от 135 до 309 К (нормальная температура человеческого организма) и регистрируют ДТА — кривую, (ф

Указанный температурный интервал явля-; д ется оптимальным для исследования БП без р потери их биологической активности. Если образцы содержат воду в количествах меньших предела ее растворимости в БП, то на

ДТА — кривых будет проявляться расстеклование смесей (процесс перехода образца из стеклообраэного состояния в высокоэластичное). Определяют температуру стеклования (Тс) смесей БП с водой и строят калибровочный график зависимости Т, от концентрации воды в смесях, Если содержа ние воды в образцах превышает предел ее растворимости в БП, то на ДТА-кривой будет проявляться эндотермический пик плав1814058 ления фазы "свободной" воды, не растворившейся в БП. Определяют температур плавления (Тли) фазы "свободной" воды и строят калибровочный график зависимости

Тпл фазы "свободной" воды от общего содержания ее в смесях, После этого по этой же методике снимают ДТА-кривую исследуемого БП с неизвестным содержанием воды и определяют Т смесей или Тлл "свободной" воды и по калибровочному графику определяют содержание воды в БП.

Предложенный способ иллюстрируется следующим примером.

Определение содержания воды в иммуноглобулине 6 (IgG) человека, использующегося в качестве лечебного препарата для повышения защитных функций организма.

Вначале проводят калибровку. Берутсухой препарат IgG и готовят восемь смесей его по 0,3-0,5 г каждый с дистиллированной водой, содержащих 5, 10, 20, 25, 35, 50 и

80 мас. НгО. Каждую смесь по очереди загружают в установку ДТА, охлаждают со скоростью 10 — 20 К мин жидким азотом до

135 К и проводят регистрацию ДТА-кривой в координатах Л Т=1(Т) при нагреве образца со скоростью 5 К.мин .(ЛТ вЂ” разница температур между образцом и эталоном; Т— температура образца, К).

Погрешность определения температуры хромель-копелевой термопарой в методе

ДТА составляет 0,5 К. Воспроизводимость при определении температуры стеклования не хуже и 0,5 К, а температуры плавления +. 0,1 К.

Способ поясняется фиг. 1-3.

Как видно из фиг, 1, на ДТА-кривых образцов с 5 (кривая 1), 10 (кривая 2), 20 (кривая

3) и 25 (кривая 4) мас, воды проявилось расстеклование их — резкое отклонение базовой линии от нулевого хода в эндотермическую область. По ДТА-кривым определили

Т смесей, как температуру начала отклонения базовой линии от нулевого хода в эндотермическую область (см, таблицу), На ДТА — кривых образцов смесей IgG c водой, содержавших 35, 40, 50, 80 мас. (, Н О (фиг, 2) проявились эндотермические пики плавления фазы "свободной" воды.

Температуры плавления — температуры минимумов эндотермических пиков приведены в табл, Температура стеклования сухого IgG равна 292 К. Предел растворимости воды в

IgG составляет 30 мас, fo H20, По полученным температурам стеклования смесей и плавления фазы "свободной" воды строят калибровочный график {фиг. 3), где:

А — концентрационная зависимость Т, смесей;

5 СД вЂ” концентрационная зависимость Тпп фазы "свободной" воды:

ВС вЂ” предел растворимости воды в IgG, В производстве IgG сушат испарением воды в вакууме 0,6 Па при температуре

10 215-220 К в течение 25 часов (сублимационная сушка). Смесь во флаконах по 25 мл, загружаемая в сушильный аппарат, содержит 90-95 мас.$ воды. Для определения содержания воды в препарате в процессе ее

15 сушки отбирают пробы смесей 196 с водой через 3 (образец М 1), 5 (образец М 2), 10 (образец М 3), 15 (образец N 4) и 23 (образец М 5) ч после начала сушки. И определяют содержание в них воды предложен20 ным способом.

Каждую пробу массой 0,5 г загружают последовательно в установку ДТА, охлаждают со скоростью 10-20 К мин до 135 К жидким азотом и регистрируют ДТА — кривую в координатах Л T=f(Т) при нагревании со скоростью 5 К мин — 1, У проб, извлеченных из сушильного аппарата через 3 (образец М 1) и 5 (образец

N. 2) часов после начала сушки были заре30 гистрированы на ДТА — кривых эндотермические пики плавления фазы "свободной" воды при 271,0 и 260,0 К соответственно.

По калибровочному графику (линия СД) определили, что в первом образце со35 держится 70 + 1 мас. Н О, во втором

39,0 0,5 мас." НрО, У образцов, извлеченных из сушильного аппарата через 10 (образец N. 3), 15 (образец М 4) и 23 (образец N 5) часа после

40 начала сушки на ДТА — кривых проявилось расстеклования при 185,0, 239,0 и 269,0 К соответственно. По калибровочному графику (линия АВ) определили, что в образце

N- 33 с о д е р ж и т с я 2244,0 4- 0,3 мас. Н О в

45 образце М 4 — 7,5 + 0,1 Mac, Н О, в образце М 5-2,5 +. 0,03 мас. HzO. Эксперимент дал хорошо воспроизводимые результаты.

Относительная погрешность была менее

1,5 . Время, затраченное на определение

50 содержания воды во всех пробах, составило

3 ч, Все пробы были возвращены в аппарат на досушивание. Из них получился препарат сухого IgG, соответствующих ГОСТУ.

Предложенный способ по сравнению с

55 прототипом позволяет:

-исключить разрушение анализируемого препарата; — определять содержание воды в БП во всей области концентраций компонентов;

1814058 — контролировать содержание воды в ционной сушки их без потерь дорогостояБП в производственном процессе сублимэ- ., щих препаратов, Температуры физических переходов в образцах системы IgG -Н20

Я Ю И Ю f00

Ж7с%ра

Составитель В. Урьяш @

Техред М. Моргентал Корректор С, Юско

Редактор Л. Волкова

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

Заказ 1826 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5