Биотехнологическое производство лекарств и проблемы биобезопасности

2. Параметры, влияющие на биосинтез (физически, химические,

биологические)

1. Температура

- бактерии – 28°

-актиномицеты 4~–– 26-28°

-грибы -- 24°

2. Число оборотов мешалки  (для каждого м/о (микроорганизмы) –– разное число оборотов, разные 2х, 3х, 5-ти ярусные мешалки).

3. Расход подаваемого  на аэрацию воздуха.

4. Давление в ферментере

5. рН среды

6. Парциальное давление  растворенного в воде кислорода  (количество кислорода)

7. Концентрация углекислого  газа при выходе из ферментера

8. Биохимические показатели (потребление питательных веществ)

9. Морфологические показатели (цитологические) развитее клеток  м/о, т.е. надо следить в процессе биосинтеза за развитием м/о

10. Наличие посторонней  микрофлоры

11. Определение в процессе  ферментации биологической активности

Для проведения ферментации  необходимо добавлять пеногасители –– жиры (рыбий жир, синтетические жиры. В процессе ферментации в результате  метаболизма м/о образуется пена.

3. Виды процессов биосинтеза.

Процесс биосинтеза подразделяют на:

•. периодический,

•. полупериодический,

•. непрерывный,

•. многоциклический.

1. Периодический процесс - это такой процесс, когда в ферментер подается посевной материал, задаются определенные технологические параметры (температура, рН, обороты мешалки) и процесс проходит самостоятельно с образованием целевого продукта. Этот процесс экономически не выгоден, т.к. образуется мало целевого продукта.

2. Полупериодический процесс или регулируемая ферментация.

- отличается от периодического  процесса тем, что в процессе  ферментации в ферментер добавляются различные питательные вещества (источники углеводов, азота), регулируется рН в процессе ферментации, добавляется предшественник в определенный момент ферментации. Полупериодический процесс является экономически выгодным, имея большой выход продукции.

3. Непрерывный  процесс

Сущность которого в том, что из ферментера в процессе биосинтеза берется определенное количество культуральной жидкости и вносится в другой ферментер, в котором тоже начинается биосинтез. Культуральная жидкость выполняет функции посевного материала. В ферментер, из которого взяли часть культуральной жидкости, добавляется такое же количество воды и процесс биосинтеза в нем продолжается. Эта операция постоянно повторяется. Используя необходимое количество ферментеров и постоянно перенося часть культуральной жидкости из одного ферментера в другой достигается замкнутый цикл. Преимущество непрерывного процесса в том, что сокращается стадия выращивания посевного материала.

4. Многоциклический  процесс

Заключается в том, что в конце ферментации 90% культуральной жидкости сливается из ферментера, а оставшаяся часть выполняет роль посевного материала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определения понятий GLP , GCP, GMP

GLP – (Good Laboratory Practice) – хорошая лабораторная практика – правилаь организации лабораторных направлений.

GCP – (Good Сlinical Practice) – хорошая клиническая практика – правила организации клинических испытаний.

GMP – ( Good Manufacturing Practice) – хорошая производственная практика – правила организации производства и контроля качества лекарственных средств, это единая система требований к производству и контролю.

Правила GMP – это руководящий, нормативный документ, которому и производство и фирма обязаны подчиняться.

Правила GMP обязательны для  всех предприятий, выпускающих готовые лекарственные формы (ГЛФ), продукцию медицинского назначения, а также субстанции.

Самые жесткие требования предъявляются к инъекционным лекарственным препаратам.

В 1969 году около 100 государств в мире заключили многостороннее соглашения между собой. «Система удостоверения качеств фармацевтических препаратов в международной торговле». Система была введена под эгидой Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ). Эта система была введена для оказания помощи органам здравоохранения импортирующих стран в оценке технического уровня производства и качества закупаемых ими лекарственных препаратов. В последующие годы эта система многократно пересматривалась.

Система дает выгоды импортерам. Эта система дает преимущества и экспортерам (высокоразвитые страны), когда препараты идут на экспорт без лишних препятствий.

К экспортерам лекарственных  средств предъявляются следующие

требования:

1. В стране должна быть  государственная регистрация лекарственных  средств.

2. В стране должно быть  государственное инспектирование  фармацевтических предприятий.

3. В стране должны быть  приняты правила GMP.

Подобно Фармакопеям правила GMP неоднородны. Имеются:

• Международные правила GMP, принимает и разрабатывает Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ),

• Региональные – страны европейского экономического сообщества (ЕЭС),

• Правила GMP ассоциации стран Юго-Восточной Азии,

• Национальные правила GMP приняты в 30 странах мира.

Международные правила GMP по строгости требований усреднены, в  ряде стран правила более либеральные (в соответствии с техническим уровнем производства). В Японии национальные правила GMP строже международных.

Правила GMP имеют 8 разделов:

I Терминология

II. Обеспечение качества

III. Персонал

IV Здания и помещения

V Оборудование

VI Процесс производства

VII Отдел технического  контроля (ОТК)

VIII Валидация (утверждение)

1-вый раздел: терминология состоит из 25 пунктов (определений).

Определения, что  такое:

- фармацевтическое предприятие

- лекарственное вещество

- лекарственное средство

- карантин на сырье

- определение чистоты  помещений, асептических условий  и т.д.

2-ой раздел: обеспечение качества

Гарантию качества дает руководитель и квалифицированный персонал.

Условия обеспечения качества продукции на производстве:

- четкая регламентация  всех производственных процессов

- квалифицированный персонал

- чистые помещения

- современное оборудование

- регистрация всех этапов  производства и всех проводимых  анализов

- соблюдение и регистрация  порядка возврата неудачных серий

3-тий раздел: персонал

- руководящий персонал  должен иметь профильное образование  и практический опыт по производству лекарственных средств

- каждый специалист и  руководящий работник на предприятии  должен иметь строго определенные функции

- неруководящий персонал  должен иметь график подготовки  и переподготовки и график должен быть зарегистрирован

- требования соблюдения  личной гигиены, гигиена и поведение

регламентируются

4-тый раздел: здания и помещения

- производство должно  располагаться вне жилых зон

- требуется исключить  пересечение технологических линий

- производство беталактамных  антибиотиков должно осуществляться  в отдельном помещении (для исключения аллергических реакций)

- классификация помещений  по степени загрязненности механическими  и микробными частицами

- помещения должны быть  сухими

- помещения для производства  и контроля качества должны  иметь гладкие поверхности, доступные для мытья и дезинфекции, должны быть ультрафиолетовые установки (УФ), стационарные и переносные)

- для производства стерильных  лекарственных средств соединения  между стенами и потолками должны быть закругленными

- давление внутри помещений  должно быть выше, чем снаружи  на несколько мм ртутного столба

- должен быть минимум  открытых коммуникаций

- не должно быть скользящих  дверей, двери должны быть загерметизированы

- помещения для хранения  сырья должны быть отделены  от цехов производства.

5-ый раздел: оборудование

- оборудование должно  быть адекватно технологическому  процессу

- оборудование должно  размещаться та, чтобы его можно  было легко эксплуатировать

- все регистрирующие приборы  должны быть откалиброваны

- поверхность оборудования  должна быть гладкой, не коррозирующей,  не должна реагировать с веществами, задействованными в производстве

- должно быть рациональное  и продуманное размещение оборудования  – у персонала не должно быть лишних переходов в процессе работы

- оборудование должно  регулярно проходить профилактический  осмотр, что регистрируется в журналах

- оборудование для производства  беталактамных антибиотиков должно  быть отдельным.

6-ой раздел: процесс производства

- должен быть сертификат  качества на сырье

- перед отправлением на  производство партия сырья проверяется

- выдача сырья регистрируется

- сырье подвергается проверке  на микробную кантаминацию или  стерильность

- производственный процесс  должен быть так построен, чтобы  все было согласовано и безаварийно

- фильтры, содержащие  асбест, не рекомендуются

- постадийный контроль  процесса производства и его  регистрация в журналах (сырье  -полупродукты – рабочее место  – операции технологический режим  и т.д.). Порядок регистрации регламентируется, все записи делаются сразу  после контроля и результаты  хранят не менее 1 года.

7-ой раздел: отдел контроля качества (ОТК) – обязательный для

фармацевтических  предприятий

ОТК руководствуется государственными и отраслевыми документами, регламентирующими его деятельность

Задачи ОТК:

- не допускать выпуска  брака

- укреплять производственную  дисциплину

ОТК контролирует сырье и  полупродукты, участвует в планировании и проведении постадийного контроля и хранит образцы каждой серии продукции не менее 3-х лет.

8-ой раздел: валидация

Валидация – это оценка и документальное подтверждение  соответствия производственного процесса и качества продукции установленным требованиям.

Директор предприятия  специальным приказом назначает  руководящего сотрудника или специалиста со стороны для проверки качества работы какого- либо цеха, технологической линии и т.д.

Валидация может быть:

- периодическая,( проводится  постоянно)

- внеплановая ( при чрезвычайных  происшествиях, при изменении  технологии).

Валидация позволяет установить:

– соответствует ли технологический  процесс регламенту

- соответствует ли качество  готовой продукции требованиям  нормативной технологической документации

- соответствует ли оборудование  производственным целям

- каков предел возможности  производственного процесса

Валидация оценивает:

- сам процесс

- предел возможных отклонений

При этом составляется отчет, если имеются какие либо не соответствия или нарушения – то производственный процесс прерывается.

На биотехнологическом производстве внеплановая валидация проводится если:

- производство меняет  штамм продуцента

- изменена питательная  среда ( так как изменяется  метаболизм продуцента и он  может давать примеси).

GLP – правила организации лабораторных исследований

Новое лекарственное средство необходимо подвергнуть лабораторным испытаниям, прежде чем приступать к проведению клинических испытаний.

Лабораторные испытания ( in vitro, in vivo) проводятся на клетках,

бесклеточных системах и  животных.

При испытании на животных можно получить различные результаты, поэтому важна правильная организация  исследований.

Животные должны быть гетерогенны (разные), корм должен быть постоянным, одинаковым; требуется определенная планировка вивария, чтобы исключить  стресс у животных; животные должны быть жизнеспособны.

GCP – правила организации клинических испытаний

Лекарственное средство допускается  к клиническим испытаниям только после проведения лабораторных испытаний.

В правилах GCP изложены права  больных и добровольцев:

- испытуемые должны быть  информированы о том, что им  вводится новый лекарственный препарат и о его свойствах

- больные имеют право  на финансовое вознаграждение

- должен быть контроль  за ходом испытаний со стороны  медиков.

В Европе, Соединенных Штатах Америки (США) и России введены общественные комитеты по контролю за клиническими испытаниями лекарственных препаратов. В эти комитеты входят священники, представители смилиции и прокуратуры, медицинской общественности, которые наблюдают за испытаниями лекарственных препаратов.

Цель клинических испытаний - получение достоверных результатов: лекарство лечит, оно безвредно и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Вклад биотехнологии в окружающую среду

3.1. Экологические проблемы промышленной биотехнологии

• Экологические проблемы промышленной биотехнологии связаны с огромными технологическими выбросами воды и воздуха

  Экологическая опасность  определяется присутствием в  выбросах  живых или убитых  клеток микроорганизмов: 

1. живые клетки продуцентов могут изменить структуру экологических ниш в окружающей заводы почве, воде и т.д. и как результат – нарушить сообщества микроорганизмов.
2. прямое или косвенное воздействие на человеческий организм, (обслуживающий персонал и окружающее население).